大型船用倒顺离合型齿轮箱中湿式多片摩擦离合器一般成对安装，当一个处于接排状态时，另一个处于脱排状态。研究发现，离合器过热不仅可能出现在接排过程中，脱排状态下也可能因摩擦片滑摩或润滑油剪切导致离合器过热，并产生较大的带排转矩，造成能量损失。因此，开展脱排状态下离合器分片过程模拟及带排转矩预测，对解决离合器过热问题，提高离合器效率具有重要的理论意义及工程应用价值。本文课题来源于重庆大学机械传动国家重点实验室自主研究课题。针对脱排状态下空转时的湿式多片摩擦离合器，进行流场动态模拟及带排转矩预测，主要研究工作如下：①在ANSYS/CFX软件中，建立了离合器润滑油流场的参数化有限元模型，结合离合器片瞬态运动方程，采用动网格技术对离合器流场仿真，研究了离合器分片过程流场动态特性及分片弹簧对分片状态的影响，得出分片弹簧有利于油层厚度的均匀分布。②以流场仿真分析所得的实际油路模型为研究对象，结合油层剪切发热原理，采用热流耦合分析方法，计算离合器润滑油温度场，得出油温随空转速度的升高而升高，随流量的增加而降低。③建立了含径向油槽的片间润滑油层流体动力学模型，基于牛顿内摩擦原理，仿真分析了离合器的带排转矩。结果表明摩擦片上的油槽使带排转矩减小，且随空转速度的升高而增大，随温度的增加而减小。④以离合器片及片间流体为研究对象，结合计算流体动力学、传热学及结构热弹变形理论，采用热流固耦合分析方法，计算了离合器空转过程中摩擦副的流场、温度场、应力场及位移场，得出油压随油层厚度增加先减小后增大，温度、应力和位移均随油层厚度增加而减小，随转速增大而增大。