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换挡离合器是综合传动装置实现动力换挡的核心部件,在摩擦结合过程中常因产热过高导致摩擦片烧蚀损坏,影响整个传动系统正常工作。研究换挡离合器产热与散热之间的热平衡关系、减小摩擦热对系统带来的损坏,对提高车辆综合传动装置的性能、功率密度、工作可靠性具有重要意义。本文以综合传动装置的换挡离合器系统为研究对象,首先建立了单一离合器液压系统热平衡数学模型,对影响离合器温升的主要影响因素进行了分析,接着建立了综合传动装置前进挡位的换挡动力学模型,研究不同换挡条件下离合器系统的热负荷特性,为准确研究装置的热平衡提出计算模型,最后通过分析不同地区的换挡次数,建立不同道路阻力下的换挡频次计算模型,研究了不同换挡频次下离合器系统的温升特性,并拟合出温升预测表达式,为研究换挡次数对综合装置的热平衡提供参考。主要工作如下:(1)基于集总参数法建立了离合器液压系统热阻网络模型,利用Simulink仿真分析了冷却润滑流量和转速差对离合器温升的影响规律。在中低摩擦热负荷下,离合器温升对冷却流量的改变不敏感;在中高摩擦热负荷下,冷却流量变化对离合器温升影响显著,但当冷却流量增大到超过某一临界值时,流量增加对离合器温升影响微弱。(2)建立综合传动装置换挡离合器系统六自由度当量弹性动力学模型,利用AMESim对离合器缓冲充油模型进行研究,获得了换挡全过程离合器系统的温升特性,换挡动力输出仿真结果与理论计算误差在10%以内,模型准确有效。(3)考虑道路阻力系数建立履带车辆各挡位间换挡计算模型,分析了不同地区百公里直驶行程中换挡频次,利用Simulink仿真分析了换挡频次对离合器温升的影响。随着换挡频次增加,温度不断升高,通过对比分析平原、高原和湿热地区换挡频次对离合器温升的影响,拟合出温升与换挡频次的预测关系式,为保证高速履带车辆离合器正常工作,直驶换挡频次一分钟内不宜超过14次。(4)搭建了离合器试验台架,测试了不同润滑流量和转速下的空载损失和离合器温度变化,试验结果与仿真结果能较好吻合,验证了理论研究的准确性。