推土机主离合器的结构设计（全套含CAD图纸）
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1自动传动离合器界面现象的理论实验研究注研究数学模型在温度预测和热衰的应用，它包括了所有在摩擦离合器的接合过程重要温度现象，这个热模型是由摩擦垫圆盘和间隙ATF组成的，这个衰退机理和常数模型的建立，对于选择摩擦材料非常重要，并且这一模型的研究与实验的结果符合的很好。关键词湿摩擦离合器；热量模型；纸基摩擦材料；摩擦材料热衰；1、介绍如图1所示用在自动传动系统中的湿式盘型离合器上由许多分离盘，摩擦盘以及其它部件组成，而它的主要元件是摩擦盘，它是由低碳钢芯铸成，并且两边附有一些摩擦材料，这个摩擦片以花键的形式联接在输入轴上，当分离盘接合到离合器壳上时，离合器功用将转矩从驱动件传递到被驱动件上，并且从一个齿轮传递到另一个齿轮上，而在传递过程中分离盘和摩擦盘之间有一个压力，这个压力引起的动能转化为界面上的热量，从相对速度转动开始到相对速度为零为止，所用的时间叫做停止时间，大约小于1秒钟。分离盘吸收了接合过程中大部分的摩擦热，而摩擦垫材料（摩擦垫核盘）吸收了较少的热，由于摩擦材料较低的导热率，这一原因使分布在轴上的不均匀的温度中的较高的温度梯度发生在摩擦盘上，而摩擦盘上的温度由输入轴能量以及其它表面性能特性决定的，其中摩擦盘上以前的温度非常重要，因为它决定了摩擦片温度下降的速度，特别是摩擦材料的热衰。研究湿式离合器以前分析已经被一些研究者研究过，它提出理论和实践工作方面，相当多的理论工作已经被LUOETULZUGVODZK和ELSHERBLNGETAL等研究了，可2是一些重要因素，包括热传递和流体动力学在接合过程中的研究仍然很少。这篇文章是目前湿式离合器综合分析，它包括一些现象其他人还没有调查过，例如一些不均匀接触摩擦垫片，自动传递液体到垫圈，以及热圈浸透热量下降等，通过这些数字仿真和一些实验进行比较，需要指出的是上述的这部分工作者已经被作者5、6出版在另外一些书刊上。2、热传递和液体流动力学的分析21接合循环一个典型的啮合循环，对于一个湿式离合器在机器中可以划分为四个阶段，首先的阶段是停止时间，从压力开始到滑动速度为止结束，发生在分离盘和摩擦盘之间，这一时间发生在垫圈上大约仅为0102S，一些ATF（自动传递流体）发生在相关表面上的渗透也是由于过去是多孔结构，因此热的消失主要靠对流发生在一个表面和另一个表面之间，而另外一些ATF发生在摩擦盘深构处，它的热量也会慢慢冷却到离合器的相对温度。第二个阶段是浸泡时间，从停止时间开始到压力释放结束，在这一阶段分离盘和摩擦盘锁在一起，第三个阶段是保存时期，从压力释放结束后开始到发动机开始转动结束,最后一个阶段是稳定时期,从马达开始转动开始到下一个啮合循环开始结束,这一时期ATF流动从内部半径到外部半径,分离盘和摩擦盘之间的热量也在沟槽内流动,它们将冷却到离合器的表面温度,同时粘性热散发到相关的表面上,在ATF速率发生在分离盘和摩擦盘之间沿角度方向流动,流体之间存在速度差,这一现象导致阻力损失。322数学模型二维重复摩擦盘热功当量平衡正如图2所示能够用公式表示如下分离盘热平衡公式其中TA是温度，还有PA是分离盘的密度，CA是分离盘的比热容，KA是分离盘的导热率。摩擦衬垫热平衡公式其中TB是温度，PB和PF是摩擦盘和ATF密度，CB和CF分别是摩擦衬套和衬垫的比热容。KB磨擦材料的导热率，VT和VZ在V和Z方向的ATF表面速率，它等于孔隙和孔隙流速的乘积，由于组成ATF分子是范围很宽，并且ATF开始蒸发湿度是210C完成大约500C，并且ATF蒸发是温度函数，这一潜在ATF蒸发热量是ATF的热容CF决定的，它能够作为温度函数。内核板上的热平衡，这一热平衡发生在内接板上仅仅应用于传统两边发热的离合器上而在单独的离合器边并没有发生。4式中TC是核板温度，PC是接板上的密度，CC是核板上的比热容，KC是核板上的导热率。ATF两面的热平衡，这个热平衡发生在ATF相关表面停止和稳定时期其中是粘性耗散项，并且可以用公式求出其中是ATF的粘度，VRI和VQI是在V和Q方向ATF速率的温度速率，假设湿度均是对称分布在公式（4）中将成为零，以上假设等同于ATF占据整个间隙，但这并不真实，理论和实践在阻力损失方面证明ATF仅部分充满间隙，特别是磨擦盘的深沟处，可是粘性热的损失却是相当少。