雙離合器結(jié)構(gòu)和熱分析

1、 雙離合器結(jié)構(gòu)和熱分析雙離合器結(jié)構(gòu)和熱分析目錄一、雙離合器的研究背景二、雙離合器的結(jié)構(gòu)三、雙離合器的熱分析五、仿真分析中的一些假設(shè)和問題四、改善雙離合器溫升方法研究一、雙離合器的研究背景現(xiàn)有自動變速器優(yōu)缺點(diǎn) 現(xiàn)在市場上的自動變速器，按其變速原理可以分為 3 類：液力自液力自動變速器動變速器(AT)(AT)、無級變速器、無級變速器(CVT)(CVT)、電控機(jī)械式自動變速器、電控機(jī)械式自動變速器(AMT)(AMT)。 AT AT 通過液力變矩器實(shí)現(xiàn)了發(fā)動機(jī)、傳動系之間柔性連接與傳動，使汽車起步平穩(wěn)，加速均勻、柔和，目前在汽車上得到廣泛應(yīng)用，但其存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造成本高、傳動效率低等缺點(diǎn)。 CVT

2、CVT 可以實(shí)現(xiàn)全程無級變速，保證車輛在各種狀態(tài)下獲得最佳傳動比，但由于目前 CVT 存在傳動帶傳遞功率小、壽命低、效率不高等缺點(diǎn)，因而主要應(yīng)用在中小排量的汽車上。 AMT AMT 是在傳統(tǒng)手動機(jī)械式變速器基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，具有結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、傳動效率高等優(yōu)點(diǎn)，但由于在換檔過程中存在動力中斷，使車輛動力性、舒適性降低，其只適用于低檔轎車和重型車輛。一、雙離合器的研究背景 為了充分利用 AMT 所具有的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)又克服其換檔過程動力中斷，保證換檔平順，現(xiàn)在汽車行業(yè)內(nèi)正在積極開發(fā)研究一種新型自動變速器雙離合自動變速器雙離合自動變速器(Dual Clutch Transmission(Dual

3、 Clutch Transmission，簡稱，簡稱 DCT) DCT)。DCT 是基于 AMT 發(fā)展而來的，它繼承了 AMT 傳動效率高、安裝空間緊湊、質(zhì)量輕、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)，且保證了換檔過程中動力連續(xù)傳遞，使車輛具有良好的加速性、乘坐舒適性、燃油經(jīng)濟(jì)性和低排放性等優(yōu)點(diǎn)。 目前，在我國變速器市場上手動變速器仍占主導(dǎo)地位，隨著人們對車輛駕駛舒適性要求的提高，自動變速器占有率必然會逐步上升。由于 DCT 是靠離合器和齒輪來傳遞動力，可以充分利用原有手動變速器生產(chǎn)設(shè)備，生產(chǎn)繼承性好，因此大力發(fā)展 DCT 適合我國自動變速器發(fā)展的國情。雙離合器自動變速器的發(fā)展過程幾種自動變速器的比較一、雙離合器的研究

4、背景二、雙離合器的結(jié)構(gòu)分析干式雙離合器 當(dāng)推桿的推力作用在藍(lán)色的長分離叉時(shí)，將分離軸承緊壓至膜片彈簧上，壓盤向左位移，將離合器從動盤1、驅(qū)動盤和壓盤1三者緊壓在一起，此時(shí)離合器K1結(jié)合，轉(zhuǎn)矩就從與發(fā)動機(jī)相連的驅(qū)動盤傳遞到了輸入軸1。 當(dāng)推桿的推力作用在綠色的短分離叉時(shí)，分離軸承緊壓至膜片彈簧上，壓盤向右位移，離合器K2結(jié)合，將發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩傳遞到了綠色的輸入軸2。濕式雙離合器 油被壓入離合器K1的油腔，并移動活塞1使離合器K1上的摩擦片壓到一起時(shí)，離合器K1閉合。轉(zhuǎn)矩通過內(nèi)摩擦片支架傳遞給驅(qū)動軸1。當(dāng)離合器脫開后，碟形彈簧將活塞推回到原始位置。 油被壓入離合器K2的油腔，活塞K2使力流經(jīng)過摩擦片的

