【摘要】：液粘調(diào)速離合器傳動(dòng)效率高,能實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速,廣泛應(yīng)用在風(fēng)機(jī)、水泵等大型重載機(jī)械的軟啟動(dòng)以及調(diào)速領(lǐng)域。摩擦副是液粘調(diào)速離合器的關(guān)鍵部件之一,在調(diào)速過程中,摩擦副所在工況復(fù)雜,其中微凸體之間的接觸摩擦?xí)䦟?dǎo)致摩擦副溫度上升,造成摩擦副結(jié)構(gòu)變形,降低離合器傳遞效率和使用壽命。因此,對(duì)液粘調(diào)速離合器摩擦副進(jìn)行熱-機(jī)耦合分析和結(jié)構(gòu)優(yōu)化具有重要的意義,本文研究?jī)?nèi)容和結(jié)論如下:(1)建立了摩擦副三維導(dǎo)熱模型,探索了熱邊界條件中熱流密度和對(duì)流換熱系數(shù)的計(jì)算模型,研究了摩擦副溫度場(chǎng)理論求解過程,結(jié)合熱機(jī)耦合方法,獲得了摩擦副應(yīng)力分布規(guī)律。(2)對(duì)比分析了摩擦副材料組合和尺寸規(guī)格對(duì)摩擦副溫度場(chǎng)以及應(yīng)力場(chǎng)的影響規(guī)律,結(jié)果表明:改變摩擦襯片、基片以及對(duì)偶片材料,對(duì)摩擦副熱機(jī)耦合影響較大,最終確定本文后續(xù)研究的材料組合:對(duì)偶片材料為65Mn,摩擦襯片材料為銅基粉末冶金材料,摩擦基片材料為45鋼;適當(dāng)增加摩擦襯片厚度、提高內(nèi)外徑比值能夠改善摩擦副的溫升與變形。(3)分析并確定了摩擦片溝槽深度、數(shù)量以及角度三個(gè)因素的最佳響應(yīng)范圍,利用Design-Expert中Box-Behnken模塊,對(duì)上述三種因素進(jìn)行響應(yīng)面分析,結(jié)果表明:溝槽深度、數(shù)量以及角度對(duì)摩擦片溫度以及傳遞扭矩影響較大,其中,B(角度)影響程度最高,A(數(shù)量)次之,C(深度)影響程度最低,并獲得了溝槽最佳參數(shù)組合:溝槽數(shù)量20,角度5.55°,深度為0.5mm。(4)通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了液粘調(diào)速離合器扭矩模擬結(jié)果,兩者吻合度較好,同時(shí)研究了不同邊界條件下,油膜的溫升規(guī)律,研究表明:摩擦副之間的轉(zhuǎn)速差大小對(duì)油膜溫升影響程度較大,大轉(zhuǎn)速差加劇了摩擦副間的油膜剪切發(fā)熱,溫升較大,而入口流量以及入口壓力的變化對(duì)油膜溫度變化影響程度較低,加大入口流量時(shí),能小幅度降低油膜溫度。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH133.4
【圖文】：

油膜相互剪切；第二個(gè)階段為混合摩擦階段，此時(shí) 摩擦片開始有一部分的微凸峰接觸，微凸峰之間相互峰的接觸破壞了油膜的連續(xù)性，摩擦熱不能迅速被潤三個(gè)階段為邊界摩擦階段，此時(shí) →0，此時(shí)，對(duì)偶副之間無相對(duì)滑動(dòng)，可以認(rèn)為在這個(gè)階段不產(chǎn)生熱量生的熱量主要來自混合摩擦階段，摩擦副處于惡劣的象，摩擦副在熱應(yīng)力和機(jī)械約束下發(fā)生變形，影響離高可靠性的摩擦副是研究離合器中非常重要的環(huán)節(jié)。耦合及結(jié)構(gòu)優(yōu)化”的研究，有助于提高離合器的使器概述

圖 2.1 微元體導(dǎo)熱模型Figure 2.1 Heat conduction model of microelement body選擇一微元體，其長寬高分別為 dx、dy、dz，如圖從微元體左面、后面以及下面流入，經(jīng)由微元體后r 定律，流入流出的熱流量通過公式（2.1）和（2.2） ( ) = = ( ) = ) = ( ) = ( ) = = ) = ( ) = ( )

圖 2.2 摩擦功計(jì)算模型Figure 2.2 Friction work calculation model模型。摩擦副上任一微元面 ，其受摩擦力 = ( ) 力 的作用下，在 時(shí)間內(nèi)走過的距離為： = ( ) 功為： = π = ( ) ( ) 滑摩功全部轉(zhuǎn)化為熱量輸入到摩擦副上，而的摩擦副接觸表面上輸入的熱量，因此，摩擦 ( ) = π = ( ) ( )

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2803644