接觸面積和接觸方式對(duì)制動(dòng)盤(pán)溫度場(chǎng)的影響
發(fā)布時(shí)間:2022-02-11 09:15
摩擦塊的接觸面積和接觸方式影響制動(dòng)盤(pán)溫度分布及峰值溫度,溫度場(chǎng)又是決定制動(dòng)盤(pán)服役壽命的重要因素。利用ADINA有限元軟件,針對(duì)設(shè)計(jì)的兩種接觸方式的三角形摩擦塊與制動(dòng)盤(pán)組成的摩擦副,數(shù)值模擬制動(dòng)壓力0.7MPa、制動(dòng)速度200km/h工況下,接觸面積對(duì)制動(dòng)盤(pán)溫度場(chǎng)的影響。結(jié)果表明,隨接觸面積的減小,峰值溫度時(shí)刻與制動(dòng)結(jié)束時(shí)的盤(pán)面溫度小幅度升高。接觸方式的不同,會(huì)導(dǎo)致盤(pán)面溫度分布和峰值溫度的差別。中間接觸方式的接觸弧長(zhǎng)度長(zhǎng),盤(pán)面高溫區(qū)集中在中部,溫度高,徑向溫度梯度大。兩側(cè)接觸方式位于兩側(cè)的摩擦區(qū)生熱,利于向盤(pán)中部無(wú)摩擦區(qū)的熱傳導(dǎo),使盤(pán)面溫度均勻程度提高。
【文章來(lái)源】:鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛. 2020,40(03)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
摩擦塊與制動(dòng)盤(pán)的有限元模型
制動(dòng)盤(pán)與摩擦塊幾何尺寸見(jiàn)表1。其中三角形摩擦塊原始面積為2 973mm2,平均摩擦半徑是指三角形摩擦塊的外接圓圓心至制動(dòng)盤(pán)圓心的距離,制動(dòng)盤(pán)材料為4Cr5MoSiV1,摩擦塊材料為銅基粉末冶金材料,具體參數(shù)見(jiàn)表2。模擬制動(dòng)壓力0.7MPa,制動(dòng)速度為200km/h,制動(dòng)過(guò)程中制動(dòng)盤(pán)溫度場(chǎng)分布情況。摩擦系數(shù)通過(guò)TM-I型慣性縮比試驗(yàn)臺(tái)實(shí)際測(cè)試得到,摩擦副初始溫度和環(huán)境溫度為20℃。
圖5為制動(dòng)壓力0.7 MPa、制動(dòng)速度200km/h時(shí),3種接觸面積對(duì)應(yīng)的峰值溫度時(shí)刻的盤(pán)面徑向溫度曲線?梢(jiàn),3種接觸面積的盤(pán)面徑向溫度均表現(xiàn)為明顯的雙峰狀,且位于盤(pán)外側(cè)的溫度波峰高于內(nèi)側(cè)的,接觸面積越小,溫度峰值越高。B60%、B50%、B40%均在盤(pán)半徑112mm和146mm左右形成兩個(gè)波峰。B60%的盤(pán)面徑向最大溫差170℃左右,B40%的盤(pán)面徑向最大溫差190℃左右,接觸面積越小,徑向溫度最大溫差越大。從盤(pán)面位置看,在盤(pán)半徑90~112mm和146~160mm的區(qū)域,接觸面積越小,溫度越高,且在盤(pán)半徑146~160mm,3種接觸面積的溫度偏差程度大于盤(pán)半徑90~112mm的區(qū)域,在盤(pán)半徑112~146mm左右,接觸面積越大,溫度越高,3種接觸面積的溫度偏差程度小。圖4 接觸面積對(duì)制動(dòng)結(jié)束時(shí)刻盤(pán)面溫度的影響(0.7MPa,200km/h)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]鋁基復(fù)合制動(dòng)盤(pán)閘片開(kāi)發(fā)及試驗(yàn)[J]. 袁澤旺,田春,張定權(quán),李羲宸,牛連杰. 同濟(jì)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(02)
[2]高速動(dòng)車(chē)組盤(pán)式制動(dòng)裝置制動(dòng)盤(pán)溫度場(chǎng)仿真分析與研究[J]. 喬磊,馬軍,張嘉鷺. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2018(12)
[3]閘片摩擦塊形狀對(duì)制動(dòng)盤(pán)溫度及摩擦性能的影響[J]. 楊俊英,高飛,孫野,韓曉明. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2018(07)
[4]高速列車(chē)制動(dòng)盤(pán)制動(dòng)過(guò)程的有限元模擬及表面劃傷對(duì)應(yīng)力場(chǎng)的影響研究[J]. 孟繁輝,劉艷,吳影,馬元明,陳輝. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(12)
[5]高速列車(chē)制動(dòng)盤(pán)材質(zhì)應(yīng)用現(xiàn)狀和研究進(jìn)展[J]. 湯忖江,陳蘊(yùn)博,左玲立,張洋,王金南,高崇彧. 材料導(dǎo)報(bào). 2018(S1)
[6]ULF輕軌列車(chē)制動(dòng)盤(pán)溫度場(chǎng)及熱應(yīng)力分析[J]. 戴鑫亮,王伯銘. 機(jī)車(chē)電傳動(dòng). 2018(03)
[7]城際快速列車(chē)鑄鋼制動(dòng)盤(pán)三維瞬態(tài)溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)仿真分析[J]. 周素霞,孫晨龍,趙興晗,秦震,趙方. 鐵道學(xué)報(bào). 2017(08)
[8]高速列車(chē)制動(dòng)盤(pán)在不同制動(dòng)工況下的殘余熱應(yīng)力分布研究[J]. 石曉玲,李強(qiáng),趙方偉. 鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛. 2015(04)