5、結(jié)合傳遞給驅(qū)動軸2。在離合器脫開時(shí)，螺旋彈簧再將活塞2推回到原始位置。二、雙離合器的結(jié)構(gòu)分析干式雙離合器和濕式雙離合器對比 干式雙離合器摩擦副與空氣相接觸，其工作過程中產(chǎn)生的大量摩擦熱中的大部分是由壓盤和驅(qū)動盤吸收，然后再逐漸的由周圍的空氣帶走。由于空氣的散熱能力較差，離合器的溫度下降的較慢。因此，干式雙離合器適用于滑摩時(shí)間較短，傳遞扭矩較低的工況使用。 濕式雙離合器的摩擦副安裝在裝有液壓油的密閉空間內(nèi)，工作過程中產(chǎn)生的熱由周圍的冷卻液壓油帶走，其散熱速度相對較快，效果較好，所以它允許較長時(shí)間的打滑和高轉(zhuǎn)矩工況下使用。二、雙離合器的結(jié)構(gòu)分析 由于干式雙離合器與濕式雙離合器散熱的環(huán)境不相同，它們

6、對摩擦熱量產(chǎn)生的速度和總量限制要求也各不相同。 干式雙離合器對熱量產(chǎn)生的總量有限制，而對產(chǎn)生的速度不敏感。但濕式雙離合器對熱量產(chǎn)生的速度較敏感而可吸收總熱量卻較大。 根據(jù)上述原因，干式雙離合器要求結(jié)合速度相對較快，盡量減少滑摩熱量的產(chǎn)生。濕式雙離合器適合逐步結(jié)合離合器，較慢產(chǎn)生熱量，雖然結(jié)合速度慢會產(chǎn)生更多的熱量，但冷卻油可以把熱量逐漸帶走，離合器的溫升會較小，但是若濕式雙離合器結(jié)合過快，瞬間產(chǎn)生大量的熱有可能還沒有被冷卻油帶走，由于摩擦片與其對偶鋼片均較薄，瞬間高溫很容易造成摩擦片及對偶鋼片損壞或翹曲。二、雙離合器的結(jié)構(gòu)分析干式雙離合器和濕式雙離合器對比 干式雙離合器具有結(jié)構(gòu)簡單、從動盤轉(zhuǎn)動

7、慣量低、轉(zhuǎn)矩過載保護(hù)、生產(chǎn)與維修成本低等優(yōu)點(diǎn)。但其徑向尺寸較大，總體布置時(shí)難度較高，而且其散熱能力較差，使離合器經(jīng)常在較高溫度下工作，造成摩擦片磨損較為嚴(yán)重，影響離合器使用壽命。 濕式雙離合器可通過增加摩擦副的數(shù)量來增大轉(zhuǎn)矩傳遞能力，而無需增大徑向尺寸。由于其是通過液壓油冷卻，雖然冷卻效果較好，但是同時(shí)會造成一定程度的功率損失，導(dǎo)致油耗增加，并且其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，生產(chǎn)和維修成本較高。二、雙離合器的結(jié)構(gòu)分析干式雙離合器和濕式雙離合器對比 DCT的濕式和干式雙離合器哪種型式更好一直是DCT技術(shù)領(lǐng)域討論的熱點(diǎn)話題。普遍的觀點(diǎn)認(rèn)為：濕式離合器具有較好的控制性能，通過液壓油循環(huán)可使離合器工作溫度保持一定水

8、平，從而保證了離合器使用壽命。但由于濕式離合器必須與相關(guān)的控制動作執(zhí)行和冷卻的液壓系統(tǒng)配合工作，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，導(dǎo)致制造成本和使用成本較高。另外，液壓系統(tǒng)的功率損失也會使燃油消耗增加。干式離合器結(jié)構(gòu)較濕式離合器簡單，制造和使用成本低，傳動效率高，但由于干式離合器的熱容量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于濕式離合器，在大功率輸入的情況下，系統(tǒng)很快就會達(dá)到熱容極限，導(dǎo)致其使用壽命降低，承載能力下降。二、雙離合器的結(jié)構(gòu)分析干式雙離合器和濕式雙離合器對比干式離合器與濕式離合器的優(yōu)缺點(diǎn)二、雙離合器的結(jié)構(gòu)分析干式雙離合器和濕式雙離合器應(yīng)用 從圖中可以看出，在發(fā)動機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩很大且對離合器散熱性能和磨損壽命要求較高的場合，如運(yùn)動型賽車、

