[发明专利]液体粘性调速离合器摩擦副设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种离合器，具体地说，涉及的是一种设计离合器摩擦副的方法。 

背景技术

液体粘性调速离合器(简称HVD)工作性能的优劣与很多因素有关，而作为其动力传输核心的传动摩擦副，更是关键。HVD摩擦副的传统设计是直接借用普通湿式离合器摩擦副的设计方法。这种设计方法应用在某些中、小功率级HVD上或对HVD调速精度要求不高的应用场合，尚能基本满足工程需要；但随着HVD向大型化/微型化、高精度控制等方向的发展，这种完全借用普通湿式离合器摩擦副的设计方法，已经越来越不能满足工程实际提出的高性能要求。因此，有必要根据HVD的工作机理、实际工况和性能特点，对其摩擦副的设计、校核方法进行研究。 

HVD的工作原理如图1所示。图中主动轴7与摩擦副的主动摩擦片9相连，被动轴11与摩擦副的被动摩擦片10相连。主、被摩擦动片9、10之间的微小间隙充满了具有一定动力粘度的工作介质(由图1中液压润滑系统提供)，形成圆盘状的油膜。工作时，电动机驱动主动轴7带动主动摩擦片9旋转摩擦副间的粘性流体油膜将产生一定的牛顿剪切力，该力的大小与摩擦副间隙即油膜厚度h成反比。油膜的牛顿剪切力带动被动摩擦片10同向旋转，但与主动摩擦片9存在一定的转速差。被动摩擦片10通过被动轴把转速和扭矩最终传递给负载。通过改变控制油路(即图1中的液压控制系统)的输出油压可以对控制活塞8的行程进行调节，从而改变主、被动摩擦片9、10的间距(即油膜厚度h)，最终实现对输出转速、扭矩大小的无级调节。 

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中的上述不足，提供一种设计离合器摩擦副的方法，设计出满足工程实际提出的高性能要求的离合器摩擦副。 

为实现上述的目的，本发明所述的设计离合器摩擦副的方法，包括以下步骤： 

第一步，获取摩擦副额定负载 

HVD主机若有n对摩擦副，则其额定负载为 

T=12μnA(R12+R22)Δωh]]>

式中：μ——油液动力粘度；Δω——相对转速差；h——油膜厚度；R₁、R₂——摩擦副有效工作面的内、外半径；A——摩擦副有效工作面的面积；n——HVD主机若摩擦副对数。 

第二步，摩擦副材料选择 

摩擦副包括摩擦片和对偶片。对偶片是表面光洁的金属圆盘，一般采用20号、45号、65Mn等钢材料；摩擦片是在金属芯片上烧结上摩擦材料衬面形成的圆盘。摩擦材料衬面用于提高摩擦副间的摩擦因数和耐密性。摩擦副材料采用纸基摩擦材料。 

第三步，摩擦副内外径的设计与校验 

T=12μnA(R12+R22)Δωh]]>