[發明專利]一種摩擦離合器上摩擦副磨損量計算方法及系統

在審

• 申請號: 202010927755.1
• 申請日: 2020-09-07
• 公開（公告）號: CN112069680A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 鮑和云;張超;陸鳳霞;靳廣虎;孔維地;侯瀟男;黃偉;李享
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/17;F16D13/58
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉鳳玲

1.一種摩擦離合器上摩擦副磨損量計算方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟S1：計算離合器上摩擦副的驅動轉矩；

步驟S2：計算離合器上摩擦副的摩擦轉矩和負載轉矩；

步驟S3：根據所述離合器上摩擦副的所述摩擦轉矩、所述負載轉矩和所述驅動轉矩確定主動盤轉速和從動盤轉速；

步驟S4：根據所述主動盤轉速和所述從動盤轉速確定所述摩擦副的非線性時變滑動距離；

步驟S5：根據所述摩擦副的非線性時變滑動距離確定摩擦副的磨損量。

2.根據權利要求1所述的摩擦離合器上摩擦副磨損量計算方法，其特征在于，所述根據所述離合器上摩擦副的所述摩擦轉矩、所述負載轉矩和所述驅動轉矩確定主動盤轉速和從動盤轉速，具體包括：

步驟S31：根據所述離合器上摩擦副的所述摩擦轉矩、所述負載轉矩和所述驅動轉矩求解主動盤和從動盤的轉矩平衡方程，獲得驅動端的轉動自由度和負載端的轉動自由度；

步驟S32：根據所述驅動端的轉動自由度和所述負載端的轉動自由度確定主動盤轉速和從動盤轉速。

3.根據權利要求1所述的摩擦離合器上摩擦副磨損量計算方法，其特征在于，所述根據所述主動盤轉速和所述從動盤轉速確定所述摩擦副的非線性時變滑動距離，具體公式為：

其中，T表示摩擦片與對偶鋼片單次接合時從開始接觸到最后轉速相同時的時間，n₁(t)表示主動盤轉速，n₂(t)表示從動盤轉速，r₁表示摩擦副內徑，r₂表示摩擦副外徑，r表示摩擦副直徑，t表示時間。

4.根據權利要求1所述的摩擦離合器上摩擦副磨損量計算方法，其特征在于，所述根據所述摩擦副的非線性時變滑動距離確定摩擦副的磨損量，具體包括：

步驟S51：計算作用在摩擦副上的法向載荷；

步驟S52：計算兩粗糙表面接觸的表面膜破壞分數；

步驟S53：根據所述表面膜破壞分數、所述作用在摩擦副上的法向載荷和所述非線性時變滑動距離確定非線性變化的磨損量。

5.根據權利要求4所述的摩擦離合器上摩擦副磨損量計算方法，其特征在于，所述計算作用在摩擦副上的法向載荷，具體公式為：

其中，W表示作用在摩擦副上的法向載荷，W_t表示摩擦襯片與對偶鋼片表面的總彈性接觸載荷，W_el表示摩擦襯片與對偶鋼片表面的總彈塑性接觸載荷，W_s表示摩擦襯片與對偶鋼片表面的總塑性載荷，c表示接觸面積系數，η表示粗糙微凸峰密度，A_n表示實際接觸面積，E'表示當量彈性模量，R表示微凸峰曲率半徑，h表示主、從動盤初始間隙，δ_c表示微凸體彈塑性法向變形量，δ表示微凸體法向變形量，表示高斯分布規律函數，δ_s表示塑性法向變形量，K表示最大接觸壓強系數，r＝400K/3，H表示摩擦片材料的硬度。

6.一種摩擦離合器上摩擦副磨損量計算系統，其特征在于，所述系統包括：

驅動轉矩計算模塊，用于計算離合器上摩擦副的驅動轉矩；

摩擦轉矩和負載轉矩計算模塊，用于計算離合器上摩擦副的摩擦轉矩和負載轉矩；

轉速確定模塊，用于根據所述離合器上摩擦副的所述摩擦轉矩、所述負載轉矩和所述驅動轉矩確定主動盤轉速和從動盤轉速；

非線性時變滑動距離確定模塊，用于根據所述主動盤轉速和所述從動盤轉速確定所述摩擦副的非線性時變滑動距離；

磨損量確定模塊，用于根據所述摩擦副的非線性時變滑動距離確定摩擦副的磨損量。

7.根據權利要求6所述的摩擦離合器上摩擦副磨損量計算系統，其特征在于，所述轉速確定模塊，具體包括：

轉動自由度確定單元，用于根據所述離合器上摩擦副的所述摩擦轉矩、所述負載轉矩和所述驅動轉矩求解主動盤和從動盤的轉矩平衡方程，獲得驅動端的轉動自由度和負載端的轉動自由度；

轉速確定單元，用于根據所述驅動端的轉動自由度和所述負載端的轉動自由度確定主動盤轉速和從動盤轉速。