[9]摩擦副結(jié)構(gòu)與制動(dòng)盤(pán)溫度關(guān)系的試驗(yàn)與模擬研究[J]. 高飛,孫野,楊俊英,符蓉. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2015(19)
[10]高速動(dòng)車(chē)組制動(dòng)摩擦副的仿真分析[J]. 李繼山,焦標(biāo)強(qiáng),顧磊磊,曹宏發(fā). 鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛. 2011(05)
碩士論文
[1]接觸方式對(duì)制動(dòng)盤(pán)溫度場(chǎng)及摩擦系數(shù)的影響[D]. 陳龍.大連交通大學(xué) 2017
本文編號(hào):3620013
【文章來(lái)源】:鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛. 2020,40(03)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
摩擦塊與制動(dòng)盤(pán)的有限元模型
制動(dòng)盤(pán)與摩擦塊幾何尺寸見(jiàn)表1。其中三角形摩擦塊原始面積為2 973mm2,平均摩擦半徑是指三角形摩擦塊的外接圓圓心至制動(dòng)盤(pán)圓心的距離,制動(dòng)盤(pán)材料為4Cr5MoSiV1,摩擦塊材料為銅基粉末冶金材料,具體參數(shù)見(jiàn)表2。模擬制動(dòng)壓力0.7MPa,制動(dòng)速度為200km/h,制動(dòng)過(guò)程中制動(dòng)盤(pán)溫度場(chǎng)分布情況。摩擦系數(shù)通過(guò)TM-I型慣性縮比試驗(yàn)臺(tái)實(shí)際測(cè)試得到,摩擦副初始溫度和環(huán)境溫度為20℃。
圖5為制動(dòng)壓力0.7 MPa、制動(dòng)速度200km/h時(shí),3種接觸面積對(duì)應(yīng)的峰值溫度時(shí)刻的盤(pán)面徑向溫度曲線?梢(jiàn),3種接觸面積的盤(pán)面徑向溫度均表現(xiàn)為明顯的雙峰狀,且位于盤(pán)外側(cè)的溫度波峰高于內(nèi)側(cè)的,接觸面積越小,溫度峰值越高。B60%、B50%、B40%均在盤(pán)半徑112mm和146mm左右形成兩個(gè)波峰。B60%的盤(pán)面徑向最大溫差170℃左右,B40%的盤(pán)面徑向最大溫差190℃左右,接觸面積越小,徑向溫度最大溫差越大。從盤(pán)面位置看,在盤(pán)半徑90~112mm和146~160mm的區(qū)域,接觸面積越小,溫度越高,且在盤(pán)半徑146~160mm,3種接觸面積的溫度偏差程度大于盤(pán)半徑90~112mm的區(qū)域,在盤(pán)半徑112~146mm左右,接觸面積越大,溫度越高,3種接觸面積的溫度偏差程度小。圖4 接觸面積對(duì)制動(dòng)結(jié)束時(shí)刻盤(pán)面溫度的影響(0.7MPa,200km/h)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[2]高速動(dòng)車(chē)組盤(pán)式制動(dòng)裝置制動(dòng)盤(pán)溫度場(chǎng)仿真分析與研究[J]. 喬磊,馬軍,張嘉鷺. 機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2018(12)
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[4]高速列車(chē)制動(dòng)盤(pán)制動(dòng)過(guò)程的有限元模擬及表面劃傷對(duì)應(yīng)力場(chǎng)的影響研究[J]. 孟繁輝,劉艷,吳影,馬元明,陳輝. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2018(12)
[5]高速列車(chē)制動(dòng)盤(pán)材質(zhì)應(yīng)用現(xiàn)狀和研究進(jìn)展[J]. 湯忖江,陳蘊(yùn)博,左玲立,張洋,王金南,高崇彧. 材料導(dǎo)報(bào). 2018(S1)
[6]ULF輕軌列車(chē)制動(dòng)盤(pán)溫度場(chǎng)及熱應(yīng)力分析[J]. 戴鑫亮,王伯銘. 機(jī)車(chē)電傳動(dòng). 2018(03)
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[8]高速列車(chē)制動(dòng)盤(pán)在不同制動(dòng)工況下的殘余熱應(yīng)力分布研究[J]. 石曉玲,李強(qiáng),趙方偉. 鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛. 2015(04)
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[10]高速動(dòng)車(chē)組制動(dòng)摩擦副的仿真分析[J]. 李繼山,焦標(biāo)強(qiáng),顧磊磊,曹宏發(fā). 鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛. 2011(05)
碩士論文
[1]接觸方式對(duì)制動(dòng)盤(pán)溫度場(chǎng)及摩擦系數(shù)的影響[D]. 陳龍.大連交通大學(xué) 2017
本文編號(hào):3620013
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