一种摩擦离合器上摩擦副磨损量计算方法及系统技术方案

技术编号:26690167 阅读:21 留言:0更新日期:2020-12-12 02:40
本发明专利技术公开一种摩擦离合器上摩擦副磨损量计算方法及系统,方法包括:计算离合器上摩擦副的驱动转矩;计算离合器上摩擦副的摩擦转矩和负载转矩;根据离合器上摩擦副的摩擦转矩、负载转矩和驱动转矩确定主动盘转速和从动盘转速;根据主动盘转速和从动盘转速确定所述摩擦副的非线性时变滑动距离;根据摩擦副的非线性时变滑动距离确定摩擦副的磨损量。本发明专利技术基于非线性时变滑动距离计算的磨损量,随着接合过程不断推进,摩擦副磨损量虽然呈上升趋势,但并非与近似滑动距离方法中所计算的磨损量与时间呈正比关系,而是随着时间增加,主从动盘的相对转速不断减小,磨损量的增幅不断趋于平缓,因此提高摩擦离合器上摩擦副的磨损量的计算精度。

【技术实现步骤摘要】
一种摩擦离合器上摩擦副磨损量计算方法及系统
本专利技术涉及磨损量计算
,特别是涉及一种摩擦离合器上摩擦副磨损量计算方法及系统。
技术介绍
湿式离合器是变速直升机传动系统中的核心部件,在直升机起飞和变速换挡过程中起着重要作用,而离合器上摩擦副的磨损直接影响离合器的使用寿命。Archard黏着磨损理论提出,磨损量与滑动距离成正比关系,现有技术对摩擦副接合过程中磨损量进行大量的计算研究,滑动距离采用转速与时间的乘积进行计算,并且采用销盘实验进行验证。但是在实际工程中,摩擦副中的从动盘是随主动盘一起转动的,在接合过程中,从动盘转速从初始速度上升到接合完成后与主动盘转速一致时,主、从动盘的相对滑动距离是非线性时变的,并不是现有大量研究中近似归类为销盘实验中的销固定不动,滑动距离为主动盘的转速与时间的乘积。因此,现在研究中,滑动距离的计算与实际工况中有较大的偏差,导致磨损量的计算会有较大的误差。
技术实现思路
基于此,本专利技术的目的是提供一种摩擦离合器上摩擦副磨损量计算方法及系统,以提高摩擦离合器上摩擦副的磨损量的计算精度。...

【技术保护点】
1.一种摩擦离合器上摩擦副磨损量计算方法,其特征在于,所述方法包括:/n步骤S1:计算离合器上摩擦副的驱动转矩;/n步骤S2:计算离合器上摩擦副的摩擦转矩和负载转矩;/n步骤S3:根据所述离合器上摩擦副的所述摩擦转矩、所述负载转矩和所述驱动转矩确定主动盘转速和从动盘转速;/n步骤S4:根据所述主动盘转速和所述从动盘转速确定所述摩擦副的非线性时变滑动距离;/n步骤S5:根据所述摩擦副的非线性时变滑动距离确定摩擦副的磨损量。/n

【技术特征摘要】
1.一种摩擦离合器上摩擦副磨损量计算方法,其特征在于,所述方法包括:
步骤S1:计算离合器上摩擦副的驱动转矩;
步骤S2:计算离合器上摩擦副的摩擦转矩和负载转矩;
步骤S3:根据所述离合器上摩擦副的所述摩擦转矩、所述负载转矩和所述驱动转矩确定主动盘转速和从动盘转速;
步骤S4:根据所述主动盘转速和所述从动盘转速确定所述摩擦副的非线性时变滑动距离;
步骤S5:根据所述摩擦副的非线性时变滑动距离确定摩擦副的磨损量。


2.根据权利要求1所述的摩擦离合器上摩擦副磨损量计算方法,其特征在于,所述根据所述离合器上摩擦副的所述摩擦转矩、所述负载转矩和所述驱动转矩确定主动盘转速和从动盘转速,具体包括:
步骤S31:根据所述离合器上摩擦副的所述摩擦转矩、所述负载转矩和所述驱动转矩求解主动盘和从动盘的转矩平衡方程,获得驱动端的转动自由度和负载端的转动自由度;
步骤S32:根据所述驱动端的转动自由度和所述负载端的转动自由度确定主动盘转速和从动盘转速。


3.根据权利要求1所述的摩擦离合器上摩擦副磨损量计算方法,其特征在于,所述根据所述主动盘转速和所述从动盘转速确定所述摩擦副的非线性时变滑动距离,具体公式为:



其中,T表示摩擦片与对偶钢片单次接合时从开始接触到最后转速相同时的时间,n1(t)表示主动盘转速,n2(t)表示从动盘转速,r1表示摩擦副内径,r2表示摩擦副外径,r表示摩擦副直径,t表示时间。


4.根据权利要求1所述的摩擦离合器上摩擦副磨损量计算方法,其特征在于,所述根据所述摩擦副的非线性时变滑动距离确定摩擦副的磨损量,具体包括:
步骤S51:计算作用在摩擦副上的法向载荷;
步骤S52:计算两粗糙表面接触的表面膜破坏分数;
步骤S53:根据所述表面膜破坏分数、所述作用在摩擦副上的法向载荷和所述非线性时变滑动距离确定非线性变化的磨损量。


5.根据权利要求4所述的摩擦离合器上摩擦副磨损量计算方法,其特征在于,所述计算作用在摩擦副上的法向载荷,具体公式为:



其中,W表示作用在摩擦副上的法向载荷,Wt表示摩擦衬片与对偶钢片表面的总弹性接触载荷,Wel表示摩擦衬片与对偶钢片表面的总弹塑性接触载荷,Ws表示摩擦衬片与对偶钢片表面的总塑性载荷,c表示接触面积系数,η表示粗糙微凸峰密度,An表示实际接触面积,E'表示当量弹性模量,R表示微凸峰曲率半径,h表示主、从动盘初始间隙,δc表示微凸体弹塑性法向变形量,δ表示微凸体法向变形量,表示高斯分布规律函数,δs表示塑性法向变形量,K表示最大接触压强系数,r=400K/3,H表示摩擦片材料的硬度。


...

【专利技术属性】
技术研发人员:鲍和云张超陆凤霞靳广虎孔维地侯潇男黄伟李享
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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