干式離合器摩擦片表面溫度測量與分析

熊玉杰 ，席軍強(qiáng)，翟　涌，項俊男

(1.北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院, 北京100081; 2.智能車研究所， 北京100081)

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干式離合器摩擦片表面溫度測量與分析

熊玉杰 ，席軍強(qiáng)，翟涌，項俊男

(1.北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院, 北京100081; 2.智能車研究所， 北京100081)

摘要:離合器摩擦片表面溫度是離合器傳遞轉(zhuǎn)矩最直接的影響因素， 對修正離合器參數(shù)、優(yōu)化離合器控制具有重要意義。為了解決離合器摩擦片表面工作溫度難以測量這一技術(shù)難題，在研究影響離合器摩擦片表面溫度的主要因素時，通過設(shè)計離合器摩擦片表面溫度無線采集系統(tǒng)，得到了不同工況下摩擦片表面溫度沿徑向和周向變化的數(shù)據(jù)，然后在仿真軟件ANSYS中建立了摩擦片有限元模型，并進(jìn)行熱分析，仿真結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)顯示：摩擦片表面溫度主要沿徑向變化，滑磨產(chǎn)生的熱流量是導(dǎo)致摩擦片溫升的主要因素，通過修正對流換熱系數(shù)能提高摩擦片溫度的計算精度，將仿真結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)的誤差降低在3.75%以內(nèi)，而熱輻射對于摩擦片溫度的影響可以忽略不計。通過對摩擦片溫度場變化規(guī)律和溫度影響因素的分析，對于離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計、離合器溫度模型優(yōu)化以及離合器控制具有參考價值。

關(guān)鍵詞：離合器滑磨;摩擦片溫度;紫峰協(xié)議Zigbee;溫度采集系統(tǒng);有限元模型

0引言

離合器摩擦片是車輛起步、換擋過程中傳遞動力的重要部件，依靠主從動片之間的摩擦力矩來傳遞動力。在力矩傳遞過程中，摩擦片性能是動力傳動品質(zhì)的主要影響因素，它主要受離合器滑磨過程中溫度的影響[1-4]。因此，研究摩擦片溫度場的分布具有重要的意義。

由于離合器摩擦片工作時處于空間密閉、高速旋轉(zhuǎn)、難以引線這一工況，其表面溫度采集難度大，所以關(guān)于摩擦片表面溫度測量的文獻(xiàn)很少。目前，大多數(shù)關(guān)于摩擦片表面溫度研究側(cè)重于理論。T.P.Newcomb[5-6]、Zhu Z C等[7]在假設(shè)散熱系數(shù)為常數(shù)，利用數(shù)值方法計算得到摩擦片表面溫度，實際上，對流換熱系數(shù)會隨著接合狀態(tài)的改變而變化。Oday I.Abdullah等[8-9]對摩擦片表面溫度沿徑向變化的規(guī)律進(jìn)行了分析，但未涉及到摩擦片周向溫度的變化。Mingkui Niu[10]建立了離合器摩擦片有限元模型，通過仿真得到了摩擦片表面溫度的變化，并對影響溫度的因素進(jìn)行了分析，但是缺少試驗數(shù)據(jù)的支撐。在開發(fā)機(jī)械自動變速器(AMT)、雙離合變速器(DCT)系統(tǒng)時，除了要根據(jù)理論分析和設(shè)計指導(dǎo)外，還應(yīng)當(dāng)對離合器進(jìn)行全面和系統(tǒng)的性能測試，準(zhǔn)確的建立離合器溫度特性數(shù)據(jù)庫，考核其性能指標(biāo)，因此有必要深入分析研究離合器不同工況下的溫度變化過程與分布規(guī)律，開發(fā)離合器溫度模型，為優(yōu)化離合器控制策略作鋪墊[10-11]。

本文設(shè)計了摩擦片溫度采集系統(tǒng)，通過實驗數(shù)據(jù)與仿真結(jié)果的對比與分析，對摩擦片溫度場的分布以及影響溫度變化的因素做了分析。

1離合器摩擦片溫度模型

1.1離合器摩擦片熱分析

離合器在接合和分離過程中，溫度隨著時間的變化而變化，屬于瞬態(tài)熱傳導(dǎo)問題，可利用有限元軟件ANSYS進(jìn)行求解。在計算摩擦片內(nèi)部溫度分布時，熱傳導(dǎo)方程為：