ATF沟外的热平衡,这个一维热平衡对于ATF可以分成其中是ATF在每一个摩檫片的容积,是ATF放射热在温度表面，是边缘热传递从里面到外面，是槽长平均长度从里面辐射到外面。在摩擦衬套方面的时平均ATF其中是和是ATF表面速率在和方向的,是ATF的粒性并且是在Z方向的流体压力，并且ATF在磨擦衬套在瞬时平衡在V方向,公5式能够简化，考虑到传统的离合器，（1）和（6）需要被同时解决，正如表2所示描述对于传统的离合器轴位置开始，并且结束在接板的分离面。边界在啮合时期分离板表面其中和是磨擦热流传递到分离板和衬套之间，补充条件可以写成，其中是单位面积上的磨擦热流。的ATF过程发生衬套里面,对于粒性流动液体也可以用公式其中是ATF渗透在方向的系数，这个热流QS产生在离合器的啮合时候对于微面移动微小的距离DS这个磨擦热产生可用公式表示，这里是衬套压力WS光滑片速率发生磨擦衬套和分离片之间,是磨擦系数，并且V是半径W从牛顿定律计算的，其中F是TC是总的力距,WO是开始速率IF是飞轮的转动动惯,PT衬压力在单位时间上的压力,N是摩擦面的数目并且RI和RO是衬里面和外面半径RM是平均半径对于不一致接触作为半径的功用，可以用公式表示，其中是接触半径功用，并C是一个持续依靠变化的数量，这个边界条件在,对于传统离合器。这个边界条件在分离片对称线和数对称线是在里面半径和外面半径的边界，其中N是热传递系数，6并且是外面的它允许热传递轴和外套之间从内部半径到外部半径。23热量分析的结果和讨论对于所有目前的分析，ATF作为温度的功用能够从KEMP和LINDEN的纸上找到，而铁的物理温度功能也能够从书上找到，并且摩擦衬也被实验测出，另外一些特征也能够被（表1）总结出来项目5003A5004A5006A项目5003A5004A5006A能量水平LEVELBLEVELBLEVELA衬压力6501039669周期500050005000运动能225973639019588转速366062003540停止时间0907805惯性031801730285浸泡时间2122260时间770衬套ID10581058889摩擦时间20205衬套OD126212621213ATF103210521055分离盘081818石油流动过0757075756衬套1010071摩擦表面668总共厚度0404051图3可以显示温度在一个完全啮合周期的变化，对于测试项目5003A能量水平为B而耐用时间停止时间浸泡时间以及稳定时间分为09、27、7、20S，并且7离合器六个摩擦表面拥有1056MM的内部直径和1262MM的外部直径这个厚度对于分离板衬套和内核分别18MM，04MM和10MM这里总共输入的能量为43930J，并且飞轮的旋转速度3600RPM，它的内部的温度1062，并且飞轮的旋转速度3600RPM这个内部的温度以及啮合压力达到最高温度，这里温高下降从一个表面到另一个表面，由于热传递从里面到外面。压力释放时的热，从分离板传到衬套达到一个较高的平均温度，而压力释放后，热量不能从分离板传到与衬套,因为它们之间有空气,并且热量由于衬套决定，衬套表面温度快速下降直到马达达到飞轮啮合周期，从内部半径到外部半径，通过分离板和衬套，并且迅速冷却到表面温度，最后达到稳定周期TS、TL和TC。图4说明温度分散在半径方向，在相同啮合条件下，如图4所示，啮合周期尺寸厚度，S0是在分离片对称线上，并且S1是在对称线，并且啮合线能够完全显示在轴的方向，如图所示一个大的温度倾斜发生在内核以及结合盘之间，由于低的导热材料使温度在内核和结合盘之间较少。图58显示了不均的结合在分离板和衬套之间，由于分离盘表面的温度是多种多样，假设摩擦热QS能够正常颁布通过半径上以VM58MM并且标准偏差为2MM，可以用公式表示，这个摩擦全部热流仍然不均匀分布在表面的三个位置。图5显示内部半径RI和外面半径R0，以及中间半径RC，这个温度的高峰可以从550到680,其中最高温度倾斜从内部到外部半径，而中间处达到最高。