【摘要】：大功率風(fēng)電制動器制動閘片與制動盤的制動界面是由一系列不規(guī)則微凸體構(gòu)成的粗糙表面,因此,在實際的滑動摩擦過程中,真實接觸面積遠小于名義接觸面積,導(dǎo)致接觸部分的微凸體承擔(dān)很大的載荷,并在摩擦過程中造成熱量分布不均形成局部閃溫導(dǎo)致摩擦副材料屬性發(fā)生變化,嚴重影響風(fēng)電制動器的可靠性和使用壽命。如能對制動過程中摩擦接觸的微觀過程進行深入研究,即可有效預(yù)測摩擦副接觸表面的力-熱分布狀態(tài),進而為改善制動摩擦副的工作性能,為提高風(fēng)電制動器的使用壽命提供理論依據(jù)。本文基于分形理論建立風(fēng)電制動器制動閘片與制動盤的微觀幾何模型,結(jié)合大功率風(fēng)電制動器高速重載的制動工況,分析模型在制動盤不同磨損階段的微觀摩擦機理,主要研究工作如下:(1)大功率風(fēng)電制動器制動盤摩擦磨損情況分為初始磨損、穩(wěn)定磨損、急劇磨損三個階段,基于分形理論生成風(fēng)電制動器制動閘片與制動盤粗糙表面微觀表面形貌,研究不同分形維數(shù)對粗糙表面形貌特征的影響。通過三維建模軟件構(gòu)造出風(fēng)電制動器制動閘片與制動盤微觀模型,結(jié)合表面粗糙度的評定基準(zhǔn),求解出粗糙表面基準(zhǔn)線方程,并計算出粗糙表面的輪廓算術(shù)平均偏差Ra和輪廓最大高度Rz。(2)結(jié)合大功率風(fēng)電制動器制動工況,利用ABAQUS有限元分析軟件建立初始磨損階段制動界面微觀摩擦模型進行仿真模擬與分析,得到了初始磨損階段制動閘片與制動盤微觀模型閃點溫度分布、接觸壓力、接觸應(yīng)力變化規(guī)律,通過改變各項制動參數(shù),對制動界面接觸部分微凸體溫度變化曲線、接觸壓力變化曲線和應(yīng)力曲線進行了對比分析,揭示了初始磨損階段風(fēng)電制動器制動界面的微觀摩擦機理。(3)建立穩(wěn)定磨損階段風(fēng)電制動器制動界面有限元模型,得到該階段制動閘片微觀模型溫度、最大接觸壓力、接觸應(yīng)力隨施加載荷、運動速度、分形維數(shù)的變化規(guī)律。揭示了粗糙表面滑動摩擦階段溫度場、壓力場和應(yīng)力場的不均勻分布規(guī)律,以及三個場隨時間的變化歷程,同時深入研究了該階段熱區(qū)的形成及分布規(guī)律對接觸壓力和接觸應(yīng)力的影響,探究了穩(wěn)定磨損階段風(fēng)電制動器制動界面的微觀摩擦機理。本文的研究成果揭示了風(fēng)電制動器制動過程制動界面的微觀摩擦機理,對研究風(fēng)電制動器摩擦副在制動過程中接觸特性有重要的參考意義,并為進一步研究風(fēng)電制動器制動界面摩擦磨損機理以及第三體演變規(guī)律的研究打下了良好的基礎(chǔ)。
【圖文】：

圖丨．１風(fēng)電制動器實物圖逡逑Ｆｉｇ邋１．１邋Ｐｉｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｗｉｎｄ邋ｐｏｗｅｒ邋ｂｒａｋｅ逡逑力發(fā)電必不可少的配套裝置，是風(fēng)力發(fā)電術(shù)中占重要的地位。風(fēng)力發(fā)電機組的制動械制動。在機組的制動過程中，兩種制動

圖１．２風(fēng)電制動閘片實物圖逡逑Ｆｉｇ邋１．２邋Ｐｉｃｔｕｒｅ邋ｏｆ邋ｗｉｎｄ邋ｐｏｗｅｒ邋ｂｒａｋｅ電機制動時，由于制動過程中轉(zhuǎn)速高、力矩大，，其中熱能，制動器摩擦副表面將產(chǎn)生大量摩擦熱。ｗ
【學(xué)位授予單位】：大連交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM315

【參考文獻】

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本文編號：2683105