[发明专利]一种摩擦离合器上摩擦副磨损量计算方法及系统

说明书

本发明公开一种摩擦离合器上摩擦副磨损量计算方法及系统，方法包括：计算离合器上摩擦副的驱动转矩；计算离合器上摩擦副的摩擦转矩和负载转矩；根据离合器上摩擦副的摩擦转矩、负载转矩和驱动转矩确定主动盘转速和从动盘转速；根据主动盘转速和从动盘转速确定所述摩擦副的非线性时变滑动距离；根据摩擦副的非线性时变滑动距离确定摩擦副的磨损量。本发明基于非线性时变滑动距离计算的磨损量，随着接合过程不断推进，摩擦副磨损量虽然呈上升趋势，但并非与近似滑动距离方法中所计算的磨损量与时间呈正比关系，而是随着时间增加，主从动盘的相对转速不断减小，磨损量的增幅不断趋于平缓，因此提高摩擦离合器上摩擦副的磨损量的计算精度。

技术领域

本发明涉及磨损量计算技术领域，特别是涉及一种摩擦离合器上摩擦副磨损量计算方法及系统。

背景技术

湿式离合器是变速直升机传动系统中的核心部件，在直升机起飞和变速换挡过程中起着重要作用，而离合器上摩擦副的磨损直接影响离合器的使用寿命。Archard黏着磨损理论提出，磨损量与滑动距离成正比关系，现有技术对摩擦副接合过程中磨损量进行大量的计算研究，滑动距离采用转速与时间的乘积进行计算，并且采用销盘实验进行验证。但是在实际工程中，摩擦副中的从动盘是随主动盘一起转动的，在接合过程中，从动盘转速从初始速度上升到接合完成后与主动盘转速一致时，主、从动盘的相对滑动距离是非线性时变的，并不是现有大量研究中近似归类为销盘实验中的销固定不动，滑动距离为主动盘的转速与时间的乘积。因此，现在研究中，滑动距离的计算与实际工况中有较大的偏差，导致磨损量的计算会有较大的误差。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种摩擦离合器上摩擦副磨损量计算方法及系统，以提高摩擦离合器上摩擦副的磨损量的计算精度。

为实现上述目的，本发明提供了一种摩擦离合器上摩擦副磨损量计算方法，所述方法包括：

步骤S1：计算离合器上摩擦副的驱动转矩；

步骤S2：计算离合器上摩擦副的摩擦转矩和负载转矩；

步骤S3：根据所述离合器上摩擦副的所述摩擦转矩、所述负载转矩和所述驱动转矩确定主动盘转速和从动盘转速；

步骤S4：根据所述主动盘转速和所述从动盘转速确定所述摩擦副的非线性时变滑动距离；

步骤S5：根据所述摩擦副的非线性时变滑动距离确定摩擦副的磨损量。

可选地，所述根据所述离合器上摩擦副的所述摩擦转矩、所述负载转矩和所述驱动转矩确定主动盘转速和从动盘转速，具体包括：

步骤S31：根据所述离合器上摩擦副的所述摩擦转矩、所述负载转矩和所述驱动转矩求解主动盘和从动盘的转矩平衡方程，获得驱动端的转动自由度和负载端的转动自由度；

步骤S32：根据所述驱动端的转动自由度和所述负载端的转动自由度确定主动盘转速和从动盘转速。

可选地，所述根据所述主动盘转速和所述从动盘转速确定所述摩擦副的非线性时变滑动距离，具体公式为：

其中，T表示摩擦片与对偶钢片单次接合时从开始接触到最后转速相同时的时间，n₁(t)表示主动盘转速，n₂(t)表示从动盘转速，r₁表示摩擦副内径，r₂表示摩擦副外径，r表示摩擦副直径，t表示时间。

可选地，所述根据所述摩擦副的非线性时变滑动距离确定摩擦副的磨损量，具体包括：

步骤S51：计算作用在摩擦副上的法向载荷；

步骤S52：计算两粗糙表面接触的表面膜破坏分数；