本文關(guān)鍵詞：輪式裝載機濕式驅(qū)動橋制動熱平衡仿真計算與改進

  更多相關(guān)文章： 輪式裝載機 濕式驅(qū)動橋 熱平衡 數(shù)值模擬 溫度場

【摘要】：輪式裝載機作為工程機械中發(fā)展最快、產(chǎn)銷量及市場需求最大的機種之一，其廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、港口、碼頭、煤炭、礦山、水利、國防等工程和城市建設(shè)等場所。驅(qū)動橋是輪式裝載機的關(guān)鍵部件之一，其能否正常有效的工作直接影響著裝載機的工作狀況。在輪式裝載機驅(qū)動橋中推廣濕式多片制動器，是提高工程機械驅(qū)動橋產(chǎn)品技術(shù)水平的途徑之一，也是國產(chǎn)輪式裝載機發(fā)展的必然趨勢。 濕式驅(qū)動橋的摩擦片置于冷卻油中，循環(huán)冷卻油可帶走制動時產(chǎn)生的大部分熱量，其制動效果和制動穩(wěn)定性均優(yōu)于鉗盤式驅(qū)動橋。但由于輪轂內(nèi)存在多個緊密裝配的構(gòu)件，導致輪轂內(nèi)的冷卻油量有限，其熱容量有限。大量工程車輛實踐證明，當輪式裝載機在高強度作業(yè)時需要長時間高頻次制動，這使得輪轂內(nèi)的冷卻油溫度過高，造成摩擦片生成的熱量不斷積聚。長此以往，冷卻油的性質(zhì)將發(fā)生變化而失效，摩擦片的使用壽命也將會縮短，甚至會發(fā)生翹曲或燒蝕，最終使得裝載機無法正常工作，影響了工作效率。 目前對輪式裝載機濕式驅(qū)動橋熱平衡的研究多是針對濕式多片制動器而展開的，由于輪轂內(nèi)空間狹小且結(jié)構(gòu)緊密，很難對制動器的結(jié)構(gòu)和尺寸做出優(yōu)化。本文將從濕式驅(qū)動橋整體出發(fā)，研究造成輪式裝載機濕式驅(qū)動橋長時間高頻次制動工況下熱平衡失效的原因，并提出散熱改進方案。 本文以ZL50式裝載機為研究對象，首先根據(jù)一個循環(huán)周期所用時間總結(jié)劃分裝載機的循環(huán)工況，，并針對不同的循環(huán)工況分別對制動能量進行了理論計算。同時對裝載機驅(qū)動橋中主減速器、差速器、輪邊減速器、軸承因摩擦造成的功率損失和齒輪攪油損失進行了分析，并給出了計算方法。 其次，利用CATIA軟件對ZL50裝載機的濕式驅(qū)動橋進行了建模，并利用網(wǎng)格劃分軟件GAMBIT對三維模型進行了網(wǎng)格的劃分和邊界條件的設(shè)置，最終生成了FLUENT計算模型。利用計算流體力學方法，對驅(qū)動橋制動工況下的流場、溫度場進行了數(shù)值模擬，初步總結(jié)溫度分布情況。 最后，通過試驗過程和進一步的數(shù)值模擬，分析影響制動能量大小的因素和造成驅(qū)動橋制動熱平衡溫度過高的原因，提出了通過循環(huán)冷卻以改善驅(qū)動橋散熱的措施，并通過試驗過程驗證了方案的可行性。
【關(guān)鍵詞】：輪式裝載機 濕式驅(qū)動橋 熱平衡 數(shù)值模擬 溫度場
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：TH243
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 輪式裝載機的發(fā)展現(xiàn)狀9-10
• 1.2 國內(nèi)外輪式裝載機驅(qū)動橋發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢10-13
• 1.3 驅(qū)動橋熱分析的研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 本文的研究意義14-15
• 1.5 本論文研究的主要內(nèi)容15-17
• 2 濕式驅(qū)動橋循環(huán)工況下能量計算17-29
• 2.1 輪式裝載機作業(yè)工況定義17-19
• 2.1.1 輪式裝載機的工作方式17-18
• 2.1.2 輪式裝載機作業(yè)工況定義18-19
• 2.2 各循環(huán)工況下制動能量的計算19-24
• 2.2.1 制動過程滑摩功計算19-21
• 2.2.2 制動減速度的計算21
• 2.2.3 各循環(huán)工況制動能量的計算21-24
• 2.3 其他熱源計算24-27
• 2.3.1 主傳動及差速器功率損失計算24-25
• 2.3.2 終傳動效率計算25
• 2.3.3 軸承的發(fā)熱計算25-26
• 2.3.4 攪油損失26-27
• 2.4 本章小結(jié)27-29
• 3 驅(qū)動橋制動熱平衡仿真分析29-47
• 3.1 計算流體力學原理29-33
• 3.1.1 概述29
• 3.1.2 計算流體力學控制方程29-32
• 3.1.3 計算流體力學的求解過程32-33
• 3.2 仿真模型的建立33-39
• 3.2.1 三維建模過程33-38
• 3.2.2 仿真模型的建立38-39
• 3.3 數(shù)值模擬過程39-42
• 3.3.1 FLUENT 軟件簡介39-40
• 3.3.2 網(wǎng)格及運行環(huán)境設(shè)置40
• 3.3.3 求解器及計算模型選擇40-41
• 3.3.4 材料參數(shù)設(shè)置41
• 3.3.5 邊界條件設(shè)置41-42
• 3.4 仿真計算及結(jié)果分析42-45
• 3.4.1 仿真計算42
• 3.4.2 仿真結(jié)果分析42-45
• 3.5 本章小結(jié)45-47
• 4 ZL50 式裝載機驅(qū)動橋熱平衡試驗與分析47-63
• 4.1 試驗前的準備47-51
• 4.1.1 試驗所用裝載機性能測試47-48
• 4.1.2 試驗用傳感器及布置48-50
• 4.1.3 信號采集系統(tǒng)50-51
• 4.2 試驗過程51-54
• 4.2.1 不同工作循環(huán)下制動生熱測試51-52
• 4.2.2 滑摩功影響因素測試52-53
• 4.2.3 長時間制動熱平衡測試53-54
• 4.3 實驗結(jié)果分析54-62
• 4.3.1 滑摩功的計算方法54-55
• 4.3.2 循環(huán)工況下作業(yè)數(shù)據(jù)分析55-59
• 4.3.3 滑摩功影響因素分析59-61
• 4.3.4 長時間制動熱平衡測試數(shù)據(jù)分析61-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 5 驅(qū)動橋制動熱平衡的改進63-79
• 5.1 不同滑摩功率下熱平衡仿真計算63-71
• 5.1.1 仿真模型的驗證63-65
• 5.1.2 驅(qū)動橋熱平衡穩(wěn)態(tài)仿真計算65-69
• 5.1.3 驅(qū)動橋熱平衡瞬態(tài)仿真計算69-70
• 5.1.4 熱平衡影響因素分析70-71
• 5.2 驅(qū)動橋熱平衡改進方案設(shè)計71-74
• 5.2.1 強制冷卻循環(huán)設(shè)計71-73
• 5.2.2 試驗方案確定73-74
• 5.3 改進方案試驗結(jié)果分析74-76
• 5.4 本章小結(jié)76-79
• 6 總結(jié)與展望79-81
• 6.1 全文總結(jié)79-80
• 6.2 展望80-81
• 致謝81-83
• 參考文獻83-87
• 附錄87
• 作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文87

