摘要：隨著社會(huì)科技的飛速發(fā)展，機(jī)械技術(shù)的發(fā)展極為迅速，其中離合器作為機(jī)械技術(shù)的重要組成部分，其運(yùn)行質(zhì)量將直接影響到整個(gè)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效率。機(jī)械技術(shù)的發(fā)展更是影響著工業(yè)的發(fā)展，因此必須重視離合器的工作性能。文章對(duì)不同摩擦條件下對(duì)強(qiáng)制連續(xù)約束型離合器的工作性能影響展開了研討。

關(guān)鍵詞：摩擦條件；強(qiáng)制連續(xù)約束型離合器；工作性能；機(jī)械技術(shù)；機(jī)械設(shè)備 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TP391 文章編號(hào)：1009-2374（2016）17-0062-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.17.029

近年來，離合器在運(yùn)行的過程中，雖然對(duì)帶動(dòng)整體的機(jī)械設(shè)備運(yùn)行效率以及工業(yè)的發(fā)展有著一定的作用，但是離合器運(yùn)行過程中的摩擦條件也是不容忽視的，不同的摩擦條件會(huì)對(duì)離合器的工作性能產(chǎn)生不同的影響。例如，契合時(shí)間、契合力等都是對(duì)強(qiáng)制連續(xù)約束型離合器工作性能產(chǎn)生影響的摩擦條件，當(dāng)然，還存在其他的摩擦條件，而本文主要通過建立離合器工作動(dòng)力學(xué)模型以及仿真一些摩擦條件來進(jìn)一步研究契合時(shí)間以及契合力對(duì)強(qiáng)制連續(xù)約束型離合器工作性能的影響，希望能夠給相關(guān)部門提供一定的參考。

1 影響離合器工作性能的主要摩擦條件

隨著機(jī)械化時(shí)代的飛速發(fā)展，離合器機(jī)械部件的使用越來越普遍，并在各大機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中也發(fā)揮出了重大的作用。然而，在離合器實(shí)際運(yùn)行中，其工作性能經(jīng)常會(huì)受到一些摩擦條件的影響。必須要考慮到離合器工作性能的摩擦條件，并結(jié)合離合器的實(shí)際運(yùn)行情況，適當(dāng)?shù)卣{(diào)整這些摩擦條件，并將摩擦條件對(duì)離合器工作性能的影響降至最低，這樣才能有效提高離合器的工作性能，同時(shí)對(duì)提升整體機(jī)械設(shè)備的工作效率也有著極大作用。就當(dāng)前離合器工作性能的研究分析，對(duì)離合器工作性能影響的摩擦條件主要有契合時(shí)間、契合力等。當(dāng)然，還會(huì)伴有其他的因素，而這兩項(xiàng)因素是對(duì)離合器工作性能影響較大的因素，其他的因素還需要我們?cè)谌粘ｋx合器工作運(yùn)行的過程中不斷地去發(fā)現(xiàn)、去挖掘，從中發(fā)現(xiàn)不同摩擦條件對(duì)強(qiáng)制連續(xù)約束型離合器工作性能的影響規(guī)律，并對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)和完善，有助于促進(jìn)機(jī)械系統(tǒng)的發(fā)展。

2 不同摩擦條件對(duì)強(qiáng)制連續(xù)約束型離合器工作性能的影響分析

2.1 離合器工作動(dòng)力學(xué)模型的建立

在不同摩擦條件下，對(duì)強(qiáng)制連續(xù)約束型離合器工作性能影響進(jìn)行分析，需要建立一個(gè)動(dòng)力學(xué)模型，應(yīng)結(jié)合實(shí)際的情況建立離合器動(dòng)力學(xué)的模型，主要從以下四方面考慮：

2.1.1 應(yīng)考慮系統(tǒng)約束以及載荷的施加，應(yīng)確定仿真條件，架設(shè)離合器裝配件之間的間隙為零，其中制造所出現(xiàn)的誤差可以忽略不計(jì)；離合器制造的各個(gè)部件均為剛體，并且離合器的轉(zhuǎn)動(dòng)約束為理想的約束效果；在整個(gè)離合器仿真條件中，不考慮模塊和滾道變形對(duì)動(dòng)力學(xué)性能的影響。

