基于多磨損特征參數(shù)的濕式離合器損傷閾值模型研究*

舒越超 李 樂 吳健鵬 季文龍 侯 銳 王 成

(北京信息科技大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院,現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京 100192)

濕式離合器是車輛傳動(dòng)系統(tǒng)的重要組成部分，濕式離合器有著傳遞轉(zhuǎn)矩大、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于重型設(shè)備、軍用裝甲車輛。摩擦元件的磨損是當(dāng)前濕式離合器損傷失效的主要原因之一，濕式離合器存在變形與過(guò)度磨損等多種損傷形式[1]。摩擦元件的磨損損傷受多重因素影響，比如轉(zhuǎn)速差、接合油壓、潤(rùn)滑油壓和接合時(shí)間等，其失效形式也可以由表面粗糙度、金屬元素濃度、磨損量等多種依據(jù)來(lái)判定。在極端工況下，離合器頻繁或者長(zhǎng)時(shí)間地接合極易造成摩擦片摩擦性能降低，甚至出現(xiàn)打滑、斷裂等。故研究摩擦元件的多磨損特征對(duì)提高離合器傳動(dòng)效率和延長(zhǎng)其使用壽命都具有重要意義。

近幾年，國(guó)內(nèi)外關(guān)于濕式離合器滑摩特性的相關(guān)研究較多。關(guān)于摩擦副滑摩溫升特性研究中，吳健鵬等[2]引入平均溫升速率、最大徑向溫差、徑向溫度不均勻系數(shù)和徑向溫度偏移系數(shù)，建立了濕式摩擦副滑摩溫升特性評(píng)價(jià)體系；李樂等人[3]、王立勇等[4]通過(guò)有限元仿真技術(shù)對(duì)濕式離合器摩擦副滑摩過(guò)程中的溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行了分析，探究了摩擦副的熱失效原因。關(guān)于接合特性研究中，于亮等人[5]建立了花鍵摩擦力的多摩擦副界面平均比壓和轉(zhuǎn)矩的計(jì)算模型，得到了多摩擦副的比壓衰減系數(shù)；WANG等[6]、WU等[7]、CHO等[8]通過(guò)濕式離合器的接合特性，預(yù)測(cè)了接合過(guò)程中傳遞的扭矩，測(cè)量得到了濕式離合器接合期間扭矩傳遞的摩擦因數(shù)。關(guān)于磨損特征研究中，YAN等[9]針對(duì)濕式離合器摩擦磨損綜合傳動(dòng)裝置的歷史故障油液光譜數(shù)據(jù)，考慮劣化變量對(duì)裝備劣化的貢獻(xiàn)程度，建立了裝置的工作壽命模型；宋磊博等[10]從剪切磨損角度探索剪切強(qiáng)度各向異性的機(jī)制，定量分析了粗糙節(jié)理在不同法向應(yīng)力下的強(qiáng)度特征與破壞特征；楊曉燕等[11]結(jié)合混凝土沖蝕磨損計(jì)算公式，對(duì)橋墩沖蝕磨損進(jìn)行數(shù)值模擬；樊智敏等[12]考慮粗糙度的影響，建立在流體動(dòng)壓潤(rùn)滑狀態(tài)下圓臺(tái)型表面織構(gòu)的數(shù)學(xué)模型，對(duì)密封環(huán)接觸表面在不同織構(gòu)參數(shù)、不同粗糙度參數(shù)下潤(rùn)滑膜壓力大小及分布情況進(jìn)行研究。關(guān)于預(yù)測(cè)模型研究中，柴聰聰?shù)萚13]結(jié)合數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和深度學(xué)習(xí)的圖形化預(yù)測(cè)方法，對(duì)結(jié)冰翼型氣動(dòng)特性參數(shù)進(jìn)行了預(yù)測(cè)；樊紅衛(wèi)等[14]利用深度信念網(wǎng)絡(luò)并結(jié)合鐵譜分析技術(shù)，建立了受限玻爾茲曼機(jī)模型；范士雄等[15]、BAI等[16]借助粒子群尋優(yōu)BP網(wǎng)絡(luò)算法對(duì)工程設(shè)備的負(fù)載進(jìn)行了有效預(yù)測(cè)，得出了載荷與工況的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

