溫度對(duì)離合器性能影響的分析

徐敏 王波 王虎偉

摘 要：離合器作為整車傳動(dòng)系統(tǒng)中不可或缺的零件之一，其故障模式表現(xiàn)形式主要有整車分離不徹底和掛擋困難。文章以某輕型商用車用離合器總成為研究對(duì)象，分別在不同溫度下（常溫、100℃、150℃、200℃、250℃）對(duì)其壓盤總成及從動(dòng)盤總成進(jìn)行檢測(cè)，分析溫度對(duì)其性能的影響。通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)中的威布爾分布分析法，分析“試驗(yàn)樣件”的性能參數(shù)，從而找出其故障產(chǎn)生的原因，為后續(xù)零件優(yōu)化提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞：離合器;溫度;故障診斷;威布爾分析法

中圖分類號(hào)：U463.2 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B ?文章編號(hào)：1671-7988（2020）04-133-04

Analysis of the influence of temperature on clutch performance

Xu Min，?Wang Bo，?Wang Huwei

（?Dongfeng Automobile Co. Ltd. Commercial Product R&D Institute， Hubei Wuhan 430057?）

Abstract：?As one of the indispensable parts of the whole vehicle transmission system， the failure modes of the clutch mainly includes the incomplete separation of the whole vehicle and the difficulty of shifting. In this paper， the clutch assembly of a light commercial vehicle is taken as the research object. The pressure plate and driven plate assembly are tested at different temperatures （ambient temperature， 100℃， 150℃， 200℃， 250℃）， and the influence of temperature on their performance is analyzed. Then， Weibull distribution analysis method based on the "Statistics" principle are used to analyze the performance parameters of "Test samples" to find out the cause of the failure， so as to provide the basis for the subsequent part optimization.

Keywords： Clutch; Temperature; Fault diagnosis; Weibull analysis

CLC NO.： U463.2 ?Document Code： B??Article ID： 1671-7988（2020）04-133-04

1 引言

隨著汽車開發(fā)技術(shù)水平的提高，消費(fèi)者對(duì)整車可靠性、操縱舒適性的需求也在不斷提升。離合器總成作為整車傳動(dòng)系統(tǒng)中不可或缺的零件之一，其性能直接影響整車的可靠性、操縱舒適性。結(jié)合整車實(shí)際使用工況，溫度無(wú)疑是影響離合器性能的重要因素之一。本文通過(guò)分析溫度對(duì)離合器總成的性能影響，進(jìn)一步通過(guò)統(tǒng)計(jì)學(xué)中的威布爾分布分析法，分析“試驗(yàn)樣件”的性能參數(shù)，從而找出其故障產(chǎn)生的原因，為后續(xù)零件優(yōu)化提供了依據(jù)。

2 溫度對(duì)離合器性能的影響分析

離合器的故障表現(xiàn)形式主要有離合分離不徹底、掛擋困難。目前，國(guó)內(nèi)離合器故障件的性能檢測(cè)均基于常溫的條件下進(jìn)行，對(duì)故障件重新進(jìn)行臺(tái)架檢測(cè)后，其性能參數(shù)均符合理論要求。故障不再現(xiàn)，是目前國(guó)內(nèi)離合器故障檢測(cè)的一大難題。

結(jié)合整車實(shí)際使用工況，常溫條件下檢測(cè)的手段無(wú)疑與整車實(shí)際使用工況實(shí)是不符的，那么，溫度對(duì)離合器總成是否有影響，不同溫度下，離合器總成性能是否有變化呢？為此，我們?cè)黾恿瞬煌瑴囟葪l件的試驗(yàn)。

2.1 溫度對(duì)壓盤總成的影響

試驗(yàn)設(shè)備：臺(tái)架試驗(yàn)機(jī)

試驗(yàn)溫度：室溫、100℃、150℃、200℃

試驗(yàn)樣本：6件（5件故障件、1件新件）

檢測(cè)項(xiàng)目：壓緊力、分離點(diǎn)分離力、分離指高度、最大分離力、壓盤傾斜量、分離指跳動(dòng)、壓盤升程

結(jié)論：根據(jù)以上不同溫度下壓盤各項(xiàng)參數(shù)檢測(cè)結(jié)果表明溫度對(duì)壓盤總成影響不明顯。

2.2 溫度對(duì)從動(dòng)盤總成的影響

試驗(yàn)設(shè)備：臺(tái)架試驗(yàn)機(jī)