2.1.2 對(duì)離合器施加余數(shù)和載荷。該環(huán)節(jié)主要根據(jù)超越離合器的運(yùn)動(dòng)規(guī)律方式，并在本系統(tǒng)中適當(dāng)?shù)丶尤爰s束以及載荷。如，在楔塊和滾道之間適當(dāng)?shù)厥┘訉?shí)體的碰撞力，并且要使仿真的楔塊和滾道相互之間接觸碰撞，這樣更能體現(xiàn)出離合器受到摩擦條件影響下的工作性能；應(yīng)在超越離合器運(yùn)行的外環(huán)施加一個(gè)恒負(fù)載轉(zhuǎn)矩，并且該模擬出超越離合器工作時(shí)的負(fù)載，以此來測(cè)試負(fù)載對(duì)離合器工作性能的影響；各個(gè)斜撐式超越離合器的每一個(gè)楔塊上施加一定的恒力矩，并且在這個(gè)過程中要模擬離合器工作時(shí)彈簧供楔塊進(jìn)入楔合時(shí)所需要的力。當(dāng)然，具體的模擬仿真應(yīng)根據(jù)離合器的實(shí)際工作環(huán)境以及工作中經(jīng)常出現(xiàn)的問題等進(jìn)行充分的考慮，才能有效地提高模型建立的質(zhì)量，更有利于對(duì)離合器工作性能的改善。

2.1.3 建立離合器的仿真模型。離合器仿真模型的建立主要通過三維構(gòu)建軟件進(jìn)行建模，以下是仿真后的三維模型。在進(jìn)行離合器模擬的過程中，應(yīng)充分考慮到楔塊曲面構(gòu)造的復(fù)雜性，要嚴(yán)格楔塊曲面構(gòu)造的實(shí)際情況進(jìn)行模擬，另外離合器仿真模型還需要滿足離合器的裝備要求，這樣才能確保離合器的仿真更切合實(shí)際。

2.1.4 綜合考慮邊界條件和初始條件。為了更深入地研究不同摩擦條件強(qiáng)制連續(xù)約束型離合器工作性能的影響，必須做好前期的離合器模型仿真的環(huán)節(jié)，模型仿真過程中除了要考慮到以上的幾方面因素之外，還應(yīng)考慮到邊界條件以及初始條件等。通過對(duì)模擬仿真各項(xiàng)因素的分析，應(yīng)對(duì)ADAMS系統(tǒng)的初始條件進(jìn)行合理的設(shè)置，如在每個(gè)楔塊上施加一定的力矩；在離合器內(nèi)環(huán)施加一個(gè)一定的恒角速度。離合器三維幾何模型下（如圖1所示）。

2.2 不同摩擦條件下離合器的楔塊特性

通過以上的離合器模型仿真之后，則需要試驗(yàn)在不同摩擦條件下離合器的楔塊特性。仿真過程中還需要考慮到相應(yīng)的仿真數(shù)據(jù)，并且這些仿真數(shù)據(jù)的設(shè)定必須符合實(shí)際，同時(shí)還要綜合考慮楔合的時(shí)間以及楔合力等因素，并根據(jù)這些仿真數(shù)據(jù)來分析不同摩擦條件對(duì)強(qiáng)制連續(xù)約束型離合器工作性能的影響。

2.2.1 契合時(shí)間的影響。離合器的契合時(shí)間也就是離合器從超越狀態(tài)到外環(huán)與內(nèi)環(huán)同步運(yùn)行時(shí)的時(shí)間，通過設(shè)置契合時(shí)間的長短，以此來反映出離合器的工作性能，尤其是對(duì)離合器工作的靈敏性測(cè)試更為有效。在不同摩擦條件對(duì)強(qiáng)制連續(xù)約束型離合器工作性能影響測(cè)試的過程中，必須要注重契合時(shí)間條件的設(shè)定，這也是離合器工作性能所要考慮的重要指標(biāo)。本節(jié)主要對(duì)內(nèi)環(huán)輸入的轉(zhuǎn)速與外環(huán)帶負(fù)載的形式等進(jìn)行分析，而且，在對(duì)外環(huán)角速度變化分析的過程中可以得出契合時(shí)間。例如，μ分別為0.10和0.15時(shí)，離合器在運(yùn)行的過程中，外環(huán)角的變化速度也會(huì)隨著時(shí)間的變化而改變。

根據(jù)以上的分析，在μ=0.10時(shí)，可以充分得出契合時(shí)間為0.0041s。而在μ=0.15時(shí)，可以得出離合器的契合時(shí)間為0.0039s左右，也就是說，μ在0.10和0.15時(shí)，兩者的離合器契合時(shí)間非常相近。在離合器正常運(yùn)行過程中，可以根據(jù)契合時(shí)間來判定離合器的工作性能，并結(jié)合實(shí)際的情況設(shè)置相應(yīng)的契合時(shí)間值，更好地提升離合器的工作性能。

