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专利号: 2022105864724
申请人: 盐城工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种用于控制并减消液粘传动摩擦片翘曲变形的装置,其特征在于:包括摩擦片翘曲变形控制机构和摩擦片变形减消机构;

摩擦片翘曲变形控制机构具有两套,分别为主动摩擦片翘曲变形控制机构和被动摩擦片翘曲变形控制机构;主动摩擦片翘曲变形控制机构设置在主动摩擦片外周,被动摩擦片翘曲变形控制机构设置在被动摩擦片的外周;

每套摩擦片翘曲变形控制机构均包括n个圆弧钢片、n个钢片径向驱动单元和n个圆弧应变片;其中,n≥2;

n个圆弧钢片沿周向均匀包覆在主动摩擦片或被动摩擦片的外周;n个圆弧钢片将主动摩擦片或被动摩擦片分隔为n个扇形区域;

n个钢片径向驱动单元与n个圆弧钢片一一对应,用于驱动对应圆弧钢片的径向移动;

n个圆弧应变片设置在n个圆弧钢片的内侧,用于检测对应圆弧钢片的径向位移量;

摩擦片变形减消机构具有两套,分别为主动摩擦片变形减消机构和被动摩擦片变形减消机构;主动摩擦片变形减消机构用于减消主动摩擦片的翘曲变形;被动摩擦片变形减消机构用于减消被动摩擦片变形减消机构的翘曲变形;

每套摩擦片变形减消机构均包括永磁衔铁片、n个弧形电磁铁和n个轴向位移传感器;

永磁衔铁片呈环形,设置在朝向油膜间隙一侧的主动摩擦片或被动摩擦片上;

n个弧形电磁铁拼合成环形,设置在与永磁衔铁片正对应的主动片活塞盘或被动片支座上;同时,n个弧形电磁铁与n个圆弧钢片的周向位置一一对应;

n个轴向位移传感器用于检测与主动摩擦片或被动摩擦片中n个扇形区域的轴向位移量。

2.根据权利要求1所述的用于控制并减消液粘传动摩擦片翘曲变形的装置,其特征在于:n=4。

3.根据权利要求1所述的用于控制并减消液粘传动摩擦片翘曲变形的装置,其特征在于:每个弧形电磁铁均包括弧形磁轭和绕设在弧形磁轭上的线圈。

4.一种用于控制并减消液粘传动摩擦片翘曲变形的方法,其特征在于:包括如下步骤:

步骤1、产生翘曲变形:通过摩擦片翘曲变形控制机构对摩擦片外周施加径向位移约束,使得摩擦片产生翘曲变形:其中,摩擦片翘曲变形的类型包括碟形翘曲变形和波浪形翘曲变形;

步骤2、监测轴向位移量:摩擦片变形减消机构中的n个轴向位移传感器能对相应摩擦片中n个扇形区域的轴向位移量进行实时监测;

步骤3、减消摩擦片翘曲变形:根据步骤2中,n个轴向位移传感器监测得到n个扇形区域的轴向位移量的正负和大小,调节摩擦片变形减消机构中n个弧形电磁铁的电流通入方向和大小,从而对摩擦片的对应扇形区域施加磁吸力或磁斥力;与此同时,摩擦片翘曲变形控制机构取消对摩擦片外周施加的所有径向位移约束,进而使得摩擦片的翘曲变形得到消减。

5.根据权利要求4所述的用于控制并减消液粘传动摩擦片翘曲变形的方法,其特征在于:步骤3中,当第i个扇形区域的轴向位移量的正值时,与第i个扇形区域对应的弧形电磁铁施加磁吸力;其中,1≤i≤n;当第i个扇形区域的轴向位移量的负值时,与第i个扇形区域对应的弧形电磁铁施加磁斥力。

6.根据权利要求5所述的用于控制并减消液粘传动摩擦片翘曲变形的方法,其特征在于:步骤3中,设第i个扇形区域的轴向位移量为Δd,与第i个扇形区域对应的弧形电磁铁上线圈匝数为N,与第i个扇形区域对应的弧形电磁铁的截面积为S,与第i个扇形区域对应的弧形电磁铁中通入的电流为I,则电流I通过如下公式计算得出:式中,μ为弧形电磁铁的磁导率,k为摩擦片的弹性系数;d0为摩擦片与对应摩擦片变形减消机构之间的初始间隙宽度。

7.根据权利要求4所述的用于控制并减消液粘传动摩擦片翘曲变形的方法,其特征在于:步骤1中,摩擦片产生翘曲变形的类型包括碟形翘曲变形和波浪形翘曲变形;

所述碟形翘曲变形的产生方法,有如下两种:

第一种、热变形产生:主动摩擦片翘曲变形控制机构和被动摩擦片翘曲变形控制机构均不工作,主动摩擦片和被动摩擦片外周均无径向位移约束;当主动摩擦片和被动摩擦片受热产生径向变形时,包覆在主动摩擦片或被动摩擦片外周的圆弧应变片产生变形,圆弧应变片将对相应主动摩擦片或被动摩擦片的径向位移量进行检测,当主动摩擦片或被动摩擦片外周的n个圆弧应变片检测的所有径向位移量均相同时,则认为主动摩擦片或被动摩擦片产生碟形翘曲变形;

第二种:径向约束产生:主动摩擦片翘曲变形控制机构不工作,被动摩擦片翘曲变形控制机构中n个钢片径向驱动单元动作,对被动片施加相同的径向载荷,控制被动片外圈的径向位移约束;圆弧应变片将对被动摩擦片的径向位移量进行检测,由于n个钢片径向驱动单元对被动片施加径向载荷相同,故而,被动摩擦片的径向位移量相同,被动片产生碟形翘曲变形;

所述波浪形翘曲变形的产生方法为:主动摩擦片翘曲变形控制机构不工作,被动摩擦片翘曲变形控制机构中不相邻的n/2个钢片径向驱动单元动作,对被动片施加相同的径向载荷;当被动片受热产生径向变形时,被动片呈现波浪形翘曲变形。

8.根据权利要求5所述的用于控制并减消液粘传动摩擦片翘曲变形的方法,其特征在于:步骤3中,当摩擦片产生碟形翘曲变形时,对应摩擦片变形减消机构中n个弧形电磁铁的电流通入方向相同,且电流大小也相同。

9.根据权利要求5所述的用于控制并减消液粘传动摩擦片翘曲变形的方法,其特征在于:每个钢片径向驱动单元均为液压油缸。

10.根据权利要求9所述的用于控制并减消液粘传动摩擦片翘曲变形的方法,其特征在于:设液压油缸的输出油压为P,通过调节液压油缸中油压的大小控制液压油缸中活塞杆伸出的位移大小,进而控制对摩擦片的径向位移约束,P可表示为:式中:F是液压油缸的工作推力;D是液压油缸的内径;β是液压油缸的负荷率。