湿式多片换挡离合器温度场综合优化方法

作     者：赵钦 郑怡扬 于亮 刘宇键 党国强 董懿 

作者机构：北京理工大学机械与车辆学院 中兵智能创新研究院有限公司智能系统总部 中国航天科工集团公司六院四十一所 

出 版 物：《兵工学报》 (Acta Armamentarii)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 0826[工学-兵器科学与技术] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52205047、52175037) 

主　　题：多片离合器 接触压力 结构优化 摩擦系数 温度场 

摘      要：为了解决湿式多片换挡离合器的摩擦元件径向温差过大产生的热翘曲等热失效问题，开展了摩擦元件径向接触压力均匀化和摩擦系数梯度化的数值仿真和试验研究。首先基于离合器的紧凑结构，设计并拓扑优化了压板结构，提升了压板刚度，减轻了摩擦元件的变形趋势，使定工况下各摩擦元件的最大压差和温差分别降低了25.69%和28.48%；然后对摩擦片表面进行织构处理和试验，发现摩擦系数随织构线密度增大而减小，提出了织构密度沿摩擦片径向递减的梯度化设计方法，使定工况下最大温差降低22.70%。最后综合应用优化压板和织构摩擦片，使径向接触压力均匀化和摩擦系数沿径向递减，相比于原始设计，摩擦元件的最大温差和热弯矩分别降低了41.73%和45.33%。本研究为更高功率密度离合器设计提供了理论基础。