2.2.2 契合力的影響。離合器在運(yùn)行的過程中受到不同摩擦條件的影響，要保證離合器有著較高的工作性能，則需要充分考慮離合器運(yùn)行的各項(xiàng)條件，這樣才能更有效地提升離合器運(yùn)行的工作性能，從而達(dá)到相應(yīng)的運(yùn)行要求。契合力是影響離合器工作性能的關(guān)鍵，同時(shí)也是離合器運(yùn)行摩擦條件的重要組成要素，因此，在進(jìn)行離合器工作性能測(cè)試的過程中，應(yīng)充分考慮到契合力的摩擦條件。通過大量的實(shí)踐證明，在對(duì)楔塊離合器進(jìn)行仿真的時(shí)候，可以將得到的兩種不同摩擦條件均進(jìn)行離合器運(yùn)行模型的仿真，并且在這個(gè)過程中也得出，離合器的楔塊外環(huán)、內(nèi)環(huán)的平均接觸力將會(huì)隨著時(shí)間的變化而變化，可以將這個(gè)變化規(guī)律充分運(yùn)用到離合器的運(yùn)行中，并結(jié)合離合器的實(shí)際運(yùn)行情況以及運(yùn)行要求，對(duì)契合力進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)。這樣才能更好地提升離合器運(yùn)行的性能，而且契合力設(shè)置得合理也將減少離合器運(yùn)行的磨損程度，更有利于延長離合器的使用壽命。

除此之外，離合器的工作性能還應(yīng)考慮到其他方面，例如壓盤壓力和摩擦片之間的摩擦系數(shù)、變速器輸入軸連接部分的轉(zhuǎn)速等，這些摩擦條件都將影響到離合器運(yùn)行的工作性能。因此要保證離合器工作性能良好，必須全面考慮有關(guān)離合器運(yùn)行的各項(xiàng)摩擦條件，這樣才能保證離合器運(yùn)行的噪音小、具有良好的散熱能力、工作穩(wěn)定等。

3 結(jié)語

綜上所述，離合器在運(yùn)行的過程中，經(jīng)常會(huì)受到摩擦條件的影響。應(yīng)合理調(diào)整各項(xiàng)摩擦條件，這樣才能為離合器營造一個(gè)良好的運(yùn)行條件。由于離合器運(yùn)行環(huán)境的差異化影響，需要對(duì)各項(xiàng)摩擦系數(shù)進(jìn)行調(diào)整，實(shí)施合理有效的摩擦條件，從而保證離合器在良好的狀態(tài)下運(yùn)行。本文主要對(duì)當(dāng)前不同摩擦條件下，對(duì)離合器工作性能的影響展開詳細(xì)的分析，希望能夠?yàn)樘岣唠x合器的運(yùn)行性能提供一定的幫助。

參考文獻(xiàn)

[1] 黃靖遠(yuǎn)，張濟(jì)政，孫吉平，黃華星，楊潤澤，權(quán)英華，李靖.鏈環(huán)式超越離合器自鎖特性分析及全區(qū)間自鎖的實(shí)現(xiàn)[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，2014，（2）.

[2] 孫吉平，高志，黃靖遠(yuǎn)，張濟(jì)政，黃華星，權(quán)英華.鏈環(huán)式超越離合器自鎖條件及數(shù)學(xué)模型[J].清華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2015，（8）.

[3] 顧俊，嚴(yán)宏志，朱自冰，楊振蓉，蔣燕英.斜撐式超越離合器楔塊的曲線擬合及壽命預(yù)測(cè)[J].現(xiàn)代制造工程，2014，（3）.

[4] 朱華，陸斌斌，歷建全，姬翠翠.摩擦學(xué)問題研究的非線性理論方法[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2010，（15）.

[5] 嚴(yán)宏志，楊兵，胡魁賢，譚援強(qiáng).不同摩擦條件對(duì)強(qiáng)制連續(xù)約束型離合器工作性能的影響[J].機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2010，（17）.

[6] 傅順軍，崔雯，閻濤.離合器摩擦片瞬態(tài)摩擦生熱有限元分析研究[J].機(jī)電設(shè)備，2011，（2）.

作者簡介：彭明（1962-），男，廣東湛江人，湛江市第二技工學(xué)校鉗工二級(jí)實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師，研究方向：技工教學(xué)。

（責(zé)任編輯：王 波）