9、工程機(jī)械、多功能越野車等宜采用濕式離合器；在一般的中小發(fā)動機(jī)功率和轉(zhuǎn)矩且對離合器散熱性能要求較低的場合，如中高檔轎車、中小型卡車或中小型客車中宜采用干式離合器。二、雙離合器的結(jié)構(gòu)分析 Luk公司根據(jù)負(fù)載指數(shù)和能力指數(shù)的分析比較，可以用來選擇適用于指定車型使用的離合器類型。三、雙離合器熱分析摩擦副熱-結(jié)構(gòu)耦合分析 干式雙離合器在結(jié)合過程中會產(chǎn)生大量的摩擦熱，使其摩擦副溫度升高，引起內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力和熱變形。由于摩擦副不同接觸區(qū)域產(chǎn)生的熱量和散熱條件不同，導(dǎo)致其溫度場分布不均勻，進(jìn)而引起內(nèi)部不均勻的熱應(yīng)力和熱應(yīng)變；不均勻的熱變形又引起摩擦副局部產(chǎn)生高溫點(diǎn)，加劇了溫度場分布的不均勻。離合器在熱-結(jié)構(gòu)耦

10、合的作用下，會導(dǎo)致壓盤、中間驅(qū)動盤出現(xiàn)翹曲和裂紋，摩擦副表面局部燒損，這些現(xiàn)象影響干式雙離合器的使用特性，甚至?xí)痣x合器損壞，導(dǎo)致動力傳遞失效。因此有必要對干式雙離合器進(jìn)行熱-結(jié)構(gòu)耦合分析，研究其在結(jié)合過程中的溫度-結(jié)構(gòu)耦合場變化情況，為干式雙離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供理論基礎(chǔ)。三、雙離合器熱分析摩擦熱的相關(guān)理論1 1、熱力學(xué)第一定律，即能量守恒定律、熱力學(xué)第一定律，即能量守恒定律2 2、傳熱學(xué)理論、傳熱學(xué)理論 熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo)：當(dāng)物體內(nèi)部存在溫差，即存在溫度梯度時(shí)，熱量從物體的高溫部分傳遞到低溫部分；而且不同溫度的物體相互接觸時(shí)熱量會從高溫物體傳遞到低溫物體。 對流換熱對流換熱：是指相對運(yùn)動著的流體與

11、其溫度不同的固體表面接觸時(shí)，流體與固體表面之間的熱量交換過程。 輻射換熱輻射換熱：熱輻射是指物體發(fā)射電磁能，并被其他物體吸收轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿臒崃拷粨Q過程。3 3、材料力學(xué)第四強(qiáng)度理論、材料力學(xué)第四強(qiáng)度理論三、雙離合器熱分析4 4、熱彈性理論、熱彈性理論 熱彈性理論的任務(wù)就是研究物體因溫度改變而產(chǎn)生的在彈性范圍內(nèi)的應(yīng)力、應(yīng)變和位移。熱一結(jié)構(gòu)耦合分析主要依靠彈性力學(xué)理論，主要從靜力學(xué)、幾何學(xué)、物理學(xué)三個(gè)方面考慮問題，分別得到力平衡微分方程、幾何方程和物理方程。摩擦熱的相關(guān)理論（1 1）力平衡微分方程）力平衡微分方程 熱一結(jié)構(gòu)耦合分析所用到的熱彈性理論中，力平衡微分方程、幾何方程與無溫度改變的一般彈性理

