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湿式离合器多锥形摩擦副的温度预测与温升规律数值分析

       多锥形摩擦副是新型湿式离合器的关键部件，其结构特征与传统的平面摩擦副相比差异显著，能够有效增大接触面积和接触面上的摩擦力，实现小体积传递大扭矩。针对多锥形摩擦副的特殊构型，建立湿式离合器接合过程中多锥形摩擦副的温度预测模型，研究多锥形摩擦副滑动摩擦工况下的瞬态传热机理。首先，考虑边界对流换热、摩擦热流分配以及非静态接触热导等影响因素，对二维直角坐标系下的直边与斜边的节点换热边界条件进行分析。其次，由轴向加载压力推导出作用在锥形齿面上的实际接触压力。在此基础上，基于有限差分方法建立多锥形摩擦副的温度场预测模型，分析了接触压力和相对转速等工况参数对摩擦副表面温度的影响规律。结果表明，预测模型得到的摩擦副温度场数值解与试验测量结果的误差小于10 %。多锥形摩擦片和钢片的最高温度分别出现在最外侧和次外侧接触面上。单个锥齿的截面温度分布显示，最高温度点位于接触面偏向齿顶侧。摩擦副的高温区域集中于各个锥形齿的顶端部分，且温度沿轴向快速下降。此外，接触压力或相对转速的增大都会导致摩擦副温度的升高，且二者对温升影响具有正交互作用。研究结果可为多锥形摩擦副的设计与改进奠定基础，从而提升新型离合器的使用寿命与稳定性。