試驗(yàn)溫度：室溫、100℃、150℃、200℃、250℃

試驗(yàn)樣本：6件（5件故障件、1件新件）

檢測(cè)項(xiàng)目：從動(dòng)盤拖曳行程

結(jié)論：根據(jù)以上不同溫度下從動(dòng)盤拖曳行程檢測(cè)結(jié)果表明，溫度對(duì)從動(dòng)盤拖曳行程影響較大，從動(dòng)盤拖曳行程的大小隨著溫度的升高而增加。

為了進(jìn)一步驗(yàn)證溫度對(duì)從動(dòng)盤拖曳行程的影響，我們?cè)俅芜M(jìn)行了新的一輪的檢測(cè)。

試驗(yàn)設(shè)備：臺(tái)架試驗(yàn)機(jī)

試驗(yàn)溫度：室溫、100℃、150℃、200℃、250℃、冷卻2H

試驗(yàn)樣本：6件（5件新件、1件競(jìng)品）

檢測(cè)項(xiàng)目：從動(dòng)盤拖曳行程

結(jié)論：根據(jù)第二輪檢測(cè)結(jié)果表明，新件與舊件在不同的溫度下，拖曳行程趨勢(shì)一致，競(jìng)品的表現(xiàn)與新件基本一致。

經(jīng)過(guò)兩輪檢測(cè)表明，溫度對(duì)從動(dòng)盤拖曳行程影響較大，從動(dòng)盤拖曳行程的大小隨著溫度的升高而增加。

3 故障要因分析

研究對(duì)象以某型號(hào)的離合器總成出發(fā)，檢測(cè)批量生產(chǎn)的壓盤及從動(dòng)盤總成數(shù)據(jù)。

3.1 壓盤批量生產(chǎn)數(shù)據(jù)檢測(cè)結(jié)果

檢測(cè)批量生產(chǎn)壓盤升程數(shù)據(jù)，運(yùn)用“統(tǒng)計(jì)學(xué)”原理，采用威布爾分布分析法得出壓盤升程直方圖。見圖10。

3.2 從動(dòng)盤批量生產(chǎn)數(shù)據(jù)檢測(cè)結(jié)果

從動(dòng)盤壓縮量設(shè)計(jì)值：0.5-0.85mm;

運(yùn)用“統(tǒng)計(jì)學(xué)”原理，采用威布爾分布分析法、得出從動(dòng)盤壓縮量分布直方圖、拖曳行程與壓縮量的散點(diǎn)圖、拖曳行程與壓盤升程直方圖。

拖曳行程隨壓縮量的增大而增大，在150℃時(shí)，從動(dòng)盤拖曳行程有超過(guò)壓盤升程的情況，會(huì)引起離合分離不徹底，從而導(dǎo)致掛擋困難。

3.3 優(yōu)化設(shè)計(jì)方案

將從動(dòng)盤壓縮量設(shè)計(jì)值更改為：0.35-0.65mm;

運(yùn)用“統(tǒng)計(jì)學(xué)”原理，采用威布爾分布分析法、得出從動(dòng)盤壓縮量分布直方圖、拖曳行程與壓盤升程直方圖。

結(jié)論：拖曳行程不存在超過(guò)升程的情況

壓縮量更改后，在150℃時(shí)，從動(dòng)盤拖曳行程不存在超過(guò)壓盤升程的情況，不會(huì)引起離合分離不徹底。

4 結(jié)論

（1）溫度對(duì)離合器壓盤總成影響不明顯。

（2）溫度對(duì)從動(dòng)盤總成拖曳行程影響較大，從動(dòng)盤拖曳

行程的大小隨著溫度的升高而增加。

（3）壓縮量定義不合理會(huì)導(dǎo)致高溫下離合分離不徹底，從而導(dǎo)致掛擋困難。通過(guò)優(yōu)化壓縮量設(shè)計(jì)值，可解決該問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)

[1] 余志生.汽車?yán)碚揫M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社.2000.