[发明专利]一种摩擦离合器径向振动位移的计算方法及系统

权利要求书

1.一种摩擦离合器径向振动位移的计算方法，其特征在于，所述方法包括：

建立摩擦离合器的扭转-弯曲动力学模型；

根据所述扭转-弯曲动力学模型，确定所述摩擦离合器在接合过程中变转速传动系统的扭转振动微分方程；

根据所述扭转-弯曲动力学模型，确定所述摩擦离合器在接合过程中所述摩擦离合器的横纵振动微分方程；

根据所述扭转振动微分方程和所述横纵振动微分方程，确定所述摩擦离合器在接合过程中所述摩擦离合器的径向振动位移。

2.根据权利要求1所述的摩擦离合器径向振动位移的计算方法，其特征在于，所述建立摩擦离合器的扭转-弯曲动力学模型，具体包括：

根据功率的传输方向，将所述变转速传动系统中摩擦离合器主动盘之前的构件等效为驱动端，摩擦离合器从动盘之后的构件等效为负载端，摩擦离合器主动盘为主动端，摩擦离合器从动盘为从动端，建立摩擦离合器的扭转-弯曲动力学模型。

3.根据权利要求2所述的摩擦离合器径向振动位移的计算方法，其特征在于，所述根据所述扭转-弯曲动力学模型，确定所述摩擦离合器在接合过程中变转速传动系统的扭转振动微分方程，具体包括：

根据所述变转速传动系统中驱动端输入功率和输入转速，利用公式确定驱动端的驱动转矩；

利用公式获取所述摩擦离合器在接合过程中摩擦副的摩擦转矩；

根据所述扭转-弯曲动力学模型、所述驱动转矩和所述摩擦转矩，确定所述摩擦离合器在接合过程中变转速传动系统的扭转振动微分方程为

其中，T_in为驱动端的驱动转矩，N·m；P_in为驱动端的输入功率，kW；n_in为驱动端的输入转速，r/min；T_m为摩擦副的摩擦转矩，N·m；N为摩擦副的数量；μ为摩擦片与钢片之间的摩擦系数；P为摩擦片单位表面积所受的压力，N；F为摩擦离合器所受的接合压力，N；r₁为摩擦片的外半径，m；r₂为摩擦片的内半径，m；I₁为驱动端等效转动惯量，kg·m²；I₂为主动端等效转动惯量，kg·m²；I₃为从动端等效转动惯量，kg·m²；I₄为负载端等效转动惯量，kg·m²；θ₁、θ₂、θ₃、θ₄分别为驱动端、主动端、从动端和负载端的转动自由度；分别为驱动端、主动端、从动端和负载端的速度；分别为驱动端、主动端、从动端和负载端的加速度；c₁、c₂、c₃、c₄分别为驱动端、主动端、从动端和负载端的等效转动粘性阻尼系数，N·m·s/rad；c₁₂为摩擦离合器输入轴的等效粘性阻尼，N·m·s/rad；c₃₄为摩擦离合器输出轴的等效粘性阻尼，N·m·s/rad；k₁₂为输入轴的等效扭转刚度，N·m/rad；k₃₄为输出轴的等效扭转刚度，N·m/rad；T_o为负载端的输出扭矩，N·m。

4.根据权利要求3所述的摩擦离合器径向振动位移的计算方法，其特征在于，所述摩擦离合器的横纵振动微分方程为：

其中，m_f1为主动盘质量，kg；c_f1为等效支承粘性阻尼系数，N·s/m；k_bf1为等效支撑刚度，N/m；F_r为向心力，N；F_r＝m_f1ω_f1²R，ω_f1为主动端角速度，rad/s；R为质心与形心的距离，x_f1为质心横坐标，m；y_f1为质心纵坐标，m；e为质心与形心间距，为偏心角；x为主动端横向振动位移，为主动端横向振动速度，为主动端横向振动加速度；y为主动端纵向振动位移，为主动端纵向振动速度，为主动端纵向振动加速度。