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湿式多片离合器热失效及摩擦特性研究
摘要
湿式多片离合器是一种常用的离合器，其能够在信号控制或电控方式下实现无级变速，调节动力分配，具有使用寿命长、稳定性好等优点，但是其存在热失效和摩擦特性等问题。本文针对这些问题展开研究，详细分析离合器的热失效原因及其对摩擦特性的影响，总结分析湿式多片离合器的主要摩擦材料及特性，并提出改进方案，为提高湿式多片离合器的性能提供参考。
关键词：湿式多片离合器；热失效；摩擦特性；摩擦材料；改进方案
Abstract
Wetmulti-plateclutchisacommonlyusedclutch,whichcanachievesteplessspeedregulationandpowerdistributionadjustmentundersignalcontrolorelectroniccontrol.Ithastheadvantagesoflongservicelifeandgoodstability,butthereareproblemssuchasthermalfailureandfrictioncharacteristics.Inthispaper,thecausesofthermalfailureoftheclutchanditsimpactonfrictioncharacteristicsareanalyzedindetail.Themainfrictionmaterialsandcharacteristicsofwetmulti-plateclutcharesummarizedandanalyzed,andimprovementschemesareproposedtoimprovetheperformanceofwetmulti-plateclutch.
Keywords:wetmulti-plateclutch;thermalfailure;frictioncharacteristics;frictionmaterial;improvementscheme
一、绪论
湿式多片离合器是汽车等传动系统中常用的元件，负责将发动机输出的动力传递到变速器以及其它传动系统中。相对于干式离合器，湿式离合器因具有较好的散热性能和摩擦性能而在高效、高扭矩的传动系统中得到广泛应用。但是，由于受工作环境和使用状态的影响，离合器在工作过程中可能出现各种故障，如磨损、热失效等。其中，热失效是湿式多片离合器常见的问题之一。热失效指的是长期使用过程中在高温状态下导致离合器性能下降或甚至失效，严重影响了离合器的性能和使用寿命。此外，离合器的摩擦特性也是影响其性能的关键因素，因此在研究湿式多片离合器的热失效和摩擦特性方面具有重要意义。
二、湿式多片离合器热失效原因及对摩擦特性的影响
湿式多片离合器在长时间高温状态下易受到热失效的影响，会导致离合器性能的下降或失效。热失效的原因包括以下几个方面。
（一）摩擦片的高温膨胀和变形
摩擦片在使用过程中会受到高温的影响，导致其热膨胀和变形。一方面，摩擦片的膨胀会使其与钢板接触面积减小，从而影响摩擦系数。另一方面，摩擦片的变形会导致摩擦面间隙变大，降低了离合器的传递效率。
（二）摩擦材料失效
离合器摩擦材料在高温状态下会发生变质、老化等现象，导致其性能下降。失效的摩擦材料会使得摩擦系数下降，离合器的传递效率降低。
（三）油液老化
湿式多片离合器中油液被用作摩擦片的冷却、润滑等作用。而随着使用时间的增加，油液会发生老化现象，导致其冷却、润滑等作用下降，加速离合器的热失效。
离合器的热失效对离合器的摩擦特性会产生影响。在高温状态下，摩擦片的摩擦系数会下降，需要更大的压力才能完成传递任务，因此，离合器的传递效率下降。此外，摩擦片在高温状态下容易出现粘滞现象，增加了离合器动作的不稳定性。
三、湿式多片离合器摩擦材料及特性
湿式多片离合器的摩擦材料包括有机材料、无机材料和混合材料等。然而，由于工作环境的特殊性，摩擦材料需要具有良好的磨损性能、热稳定性、抗疲劳性和摩擦特性等特点。
（一）有机材料
有机材料是目前应用最广泛的摩擦材料之一，主要包括石墨、高聚物等成分。由于其良好的耐磨性、抗热性、抗振动性等特点，被广泛应用于摩擦材料领域。而且，有机材料的耐腐蚀、密封性等特点也使其在湿式多片离合器中应用较为广泛。
（二）无机材料
无机材料主要包括碳化硅、碳化钨等化合物。由于其硬度高、耐磨性好等特点，因此在高负荷、高温、高速的传动系统中应用广泛。
（三）混合材料
混合材料是有机材料和无机材料的组合，其综合性能优于单一材料。混合材料常见的有复合材料和复合纤维材料等。混合材料的摩擦系数高，摩擦稳定性好，因此在湿式多片离合器中得到了广泛的应用。
四、改进方案
对于湿式多片离合器的热失效和摩擦特性问题，