12、論的方程完全相同。因?yàn)?，?dāng)有熱應(yīng)力產(chǎn)生時(shí)，只是改變了物體內(nèi)部應(yīng)力大小，并不會對物體的受力平衡產(chǎn)生影響，物體仍處于力的平衡狀態(tài)，因此方程形式并不會改變。三、雙離合器熱分析（2 2）幾何方程）幾何方程 對于幾何方程的形式也是不變的，因?yàn)閹缀畏匠谭从车氖菓?yīng)變與位移之間的純粹的幾何關(guān)系。它不會隨引起應(yīng)變的原因不同而改變。摩擦熱的相關(guān)理論三、雙離合器熱分析（3 3）物理方程）物理方程 應(yīng)變中由應(yīng)力引起的那部分變形仍服從胡可定律，由溫度變化引起的那部分應(yīng)變則服從熱膨脹規(guī)律。即 ,其中 為熱膨脹系數(shù)。由于假設(shè)物體是各向同性并且是均勻的，溫度變化不大時(shí)是常數(shù)，因此一個(gè)無限小的長方體在溫度變化時(shí)仍保持為一個(gè)長方

13、體，它在各個(gè)方向上的伸縮應(yīng)變都相同。即：式中加下標(biāo) 2 是表示由溫度變化引起的正應(yīng)變，溫度變化不產(chǎn)生切應(yīng)變，即：摩擦熱的相關(guān)理論三、雙離合器熱分析 在ANSYS熱分析模塊中包括穩(wěn)態(tài)熱分析穩(wěn)態(tài)熱分析和瞬態(tài)熱分析瞬態(tài)熱分析，二者關(guān)鍵的區(qū)別即熱分析中的載荷是否隨時(shí)間變化。 在穩(wěn)態(tài)熱分析中，整個(gè)系統(tǒng)的溫度和熱載荷不會隨時(shí)間變化，這種穩(wěn)態(tài)傳熱可以分析一些固定的熱源載荷對系統(tǒng)的影響。 瞬態(tài)熱分析可以分析一個(gè)系統(tǒng)或者零部件受不斷變化的熱載荷作用下的溫度場變化和其他熱參數(shù)。摩擦副熱-結(jié)構(gòu)耦合分析方法三、雙離合器熱分析 用有限元進(jìn)行摩擦生熱分析屬于熱熱結(jié)構(gòu)耦合分析結(jié)構(gòu)耦合分析。耦合分析耦合分析指的是同時(shí)考慮兩個(gè)

14、或多個(gè)物理場之間的相互作用的分析。在求解耦合場作用的工程問題時(shí)，通常有兩種耦合分析方法，即間接耦合方法與直接耦合方法。 間接耦合法間接耦合法是通過計(jì)算得到摩擦工作面所輸入的熱流密度，然后采用常規(guī)熱單元進(jìn)行熱分析，并得到溫度場分布。最后將熱單元轉(zhuǎn)化為結(jié)構(gòu)單元，并將所得溫度場分布結(jié)果作為結(jié)構(gòu)分析的熱載荷施加到模型上，即可進(jìn)行結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析。但該方法只考慮了溫度對變形的影響，而沒有考慮變形對溫度影響，是一種單向耦合方式。 直接偶合法直接偶合法是采用熱-應(yīng)力耦合單元來進(jìn)行分析，同時(shí)考慮了溫度場和應(yīng)力場的相互耦合作用，其計(jì)算精度比間接偶合法高，但計(jì)算時(shí)間長。摩擦副熱-結(jié)構(gòu)耦合分析方法三、雙離合器熱分析間接

15、耦合方法第一步采用瞬態(tài)模塊分析溫度場。第一步采用瞬態(tài)模塊分析溫度場。先進(jìn)行摩擦副熱負(fù)荷特性分析，采用熱單元進(jìn)行熱分析。溫度場分析中包括模型導(dǎo)入，定義單元類型及材料屬性，網(wǎng)格劃分，邊界條件設(shè)置，按載荷步求解及后處理。最后可得到不同時(shí)刻下溫度場分布及某節(jié)點(diǎn)隨時(shí)間不斷變化的溫度值。第二步利用穩(wěn)態(tài)模塊進(jìn)行熱應(yīng)力、熱應(yīng)變分析。第二步利用穩(wěn)態(tài)模塊進(jìn)行熱應(yīng)力、熱應(yīng)變分析。將熱單元轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的結(jié)構(gòu)單元，同時(shí)將求得的節(jié)點(diǎn)溫度作為體載荷施加到有限元模型上進(jìn)行應(yīng)力分析。三、雙離合器熱分析從II檔換到III檔過程中離合器I工作時(shí)等。用三維軟件建立簡化三維實(shí)體模型，并進(jìn)行網(wǎng)格劃分。對流換熱系數(shù)確定；熱流密度確定及分配；

