离合器的局部高温问题是制约离合器性能和寿命的主要问题之一。本文基于热弹性不稳定性理论，研究了离合器局部高温问题的起因、影响因素以及优化方法。通过理论建模、有限元建模、台架试验等方法，研究了摩擦副在滑摩过程中的热弹性不稳定性问题，得到了系统的临界速度规律和热弹性不稳定性主模态，并全面分析了离合器的结构参数与材料参数对系统热弹性不稳定性的影响，以及铜基粉末冶金摩擦材料的配方与摩擦元件热弹性不稳定性的关系，为离合器优化设计提供了参考和依据。本文的主要工作包括：①建立了基于扰动法的摩擦副热弹性不稳定性研究理论模型，研究了扰动增长系数以及临界速度，得到了对称模态与反对称模态下的临界速度变化规律，系统在热弹性不稳定性状态时的主模态，得到了高频扰动状态下以及摩擦材料为绝热材料时，两种特殊情况下的临界速度公式。②为研究湿式离合器中的润滑油对摩擦系统热弹性不稳定性的影响，分别建立了流体润滑状态下与混合润滑状态下的摩擦副热弹性不稳定性研究理论模型，研究得到了润滑油膜厚度、摩擦副表面粗糙度对系统的临界速度的影响，通过推导等效摩擦系数，简化了润滑条件下的理论模型的推导过程，建立了润滑条件下与干摩擦条件下的摩擦副热弹性不稳定性研究理论模型之间的联系。③为简化推导过程，提高计算效率，建立了摩擦副热弹性不稳定性研究二维与三维有限元模型，利用特征值法得到了扰动增长系数和系统的临界速度，通过对比理论模型、二维有限元模型和三维有限元模型的计算结果，得到了各种模型的优缺点和适用范围，并利用二维有限元模型研究了摩擦副的间歇接触对系统热弹性不稳定性的影响以及热弹性不稳定性对称模态问题。④通过摩擦副热弹性不稳定性研究三维有限元模型研究得到了离合器的摩擦副数、外径大小、内外径比值、摩擦材料厚度、对偶材料厚度等结构参数对系统的热弹性不稳定性的影响规律，以及摩擦材料与对偶材料的弹性模量、导热系数、热膨胀系数等材料参数对系统热弹性不稳定性的影响规律，为离合器优化设计提供了参考和依据。通过研究常见摩擦材料的热弹性不稳定性，以及铜基粉末冶金摩擦材料配方与系统热弹性不稳定性的关系，为改进摩擦材料提供参考和依据。⑤设计台架试验，研究得到了湿式离合器在滑摩过程中，输入、输出转速与转矩以及对偶材料表面的温度场变化规律。通过改变温度传感器位置、改变滑摩速度、改变摩擦材料等方法，利用温度场波动情况研究得到了离合器进入热弹性不稳定状态的临界速度，通过拆箱研究对偶材料表面高温痕迹，得到了系统的热点阶数。试验结果与有限元模型的计算结果进行对比分析，证明换挡离合器存在热弹性不稳定状态，以及热弹性不稳定性研究模型的准确性。