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多片濕式離合器阻力矩對TC+ AMT復合傳動影響的仿真研究
“液力變矩器+機械式自動變速器”系統(TC+AMT)由液力變矩器、換擋離合器和同步器、自動變速器、變速器控制單元(TCU)和控制軟件組成。根據液力傳動的特點,液力變矩器可以在一定范圍內連續改變轉矩和轉速而實現自動調節,有效適應外部負荷的變化,同時還可以有效地抑制扭轉振動和負荷峰值,降低換擋沖擊并延長動力傳動系統的使用壽命。
多片濕式離合器的阻力矩消耗發動機能量,且對換擋過程中的同步器嚙合具有顯著影響。建立了濕式離合器的阻力矩和同步過程位移關系數學模型,并進行了Matlab/Simulink仿真,還將仿真結果與試驗進行了對比分析。對比結果表明,所建立的數學模型是正確的,可以較準確地模擬阻力與位移的關系。分別研究了:①濕式離合器摩擦副間隙;②冷卻油流量和不同溫度下特性對濕式離合器阻力矩、換擋同步時間以及能量的影響。從中得出了以下結論。
(1)仿真結果與試驗結果一致,證明了所建立的多片濕式離合器阻力矩的數學模型是正確的,并且能夠準確模擬阻力矩對同步時間和能量的影響。
(2)在保證冷卻效果的前提下,冷卻油流量應盡可能的小。
(3)摩擦副間隙對同步時間和能量的影響很大,所以當組裝多片濕式離合器時,間隙應做出合理調整以滿足升擋需求。
(4)相比于其它因素,冷卻油溫度對阻力矩以及同步時間和能量的影響最大。如果冷卻油溫度很低,向下換擋時的同步時間會有效減少,但可能導致向下換擋失敗。
e.當離合器主、從動盤之間的速度差異比較低時,等效油膜半徑等于摩擦片的外半徑,濕式離合器的阻力矩與速度差的大小成正比。因此,在保證離合器正常工作的前提下,摩擦片的外半徑應盡可能小,以減少阻力矩對同步時間的影響。
本研究對多片濕式離合器的理論研究和結構設計以及傳動系統匹配具有一定的指導意義。
Shaohua Sun et al. SAE 2014-01-1714.
編譯:張玉倫