16、初始條件等。壓盤材料選擇為鑄鐵，摩擦片的材料選擇為粉末冶金（銅基），膜片彈簧的材料選擇為硅錳鋼。第一步采用瞬態(tài)模塊分析溫度場三、雙離合器熱分析三類邊界條件和初始條件 為了得到固體導(dǎo)熱偏微分方程的唯一解，必須附加邊界條件和初始條件，與微分方程聯(lián)立求解，有限元傳熱計(jì)算中常用的三類邊界條件為： 第一類邊界條件是指物體邊界上的溫度函數(shù)為已知； 第二類邊界條件是指物體邊界上的熱流密度q為已知； 第三類邊界條件是指與物體相接觸的介質(zhì)溫度和換熱系數(shù)為已知。 初始條件是過程開始時(shí)物體整個(gè)區(qū)域中所有的溫度為已知值。三、雙離合器熱分析三類邊界條件和初始條件 在進(jìn)行熱負(fù)荷計(jì)算時(shí),必須首先確定表面熱流密度、對流換熱系

17、數(shù)及材料的熱物理特性參數(shù):熱導(dǎo)率、比熱容、密度等。在進(jìn)行離合器溫度有限元分析時(shí),使所加載的邊界條件正確的反應(yīng)真實(shí)負(fù)荷是至關(guān)重要的。 在離合器接合過程中,其傳熱對流邊界條件如下:壓盤與膜片彈簧接觸的表面以及摩擦盤內(nèi)端面可看作是第一類邊界條件；將摩擦片的摩擦面作為第二類邊界條件；將壓盤內(nèi)外端面和摩擦片外端面作為第三類邊界條件。三、雙離合器熱分析三類邊界條件和初始條件(1)確定環(huán)境初始化溫度，假設(shè)離合器的工作環(huán)境初始溫度為 30。(2)一般物體自身溫度低于300時(shí)，熱輻射產(chǎn)生的電磁波能量低，且因滑磨時(shí)間極短，分析中對熱輻射換熱的能量可忽略不計(jì)。(3)對流換熱系數(shù)確定摩擦過程屬于自然對流，此處將空氣的

18、對流換熱系數(shù)作為邊界條件加到摩擦片表面的節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行分析。三、雙離合器熱分析三類邊界條件和初始條件(4)熱流密度確定及分配1）摩擦功率法：熱流密度是指單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的熱流量。由壓盤的摩擦功率得壓盤的熱流密度，可得分配到摩擦環(huán)形區(qū)域上的熱流密度，通過積分公式可得摩擦環(huán)形區(qū)域內(nèi)距離摩擦片軸線任一位置的摩擦功率。帶入?yún)?shù)即可求得摩擦環(huán)形區(qū)域上的熱流密度。2）在滑摩過程中，離合器消耗的功成為滑摩功。熱流密度可定義為單位摩擦表面一次結(jié)合的滑摩功平均值所相當(dāng)?shù)臒崃?。三、雙離合器熱分析 熱應(yīng)力、熱應(yīng)變分析中不需要重新導(dǎo)入實(shí)體模型和劃分網(wǎng)格，在單元類型中選擇轉(zhuǎn)換單元類型中的“TheralStruc”即可

19、，然后定義材料屬性，將溫度場產(chǎn)生的結(jié)果文（*rth）作為溫度載荷讀入，另外再設(shè)置一些其他邊界條件（溫度載荷，摩擦片內(nèi)環(huán)面施加位移約束），最后求解及后處理可得到熱應(yīng)力，熱變形分布圖。將熱單元轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的結(jié)構(gòu)單元，同時(shí)將求得的節(jié)點(diǎn)溫度作為體載荷施加到有限元模型上進(jìn)行應(yīng)力分析。第二步穩(wěn)態(tài)模塊進(jìn)行熱應(yīng)力、熱應(yīng)變分析第二步穩(wěn)態(tài)模塊進(jìn)行熱應(yīng)力、熱應(yīng)變分析三、雙離合器熱分析摩擦片間接耦合熱分析結(jié)果三、雙離合器熱分析 為了更加精確的描述某一節(jié)點(diǎn)處溫度值的變化，現(xiàn)在摩擦片中部取一個(gè)節(jié)點(diǎn)，得到此節(jié)點(diǎn)在整個(gè)壓盤與摩擦片滑磨過程中溫度隨時(shí)間的變化曲線。摩擦片間接耦合熱分析結(jié)果 從摩擦片溫度場云圖中進(jìn)一步分析，隨時(shí)間變

