湿式离合器材料筛选雷竞技网页版
利用UMT TriboLab筛选离合器摩擦材料
在自动变速器中，平稳的离合器操作与摩擦系数(COF)的速度依赖性密切相关。全尺寸离合器测试(如JASO M348或在SAE No. 2摩擦试验机上运行的任何其他oem特定测试协议)通常用于获取摩擦数据，但这些测试既昂贵又耗时。此外，评估每一个新的摩擦材料配方或工艺变更都需要制造和组装全尺寸的离合器组件。在全面的离合器测试之前，在实验室筛选摩擦材料可以大大节省开发时间和成本。雷竞技网页版
检验离合器性能
自动变速器离合器，也称为湿式离合器，在越来越小的尺寸下，要求更高的比扭矩容量。为了满足竞争激烈的商业环境中的需求，材料设计师和离合器设计工程师可以通过使用分析模型来缩短产品开发时间。雷竞技网页版使用这样的模型，可以探索大量的设计和材料变化，并且可以评估它们对系统性能的影响。离合器和制动器的一个关键性能特征是它们的粗糙度、振动和噪声(HVN)响应。HVN与COF的滑动速度依赖性密切相关。随着滑动速度的增加，以及在较大的接触压力范围内，COF表现出稳定或略有增加的值。众所周知，摩擦是一种系统性质，而不是材料性质。因此，在设计工作中使用分析模型的便利性被验证模型的需要所调和，特别是新离合器材料的摩擦行为。雷竞技网页版此外，与全尺寸设备或系统相比，台式测试必须满足后续性能证明责任。
COF行为评估
如上所述，为了最小化HVN并保证平稳的离合器性能，希望COF随着滑动速度的增加表现出稳定或略微增加的值。COF随着速度的增加而减少，会导致离合器抖动或抖动。虽然有一些分析模型包含了离合器系统刚度、材料对、转子/定子接触压力、温度、滑动速度和COF，但实验数据仍然是COF的必要输入，特别是作为其他变量的函数。全面测试，如JASO M348-2012或在SAE No. 2摩擦试验机上运行的任何其他oem特定测试协议，通常用于获取此类数据。然而，这些测试既昂贵又耗时，而且需要制造和组装全尺寸的离合器组件。
如果在选择材料制造成零件并在全面测试中实施之前，可以使用简单的台式筛选测试来对材料进行排序，则可以在材料开发期间节省成本和时间。雷竞技网页版这包括离合器材料本身，反应板，以及离合器运行的流体，在这种情况下被称为自动传动液(ATF)。这项研究和开发工作的目的是设计一种台式材料筛选测试和协议，可用于在进行全面测试之前对材料进行预筛选。雷竞技网页版工作的成功是通过台式测试将材料按与全尺寸测试相同的顺序排列的能力来衡量的。雷竞技网页版它的目的不是完全复制全尺寸测试方案，其中包括超过275个独立的速度、接触压力和温度条件，而是在台式测试仪上开发一个简化的测试序列子集，从中可以确定相同的材料相对排名，包括在宽速度范围内的速度依赖性。雷竞技网页版
模拟中的尺寸效应
虽然接触压力、滑动速度和温度是正确模拟的明显选择，但在台式摩擦材料测试中，最小接触尺寸也很重要。这是因为离合器材料的非均质性，需要包括所有成分以及表面粗糙度和孔隙度的储层和沟道效应。雷竞技网页版这种表面纹理的变化在右边的图像中显示出来，通过使用布鲁克白光干涉仪(WLI)获得的3D地形图像。如果接触量过小，则不均匀成分和表面粗糙度对摩擦的影响都将丧失，台式试验将不能很好地模拟实际摩擦系统。
完成模拟
以下附加的全尺寸参数被认为对台式试验中的模拟很重要:
- 在给定速度下离合器材料接合的持续时间
- 全接触压力的应用速率
- 测试条件之间的停留时间
- 再循环和过滤之间的ATF离合器材料的变化
台式测试系统，一个城市轨道交通TriboLab配有旋转驱动、加热室和液体泵送系统，以及一个特写的例子一个亚规模的离合器测试样本，显示在图像的左边。
筛选测试结果
右图显示了在UMT TriboLab台式系统和全尺寸试验台上进行的120°C步进式离合器材料测试的COF结果。在相对排名、曲线形状作为速度的函数以及每种材料的COF大小方面，一致性非常好。
材料B的COF与速度曲线呈正斜率，使其成为离合器设计建模的可行选择。其他亚尺度试验序列，包括分离COF和速度斜坡，也与全尺度试验数据显示出很好的相关性。
台式筛选工具
通过适当地应用等效接触应力、加速度、滑动速度、流体条件和温度，UMT TriboLab可以作为一个优秀的工作台筛选工具，为建模工作提供输入，加快决策时间，减少在全尺寸离合器试验台测试中选择最终证明材料的成本。雷竞技网页版