(1)

式中，k為導(dǎo)熱系數(shù)，W/(m· ℃);c為比熱容，J/(kg·K);ρ為密度kg/m3;t為時間，s;T為溫度， ℃;

每一個具體的導(dǎo)熱過程都是在特定條件下進(jìn)行的，這里的特定條件指的就是邊界條件。ANSYS熱分析能設(shè)置的邊界條件有很多種，本文根據(jù)離合器摩擦片的工作過程及原理，主要涉及到的邊界條件有：溫度、熱流密度、對流、輻射。

在離合器開始滑磨前，需對離合器摩擦片的初始溫度進(jìn)行設(shè)定。在離合器滑磨階段，主從動盤開始接觸，通過摩擦力矩的作用產(chǎn)生大量的熱流，使摩擦片的溫度迅速上升。長時間滑磨會導(dǎo)致溫升過高而影響摩擦片性能，甚至?xí)龎哪Σ疗鵁o法正常工作，所以通常離合器的滑磨時間較短，會在很快的時間內(nèi)讓離合器完全接合。本文根據(jù)離合器在汽車上的實際工作情況，設(shè)定離合器滑磨時間為1.5 s。在滑磨過程中，熱流是影響溫升的主要因素，且由于滑磨過程時間短，忽略這個過程對流換熱和熱輻射，摩擦片表面熱流的計算公式如下：

q=μpωr(t)r0≤t≤ts，

(2)

其中，q為滑磨過程產(chǎn)生的熱流；μ為離合器摩擦系數(shù)；r為摩擦片有效半徑；p為摩擦片表面壓強(qiáng)；ωr(t)為主從動盤間的轉(zhuǎn)速差；t為滑磨時間。在計算過程中，假定摩擦系數(shù)、有效半徑、壓緊力為常數(shù)，忽略溫度對其影響。

在離合器完全接合和分離階段，主從動盤停止滑磨，這時候熱對流和熱輻射是影響溫度的主要因素，本文根據(jù)試驗工況設(shè)置離合器完全接合時間為10 s，分離時間為12 s和25 s兩種情況。在這個過程中，熱對流與熱傳導(dǎo)公式如式(3)和式(4)所示[12]：

Q1=Ah(Ts-Tf)，

(3)

(4)

其中，Q1為表面與空氣交換的熱流，W;Q2為表面對外輻射的熱流，W;h為對流換熱系數(shù)，W/(m2·℃);Ts為表面溫度， ℃;Tf為環(huán)境溫度， ℃;T1為輻射面絕對溫度, K;T2為環(huán)境絕對溫度, K;ε為物體輻射率;σ為斯蒂芬-玻爾茲曼常數(shù)，大小為5.67×10-8W/(m2·K4);A為表面積，m2。

實際上，離合器摩擦片溫度一般在300 ℃以下，輻射的熱流量很小，通?？梢院雎暂椛鋵囟鹊挠绊懀唧w會在文章后續(xù)進(jìn)行詳細(xì)分析。

1.2離合器摩擦片有限元模型建立與求解

圖1　離合器摩擦片有限元模型Fig.1　The finite element model of friction disc

DesignModeler簡稱DM，是ANSYS Workbench的建模平臺。DM可以全參數(shù)化進(jìn)行實體建模，具有模型創(chuàng)建、CAD(Computer Aided Design)模型修復(fù)、CAD模型簡化以及概念模型的創(chuàng)建功能。為了方便后續(xù)的熱分析，本文在ANSYS自帶模塊DM里建模，建立模型如圖1所示。

將離合器摩擦片3-D模型導(dǎo)入ANSYS瞬態(tài)熱分析模塊進(jìn)行求解，具體求解步驟如下：

①對摩擦片密度、熱容等材料屬性進(jìn)行設(shè)置；

②對摩擦片進(jìn)行網(wǎng)格劃分；

③添加邊界條件和初始條件，主要包括溫度、熱流、導(dǎo)熱系數(shù)等；

④插入求解項，并設(shè)定求解時間步長進(jìn)行求解。

2離合器摩擦片溫度無線采集系統(tǒng)設(shè)計

本文選取意大利MASMEC公司生產(chǎn)的離合器從動盤總成扭轉(zhuǎn)耐久試驗機(jī)作為試驗臺架，該臺架可以通過人工裝載對直徑在160～430 mm推式、拉式離合器進(jìn)行測試，且滿足《汽車干摩擦式離合器總成技術(shù)條件》的要求[13-15]。

