湿式换挡离合器设计+摩擦片设计+轴的设计+试验台设计 第2页
Abstract
Wet clutch in automatic transmission shift speed of the car and inorganic applications are more and more widely. Wet shift clutch is smooth and stable vehicle able to shift important guarantee for smooth shifting automatic transmission to provide favorable conditions. With the development of national economy and scientific and technological progress, and the automotive industry toward automation and systematic direction with the car's transmission system, the wet clutch automatic transmission as a key component of its in-depth study .
The clutch is very important part of vehicles. The article mainly focuses on the function and the development of clutch. The major task of this dissertation is designing a wet clutch which is used to the transmission systems. Then the article introduced the way of designing the wet clutch and the purpose on building the clutch test-bed.Finally, the article makes the analysis and the subjective access for the wet clutch. And it makes the conclusions that it can keep with the requirement.毕业论文
http://www.751com.cnKeywords: clutch wet clutch the clutch test-bed摘 要
湿式换挡离合器在自动变速和无机变速的汽车中的应用是越来越广泛。湿式换挡离合器是汽车能够换挡平顺和稳定的重要保障，给自动变速器平顺换挡提供有利的条件。随着我国国民经济的发展和科学技术的进步了，汽车行业向着自动化和系统化的方向前进着，在汽车的传动系统方面，湿式离合器作为自动变速器的一个关键部件，对其进行了深入的研究。
在车辆的各个部件中，离合器起着十分重要的作用。阐述了湿式离合器的发展和前景、功用和原理、分类和特点等等。自主设计了应用于某综合传动装置的湿式换挡离合器，包括离合器摩擦片、液压缸、回位弹簧和轴等方面的设计。深入分析了离合器台架实验方法，并设计了一套离合器试验台，采用电机作为驱动系统，并完善设计了试验台辅助系统。
关键词：离合器 湿式离合器 离合器试验台湿式离合器在国内外的发展状况
湿式离合器的研究概况近十几年来，自动变速器的研究一直是热点问题。因此，离合器的研究也多是服务于自动变速器的研发工作，以对其实现精确控制，提高起步平稳性和换挡品质为主要目的。国内离合器的研究，针对干式离合器的较多，如吉林大学汽车工程学院对于干式离合器最佳接合规律做了理论上的研究[4]，清华大学和北京理工大学等院校也在这方面进行了研究并取得成果[5]。比较起来，国内对于湿式离合器的研究相对要少一些。湿式离合器接合过程控制的研究，涉及建立湿式离合器接合过程的数学模型，以此根据控制参数计算不同工况下离合器压盘压力，也即是离合器控制油压的过程。一般先确定湿式离合器接合过程的数学模型，根据该过程的动力学方程，通过控制变量计算得到各工况控制压力，计算过程中常用方法有最优方法、模糊方法等。由于控制变量较多，工况较多，所以通常要建立湿式离合器接合过程的仿真模型，通过仿真结果来修改控制算法，必要时还要对数学模型进行修改，待数学模型和控制算法较为成熟之后，再进行试验验证，最终在计算和试验的基础上确定控制策略。浙江大学罗永革以发动机油门开度、变速器速比、发动机转速、油门踏板变化率和坡度与载荷等变量作为控制参数，通过建立的数学模型算出湿式离合器在倒车、空档、起步加速、缓慢加速、急加速、普通减速、急减速等不同工况下的控制油压，作为离合器的控制策略。