[发明专利]考虑花键副的湿式摩擦离合器动力学建模及参数确定方法

说明书

本发明涉及了一种考虑花键副的湿式摩擦离合器动力学建模及参数确定方法和系统，所述方法包括如下步骤：将多片湿式摩擦离合器的主动端和从动端的花键副等效为弹簧阻尼系统，构建包含花键副的多片湿式摩擦离合器的动力学等效模型；基于所述动力学等效模型，构建包含花键副的多片湿式摩擦离合器的动力学数学模型；求解所述动力学数学模型，确定所述多片湿式摩擦离合器的动力学参数；所述动力学参数包括转矩、角位移、转动惯量。本发明通过构建包含花键副的多片湿式摩擦离合器的动力学等效模型，进而对离合器内外毂与摩擦片和对偶钢片之间的花键连接的动力学参数的求解，实现了对离合器内外毂与摩擦片和对偶钢片之间的花键连接的动力学特性的研究。

技术领域

本发明涉及动力学特性研究技术领域，特别是涉及一种考虑花键副的湿式摩擦离合器动力学建模及参数确定方法和系统。

背景技术

直升机在工作中具有悬停和巡航两个工作状态，为了保证直升机的动力性能以及经济性能，传动系统需要经常变换到不同的挡位，实现变转速传动，以适应不同的工作状态。摩擦离合器是直升机变转速传动系统中的核心部件，研究其动力学特性具有重要意义。现阶段对湿式摩擦离合器的动力学建模，通常采用集中质量法将发动机端、主动端、从动端和负载端等效为四个惯量盘。其中，输入端和主动端、从动端与负载端等效为弹簧阻尼系统，主从动端之间根据摩擦模型建立力平衡模型。这种建模方法可以较好的对离合器整体的动力学特性进行仿真，但是无法对离合器内外毂与摩擦片和对偶钢片之间的花键连接的动力学特性不能很好的表示。

发明内容

本发明的目的是提供一种考虑花键副的湿式摩擦离合器动力学建模及参数确定方法和系统，以实现对离合器内外毂与摩擦片和对偶钢片之间的花键连接的动力学特性的研究。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种考虑花键副的湿式摩擦离合器动力学建模及参数确定方法，所述方法包括如下步骤：

将多片湿式摩擦离合器的主动端和从动端的花键副等效为弹簧阻尼系统，构建包含花键副的多片湿式摩擦离合器的动力学等效模型；

基于所述动力学等效模型，构建包含花键副的多片湿式摩擦离合器的动力学数学模型；

求解所述动力学数学模型，计算所述多片湿式摩擦离合器的动力学参数；所述动力学参数包括转矩、角位移、转动惯量。

可选的，所述动力学数学模型为：

其中，T、θ、I、k和c分别表示转矩、角位移、转动惯量、刚度和阻尼，下标e、s1、ch1、hs、hf、ch2、s2、L、s和f分别表示发动机、主动轴、钢片外毂、对偶钢片、摩擦片、摩擦片内毂、从动轴、负载、主动端的对偶钢片花键副和从动端的摩擦片花键副，i表示对偶钢片和摩擦片的序号；N_s和N_f分别表示对偶钢片和摩擦片的数量；N_s＝N_f+1；r表示花键节圆半径，g(x)表示花键间隙分段线性位移函数；T_f表示摩擦副传递转矩转矩。

可选的，求解所述动力学数学模型，确定所述多片湿式摩擦离合器的动力学参数，具体包括：

将所述动力学数学模型转换为微分方程；

求解所述微分方程，确定所述多片湿式摩擦离合器的动力学参数；

可选的，所述微分方程为：

一种考虑花键副的湿式摩擦离合器动力学建模及参数确定系统，所述系统包括：

动力学等效模型构建模块，用于将多片湿式摩擦离合器的主动端和从动端的花键副等效为弹簧阻尼系统，构建包含花键副的多片湿式摩擦离合器的动力学等效模型；