離合器摩擦片工作時處于高速旋轉(zhuǎn)和滑磨狀態(tài)，使其表面溫度測量難度增大。本文為克服惡劣的信號采集工況，設(shè)計了摩擦片溫度無線采集系統(tǒng)，整個溫度測量過程如圖2所示。

圖2　溫度遙測原理圖

2.1Zigbee無線傳輸模塊

相對藍(lán)牙技術(shù)，Zigbee 擁有功耗低、經(jīng)濟(jì)、時延短、網(wǎng)絡(luò)容量大等優(yōu)點(diǎn)，傳輸速率與可靠性已經(jīng)能夠滿足工業(yè)領(lǐng)域的要求，因此決定選用Zigbee 通訊模塊作為本電控系統(tǒng)的設(shè)計基礎(chǔ)。

在單片機(jī)CC2530中下載發(fā)送和接收程序，將傳感器傳來的數(shù)據(jù)發(fā)送給接收模塊，再傳給上位機(jī)。離合器在接合過程中溫升較快，為了能準(zhǔn)確的對溫度進(jìn)行測量，設(shè)置數(shù)據(jù)傳輸頻率為100 Hz。

2.2溫度信號采集電路

①傳感器的選擇

由于離合器接合時間較短，溫升很快，采用的溫度傳感器要滿足熱響應(yīng)時間速度這一要求。經(jīng)過查閱文獻(xiàn)資料和市場調(diào)查，可知電阻溫度傳感器和熱電偶的熱響應(yīng)速度最快，二者的熱響應(yīng)時間均在0.01 s左右[16]。其中，電阻溫度傳感器測溫范圍遠(yuǎn)小于熱電偶，常用的PT1000溫度傳感器測溫范圍為0～600 ℃，而K型熱電偶短期最高測量溫度能達(dá)到1 300 ℃，長期最高測量溫度為1 000 ℃，設(shè)計擴(kuò)展范圍廣，完全滿足試驗要求。并且電阻溫度傳感器輸出為電阻，熱電偶輸出為熱電勢，由于系統(tǒng)為電池供電，本著盡量減少電池消耗的原則，熱電偶優(yōu)于電阻溫度傳感器，因而采用K型熱電偶作為本系統(tǒng)的溫度傳感器。

②放大器的選擇

AD597是一款單芯片溫度設(shè)定點(diǎn)控制器，專門針對高溫環(huán)境進(jìn)行了優(yōu)化。該器件可對J或K型熱電偶輸入進(jìn)行冷端補(bǔ)償和放大，從而得出與溫度成比例的內(nèi)部信號。AD597允許熱電偶壓差有較大范圍的浮動，在溫度不超過540 ℃時都有較好的線性度，能對熱電偶的冷端補(bǔ)償進(jìn)行了優(yōu)化，符合測量摩擦片表面溫度的要求。

綜合各種考慮，本文選擇AD597作為電路放大器，通過采取放大后的電壓值來獲取所測溫度。

③模擬開關(guān)的選擇

本系統(tǒng)采集16路溫度傳感器信號，采集系統(tǒng)布置的溫度傳感器數(shù)量較多，若每一個熱電偶均采用一個獨(dú)立的儀表放大器，有限的布置空間將會限制采集單元的電路設(shè)計與布置。因此，采取每4路熱電偶通過模擬開關(guān)74LV4052 共用一個放大器的方案。

74LV4052是一款低功耗的4路模擬開關(guān)，低阻抗設(shè)計，模擬信號數(shù)字信號通道復(fù)用，四個模擬通道相互獨(dú)立，工作電壓為1.0～6.0 V。使用時可以通過S0，S1 兩個引腳的高低電平控制來控制四路通道的通斷。

2.3電源模塊

離合器摩擦片表面溫度是離合器溫升最快、溫度變化最明顯的地方，由于熱傳導(dǎo)的作用，減震彈簧與從動盤之間的溫度也會有所上升，有時會達(dá)到80 ℃或更高。這時普通的電池由于高溫的原因無法正常工作。另外，離合器摩擦片在裝配和工作過程中，電源模塊一直處于供電模式，所以電源必須有足夠的供電時間來保證試驗順利完成。本系統(tǒng)選擇耐高溫電池ER18505M，能夠滿足溫度和供電時間的要求。