20、化溫度升高最快的地方主要集中在摩擦面上。因?yàn)槟Σ疗旧砗穸刃?，?nèi)外邊緣與空氣的對流換熱不明顯，所以整個(gè)摩擦片表面溫升變化基本一致。從節(jié)點(diǎn)溫度時(shí)間曲線可以看出，隨著滑磨時(shí)間的增長，摩擦片溫度是不斷增大，在0.5s 處達(dá)到最高溫度值為141.8。主要是隨著滑磨時(shí)間的增長，雖滑磨產(chǎn)生的熱量越來越少，相對空氣換熱散失的能量，產(chǎn)熱仍大于散熱，故摩擦片溫度在整個(gè)滑磨過程中并未下降。當(dāng)摩擦片的溫度超過 200時(shí)，會加速摩擦片的磨損，降低摩擦片的壽命?？梢娔Σ疗瑴囟茸兓谡７秶鷥?nèi)。三、雙離合器熱分析摩擦片應(yīng)力、應(yīng)變結(jié)果分析 從摩擦片熱應(yīng)力圖中看出，熱應(yīng)力最大值出現(xiàn)在內(nèi)環(huán)面約束處，主要為應(yīng)力集中造成的，其余部

21、分應(yīng)力不大，即離合器摩擦片的強(qiáng)度和剛度都能滿足工作需要。 摩擦片翹曲變形是摩擦離合器的主要失效形式之一，因此摩擦片受熱產(chǎn)生的熱變形是主要考慮因素。摩擦片受熱后的變形主要為軸向變形。從熱變形圖中分析得出，最大軸向變形為 0.5mm，最大變形處位于靠近內(nèi)外邊緣的摩擦面。因?yàn)槟Σ疗臒釕?yīng)力小于相對材料的屈服極限強(qiáng)度，可以認(rèn)為熱變形為彈性變形，對離合器工作過程中扭矩的傳遞能力影響不大。 這只是離合器一次結(jié)合產(chǎn)生的溫升和熱變形，即離合器實(shí)際工作過程中，可能會有不定期或連續(xù)的換擋過程，會伴隨著離合器頻繁的分離與結(jié)合，摩擦片溫升會大大提高，熱應(yīng)力、熱應(yīng)變分布比一次結(jié)合工況下時(shí)的會嚴(yán)重的多。三、雙離合器熱分析

22、直接耦合方法 直接分析法是采用熱-結(jié)構(gòu)耦合單元來進(jìn)行分析。(1)幾何模型、材料模型建立 幾何模型、材料模型同熱負(fù)荷特性分析相同。由于計(jì)算時(shí) 間的限制，此處僅就第一次起步過程進(jìn)行仿真計(jì)算。(2)邊界條件確定 (a)建立接觸對：建立中間驅(qū)動盤-摩擦片和壓盤-摩擦片之間的接觸對。 (b)確定熱邊界條件：確定散熱邊界條件(熱對流、熱輻射)，其同熱負(fù)荷特性分析。 (c)確定位移邊界條件：摩擦片繞其軸線旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速為 n；中間驅(qū)動盤在其凸耳處施加全約束；壓盤在其凸耳處約束X軸、Y軸方向的位移，在Z軸方向上施加力。四、改善雙離合器溫升方法研究離合器生熱和散熱途徑 離合器熱量產(chǎn)生在摩擦片與壓盤之間的摩擦表面上，