綜上所述，目前研究人員已通過(guò)有限元仿真軟件與臺(tái)架試驗(yàn)對(duì)濕式離合器滑摩過(guò)程的溫升問題、接合特性進(jìn)行了深入研究，但針對(duì)濕式離合器摩擦元件磨損損傷研究較少，且綜合多磨損特征分析還不夠深入。因此，為獲取濕式離合器多磨損特征參數(shù)的臨界損傷閾值，本文作者依據(jù)濕式離合器摩擦磨損特性，基于部分工況的濕式離合器摩擦磨損綜合試驗(yàn)結(jié)果；利用實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)擬合插值得出了多工況的臨界磨損率、臨界表面粗糙度變化率與Fe和Cu元素濃度最大變化率；構(gòu)建了基于PSO-BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型，得到了多磨損特征參數(shù)的濕式離合器損傷閾值模型，并通過(guò)同類模型與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了模型的有效性和準(zhǔn)確性。

1 加速壽命試驗(yàn)

1.1 濕式離合器摩擦磨損綜合試驗(yàn)臺(tái)

為揭示摩擦元件滑摩損傷機(jī)制，搭建濕式離合器摩擦磨損綜合傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，如圖1所示。試驗(yàn)臺(tái)由電機(jī)動(dòng)力裝置、輸入轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、離合器包箱、輸出轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器、慣量、負(fù)載裝置等裝置組成。離合器包箱內(nèi)含兩副摩擦副，由摩擦片與對(duì)偶鋼片2部分組成。摩擦片厚度為2 mm，由碳鋼芯板基體和粉末冶金工藝制造的表面銅鍍層構(gòu)成；鋼片厚度為3 mm，材料為65Mn鋼。

圖1 濕式離合器摩擦磨損綜合傳動(dòng)試驗(yàn)裝置與結(jié)構(gòu)

試驗(yàn)裝置的潤(rùn)滑油壓由泵站提供，控制油通過(guò)油路進(jìn)入離合器包箱內(nèi)油缸，推動(dòng)活塞使離合器摩擦片和鋼片壓緊接合；撤去油壓，回位彈簧將活塞推回，實(shí)現(xiàn)摩擦片和鋼片的分離。

1.2 試驗(yàn)方案

為得到濕式摩擦元件不同工況下的臨界損傷閾值，搭建濕式離合器摩擦磨損綜合試驗(yàn)臺(tái)對(duì)摩擦元件進(jìn)行循環(huán)工況的滑摩試驗(yàn)，加速離合器壽命過(guò)程。為反映摩擦元件真實(shí)使用情況，試驗(yàn)參數(shù)與實(shí)際工作下的相對(duì)轉(zhuǎn)速差、凈面壓和單位面積潤(rùn)滑流量等條件相符合。設(shè)計(jì)的加速壽命試驗(yàn)方案如圖2所示。初始摩擦元件經(jīng)10 min的定工況磨合后進(jìn)入加速壽命階段。加速壽命階段采用多工況短時(shí)滑摩與單一工況長(zhǎng)時(shí)滑摩交替進(jìn)行的方法，該方法縮短了摩擦元件實(shí)際損傷所需時(shí)間。多工況短時(shí)滑摩的目的在于加速摩擦元件損傷，使得摩擦副在短時(shí)間的極限工況下近似受損。單一工況的長(zhǎng)時(shí)滑摩目的在于使近似受損的摩擦副的實(shí)際損傷時(shí)刻發(fā)生在試驗(yàn)所設(shè)定的工況下，從而得到加速壽命試驗(yàn)下的單一工況長(zhǎng)時(shí)滑摩損傷參數(shù)，作為該工況下的損傷特征進(jìn)行分析。

