离合器的相关计算

Simulation&designtools

仿真及设计工具Clutchcalculation

离合器计算Clutchcalculation 离合器计算ClamploadcalculationCOEFtesttechniqueRangelawsClutchtorqueThermaladaptationStart-upenergyDecisiontable&curvesLifetimecalculationWeartesttechniquesCalculationcode工作压力计算COEF试验技术范围确定的原则离合器扭矩热能的匹配启动的能量判定表及曲线寿命的计算磨损试验的技术计算规则Clamploadcalculation

工作压力计算Clamploadcalculation 工作压力计算

Clutchtorquecapacity

离合器传扭能力Calculationoftheclutchmaximumtorquecapacity离合器最大传扭能力计算离合器传递扭矩压紧载荷摩擦系数作用半径摩擦面数目Inertia惯量TestClutch试验离合器ElectricalMotor电机RatingandanalysisoffrictioncoefficientWearratingandanalysisAnalysisofthermalclutchissueClamploadcalculation

工作压力计算

COEFFtesttechniqueCOEFF 实验方法定义和分析摩擦系数定义和分析磨损分析离合器热能结果Testcycle试验次数Clamploadcalculation

工作压力计算

COEFFtesttechnique COEF试验技术Clamploadcalculation 工作压力计算

COEFFtesttechnique COEF试验计算3energylevels

BasicEnergyLevel(BEL)

EnergyissufficienttoinduceenoughwearinashortperiodoftimeMediumEnergyLevel(MEL)

AverageenergybetweenBELandHELHighEnergyLevel(HEL)

Harddutycyclebutremainingnon-destructive2temperaturelevels

80and200°C.3种能量水平基本的能量水平(BEL)在短期内吸收由于磨损产生足够的能量中等能量水平(MEL)处于基本和高的之间高的能量水平(HEL)在恶劣的条件下循环但是没有破坏2个温度水平80和200°C.Nonrotatingparts不旋转部件Rotatingparts旋转部件Inertia惯量Brakeclutch制动离合器E–Engine电机Torquemeter扭矩仪Clamploadcalculation 工作压力计算

COEFFtesttechnique COEFF试验技术Step1Step2Step3Step4Step5Step6Step7250cycles1000cycles250cycles1000cycles750cycles250cycles1000cycles80°C200°C80°C200°C200°C80°C200°CBELBELMELMELHELBELBELClamploadcalculation

工作压力计算

Torquemeasurement

扭矩测量OD: Outerdiameteroffacing

摩擦片外径ID: Innerdiameteroffacing

摩擦片内径扭矩:Nm摩擦系数计算压紧力摩擦片面数摩擦片外径摩擦片内径平均扭矩Clamploadcalculation

工作压力计算

Measurementofthefrictioncoefficient

µ

测量摩擦系数µ

Forastep:Frictioncoefficientµ“minicourant”definition对每一阶段:记录发现最小的摩擦系数Forthetest:Frictioncoefficientµ“minicourant”definition对试验:记录发现最小的摩擦系数Minimalvalueoftheµ«

minicourant

»ofallthesteps

所有的阶段中最小值的µFrictioncoefficientvalueforclamploadcalculation用摩擦系数对工作压力进行评价Clamploadcalculation

工作压力计算

Measurementofthefrictioncoefficient

µ

测量摩擦系数µ

摩擦系数计算用摩擦系数(平均值-10%Μ平均值Calculationoftheclutchmaximumtorquecapacity离合器最大传扭能力计算Clamploadcalculation

工作压力计算

Clutchmaximumtorquecapacity

离合器的最大传扭能力离合器传递扭矩压紧载荷摩擦系数作用半径摩擦面数目离合器比率预载荷：轴承预载荷没有轴承预载荷:有轴承预载荷:Clamploadcalculation

工作压力计算

Clutchmaximumtorquecapacity

离合器最大传扭能力最大发动机扭矩安全系数(后备)最大传扭能力离合器最大传扭能力压紧载荷Clamploadcalculation

工作压力计算

Energylevels

方法能量水平Thequestionishowtodetermineenergylevelsinordertohaveconsistenttestresultsvs.clutchsizesTheanswerisarangelogicbuilton:facingsurfacevs.sizelawpressureplatemassvs.sizelawpressureplatemassvs.enginepowerlawenergylaw针对离合器尺寸问题在于如何确定能量的水平使得与试验结果一致回答建立在逻辑推理的上摩擦片表面与尺寸原则压盘质量与尺寸原则压盘质量与发动机功率的原则能量原则Clamploadcalculation