2.4數(shù)據(jù)接收

上位機(jī)是指人可以直接發(fā)出操控命令的計算機(jī)，一般是PC，實現(xiàn)屏幕上顯示各種信號變化(液壓，水位，溫度等)。本文選用了美國國家儀器NI公司的LabVIEW軟件進(jìn)行上位機(jī)軟件的設(shè)計。LabVIEW強(qiáng)大的功能為上位機(jī)軟件開發(fā)帶來了便利，軟件設(shè)計主要分為了控制界面設(shè)計與數(shù)據(jù)流框圖程序設(shè)計，均有豐富的模塊可實現(xiàn)不同功能[17]。

①控制界面設(shè)計

利用4個波形圖來顯示每時采集到電壓值，每個波形圖顯示4組數(shù)據(jù)。同時，用分行讀取的形式將采集到的數(shù)據(jù)保存為文本格式。

②數(shù)據(jù)流框圖設(shè)計

LabVIEW屬于一種圖形化的編程方式，設(shè)計好控制界面之后，還需要對自動生成各個數(shù)據(jù)流框圖進(jìn)行程序設(shè)計，以實現(xiàn)對信號同步模塊發(fā)送的數(shù)據(jù)的接收以及處理。整個程序主要以VISA 串口通訊模塊、溫度顯示模塊、數(shù)據(jù)保存/讀取模塊為核心進(jìn)行開發(fā)設(shè)計。其中，串口通訊程序如圖3所示。

圖3　串口通訊程序

圖4　熱電偶標(biāo)定曲線Fig.4　The thermocouple calibration curve

2.5熱電偶的標(biāo)定

搭建完摩擦片溫度無線采集系統(tǒng)后，需要對傳感器進(jìn)行標(biāo)定，保證能夠準(zhǔn)確的對溫度進(jìn)行測量。將熱電偶放置于恒溫箱，記錄不同溫度下采集到的電壓信號，并將試驗數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對比(如圖4所示)，其中實線代表標(biāo)準(zhǔn)值，虛線和點(diǎn)畫線代表試驗數(shù)據(jù)，點(diǎn)畫線為加熱過程中溫度與電壓的對應(yīng)關(guān)系，虛線為冷卻過程中溫度與電壓的對應(yīng)關(guān)系。通過比較發(fā)現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)值吻合較好，說明本系統(tǒng)能夠完成對溫度的測量。

3試驗與仿真

將離合器安裝在MASMEC臺架上進(jìn)行試驗(如圖6)，通過對試驗臺架上分離軸承運(yùn)動軌跡的設(shè)定，使離合器滑磨時間在1.5 s左右，完全接合時間為10 s，分離時間為12 s，并設(shè)定輸入轉(zhuǎn)速400 r/min、阻力矩200 N·m、接合次數(shù)為30。其中，分離軸承的位移為0～8 mm，對應(yīng)的壓緊力變化范圍為0～19 000 N。

圖5離合器摩擦片溫度采集系統(tǒng)安裝結(jié)構(gòu)示意

Fig.5Temperature acquisition system

installation structure of friction disc

圖6MASMEC試驗臺架

Fig.6Testing bench of MASMEC

3.1多次接合下摩擦片溫度場變化規(guī)律及溫升速率

3.1.1摩擦片溫升及溫升速率

選取離合器摩擦片表面半徑為196 mm的一點(diǎn)，在離合器接合30次的過程中，其溫度變化如圖7所示。由圖7可知，隨著離合器接合次數(shù)的增加，摩擦片表面的溫度呈周期式變化且逐步上升。在試驗前期，離合器接合10次后，溫度由50 ℃上升到85 ℃，上升值為35 ℃。在離合器試驗中期，離合器接合10次后，溫度由85 ℃上升到101 ℃，上升值為16 ℃。在試驗后期，離合器接合10次后，溫度由101 ℃上升到110 ℃，上升值為9 ℃。根據(jù)試驗不同時期的上升值可知，隨著離合器接合次數(shù)增加，摩擦片表面溫度逐步上升，但溫升速率卻呈下降趨勢，這是由于當(dāng)溫度較高時，表面對外釋放的熱量也增多，這與對流換熱公式(3)的描述相符。