圖2 摩擦元件加速壽命試驗(yàn)方案

多工況短時(shí)滑摩試驗(yàn)采用的壓力為1.0、2.0 MPa，轉(zhuǎn)速為1 000、2 000 r/min，通過(guò)不同油壓與轉(zhuǎn)速組合進(jìn)行正交試驗(yàn)，每次接合時(shí)間為2 s，多工況短時(shí)滑摩接合總時(shí)間為8 s?；谠囼?yàn)安全性，不宜設(shè)定較大的壓力、轉(zhuǎn)速。為此，單一工況長(zhǎng)時(shí)滑摩階段的設(shè)定的壓力為0.3、0.5、0.6、0.8、1.0 MPa，轉(zhuǎn)速為200、400、500、600、800、1 000 r/min，通過(guò)不同油壓與轉(zhuǎn)速組合進(jìn)行正交試驗(yàn)，每次接合時(shí)間為10 min。以8 s的多工況短時(shí)滑摩與10 min的單一工況長(zhǎng)時(shí)滑摩為一個(gè)周期，每滑摩一周期暫停一次，取下摩擦片洗凈烘干后提取表面粗糙度并測(cè)量厚度，同時(shí)對(duì)離合器包箱內(nèi)油液采樣，通過(guò)油液光譜儀分析Fe與Cu元素濃度。分析完成后裝入摩擦片，進(jìn)行下一周期的滑摩試驗(yàn)。周期循環(huán)試驗(yàn)至摩擦副出現(xiàn)分離或接合不完全現(xiàn)象，停止試驗(yàn)。

2 多磨損特征參數(shù)提取

摩擦元件的磨損狀況可以由多種特征形式來(lái)表征，為獲取濕式摩擦元件多磨損特征，需對(duì)試驗(yàn)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行特征參數(shù)提取。如圖3所示，以金屬元素濃度的最大變化率、臨界磨損率、摩擦片表面粗糙度變化率來(lái)表征摩擦副受磨損影響下的損傷特征。

圖3 損傷特征參數(shù)提取

2.1 臨界磨損率

圖4 摩擦片測(cè)量位置設(shè)定及不同轉(zhuǎn)速、油壓下的臨界磨損率

2.2 金屬元素濃度變化率

油液光譜數(shù)據(jù)是磨損狀態(tài)監(jiān)測(cè)與健康狀態(tài)評(píng)估的常用數(shù)據(jù)，廣泛用于綜合傳動(dòng)裝置磨損退化失效研究[9]。離合器包箱內(nèi)零部件眾多，需區(qū)分來(lái)自各磨損零部件的多種油液光譜數(shù)據(jù)，選擇代表金屬元素表征摩擦元件的損傷。根據(jù)圖2中油液提取方案，記錄每個(gè)時(shí)段下的Fe與Cu元素濃度以及其他金屬元素濃度。以0.5 MPa、800 r/min加速壽命試驗(yàn)為例，各個(gè)時(shí)段下的Cu、Mn、Fe、Mo等主要元素濃度如圖5所示。

圖5 加速壽命試驗(yàn)各時(shí)段各元素濃度變化

從圖5可以看出，Cu元素在整個(gè)滑摩試驗(yàn)階段濃度增長(zhǎng)得最多，Cu元素主要來(lái)源于粉末冶金工藝制造的銅鍍層摩擦片，通過(guò)Cu元素濃度含量可判斷摩擦片的損傷情況。Fe元素較Cu元素濃度增長(zhǎng)較少，F(xiàn)e元素主要來(lái)源于對(duì)偶鋼片以及齒輪、軸承等。因此，文中借助Fe、Cu元素濃度的變化規(guī)律判斷摩擦元件的損傷，將提取的Fe、Cu元素濃度最大變化率作為多磨損特征的一部分特征參數(shù)。

2.3 表面粗糙度變化率

借助白光干涉儀對(duì)摩擦片表面形貌進(jìn)行采集，采集方案如圖6所示。摩擦片表面每間隔45°選取一個(gè)采集點(diǎn)，共設(shè)定8個(gè)采樣點(diǎn)并標(biāo)記指定提取位置，每次取出摩擦片后都對(duì)原指定位置進(jìn)行形貌提取。根據(jù)白光干涉儀內(nèi)部粗糙度提取公式計(jì)算摩擦片的表面粗糙度[17]。

圖6 表面粗糙度提取

提取摩擦片表面形貌過(guò)程存在采集環(huán)境不穩(wěn)定等因素，需對(duì)采集裝置外加氣泵穩(wěn)定載物臺(tái)。外表面為銅鍍層的摩擦片反光效果不佳，表面提取結(jié)果存在漏點(diǎn)，且受摩擦片表面局部凹坑的影響，降低了真實(shí)采集點(diǎn)的數(shù)量。因此，提取后的表面形貌首先會(huì)經(jīng)過(guò)平面找平與漏點(diǎn)填充步驟，經(jīng)過(guò)低通濾波去掉表面毛刺等混亂信號(hào)再計(jì)算形貌處理后的摩擦片表面粗糙度。

