基于弹性流体润滑的多片式离合器接合特性分析开题报告

1. 研究目的与意义

近年来，随着汽车工业的飞速发展，对离合器的要求也越来越高。目前，多片式离合器因具有散热性能好、传递扭矩大、易于实现自动控制等优点，而得到广泛地应用。在离合器频繁结合过程中，因摩擦产生的大量热量在较短的分离结合时间内来不及散失，会导致摩擦副热失效，从而影响整个传动系统的工作。虽然传动系统在不断地发展，但对于自动离合器的控制以及结合特性的研究，目前仍存在一些问题需要解决。

离合器系统是车辆最重要的部件之一，在动力传输和从一个部件到另一个部件的运动控制中起着至关重要的作用。离合器的主要任务是连接和断开驱动部件（发动机）和驱动部件（变速箱），并协助轻柔接合。al-shabibi和barber研究了解决摩擦热产生的热弹性接触问题的替代方法。建立轴对称有限元模型，研究两个滑动盘的温度场和压力分布。本分析考虑了恒定和变化的速度。结果表明，初始温度被证明是至关重要的，因为它代表了特定的溶液，其可能具有相当不规则的形式，当系统在临界速度以上运行时，这种情况尤其如此。

2. 研究内容和问题

多盘离合器的主系统由压力片、离合器盘、片式分离器和活塞组成。当离合器开始啮合时，由于它们之间的速度不同（滑动周期），接触面之间会发生打滑，在此之后，所有接触部件将以相同的速度旋转而不会在它们之间滑动（完全啮合期）。在滑移期间，根据热力学第一定律，在界面处转换出大量的动能，并且接触面之间产生的摩擦热将通过摩擦离合器部件之间的传导和对流环境而消散，除了由于滑移引起的热效应外，还有其他载荷条件，即接触面之间的接触压力。在第二个阶段，有三种类型的载荷条件：上一阶段（滑动阶段）的温度分布、轴向力引起的接触面间的接触压力和接触部件旋转引起的离心力。在多盘离合器系统的接触面上产生的高热应力（压力片、离合器盘、板式分离器和活塞），由于摩擦加热在打滑过程中产生，被认为是导致离合器接触面过早失效的主要原因之一。

1）两弹性体的滑动接触:两个任意截面的弹性柱体的接触问题，经过几何模拟和弹性模拟，最终可变换为具有当量曲率半径r和当量弹性模量e的弹性圆柱与刚性平面的接触问题。它们的润滑性能是等效的。因此，在弹流润滑研究中，只需要讨论这种当量润滑系统。

2）瞬态热方程：它被认为是温度场中的扰动采取正弦形式并在时间上呈指数增长的情况。

3. 设计方案和技术路线

论文中要详述设计题目的立题背景及应用意义；建立弹性流体模型和Simulink仿真模型；在考虑力学、流体力学、温度等条件下，通过对多片式离合器工作时弹性流体润滑因素所引起的离合器使用性能改变，以及弹性流体动力润滑引起的变粘性的流体动压作用和接触面弹性变形效应的润滑等问题，进行仿真分析及仿真；可得到理论条件下多片式离合器传动特性。

4. 研究的条件和基础

在开始着手本论文之前，需先掌握两方面知识：一是对Simulink仿真环境的认知与应用，二是对多片式离合器工作原理的熟悉。论文主要介绍离合器的发展背景及其意义，并对其弹性流体动力润滑引起的变粘性的流体动压作用和接触面弹性变形效应的润滑相关模型进行理论分析,然后利用Simulink进行基于弹性流体润滑的多片式离合器特性仿真，分析多片式离合器的传动特性。

MATLAB/Simulink软件的学习和使用，以及对干摩擦、多盘离合器、FEM、热弹性行为、温度场相关知识的掌握。对离合器板块知识有一定掌握。补充摩擦学，热力学，流体力学等方面的知识。将理论知识与实际研究相结合，学以致用。