3.1.2摩擦片表面溫度沿徑向變化的規(guī)律

圖8為摩擦片表面同一周向不同半徑下4個點(diǎn)溫度的變化。由圖8可知，在離合器滑磨過程中，半徑越大溫升越快，溫度越高，這與公式(2)描述相吻合。隨著離合器接合次數(shù)的增加，4個點(diǎn)的溫差逐漸減小，這是由于半徑越大的地方，空氣的流通量越好，散熱時對外釋放的熱量也越多。

圖7摩擦片表面溫度變化曲線

Fig.7The change of friction disc

surface temperature with time

圖8離合器摩擦片表面同一周向下溫度變化曲線

Fig.8The change of friction disc surface

temperature at same circumference with time

3.1.3摩擦片表面溫度沿周向變化的規(guī)律

在鐵路運(yùn)輸企業(yè)的全面預(yù)算管理過程中，應(yīng)該把全面預(yù)算的執(zhí)行控制作為關(guān)鍵，尤其是強(qiáng)化鐵路運(yùn)輸企業(yè)執(zhí)行過程中的預(yù)算分析，采取定量分析與定性分析相結(jié)合的方式，來對鐵路運(yùn)輸企業(yè)全面預(yù)算執(zhí)行的現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢等進(jìn)行差異分析、對比分析、進(jìn)度分析、結(jié)構(gòu)分析和趨勢分析，明確鐵路運(yùn)輸企業(yè)預(yù)算及主要指標(biāo)完成情況、差異情況和其產(chǎn)生原因，進(jìn)而制定科學(xué)合理的預(yù)算管理調(diào)整策略，進(jìn)而確保鐵路運(yùn)輸企業(yè)全面預(yù)算管理目標(biāo)的順利實現(xiàn)。

圖9為摩擦片表面同一半徑不同周向下3個點(diǎn)溫度的變化。由圖9可知，摩擦片半徑相同的點(diǎn)，在離合器接合過程中，溫度差異很小，最大溫差在3 ℃左右，平均溫差在1 ℃以內(nèi)，可以忽略不計。

3.2影響摩擦片溫度的因素

3.2.1對流換熱系數(shù)對摩擦片溫度的影響

在離合器摩擦片溫度仿真計算時，常常假設(shè)對流換熱為常數(shù)。實際上，對流換熱系數(shù)在換熱過程中與很多因素有關(guān)，并且可以在較大的范圍內(nèi)變化。在離合器接合過程中，離合器完全接合和完全分離時，對流換熱系數(shù)也是不同的，完全分離時，離合器摩擦片表面與空氣的流通量更好，散熱系數(shù)則更大。因此，在計算離合器摩擦片表面溫度時，需根據(jù)離合器不同接合過程對散熱系數(shù)進(jìn)行設(shè)定。本文將假定散熱系數(shù)為常數(shù)，并將對散熱系數(shù)進(jìn)行修正后的仿真結(jié)果與試驗結(jié)果進(jìn)行對比，如圖10所示。

圖9離合器摩擦片表面同一半徑下溫度變化曲線

Fig.9The change of friction disc surface

temperature at same radius with time

圖10摩擦片表面溫度試驗曲線與仿真曲線

Fig.10The test and simulation curve of

friction disc surface temperature

由圖10可知，在離合器接合10次后，離合器摩擦片表面(R=176 mm)溫度的試驗值為80.1 ℃，未修正前的仿真值為89.7 ℃，修正后的仿真值為83.1 ℃。修正后，計算誤差由11.9%減小到3.75%，說明散熱系數(shù)對溫度有一定的影響，合理的修正散熱系數(shù)可以提高溫度計算的準(zhǔn)確性。實際上，工程中的熱流量與對流換熱系數(shù)由于影響因素眾多，所以難以得到精確值，在計算過程中往往會存在誤差，隨著離合器接合次數(shù)的增加誤差會越來越明顯。

3.2.2滑磨產(chǎn)生的熱流量對摩擦片溫度的影響

針對四種不同的工況(工況具體參數(shù)見表1)，在離合器摩擦片表面半徑為176 mm的地方進(jìn)行了溫升對比，如圖11所示。

表1　工況參數(shù)