摩擦片表面形貌圖中顏色的差異代表提取表面的位置高低不同，紅色部位為面內(nèi)位置較高的區(qū)域，綠色以及藍(lán)色部位為面內(nèi)位置較低的區(qū)域。不同滑摩階段的摩擦片，各表面區(qū)域的粗糙度不同，且滑摩后期表現(xiàn)出更粗糙的形貌。將600 r/min、0.8 MPa工況下各時(shí)段的表面粗糙度繪制成曲線圖，以滑摩后期表面粗糙度最大下降率k為多磨損特征參數(shù)之一。

3 多磨損特征閾值模型

3.1 閾值模型構(gòu)建

在PSO尋優(yōu)算法里，每個(gè)優(yōu)化問題的解都是D維搜索空間中的一個(gè)粒子。所有粒子看成D維空間中沒有質(zhì)量和體積的虛擬點(diǎn)。每個(gè)粒子還有速度和位置來(lái)決定它們搜尋的方向和距離，PSO初始化為一群隨機(jī)解，然后通過(guò)迭代找到最優(yōu)解。利用以下公式對(duì)粒子速度與位置進(jìn)行更新[18]：

(1)

(2)

式中：i=1,2,…,m；d=1,2,…,D；c1和c2是非負(fù)常數(shù)的學(xué)習(xí)因子；r1和r2是[0,1]內(nèi)的隨機(jī)數(shù)；w是非負(fù)慣性因子；a為權(quán)重，目的在于控制速度。

如圖7所示，PSO尋優(yōu)網(wǎng)絡(luò)依次經(jīng)過(guò)初始化、求解適應(yīng)度、更新粒子位置與速度、判斷、結(jié)束等步驟。

圖7 PSO算法尋優(yōu)步驟

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是對(duì)人類大腦工作過(guò)程中的生物學(xué)機(jī)制進(jìn)行抽象而得到的數(shù)據(jù)處理模型[18]，神經(jīng)元是構(gòu)成BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本單元。文中選用常用的sigmoid函數(shù)作為激活函數(shù)，表達(dá)式為

(3)

由神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)可知,單個(gè)神經(jīng)元的輸入和輸出滿足下式：

y=f(∑wi·ki+b)

(4)

式中：ki表示神經(jīng)元的輸入；wi表示與該神經(jīng)元連接的權(quán)重；b和y分別表示該神經(jīng)元的偏置量和輸出結(jié)果；f表示該神經(jīng)元的激活函數(shù)。

3.2 模型驗(yàn)證

將油壓和轉(zhuǎn)速作為輸入?yún)?shù)，將Fe和Cu元素濃度變化率、表面粗糙度變化率以及臨界磨損率作為輸出參數(shù)，構(gòu)建兩輸入、四輸出的PSO-BP預(yù)測(cè)模型。樣本數(shù)據(jù)由40組訓(xùn)練集與8組測(cè)試集組成，將訓(xùn)練結(jié)果與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，分析相對(duì)誤差大小來(lái)判斷模型的準(zhǔn)確性。

以表面粗糙度變化率為例，將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與文中PSO-BP預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)以及BP算法預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，如圖8所示，分別以8組工況下表面粗糙度變化率的BP算法預(yù)測(cè)值、PSO-BP算法預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值曲線為例驗(yàn)證預(yù)測(cè)模型的準(zhǔn)確性，可以觀察到PSO-BP算法預(yù)測(cè)值曲線更加貼近實(shí)測(cè)值曲線。

圖8 試驗(yàn)及PSO-BP和BP算法得到的不同轉(zhuǎn)速及油壓下表面粗糙度對(duì)比

表1給出了4類特征的實(shí)測(cè)值和BP算法、PSO-BP算法預(yù)測(cè)值，并給出了4類特征的相對(duì)誤差絕對(duì)值平均值。可見，BP算法、PSO-BP算法預(yù)測(cè)值的相對(duì)誤差絕對(duì)值平均值分別為7.66%和5.74%，表明BP算法預(yù)測(cè)值的誤差明顯大于PSO-BP算法預(yù)測(cè)值的誤差，且PSO-BP算法預(yù)測(cè)值的最大相對(duì)誤差不高于7.06%，構(gòu)建的基于多磨損特征參數(shù)的濕式離合器損傷閾值模型具有較高的可靠性和準(zhǔn)確性，可以用來(lái)預(yù)測(cè)一定工況條件下離合器摩擦元件的損傷。

