从动盘波形弹簧片对干式双离合器扭矩传递特性的影响研究

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在机械自动变速器(AMT-Automated Manual Transmission)及干式双离合器自动变速器(DDCT-Dry Double Clutch Transmission)中,都使用干式摩擦片从动盘来传递扭矩。在汽车起步或换挡过程中,为了减小离合器瞬间接合所造成的冲击,离合器从动盘中通常都装有波形弹簧片,以增加从动盘轴向接合柔性、降低冲击。波形弹簧片作为具有轴向弹性结构的关键零件,其载荷-位移弹性特性对离合器接合时的扭矩传递特性有较大的影响,因此有必要对其进行详细分析研究,以达到降低离合器接合时的冲击度并减少滑摩功的目的。本文在详细分析干式离合器从动盘结构形式及工作特点的基础上,建立了从动盘波形弹簧片CATIA三维模型和有限元分析模型,利用有限元软件ABAQUS对其轴向弹性特性进行了仿真计算,得出了其非线性载荷-位移特性曲线,并详细分析了不同温度影响下波形弹簧片的这一特性变化情况,给出了不同压缩程度时载荷随温度的变化关系。将模型仿真计算结果与实际试验结果进行对比分析,验证了该模型和仿真结果的正确性。为进一步研究波形弹簧片非线性载荷-位移弹性特性与离合器扭矩传递特性之间的关系,以及前者的变化对后者产生的影响,在详细分析干式离合器扭矩传递过程的基础上,建立了包括波形弹簧片特性在内的干式离合器扭矩传递计算模型,并分析了温度变化、摩擦面磨损以及波形弹簧片结构参数改变等不同因素影响下的扭矩传递特性。结果表明,离合器扭矩传递特性与波形弹簧片的载荷-位移特性有着非常密切的关系,并随温度升高、磨损量增加等的影响而下降,这将影响到离合器分离、接合过程的冲击度与舒适性。本文的研究成果可为干式双离合器接合过程中扭矩传递的精确控制提供理论参考,对改善汽车起步过程和换挡品质等具有重要的实用价值,同时也为干式双离合器进一步改进设计与结构优化提供有益的借鉴。
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