23、生成的熱量等于離合器的滑摩功。這部分熱量通過各種途徑散發(fā)出去,剩余部分在離合器內(nèi)部積累,使離合器部件溫度升高。離合器熱量的耗散通過三種基本的熱傳遞方式進(jìn)行,即熱傳導(dǎo)、熱對流和熱輻射。四、改善雙離合器溫升方法研究1 1、離合器溫度升高的熱量來源因素、離合器溫度升高的熱量來源因素 離合器溫度升高的根本原因是由于其自身熱量的積累，其途徑主要是通過吸收外界熱量和摩擦副滑摩生熱這兩種方式來獲得熱量。由于汽車在使用時(shí)所處的環(huán)境溫度經(jīng)常變化，當(dāng)外界環(huán)境溫度高于離合器溫度時(shí)，熱量將會流入離合器，直到離合器與環(huán)境溫度達(dá)到熱平衡為止。對于干式雙離合器的主要熱量來源是接合滑摩產(chǎn)生的大量的熱，隨著滑摩功的增加，熱量在

24、摩擦副摩擦表面上不斷積累，并在熱傳導(dǎo)的作用下使摩擦副對偶件的溫度隨之增加。影響溫升的因素四、改善雙離合器溫升方法研究2 2、 摩擦副自身控制溫升的能力因素摩擦副自身控制溫升的能力因素 摩擦副對偶件的自身材料屬性及散熱面積對溫度升高有著一定的影響。材料參數(shù)影響摩擦熱在摩擦副對偶件之間的分配比例，其中具體參數(shù)也會不同程度的影響到溫度的大小和分布。 材料的比熱容被定義為單位質(zhì)量的某種物質(zhì)升高單位溫度所需的熱量。也就是說材料的比熱容越大，其吸收同等熱量時(shí)的溫升越低。而材料的熱導(dǎo)率反映的是材料的熱傳導(dǎo)速度，因此熱導(dǎo)率大的材料熱量擴(kuò)散快，溫升就會相對減小。影響溫升的因素四、改善雙離合器溫升方法研究3 3、

25、外界散熱條件因素、外界散熱條件因素 濕式雙離合器是利用冷卻潤滑油進(jìn)行冷卻，由于冷卻油的對流換熱系數(shù)及熱導(dǎo)率較高，因此冷卻效果較好。 干式雙離合器采用的散熱方式主要是與周圍空氣的對流換熱，而空氣的對流換熱系數(shù)較冷卻油要小許多，所以其散熱能力相對較差。影響溫升的因素四、改善雙離合器溫升方法研究1、通過有限元仿真分析，可以看出滑摩功與最高溫升幾乎成正比例關(guān)系。2、比熱容對溫度的影響較大，比熱容與熱導(dǎo)率都會影響到溫度的分布及全程最高溫度變化，使得最高溫度出現(xiàn)的時(shí)間發(fā)生變化。3、增大對流換熱系數(shù)有助于降低溫度，但對其最低溫度影響較大，而對減小最高溫度效果不明顯。干式雙離合器摩擦副各影響因素的分析四、改善

26、雙離合器溫升方法研究1.減少滑摩功的產(chǎn)生，從滑摩功的定義式中可知，滑摩功與離合器滑摩時(shí)所傳遞的扭矩、滑摩時(shí)間以及主、從動盤轉(zhuǎn)速差有關(guān)，因此降低這三個(gè)參數(shù)的值是減少滑摩功的途徑。因此，在控制策略上，要盡量降低離合器接合時(shí)的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速；在保證沖擊度的情況下，盡量減少滑摩時(shí)間。2.在選取摩擦材料時(shí)，應(yīng)選取適當(dāng)?shù)谋葻崛莺蜔釋?dǎo)率，雖然這兩參數(shù)增大利于溫升的降低，但是值得注意的是當(dāng)摩擦副對偶件之一的參數(shù)不變，而另一方單方面增大這兩參數(shù)值時(shí)，將導(dǎo)致輸入到改變增大參數(shù)的一方的熱量增大。因此，在選擇不同參數(shù)的材料時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮到所用材料對摩擦副兩對偶件溫升的影響，應(yīng)盡量保證兩對偶件的溫升都達(dá)到理想范圍內(nèi)。改善溫升的方法總結(jié)四、改善雙離合器溫升方法研究3.盡可能加大對流換熱系數(shù)，可采用離合器殼