表1 特定工況實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值

4 結(jié)果及分析

通過(guò)離合器包箱天窗以及損傷特征數(shù)據(jù)曲線同時(shí)觀察到，摩擦元件的損傷時(shí)刻大致出現(xiàn)在滑摩90 min前后。摩擦元件此時(shí)出現(xiàn)不完全接合，鋼片出現(xiàn)輕微翹曲等現(xiàn)象。

采用控制單一變量法研究轉(zhuǎn)速對(duì)磨損特征參數(shù)的影響，如圖9所示?？芍?類損傷特征參數(shù)隨轉(zhuǎn)速的增大而增大，呈現(xiàn)非線性關(guān)系。由圖9(b)可知，F(xiàn)e元素濃度變化率隨轉(zhuǎn)速變化表現(xiàn)出不規(guī)律增長(zhǎng)特點(diǎn)，但整體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。這是因?yàn)樵囼?yàn)過(guò)程中Fe元素濃度變化較小，同時(shí)油液中Fe元素是否均勻分布會(huì)對(duì)提取結(jié)果造成較大誤差，導(dǎo)致相近工況參數(shù)下Fe元素濃度變化率沒有表現(xiàn)出很好的規(guī)律性。由圖5和圖9(a)(b)可以看出，滑摩后期Fe元素濃度比Cu元素濃度低，且Fe元素變化率較Cu元素變化率小一個(gè)數(shù)量級(jí)。經(jīng)后期拆檢發(fā)現(xiàn)，鍍銅層的摩擦片表面金屬掉落比鋼片表面金屬掉落更嚴(yán)重，表明摩擦元件的磨損主要是摩擦片表面鍍銅層的磨損。油液中Fe、Cu元素濃度的上升來(lái)源于黏著磨損拉拽掉落的第三體氧化物，因摩擦副滑摩過(guò)程產(chǎn)生的高溫使得Cu元素活躍，與空氣氧化后形成第三體，因而Cu元素濃度較高；而65Mn的鋼片狀態(tài)較為穩(wěn)定，不易掉落且不易氧化，因而Fe元素濃度較低。

圖9 轉(zhuǎn)速對(duì)多磨損特征參數(shù)的影響

圖10所示為油壓對(duì)多磨損特征參數(shù)的影響?？芍?，4類特征參數(shù)在低油壓階段比低轉(zhuǎn)速階段表現(xiàn)出更小的數(shù)值，在高油壓階段比高轉(zhuǎn)速階段表現(xiàn)出更大的數(shù)值，油壓的變化對(duì)磨損特征參數(shù)的影響更顯著。油壓的變化相比轉(zhuǎn)速的變化，對(duì)磨損特征參數(shù)的影響有更大的變化梯度，且同轉(zhuǎn)速下低油壓階段的特征參數(shù)比高油壓階段的特征參數(shù)增長(zhǎng)更快。從圖9(d)、10(d)可以看出，相對(duì)轉(zhuǎn)速，壓力對(duì)磨損量影響更加顯著。高油壓條件下，摩擦片厚度變化更迅速，且隨油壓的增加磨損率的增長(zhǎng)更穩(wěn)定。而轉(zhuǎn)速對(duì)磨損率的影響較小，磨損率在轉(zhuǎn)速相近的工況下變化不明顯，甚至出現(xiàn)降低的現(xiàn)象。

