● 摘要
车辆行驶过程中，换档离合器频繁结合、松开，改变变速箱的速比，完成换档功能。换档离合器结合过程中，主被动片产生相对滑动，主动轴输入的功率一部分在摩擦过程中消耗，这部分功率转换为热量，使摩擦片温度升高。摩擦片温度升高的结果是摩擦片之间产生烧结，导致摩擦片失效，因此，对离合器进行热分析十分必要。但由于实验条件及相关理论的限制，关于离合器的热分析，尽管国内外都做过不少研究工作，但仍有许多问题没有得到解决。本文针对自动变速器（AT）普遍使用的湿式多片离合器，结合离合器设计公式、离合器动态仿真模型及优化工具，系统地完成了关于离合器设计中影响其热性能的参数选择、分析及优化过程。本文结合离合器设计基本知识和国内外关于离合器热性能研究资料，选择离合器摩擦片数、油压上升时间、动摩擦系数与单位面积压力的乘积以及离合器内外径作为影响离合器热性能指标的主要参数；然后基于多学科动力学仿真软件平台 Simulation X建立起离合器动态结合过程仿真模型，并应用该模型对自动变速器中离合器及其液压执行元件的动力学特性及离合器几何参数对其热性能的影响进行了较深入地研究。最后使用MATLAB中的优化工具箱，结合多目标函数优化及模糊优化方法，对这些参数进行优化，并对优化结果与原参数值进行了对比仿真。优化后的参数有效地降低了离合器热性能指标值，大大的提高了离合器的使用性能。