表面形貌對(duì)紙基濕式摩擦離合器摩擦特性的影響及機(jī)理分析.pdf

1、紙基濕式摩擦離合器具有較理想的靜動(dòng)摩擦系數(shù)比、嚙合柔軟平穩(wěn)、噪音小、保護(hù)對(duì)偶材料等特點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于轎車和建筑工程車輛的自動(dòng)變速器。 自動(dòng)變速器實(shí)現(xiàn)扭矩傳遞是依靠紙基濕式摩擦離合器的摩擦片-對(duì)偶鋼片組成的摩擦副，當(dāng)該摩擦副的摩擦特性不夠理想時(shí)在離合器嚙合時(shí)會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)和尖叫，如何克服和減小這種振動(dòng)和尖叫，是一個(gè)重要的工程問(wèn)題。 研究發(fā)現(xiàn)：振動(dòng)與摩擦副的摩擦系數(shù)-滑動(dòng)速度曲線有緊密的聯(lián)系，當(dāng)摩擦系數(shù)-滑動(dòng)速度曲線為負(fù)梯度(

2、dμ／dV

3、料不變的情況下，探索隔離片的表面形貌對(duì)濕式離合器摩擦性能的影響，對(duì)此進(jìn)行系統(tǒng)的理論和試驗(yàn)研究，主要完成了以下工作，并獲得相關(guān)研究成果： (1)為了實(shí)現(xiàn)對(duì)摩擦特性的主動(dòng)控制，首先對(duì)表面形貌所具有的特點(diǎn)進(jìn)行較全面的分析，同時(shí)這種研究應(yīng)是后續(xù)理論研究的基礎(chǔ)。本文從粗糙峰接觸和潤(rùn)滑的角度，對(duì)表面形貌特征進(jìn)行了較為全面的描述和參數(shù)提取。在人工初選了14個(gè)形貌表征參數(shù)的基礎(chǔ)上，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)一步優(yōu)選了5個(gè)重要表征參數(shù)，它們

4、是表面形貌設(shè)計(jì)的重要依據(jù)。 (2)通過(guò)對(duì)大量的摩擦系數(shù)隨速度變化曲線的歸類、分析，發(fā)現(xiàn)影響摩擦特性的重要因素是潤(rùn)滑狀態(tài)的變化。當(dāng)摩擦副表面的油膜較厚時(shí)，潤(rùn)滑效果增加，動(dòng)摩擦系數(shù)會(huì)隨速度的增加而減小；而當(dāng)摩擦副表面的油膜較薄時(shí)，隨著速度的增加，油膜剪切力的增加量快于微凸體接觸面積減小引起的摩擦力減小量，動(dòng)摩擦系數(shù)會(huì)相應(yīng)地增加，摩擦特性較好。 (3)在分析現(xiàn)有的與濕式摩擦系統(tǒng)相關(guān)的摩擦機(jī)理(油膜剪切摩擦機(jī)理、邊界摩擦機(jī)理和混合摩擦

5、機(jī)理)的基礎(chǔ)上，認(rèn)為混合摩擦機(jī)理適應(yīng)于紙基濕式摩擦離合器，從而確定了影響摩擦特性的主要因素：表面粗糙度、表面的蓄油能力、潤(rùn)滑油的粘度、潤(rùn)滑油膜的剪切強(qiáng)度、高速時(shí)破壞油膜能力。 (4)規(guī)則凹坑對(duì)摩擦副潤(rùn)滑的影響是實(shí)現(xiàn)對(duì)表面形貌摩擦特性主動(dòng)控制的核心因素。為此在試驗(yàn)研究的同時(shí)，開(kāi)展了表面紋理對(duì)摩擦特性影響的數(shù)值分析，利用Reynolds方程計(jì)算了表面紋理形式、紋理深度和凹陷面積比對(duì)摩擦特性的影響，計(jì)算結(jié)果表明，在隔離片~NI球穴或斜