由圖11可知，不同起步工況下，離合器摩擦片表面溫度上升的速率和幅度差異較大。工況Ⅰ在離合器接合12次后，溫度由32 ℃上升到49.5 ℃，上升值為17.5 ℃。工況Ⅱ在離合器接合12次后溫度由57 ℃上升到89.3 ℃，上升值為32.3 ℃。工況Ⅲ在離合器接合12次后溫度由59 ℃上升到157.1 ℃，上升值為98.1 ℃。工況Ⅳ在離合器接合2次后溫度由72 ℃上升到167.8 ℃，上升值為95.8 ℃。阻力矩、輸入轉(zhuǎn)速越大，相同滑磨時間下產(chǎn)生的熱流就越大，溫度上升的速率越快，上升的幅度也越大。由此可知，離合器滑磨過程中產(chǎn)生的熱流是導(dǎo)致離合器摩擦片溫度變化的最主要因素。

3.2.3熱輻射對摩擦片溫度的影響

熱輻射是熱量傳遞的三種方式之一，一切高于絕對零度的物體都能產(chǎn)生熱輻射，溫度越高，輻射出的總能量就越大。離合器在工作時，離合器摩擦片也在對空氣輻射熱能。為了研究熱輻射對離合器摩擦片溫度的影響，將考慮熱輻射的仿真結(jié)果與未考慮熱輻射的仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行了對比，如圖12所示。

圖11離合器摩擦片表面不同工況下溫度變化曲線

Fig.11The change of friction disc surface

temperature at different working conditions

圖12摩擦片表面溫度仿真曲線

Fig.12The simulation curve of

friction disc surface temperature

如圖12所示，離合器接合10次后，考慮熱輻射和未考慮熱輻射的溫度仿真結(jié)果誤差在1 ℃以內(nèi)，可以忽略不計熱輻射對于溫度的影響。

4結(jié)論

基于無線傳輸技術(shù)設(shè)計了離合器摩擦片溫度采集系統(tǒng)，解決了摩擦片溫度難以測量這一實際工程問題，并在仿真軟件ANSYS里建立了摩擦片有限元模型，對模型進(jìn)行了求解。采集得到的試驗數(shù)據(jù)顯示：摩擦片表面溫度隨半徑的變化而變化，半徑越大，溫升越快，溫度越高；摩擦片表面溫度與周向無關(guān)，半徑相同的點(diǎn)溫度差異在1 ℃以內(nèi)，可以忽略不計。試驗數(shù)據(jù)有效的驗證了文中模型邊界條件添加的正確性，為理論建模提供了有力的支撐。另外，本文對影響溫度的因素做了系統(tǒng)的分析，并通過修正對流換熱系數(shù)，提高了仿真計算精度，將離合器接合10次下溫度預(yù)估的精度控制在3.75%以內(nèi)。通過對溫度的變化規(guī)律和影響因素的分析，為建立離合器溫度理論模型、求解算法優(yōu)化作鋪墊，并為離合器設(shè)計作參考。

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(責(zé)任編輯梁健)

Research on temperature measurement of dry clutch plate based on wireless technology

XIONG Yu-jie, XI Jun-qiang, ZHAI Yong, XIANG Jun-nan

(1.School of Mechanical Engineering, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China;2.Intelligent Vehicle Research Institute, Beijing 100081, China)

Abstract:Clutch temperature is a key factor affecting the performance of the clutch and it is of great significance to establish the model of clutch temperature for the correction of parameters and the optimization of clutch control. To measure the friction surface temperature and to analyze the influencing factors of temperature, a temperature acquisition system was designed based on the wireless transmission technology which can collect the surface temperature under different radius, circumferential and working conditions. Then, the finite element model of friction disc was created by ANSYS. The experimental date and simulation results show that heat flux is a major factor leading to temperature rise, the simulation accuracy can be improved by correcting convection heat transfer coefficient, and the error can be reduced about 3.75%, and the influence of thermal radiation on temperature can be ignored. By analyzing the change rule of temperature and the factors influencing the temperature, it has great significance to design clutch structure, to establish clutch temperature model and to optimize clutch control.

Key words:clutch friction; friction disc temperature; Zigbee; temperature acquisition system; finite element model

中圖分類號：U463.211

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1001-7445(2016)02-0451-09

doi:10.13624/j.cnki.issn.1001-7445.2016.0451

通訊作者：席軍強(qiáng)(1972—)，男，北京人，北京理工大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師；E-mail: xjq@263.net。

基金項目：國家自然科學(xué)基金資助項目(51275038)

收稿日期：2015-11-01；

修訂日期：2015-11-26

引文格式：熊玉杰 ，席軍強(qiáng)，翟涌,等.干式離合器摩擦片表面溫度測量與分析[J].廣西大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2016，41(2)：451-459.