日本的佐藤用模糊方法，通过两层模糊推理确定起步时的湿式离合器控制压力，第一层是根据驾驶员踩下的加速踏板的位移及其变化率来确定初始起步压力，第二层是根据加速踏板的位移和发动机的转速确定压力变化率[6][7]。离合器接合过程的时间较短，一般在1秒左右，在接合过程中转矩变化很大，离合器的实际压力与控制计算得到的目标控制压力要尽量保持一致，以保证工作品质，这就需要设计湿式离合器控制器，来实现控制目标。湿式离合器控制器最常用到的控制方法是PID控制，该控制包括比例、积分和微分3个环节。比例环节用来减少偏差，积分环节消除静差，提高系统的无差度，微分环节用来加快系统的动作速度，减小调节时间。吉林大学张柏英[8]设计了湿式离合器PID控制器，并将其用于CVT的湿式离合器控制。吉林大学[9]喻坤对该控制器进行了改进，设计了湿式离合器模糊自适应控制系统，实现了PID控制参数自整定，较好的克服了常规PID控制过于依赖PID参数的缺点，进一步提高了控制精度。湿式离合器接合过程涉及不同工况对湿式离合器输出转矩的影响，严格来说也属于离合器接合过程控制计算的一部分内容。有许多人尝试用做试验的方法来表征湿式离合器的接合过程。他们在试验中采用了不同的摩擦材料，润滑剂和添加剂分析了这些因素对离合器接合过程建模，并使用了有限差分法和有限元法的计算方案来解方程(如本文来自辣.文,论~文'网Wu,1970;Ting,1975;Fish,1991;Jullien,1991)[10][11][12][13][14]。这些模型中，最完整的包括了表面粗糙度、摩擦材料渗透性和摩擦材料沟槽等因素的影响。1997年美国普度大学的E.J.Berger等人对Reynolds方程和力学平衡方程进行了修改[15][16]，在保留原影响因素的基础上简化了方程，建立了关于离合器片间油膜厚度的简单的一阶微分方程，发展了辨识可以描述离合器接合过程输入参数的算法，使用Golden Section的程序利用计算简单模型的速度，定义了接合等值面。他们所建的模型除了提供计算方面的优点，还深入的探讨了在离合器接合过程中各种输入参数的影响程度。但是由于参数缺乏和方程非解耦，所以国内很少采用这种研究方法。
国内方面，河北工业大学赵义民对湿式离合器进行数值模拟，用微分方程导出了离合器片间油膜厚度、传递的转矩、相对转速、发热率等随时间变化的关系式，并用数值方法求解，还用制动法对离合器的接合过程进行分析模拟[17]。但是实际的摩擦材料的深透系数不为零，都为多孔材料，这一点会对接合特性产生较大的影响。北京工业大学项昌乐将多片离合器简化为弹性质量系统，并在此基础上研究了机械传动车辆动力－传动系统非稳定工况动态特性通用模型，编制了通用计算程序[18]。但是，由于湿式离合器接合过程中粘性转矩的影响，这种弹性质量系统也不能反映湿式离合器的动态接合过程。研究湿式离合器动态接合机理，建立湿式离合器动态非线性模型将为湿式离合器的控制计算提供理论依据，也将影响采用湿式离合器的自动变速器控制策略。毕业论文
http://www.751com.cn1.3.1湿式离合器的发展趋势
湿式离合器的发展趋势如下[19]：
(1) 更高、更稳定的扭矩容量，能可靠地传递力矩并具有一定的储备系数；
(2) 接合时更平顺、柔和，使车辆行驶时抖动和冲击小；
(3) 分离时更彻底、迅速，分离后空转阻力矩更小；
(4) 离合器从动部分的转动惯量设计尽量小，以减轻车辆起步和换挡时变速箱齿轮轮齿间的冲击，减小换挡时间和离合器的热负荷；
(5) 具有更可靠的刚度和强度，满足高转速下动不平衡和离心油压的要求；
(6) 能使车辆传动系避免共振，具有吸收振动、冲击的能力，离合器的工作噪声更低；
(7) 操纵、控制、安装及调整方便，对制造安装误差要求不能太高，有较强的抗污染能力；
(8) 离合器的工作性能更平稳，在工作过程中，摩擦片上的压紧力要不变化或变化很小，摩擦系数在工作过程中应尽量使其稳定；
(9) 离合器在一定空间尺寸下，热容量更大，冷却散热能力更强，使用寿命更长；
(10) 系列化，标准化，低成本。
1.4湿式离合器研究的意义
随着我国国民经济的发展和科学技术的进步，汽车工业得到前所未有的快速发展，且随着电子和计算机技术融合到汽车技术中，具有实用价值的汽车电子技术不断完善，使得在汽车发动机管理、燃油喷射、传动系控制、悬架控制、制动控制等方面都取得了突破性进展。在汽车传动系方面，湿式离合器作为自动变速器的一个关键部件，对其接合控制和接合过程动态性能进行深入研究，对于提高我国汽车关键零部件的研发水平，促进国产自动变速器行业发展都具有重要意义。
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