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船用湿式多片摩擦离合器耦合分析及试验研究

摘要：

本文针对船用湿式多片摩擦离合器耦合特点，运用有限元和试验

结合的方法来分析和验证耦合参数。首先建立了多片摩擦离合器的三维

有限元模型，通过模型优化得到了合适的离合器结构和参数；然后进行

了试验验证，验证结果与有限元模拟结果相符，表明该模拟方法可以预

测湿式摩擦离合器的动态特性和耦合参数。最后，本文提出了一种增强

离合器传动性能的结构设计方案。

关键词：船用湿式多片摩擦离合器，有限元模拟，试验，传动性能

引言：

湿式多片摩擦离合器是船舶传动系统中常用的附加装置。其主要功

能是将发动机输出的动力传输到船舶的动力系统中，同时起到控制传动

比和启动停止的作用。由于船用湿式多片摩擦离合器的工作环境恶劣，

所以其结构设计和性能评估显得尤为重要。

在现有的湿式多片离合器研究中，有限元模拟和试验是两种常见的

研究方法。因此，本文采用有限元和试验相结合的方法来分析和验证湿

式多片摩擦离合器的工作性能。首先，建立了湿式多片摩擦离合器的三

维有限元模型，并对其参数进行优化。然后，进行了试验验证，针对模

型分析得到的耦合参数进行了实证测试。最后，基于研究结果提出了一

种增强湿式多片摩擦离合器传动性能的结构设计方案。

有限元模拟：

在有限元模拟中，我们首先建立了多片摩擦离合器的三维模型，对

不同参数进行调整，得到了后来的最终模型。通过模型优化，得到了离

合器的结构和参数，包括电磁铁、摩擦片、润滑油槽气体充填量等。

随后，进行了转速、温度对应的摩擦系数和转矩的模拟分析。优化

模型后，装置能够承受足够的转矩，并且摩擦系数在不同时刻的变化符

合实验测量结果，表明模拟结果和实验数据相符合，这意味着用这个仿

真模型可以预测湿式摩擦离合器的动态特性和耦合参数。

试验验证：

在试验流程中，我们利用自主设计的试验系统测量了湿式多片摩擦

离合器在不同工况下的摩擦系数和转矩传递效率。试验结果和有限元模

拟结果吻合较好，证实了有限元模拟的可靠性。

结论和建议：

本研究采用有限元和试验相结合的方法，对湿式多片摩擦离合器的

特性进行了研究和验证。通过模拟和验证，我们得到了离合器在不同工

况下的摩擦系数和转矩传递效率等重要参数信息。结果表明，这种方法

可以精确预测离合器的动态特性和耦合参数，有利于优化离合器的设计

与性能。针对本文研究结果，我们提出了一种增强离合器传动性能的结

构设计方案，可以提高离合器的传递效率和耐久性。

建议进一步完善研究方法和模型，以更准确地评估湿式多片摩擦离

合器的性能。同时需要将该研究成果进一步应用于实际船舶装置当中，

以验证其有效性和实际可行性。