【摘 要】
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湿式多片摩擦离合器具有体积小、传递扭矩大、控制系统简单、启动换向平稳等优点，广泛应用于船舶驱动系统中。由于船用齿轮箱倒顺离合器成对安装，处于空转状态的离合器中摩擦片
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湿式多片摩擦离合器具有体积小、传递扭矩大、控制系统简单、启动换向平稳等优点，广泛应用于船舶驱动系统中。由于船用齿轮箱倒顺离合器成对安装，处于空转状态的离合器中摩擦片与对偶片相对线速度倍增，若分片不均匀，片间油层较薄的摩擦片可能因油膜剪切发热而快速升温，出现过热现象。因此，开展离合器分片过程流场动态仿真、热流耦合分析及油路结构优化的研究，对解决离合器过热失效问题具有重要理论意义和工程应用价值。
本文课题来源于重庆市科技攻关计划项目。针对船用齿轮箱中的湿式多片摩擦离合器，进行流场动态仿真及油路优化，主要研究工作如下：
①以摩擦片及对偶片的瞬态运动方程作为流场移动边界，结合离合器的结构及使用工况，在ANSYS/CFX软件中建立湿式多片摩擦离合器油路流场的参数化有限元模型，采用动网格技术，对离合器分片过程进行动态仿真，研究润滑油入口流量对分片状态的影响规律。
②考虑润滑油粘温特性及油膜剪切对离合器油路能量方程的影响，建立离合器实际油路的热流耦合有限元模型，通过计算流体动力学分析，得出润滑油入口流量对润滑油温度场的影响，并与试验结果进行对比。
③建立带螺旋油槽及径向油槽的摩擦片间润滑油参数化有限元模型，进行热流耦合分析，得到片间油层压力、速度及温度分布规律，研究油层厚度及油槽参数对润滑油温度的影响。
④以喷油孔位置及油孔直径为设计变量，离合器最大和最小工作油压为约束条件，各摩擦片及对偶片所受油压的均方根值为目标函数，利用ANSYS/Workbench软件，构建离合器油路流场优化模型，采用响应面法对油路结构进行优化。
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