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濕式摩擦離合器系統(tǒng)退化的接觸動(dòng)力學(xué)建模與仿真

基于對(duì)廣義麥斯威爾滑動(dòng)摩擦模型的拓展，設(shè)計(jì)了適用于濕式摩擦離合器的4自由度質(zhì)量-剛度-阻尼系統(tǒng)摩擦模型，代表了典型的SAE#2試驗(yàn)裝置。這種退化模型表達(dá)了摩擦模型參數(shù)的演變，模型的設(shè)計(jì)思路來源于早期工作的試驗(yàn)結(jié)果。

模型需要進(jìn)行以下假設(shè)。

（1）離合器工作期間，每個(gè)工作周期的平均ATF（自動(dòng)變速器油）溫度假定為常量；

（2）離合器工作期間，每個(gè)工作周期的外加電壓保持不變；

（3）忽略前滑動(dòng)摩擦（如在后封閉階段）的滯回性能；

（4）SAE#2系統(tǒng)的慣性（輸入輸出飛輪和離合器）和軸扭轉(zhuǎn)剛度假設(shè)為常量。

通過量化接觸和摩擦特性，為評(píng)價(jià)濕式摩擦離合器提供了一個(gè)有效的方法。但是，直接測(cè)量接觸和摩擦特性對(duì)于當(dāng)今的變速器是難以實(shí)現(xiàn)的，所以，尋找其它與接觸和摩擦狀態(tài)密切相關(guān)的測(cè)量量，如相關(guān)特征是十分必要的。未來離合器狀態(tài)監(jiān)控和預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)可能源自于動(dòng)力學(xué)特性的改變。

在當(dāng)代變速器中，旋轉(zhuǎn)速度傳感器的應(yīng)用是十分有效的。受之啟發(fā)，通過模型模擬，對(duì)于離合器監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)，速度信號(hào)可以代表濕式離合器系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。模擬結(jié)果表示，相對(duì)速度變化圖和后封閉扭轉(zhuǎn)振動(dòng)隨著離合器退化的性質(zhì)而改變。通過這種方法，可以模擬離合器在有效時(shí)間內(nèi)的接觸動(dòng)力學(xué)，從模擬信號(hào)中提取的前后封閉特性與試驗(yàn)結(jié)果相符。這些特性表現(xiàn)的預(yù)測(cè)行為證實(shí)了離合器監(jiān)控和預(yù)測(cè)應(yīng)用的可行性，且提出的模型和仿真程序可以應(yīng)用于發(fā)展和評(píng)估濕式摩擦離合器的預(yù)測(cè)算法。

刊名：Mechatronics（英）

刊期：2013年第23期

作者：Agusmian Partogi Ompusunggu et al

編譯：薛雷