图6说明流体作用在相对表面，并且离合器中没有衬套，并且考虑到衬套材料点洞现象，图6中的所有物理是与图2相同并且除去啮合和浸泡周期，那么这里输入的能量为36930J，并且飞轮的旋转速度为6200PRM，而原先温度为1061并且能量从9一个较高的渗透材料在达到较低的渗透材料，这里存在光学渗透材料依靠衬套压力和输入能量水平并且一个典型衬套存75孔厚度下降3,则衬套压力时间宿短01025、从而衬套压力上升到稳定合的时期宿短,一些热传递从表面到多孔材料主要由ATF多孔摩托材料决定,包括应用压力达到稳定啮合的时期以及获得相对时期它是否说明了说体渗透并不影响温度峰值,但它影响引起的力矩BORWAINER汽车也发展一个力矩,这个由液体渗透现象引起的力矩变化可以在图7上显示，假如液体渗透在ATF厚度摩檫表面下降非常快，从开始啮合周期到达到一个较高的啮合日期力矩结束。图7为了检查相对温文我们对比这个分离表面的温度，以实验5006A说明，这个对比实验显示在图8和图9上这个主要特征在表面已经显示过,其中啮合时间浸泡时间和稳定时间分别为05、6和5S这个离合器共有八个磨擦面以88、9MM直径为内径以121、3MM直径为外径并且分离片衬套和内核厚度分别为1、8MM0、508MM和0、71MM这里全部输入能量分别为19、5883J和39、0843J能是AB及而内部飞轮转速为3456RPM并且ATF流动速度5、67L/应用压力分别为PA1300KPA衬套压力为224的低压而磨擦衬套有0、05ARCG的浸透能力。图8图910图8图9以实验的方式，显示出稳定啮合周期和固体调整的调查，它显示一个稳定的周期循环达到了3到4次，啮合循环图8和图9也说明了被理论所预测的相对温度,已经有一个较好的内部实验分析。3摩擦材料的度摩擦材料的度已经做过一些相关的调查，所有的另外一些宝贵的工作对于作者来说已经被实验做过，但理论方面的工作还很缺少，为了得到预测这些摩擦材料的生命周期并得到应用，则必须懂得摩檫材料理论机理和磨擦材料的度，纸制的磨擦材料受到相关度和摩檫材料机构的影响，这种磨擦材料的度影响的主要因素是在正常结合的湿式离合器由于在较高的温度环境，当发生在磨擦材料的表面的时候时，摩檫材料在磨擦的过程中离合器产生了很高的热，当摩擦材料达到一定热的程度后，摩擦材料的特征将很快地发生改变，并且摩擦材料的表面将很快发生变形，一般地组成摩擦材料达到的最后温度是由它原先的温度决定的。为了去预测摩擦材料的粘度，在自动结合湿式离合器的条件下，这个相对机构和摩擦材料的摩擦速度非常重要。当过去的温度接近于摩擦材料在自动结合过程中的温度后，以上就可以用相对的模型进行预测，并且可以通过计算得出这个时候摩擦材料的温度，并且这种预测也可以通过试验方式和理论模型得以描述。31摩擦材料的机理BORGWARNER汽车生产商有多种类型的摩擦材料，而组成摩擦材料的不同因素已经被应用到多个方面，这有利于学习摩擦材料和节省选择拥有较低热阻的摩擦材料的时间，因为如果没有它，可能需用一万次的结合实验，对于摩擦材料拥有较高的热阻，可以计算出摩擦材料的生命周期。一个TGA实验关于11相对摩擦材料在较高温度下的决定因素的影响是由插入元件影响的，正如图10显示的一些摩擦材料重量的丧失一样，对于温度函数来说这些简单材料的重量丧失是由点动现象引起的，而且这些温度峰值则是由插入原件引起的。这个图也暗示的摩擦材料开始碳化的温度接近于240度，并且结束的温度在420度，在TGA测试的条件下，它显示的该过程在摩擦材料的损失为312。核盘材料是由一些热阻元素组成的，对于核盘材料来说，一个较高的表面温度是由重复的离合器结合过程引起的。这个核盘材料在离合器结合过程中，它其中的碳达到了摩擦材料重量丧失的温度，这些摩擦材料的表面就会发生脱落。对于有N个较大的摩擦材料的度，它的相对表面速度可以用公式表示，其中W是核盘材料的重量，T是时间，K是相对于温度函数的能量，也可以用公式，其中K0是相对速度，E是相对表面接触的能量，R是磨擦材料表面的热阻，T是温度。例如，对于首次接触的磨擦材料，N等于1，而对于最后接触的磨擦材料，N等于0。这些相对表面的摩损可以用公
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