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本文以液黏调速离合器双圆弧油槽摩擦副为研究对象,对调速过程中摩擦副的摩擦特性和转矩特性进行理论预测和试验研究,以期达到改善调速特性、拓宽调速范围、提高转速稳定性以及改进摩擦副结构设计的目的。研究针对调速过程中随着油膜厚度变化摩擦副的转矩传递特性,其中包括流体纯油膜剪切转矩、摩擦副混合摩擦特性及摩擦转矩、油槽参数对油膜剪切转矩的影响及优化设计、转矩稳定性以及各个影响因素对转矩性能的影响。在摩擦副纯油膜剪切阶段,建立了摩擦副流体流场特性数学模型,应用分步解析法得到了流场特性的解析解,基于雷诺边界条件建立了摩擦副油膜等效半径模型和流体剪切转矩模型,建立了考虑摩擦副间流体温度变化及黏温特性的流体当量温度模型,采用迭代算法对当量温度和输出转速进行求解,得到了不同工况参数条件下调速过程中摩擦副纯油膜剪切阶段的流体流场特性和剪切转矩特性。在摩擦副混合摩擦阶段,建立了考虑粗糙峰效应对油膜润滑特性影响的油膜平均流量模型及表征摩擦副粗糙峰接触性质的粗糙表面分形接触模型,考虑了接触摩擦系数随着摩擦副比压的变化,在此基础上将二者叠加得到了摩擦副混合摩擦模型,求解了混合摩擦阶段的摩擦特性和转矩特性,分析了摩擦副参数对混合摩擦特性的影响。针对油槽结构参数对油膜剪切转矩的影响,对摩擦副间流体的流场特性和油膜剪切转矩进行了数值模拟研究,修正了油膜剪切转矩理论数学模型,构建了摩擦副油槽参数三维集成优化设计平台,分析了油槽宽度、油槽深度和油槽数目对油膜剪切转矩的影响,以提高油膜剪切转矩为优化目标对油槽结构参数进行了优化设计,结果表明,深度较浅,宽度较窄以及数目较多的油槽结构摩擦副可以增大油膜剪切转矩,改善液黏调速离合器的调速性能。针对液黏调速离合器调速过程中出现的转矩不稳定现象,通过油膜厚度稳定性表征了纯油膜剪切阶段的转矩稳定性,基于系统扭转振动模型,讨论了混合摩擦阶段接触摩擦系数的变化对转矩稳定性的影响,应用相平面分析法分别研究了摩擦副纯油膜阶段和混合摩擦阶段的转矩稳定性,分析了各个因素对摩擦副转矩稳定性的影响。搭建了液黏调速离合器转矩特性试验台架,测量了调速过程中摩擦副间油膜厚度的变化值,得到了铜基粉末冶金材料摩擦副调速过程中的转矩传递特性,验证了摩擦副纯油膜剪切阶段和混合摩擦阶段转矩理论预测模型的合理性,试验研究了铜基粉末冶金材料摩擦副和碳纤维纸基材料摩擦副的调速特性,结果表明,碳纤维纸基材料摩擦副有较宽的调速范围和较好的调速性能。