工作压力计算

Facingsurfacevs.sizelaw

摩擦片表面与尺寸的规律Clamploadcalculation

工作压力计算

Pressureplatemassvs.sizelaw

压盘质量与尺寸的规律Dq=KEST..1Clamploadcalculation

工作压力计算

Surfacetemperature

表面温度Surfacetemperatureformula表面温度公式CfESe=(,)1Conicalstrainvs.energyandthickness锥型变形与能量和厚度Clamploadcalculation

工作压力计算

Conicalstrains

锥型变形00.10.20.30.40.50.60.7050100150200250300350400EnergyinkJConicityinmmThickness15mmThickness26mmThickness28mm138kJHELsize250237kJHELsize350315kJHELsize430Finiteelementmethodresults

有限元计算的结果Energydissipatedin3seconds

能量分为3档Clamploadcalculation

工作压力计算

Energylaw

能量规律Clamploadcalculation

工作压力计算

Energylaw

能量规律Clamploadcalculation

工作压力计算

Thermalfluxlaw

热能变化规律Exampleofclamploadcalculation

工作压力计算的例子Thermaladaptation

热能匹配EMRMCRF=-+12111222.....((....(sin()))ddwrgramr

:Energydissipatedintheclutch(J)

离合器能量分布E

:Vehiclemass(kg)

整车质量M

:Tireradius(m)

轮胎半径R

:Axleandgearboxratio

主传动比与变速器速比d:Earthgravity

重力加速度g:Maximumtorque

最大扭矩Cm:Rollingdrag(0.015)

转动摩擦系数FrEnginespeed@maximumtorque(Rd/s)

最大输出扭矩下发动机转速

:/ω:Roadslope(rad)

道路的坡度α:Transmissionyield

传递效率ρThermaladaptation

热能匹配

Start-upenergycalculationvs.theslope

起步能量的计算与坡度Thermaladaptation

热能匹配

Start-upenergyvs.slope

起步能量与坡度Thermaladaptation

热能匹配

Start-upenergycalculationatwheelslipping

在车轮滑动下起步能量计算

:Energydissipatedintheclutch(J)

离合器能量分布E

:Vehiclemass(kg)

整车质量M

:Tireradius(m)

轮胎半径R

:Axleandgearboxratio

主传动比与变速器速比d:Earthgravity

重力加速度g:Maximumtorque

最大扭矩Cm:Rollingdrag(0.015)

转动摩擦系数FrEnginespeed@maximumtorque(Rd/s)

最大输出扭矩下发动机转速

:/ω:Roadslope(rad)

道路的坡度α:Transmissionyield

传递效率ρµt:Tyre–roadfrictioncoefficient轮胎与路面摩擦系数m:Massondrivingaxle驱动轴质量Thermaladaptation

热能匹配

Decisiontable

判断表Thermaladaptation

热能匹配

Start-upenergycurvesvs.usage

起步能量曲线与应用Thermaladaptation

热能匹配

Decisioncurves

判断曲线Lifetimecalculation

寿命计算Lifetimecalculation

寿命计算

Basichypothesis

最初假设Weartestprocedure

磨损实验程序Lifetimecalculation

寿命计算

F202wearrate(430size) F202磨损比率(430mm)52.510515821050°C80°C110°C150°C0.610.150.070.0350.50.120.080.040.550.140.10.050.10.0500.10.20.30.40.50.60.70.80.9F202wearinmmfor10000opérations52.510515821050°C80°C110°C150°C28.89.46.66.623.67.67.67.626.08.89.49.49.49.40.05.010.015.020.025.030.035.040.0F202wearinmm3/MJLifetimecalculation

寿命计算

F20252.510515821050°C80°C110°C150°C0.750.550.290.150.550.30.20.10.520.20.130.060.080.04500.10.20.30.40.50.60.70.80.9F491wearinmmfor10000opérations52.510515821050°C80°C110°C150°C35.434.627.428.326.018.918.918.924.612.612.311.30.00.07.68.50.05.010.015.020.025.030.035.040.0F491wearininmm3/MJLifetimecalculation

寿命计算

F491Lifetimecalculation

寿命计算

F51052.510515821050°C80°C110°C150°C0.490.190.120.0550.330.140.0950.0450.290.110.0450.0250.0350.0200.10.20.30.40.50.60.70.80.9F510Wearinmmfor10000opérations52.510515821050°C80°C110°C150°C0.490.190.120.0550.330.140.0950.0450.290.