液體粘性調(diào)速離合器工作機(jī)理研究與模糊控制器試制.pdf

1、液體粘性調(diào)速離合器是利用多個(gè)摩擦圓盤間的油膜剪切力來(lái)傳遞動(dòng)力,并通過(guò)改變油膜厚度實(shí)行無(wú)級(jí)調(diào)速.本文主要從其工作機(jī)理的解析入手,分析液體粘性調(diào)速離合器的工作機(jī)理與輸出特性,討論了影響粘性離合器的各種因數(shù),同時(shí)采用模糊技術(shù),探討實(shí)現(xiàn)模糊控制的可行性,以及對(duì)模糊控制器的研制作了嘗試.鑒于近年來(lái)工程中廣泛采用聚α-稀烴型、聚酯型等合成油作潤(rùn)滑劑;在調(diào)速范圍內(nèi),液體粘性調(diào)速離合器中的摩擦副往往工作在流體潤(rùn)滑、混合潤(rùn)滑、邊界潤(rùn)滑直到直接接觸的工況;

2、基于這些特點(diǎn),筆者采用了冪律型非牛頓流體模型、Patir-Cheng的平均流量模型、GT兩粗糙平面接觸模型構(gòu)建了粘性調(diào)速離合器摩擦副工作機(jī)理的研究模型,同時(shí)計(jì)入了油膜的慣性與熱效應(yīng)影響.文章詳細(xì)地?cái)⑹雠c推導(dǎo)了適應(yīng)粘性調(diào)速離合器摩擦副工作機(jī)理的雷諾方程、摩擦副之間的流體平均能量方程、摩擦副表面微凸體接觸的壓力方程、和固體傳熱方程.在流體潤(rùn)滑、流體混合潤(rùn)滑狀態(tài)下,進(jìn)行了的數(shù)值計(jì)算,對(duì)粘性調(diào)速離合器的摩擦副材料、溝槽形狀、表面粗糙度、熱效應(yīng)等

3、對(duì)傳遞轉(zhuǎn)矩、平均推進(jìn)壓力、輸出轉(zhuǎn)速、以及膜厚比的影響進(jìn)行了討論分析.本文指出了被動(dòng)盤表面開設(shè)溝槽不但可以形成動(dòng)力潤(rùn)滑,而且更重要的是可以對(duì)摩擦副表面起冷卻作用;不同溝槽形狀對(duì)工作機(jī)理的影響不大,但溝槽數(shù)量與溝槽角度會(huì)對(duì)工作特性有一定的影響;對(duì)于粘性調(diào)速離合器而言,其摩擦副的熱效應(yīng)主要有于相對(duì)轉(zhuǎn)速所致,相對(duì)轉(zhuǎn)速越大,則熱效應(yīng)越顯著;流體慣性效應(yīng)通常不顯著,只有當(dāng)摩擦盤半徑較大且絕對(duì)轉(zhuǎn)速高于1500轉(zhuǎn)/分時(shí),才需考慮.本文還揭示了摩擦副工作

4、時(shí)所涉及的輸出轉(zhuǎn)速、傳遞轉(zhuǎn)矩、平均推進(jìn)壓力以及摩擦副間隙等參數(shù)之間的相互關(guān)系.所有這些將對(duì)粘性調(diào)速離合器的設(shè)計(jì)有著指導(dǎo)意義.基于工作機(jī)理的分析,根據(jù)粘性調(diào)速離合器的運(yùn)行特性,作者建立了動(dòng)態(tài)分析模型,首先采用了近似線性控制理論對(duì)其進(jìn)行了定量分析與仿真,討論了調(diào)速穩(wěn)定性的基本要素.當(dāng)粘性調(diào)速離合器工作在動(dòng)力潤(rùn)滑區(qū)域,系統(tǒng)是穩(wěn)定的,但進(jìn)入混合潤(rùn)滑狀態(tài)時(shí),系統(tǒng)工作處于不穩(wěn)定狀態(tài),需要采用反饋閉環(huán)系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定控制.考慮到粘性調(diào)速離合器屬于非線性