[發(fā)明專利]一種液粘離合器帶溝槽摩擦副傳遞扭矩計算方法

有效

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• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN112966396B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邵毅敏;楊蘭濤;郭劉洋;王利明;趙臘月;付龍
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 重慶市前沿專利事務(wù)所(普通合伙) 50211
• 代理人: 郭云;孔祥超

本發(fā)明公開一種液粘離合器帶溝槽摩擦副傳遞扭矩計算方法，包括S1：根據(jù)待求解扭矩的溝槽摩擦副的溝槽形式、溝槽結(jié)構(gòu)參數(shù)以及摩擦副的結(jié)構(gòu)參數(shù)，建立該溝槽摩擦副的坐標系；S2：在坐標系的X軸和Y軸上分別以步長Δx和Δy對溝槽摩擦副進行網(wǎng)格區(qū)域劃分，并根據(jù)網(wǎng)格區(qū)域的位置計算該網(wǎng)格區(qū)域輸出的溝槽傳遞扭矩和凸臺傳遞扭矩；S3：分別對位于溝槽的空間區(qū)域的溝槽傳遞扭矩求和得到溝槽傳遞總扭矩和凸臺傳遞總扭矩；S4：對溝槽傳遞總扭矩和凸臺傳遞總扭矩求和，從而得到摩擦副的總輸出傳遞扭矩。本發(fā)明主要是采用離散積分思想，通過計算摩擦副不同位置處微段面積的輸出扭矩值；可同時滿足不同溝槽形式及結(jié)構(gòu)參數(shù)下的摩擦副輸出扭矩的計算。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及液粘傳動技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種液粘離合器帶溝槽摩擦副傳遞扭矩計算方法。

背景技術(shù)

液粘離合器的工作原理是通過利用摩擦副(摩擦副就是相接觸的兩個物體產(chǎn)生摩擦而組成的一個摩擦體系稱為摩擦副)之間的油膜剪切力產(chǎn)生的扭矩帶動對偶鋼片旋轉(zhuǎn)，進而實現(xiàn)動力的傳遞。改變摩擦副之間的油膜厚度可以實現(xiàn)液粘傳動設(shè)備的無級調(diào)速和柔性啟動。液粘離合器傳動過程中，通過對摩擦副傳遞扭矩的計算可以評估輸出端的可以承受的負載特性邊界，進而為液粘傳動裝備的設(shè)計提供基礎(chǔ)依據(jù)。目前，針對無溝槽摩擦副的扭矩計算方法已有文獻報道，但對于帶溝槽摩擦副扭矩的計算方法，目前僅有一種適用于徑向槽摩擦副傳遞扭矩的解析計算方法，該方法算式推導(dǎo)困難，普適性較低，因此，針對其他溝槽形式摩擦副的傳遞扭矩計算解析方法還未見報道，亟需研發(fā)一種可適用于多種溝槽形式的摩擦副傳遞扭矩的快速計算方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中帶溝槽摩擦副輸出扭矩計算方法普適性較低的問題，本發(fā)明提出一種液粘離合器帶溝槽摩擦副傳遞扭矩計算方法，通過采用離散積分思想，通過計算摩擦副不同位置處微段面積的輸出扭矩值；可同時滿足不同溝槽形式及結(jié)構(gòu)參數(shù)下的摩擦副輸出扭矩的計算。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種液粘離合器帶溝槽摩擦副傳遞扭矩計算方法，具體包括以下步驟：

S1：根據(jù)待求解扭矩的溝槽摩擦副的溝槽形式、溝槽結(jié)構(gòu)參數(shù)以及摩擦副的結(jié)構(gòu)參數(shù)，建立該溝槽摩擦副的坐標系；

S2：在坐標系的X軸和Y軸上分別以步長Δx和Δy對溝槽摩擦副進行網(wǎng)格區(qū)域劃分，并任取一個網(wǎng)格區(qū)域，并根據(jù)網(wǎng)格區(qū)域的位置計算該網(wǎng)格區(qū)域輸出的傳遞扭矩，網(wǎng)格區(qū)域輸出的傳遞扭矩包括溝槽傳遞扭矩ΔM_槽和凸臺傳遞扭矩ΔM_凸；

S3：對位于溝槽的空間區(qū)域的溝槽傳遞扭矩求和得到溝槽傳遞總扭矩T_槽，對位于凸臺的空間區(qū)出的凸臺傳遞扭矩進行求和得到凸臺傳遞總扭矩T_凸；

S4：對溝槽傳遞總扭矩和凸臺傳遞總扭矩求和，從而得到摩擦副的總輸出傳遞扭矩M_總。

優(yōu)選的，所述S1中，溝槽摩擦副的溝槽形式包括方格槽、徑向槽、徑向圓環(huán)槽和螺旋槽；溝槽結(jié)構(gòu)參數(shù)包括槽寬、槽深和角度；摩擦副的結(jié)構(gòu)參數(shù)包括摩擦片內(nèi)徑、摩擦片外徑和摩擦副間隙。

優(yōu)選的，所述S2中，網(wǎng)格區(qū)域的位置包括凸臺和溝槽。

優(yōu)選的，所述S2中，當網(wǎng)格區(qū)域的位置為溝槽時，輸出的溝槽傳遞扭矩為：

公式(1)中，ΔM_槽表示任一網(wǎng)格區(qū)域輸出的溝槽傳遞扭矩；μ表示流體動力粘度；ω₁表示摩擦片輸入轉(zhuǎn)速；ω₂表示對偶鋼片輸出轉(zhuǎn)速；δ₁表示溝槽摩擦副間隙；x,y表示網(wǎng)格區(qū)域的位置坐標；Δx和Δy分別表示網(wǎng)格區(qū)域的長和寬。

優(yōu)選的，所述S2中，當網(wǎng)格區(qū)域的位置為凸臺時，輸出的凸臺傳遞扭矩為：