湿式离合器是动力换挡拖拉机执行换挡动作的关键部件,具有复杂、高阶、强非线性等特征。首先,通过分析大功率动力换挡拖拉机湿式离合器液压系统的结构与工作原理,建立了其数学模型;然后,基于MATLAB和AMESim搭建了系统仿真模型;最后,通过对比MATLAB与AMESim模型仿真结果,验证了所建数学模型的准确性。研究成果可为离合器压力控制及换挡品质控制研究提供模型基础。

湿式离合器是装甲车辆动力换挡的关键部件,随着综合传动系统转速和功率密度的提高,接合特性与摩擦副过度磨损、局部烧损、钢片翘曲等失效问题密切相关。针对湿式离合器的接合过程,设计并搭建了多模式加载试验台,采用机械惯量、电涡流测功机及制动装置作为负载模拟装置,针对不同转速和控制油压下的湿式离合器接合特性开展了试验研究。通过制动装置固定从动端,改变不同的滑摩转速和控制油压,测得对应的稳定滑摩转矩,推导出相应的动静摩擦因数。研究有助于进一步掌握该型湿式离合器的传动特性,评估其服役性能。

冲压设备是汽车生产过程中常用的关键生产设备,在采用气动摩擦离合器/制动器之后,机械压力机才实现了滑块在任意位置驱动和制动的功能,使操纵更方便安全。但频繁的工作负荷和常年累月的高运转率,造成离合器/制动器的摩擦材料迅速磨损,发热严重,并产生粉尘和噪声,既带来环境污染,又造成电器元件和控制阀故障,机器停机频繁,维修工作繁重。液压湿式离合器/制动器的出现完全避免了气动离合器/制动器的上述缺陷。目前已得到先进的压力机制造商和冲压行业用户的选用与青睐。

在AMP热模锻压力机湿式离合维修过程中,Z型机械密封失效是制约该设备稳定性的主要因素。基于此,介绍了Z型机械密封的结构及工作原理,针对该密封失效的原因进行了分析并对安装过程中注意事项提出了建议,以期为相关行业提供参考。

针对湿式离合器液压执行系统,在分析其工作原理和结构的基础上,在机械域和液压域上分别对关键组成部分比例压力电磁阀和离合器油缸活塞建立数学模型,并采用AMESim软件对湿式离合器的液压执行系统进行建模;为了验证所搭建模型的有效性,在给定不同的激励电流情况下分析系统的动态响应;针对所搭建的AMESim模型,采用传统PID控制算法和基于模型的前馈+反馈控制算法控制输出油压,对比验证了跟踪效果。仿真结果表明:搭建的模型具有良好的动态特性,前馈+PID反馈的控制算法较PID算法的控制效果更好。

湿式离合器是大功率液力机械传动装置重要的传动部件,其工作状态直接影响设备的安全可靠运作。为了提高湿式离合器工作效率,通过分析离合器的工作原理,基于电磁式高速开关阀设计一种用于湿式摩擦离合器的液压控制系统,构建液压系统模型,通过MATLAB/Simulink仿真求解该液压系统的压力输出信号。计算结果显示:该液压系统可以用于控制湿式离合器的接合,能够为湿式离合器提供稳定的接合油压缓冲信号。

结合湿式多片离合器实际结构和工作条件,运用Abaqus建立湿式离合器有限元分析模型,采用热结构直接耦合法对湿式离合器工作过程中摩擦副的Mises应力场进行了分析,研究了湿式离合器活塞的不同加压方式对摩擦副Mises应力场分布的影响规律。研究结果表明,加压方式对对偶钢片的最大应力分布和应力轴向传递速度具有重要影响,均匀加压方式下的高应力区带宽及应力沿轴向的传递速度均大于局部加压方式;局部加压方式的对偶钢片最大应力及径向应力梯度均大于均匀加压方式。

结合湿式多片离合器实际结构和工作条件,运用Abaqus软件建立湿式离合器有限元分析模型,采用热结构直接耦合法对湿式离合器工作过程中摩擦副的温度场进行分析,研究了湿式离合器活塞的不同加压方式对摩擦副温度场的影响规律。研究结果表明,加压方式对对偶钢片的温度场具有重要影响,尤其是,对直接受活塞作用的对偶钢片影响最为明显;局部加压方式下各时刻最高温度均大于均匀加压方式下各时刻最高温度,且局部加压方式最高温度出现时刻较早;局部加压方式下对偶钢片表面高温带宽更窄,径向温度梯度更大。

基于湿式离合器试验台接合控制原理,提出了湿式离合器试验台的接合平稳性评价指标。通过主观和客观评价的一致性,验证了评价指标的有效性。应用接合平稳性评价指标,进行了多种信号控制下的湿式离合器接合品质分析,得出了控制信号对接合平稳性的影响规律。

研究控制信号对离合器充油过程的影响规律，对提高离合器接合品质有重要意义。建立湿式离合器液压系统充油过程的数学模型，通过动态仿真和试验结果的对比，验证了模型的正确性和有效性。分析多种PWM控制信号的仿真结果，证实控制信号对充油特性有明显影响，并指出缓冲控制信号占空比缓慢上升的时域选取直接决定缓冲作用时间和作用效果。