履带车辆综合传动装置换挡离合器功率损失特性研究

综合传动装置是现代履带车辆的关键技术特征之一,其损失功率以热能的形式向传动机构以及周围舱体散发传递,随着履带车辆柴油机功率不断增加,其发热量也逐步增加,由此引发的一系列问题愈发不能被忽视。本文以履带车辆综合传动装置及其换挡离合器为研究对象,探讨车辆直驶工况功率损失及热特性规律。首先建立了考虑摩擦副间隙动态变化影响的离合器带排损失改进模型,为离合器分离阶段功率损失计算奠定了基础;接着建立了湿式离合器系统温升特性模型,探究了离合器系统滑磨功率损失与元部件温升关系;同时建立了综合传动装置直驶功率损失模型与不同地区车辆行驶工况模型,从工况角度总结了功率损失特性;最后构建了综合传动装置直驶热特性模型,分析了主要元部件热特性及影响因素。主要工作如下:(1)探究了摩擦元件偏置及高转速差下间隙收缩现象对湿式离合器带排转矩的影响,并与传统及间隙不均匀模型进行了对比分析,结合湿式多副离合器带排功率损失试验结果,建立了考虑摩擦副间隙动态变化影响的带排扭矩及功率损失改进模型,分析了全转速差范围内间隙动态变化影响比重,提出了带排转矩的评价参数体系。(2)以离合器系统液压回路为基础,对热流传递节点进行了分析,构建了离合器系统温升特性热阻网络模型,并通过湿式离合器系统温升试验对模型进行了验证,仿真分析了湿式离合器系统摩擦副及油液温升特性对应关系及冷却效果影响因素。(3)总结和建立了综合传动装置直驶工况下各主要功率及总损失模型,结合台架试验对综合传动装置总功率损失模型进行了验证,进一步分析了综合传动装置直驶工况总功率损失特性及影响因素、各挡位负载传动效率及主要热源的功率损失占比。(4)针对具有差异性的五种不同地区车辆行驶路况,结合各自挡位使用比例,建立了履带车辆直驶换挡频次计算模型,得到了五种地区的统计性履带车辆挡位使用特征及行驶工况图,分析了路况区别下的挡位使用及换挡频次特征。(5)基于离合器系统温升特性模型,结合液压及箱体两种集总参数法,构建了综合传动装置直驶热特性模型,依据不同地区车辆行驶工况分析了综合传动装置各主要元件热特性及影响因素,为其冷却润滑系统参数设计提供了科学依据和模型基础。