液體粘性調速離合器工作機理研究與模糊控制器試制.pdf

1、液體粘性調速離合器是利用多個摩擦圓盤間的油膜剪切力來傳遞動力,并通過改變油膜厚度實行無級調速.本文主要從其工作機理的解析入手,分析液體粘性調速離合器的工作機理與輸出特性,討論了影響粘性離合器的各種因數(shù),同時采用模糊技術,探討實現(xiàn)模糊控制的可行性,以及對模糊控制器的研制作了嘗試.鑒于近年來工程中廣泛采用聚α-稀烴型、聚酯型等合成油作潤滑劑;在調速范圍內,液體粘性調速離合器中的摩擦副往往工作在流體潤滑、混合潤滑、邊界潤滑直到直接接觸的工況;

2、基于這些特點,筆者采用了冪律型非牛頓流體模型、Patir-Cheng的平均流量模型、GT兩粗糙平面接觸模型構建了粘性調速離合器摩擦副工作機理的研究模型,同時計入了油膜的慣性與熱效應影響.文章詳細地敘述與推導了適應粘性調速離合器摩擦副工作機理的雷諾方程、摩擦副之間的流體平均能量方程、摩擦副表面微凸體接觸的壓力方程、和固體傳熱方程.在流體潤滑、流體混合潤滑狀態(tài)下,進行了的數(shù)值計算,對粘性調速離合器的摩擦副材料、溝槽形狀、表面粗糙度、熱效應等

3、對傳遞轉矩、平均推進壓力、輸出轉速、以及膜厚比的影響進行了討論分析.本文指出了被動盤表面開設溝槽不但可以形成動力潤滑,而且更重要的是可以對摩擦副表面起冷卻作用;不同溝槽形狀對工作機理的影響不大,但溝槽數(shù)量與溝槽角度會對工作特性有一定的影響;對于粘性調速離合器而言,其摩擦副的熱效應主要有于相對轉速所致,相對轉速越大,則熱效應越顯著;流體慣性效應通常不顯著,只有當摩擦盤半徑較大且絕對轉速高于1500轉/分時,才需考慮.本文還揭示了摩擦副工作

4、時所涉及的輸出轉速、傳遞轉矩、平均推進壓力以及摩擦副間隙等參數(shù)之間的相互關系.所有這些將對粘性調速離合器的設計有著指導意義.基于工作機理的分析,根據(jù)粘性調速離合器的運行特性,作者建立了動態(tài)分析模型,首先采用了近似線性控制理論對其進行了定量分析與仿真,討論了調速穩(wěn)定性的基本要素.當粘性調速離合器工作在動力潤滑區(qū)域,系統(tǒng)是穩(wěn)定的,但進入混合潤滑狀態(tài)時,系統(tǒng)工作處于不穩(wěn)定狀態(tài),需要采用反饋閉環(huán)系統(tǒng)來實現(xiàn)穩(wěn)定控制.考慮到粘性調速離合器屬于非線性