圖10 油壓對(duì)多磨損特征參數(shù)的影響

圖11示出了不同工況下摩擦片各階段的粗糙度?？梢钥吹?，摩擦片整個(gè)壽命過(guò)程粗糙度的變化情況可以分為4個(gè)階段：迅速下降、平穩(wěn)增長(zhǎng)、急劇增長(zhǎng)、反轉(zhuǎn)下降。初始摩擦元件未經(jīng)磨合，表面存在加工生產(chǎn)留下來(lái)的毛刺與凹凸體，加速壽命試驗(yàn)前進(jìn)行10 min的磨合期，該階段粗糙度迅速下降。粗糙度平穩(wěn)增長(zhǎng)階段處于磨粒磨損時(shí)期，該階段磨粒掉落后夾雜在接觸面內(nèi)，使得摩擦副滑動(dòng)時(shí)持續(xù)被刮、劃，粗糙度緩慢增長(zhǎng)。急劇增長(zhǎng)階段處于磨粒磨損與黏著磨損共存期，該階段摩擦元件表面主要因氧化逐漸形成第三體，摩擦副相對(duì)滑動(dòng)掉落的第三體主要來(lái)自于摩擦片，進(jìn)而摩擦片粗糙度出現(xiàn)急劇增大。隨著加速壽命試驗(yàn)的持續(xù)進(jìn)行，滑摩后期摩擦片表面第三體氧化物掉落至油液，此時(shí)摩擦片表面逐漸變光滑，摩擦片表面粗糙度反而出現(xiàn)下降。

圖11 不同工況下摩擦片各階段粗糙度

表面粗糙度變化率反映了摩擦元件表面性能的變化規(guī)律，加速壽命試驗(yàn)過(guò)程中表面粗糙度變化率的上述4種變化規(guī)律同樣反映了試驗(yàn)的4類滑摩階段，分別對(duì)應(yīng)磨合期、磨粒磨損期、磨粒與黏著磨損共存期、黏著磨損期。摩擦元件出現(xiàn)損傷現(xiàn)象發(fā)生在第三階段，表面粗糙度大幅增長(zhǎng)后出現(xiàn)下降，且表面粗糙度變化率表現(xiàn)出負(fù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，摩擦片表面性能逐漸降低。

在壓力0.5 MPa、轉(zhuǎn)速500 r/min的工況條件下，當(dāng)表面粗糙度變化率達(dá)到-0.025 nm/s、Fe元素濃度最大變化率達(dá)到0.000 376 μg/(mL·s)、Cu元素濃度最大變化率達(dá)到0.004 14 μg/(mL·s)、磨損率達(dá)到0.000 263 mm/s時(shí)；在壓力1.0 MPa、轉(zhuǎn)速1 500 r/min的工況條件下，當(dāng)表面粗糙度變化率達(dá)到-0.039 nm/s、Fe元素濃度最大變化率達(dá)到0.000 425 μg/(mL·s)、Cu元素濃度最大變化率達(dá)到0.005 96 μg/(mL·s)、磨損率達(dá)到0.000 298 mm/s時(shí)，可以認(rèn)為摩擦元件由于過(guò)度磨損導(dǎo)致摩擦元件出現(xiàn)損傷，離合器傳遞效率降低。

綜上，基于多磨損特征的濕式離合器損傷閾值模型具有較高的可靠性和準(zhǔn)確性，可以更好地用來(lái)預(yù)測(cè)濕式離合器摩擦副的臨界損傷條件，防止摩擦元件出現(xiàn)損傷甚至失效，保證濕式離合器的正常工作。

5 結(jié)論

(1)以轉(zhuǎn)速和油壓為輸入?yún)?shù)，以多磨損特征參數(shù)為輸出參數(shù)，構(gòu)建的基于多磨損特征的濕式離合器損傷閾值模型具有較高的可靠性和準(zhǔn)確性，預(yù)測(cè)結(jié)果最大相對(duì)誤差絕對(duì)平均值不超過(guò)7.66%。

(2)多磨損特征的4類損傷特征參數(shù)隨轉(zhuǎn)速和油壓的增大而增大，呈現(xiàn)非線性關(guān)系。Fe元素濃度變化率較Cu元素濃度變化率小一個(gè)數(shù)量級(jí)，說(shuō)明鍍銅層的摩擦片表面磨損更嚴(yán)重，摩擦元件中的主要磨損元件是鍍銅層的摩擦片。

(3)表面粗糙度變化率、Fe和Cu元素濃度變化率、臨界磨損率4類磨損損傷特征參數(shù)，在低油壓階段比低轉(zhuǎn)速階段有更小的變化率；在高油壓階段比高轉(zhuǎn)速階段有更大的變化率，且多磨損特征參數(shù)對(duì)油壓的變化更為敏感。