CGL-1型差动惯性式摩擦离合器性能试验台

　　摩擦离合器是汽车、拖拉机等机械的重要部件之一,它的性能直接影响着这些机械的运动性能。为了了解摩擦离合器总成的综合性能指标,必须对其进行台架试验,从而在与实际工况相近的条件下考察其性能。现有惯性式摩擦离合器性能试验台是模拟汽车起步时离合器的工作状态而设计的,主要有两种型式[1],一是制动式试验台,另一是驱动式试验台。本文著者所论述的试验台综合了上述两种试验台的优点,采用差动惯性式原理进行设计,并应用计算机对试验台的各个动作进行控制和对数据进行实时检测、显示、处理及存储,从而实现了对实际工况条件的真实模拟,提高了试验效率和试验数据的可靠性。

　　试验台适用于2.5 t以下的轻型汽车摩擦离合器总成作台架试验。由于采用差动惯性形式,试验台最高试验转速可达3 200 r/min。试验台有多种惯量模拟飞轮组和模拟道路阻力矩离合器,可分级调节,以满足各种测试条件的要求。本试验台可进行离合器动、静摩擦扭矩测定、离合器热负荷测定(摩擦表面温度、离合器接合过程压紧力、转速、力矩、温度变化)和离合器摩擦副磨损寿命测定(滑磨时间及接合次数、滑磨功和功率、摩擦副磨损量)等多项试验[2]。

　　1　试验台的主机结构与原理[3]

　　1.1试验台的主机结构

　　试验台的主机结构如图1所示,其中主电机6作为驱动装置,被试离合器的主动部分与其紧密相连一起旋转,借助于杠杆机构12和液压系统7、8实现离合器的接合与分离,并用单向温度补偿调速阀来控制和调整油缸速度即离合器的接合与分离速度,惯性飞轮组17用于模拟汽车的惯性,磁粉离合器21用于模拟道路的阻力矩,副电机24(整流子调速电机)用于提供一个可变的从动轴初始速度,制动器22与电磁离合器23用于接合时切断副电机与从动轴的联系和产生阻力矩。整个机械系统的动作通过计算机控制,可按规定的试验条件自动完成规定的动作程序,并由计算机完成试验过程中的有关参数的测量、数据处理、显示和记录。

　　1.2　试验台作起步试验时的机械特性与能量关系

　　1.2.1　机械特性

　　如图2所示,其动力关系如下:

　　式中,ω10、ω20—分别为主、从动盘初角速度;ω—主、从动盘完全接合瞬时角速度;J1、J2—分别为主、从动轴的回转惯量;tS—滑磨时间;MK(t)—瞬时摩擦接合力矩;MA—主动力矩;ML—阻力矩。

　　按工程上常用的近似假设:MA=常数,MK= MA=常数,则由式(1)、(2)得:

　　离合器接合过程角速度和扭矩变化见图3。其中,ωr为相对角速度,Ma为加速力矩,ω1、ω2分别为主、从动盘角速度。本试验台中,Ma和ω10由主电机给出,ML和ω20由副电机通过磁粉离合器传给从动轴。图3(d)为试验台实测得的离合器接合过程转速和扭矩变化曲线[2]。