[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

本發明公開一種摩擦離合器上摩擦副磨損量計算方法及系統，方法包括：計算離合器上摩擦副的驅動轉矩；計算離合器上摩擦副的摩擦轉矩和負載轉矩；根據離合器上摩擦副的摩擦轉矩、負載轉矩和驅動轉矩確定主動盤轉速和從動盤轉速；根據主動盤轉速和從動盤轉速確定所述摩擦副的非線性時變滑動距離；根據摩擦副的非線性時變滑動距離確定摩擦副的磨損量。本發明基于非線性時變滑動距離計算的磨損量，隨著接合過程不斷推進，摩擦副磨損量雖然呈上升趨勢，但并非與近似滑動距離方法中所計算的磨損量與時間呈正比關系，而是隨著時間增加，主從動盤的相對轉速不斷減小，磨損量的增幅不斷趨于平緩，因此提高摩擦離合器上摩擦副的磨損量的計算精度。

技術領域

本發明涉及磨損量計算技術領域，特別是涉及一種摩擦離合器上摩擦副磨損量計算方法及系統。

背景技術

濕式離合器是變速直升機傳動系統中的核心部件，在直升機起飛和變速換擋過程中起著重要作用，而離合器上摩擦副的磨損直接影響離合器的使用壽命。Archard黏著磨損理論提出，磨損量與滑動距離成正比關系，現有技術對摩擦副接合過程中磨損量進行大量的計算研究，滑動距離采用轉速與時間的乘積進行計算，并且采用銷盤實驗進行驗證。但是在實際工程中，摩擦副中的從動盤是隨主動盤一起轉動的，在接合過程中，從動盤轉速從初始速度上升到接合完成后與主動盤轉速一致時，主、從動盤的相對滑動距離是非線性時變的，并不是現有大量研究中近似歸類為銷盤實驗中的銷固定不動，滑動距離為主動盤的轉速與時間的乘積。因此，現在研究中，滑動距離的計算與實際工況中有較大的偏差，導致磨損量的計算會有較大的誤差。

發明內容

基于此，本發明的目的是提供一種摩擦離合器上摩擦副磨損量計算方法及系統，以提高摩擦離合器上摩擦副的磨損量的計算精度。

為實現上述目的，本發明提供了一種摩擦離合器上摩擦副磨損量計算方法，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。

可選地，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。

可選地，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。

可選地，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；