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 范立成;;輪式裝載機驅(qū)動橋油封漏油的原因及預(yù)防措施[J];工程機械與維修;1998年07期

2 ;裝載機[J];工程機械文摘;2000年02期

3 ;裝載機[J];工程機械文摘;2001年01期

4 ;裝載機[J];工程機械文摘;2005年02期

5 黨海英;;福田歐力FL917輪式裝載機[J];農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程;2006年04期

6 ;輪式裝載機的進步[J];建筑機械;2008年08期

7 聶崇訓;;Case新521E型輪式裝載機[J];工程機械;2008年06期

8 劉良巨;ZL50C輪式裝載機[J];工程機械;1990年03期

9 ;DZ-45型履帶式斗輪裝載機[J];起重運輸機械;1974年Z1期

10 聶崇訓;;國外動態(tài)[J];工程機械;2005年12期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 寒絲;;國外幾款知名輪式裝載機產(chǎn)品介紹[A];拖拉機、農(nóng)用運輸車、農(nóng)用發(fā)動機行業(yè)背景資料（第九集）[C];2008年

2 ;天津工程機械制造廠[A];2000年全國包裝和食品機械及相關(guān)技術(shù)發(fā)展研討會文集[C];1992年

3 王夕玉;許電波;龐貴奇;張子強;;多軸越野汽車用三聯(lián)驅(qū)動橋的開發(fā)[A];中國重汽科協(xié)獲獎學術(shù)論文選編（2002-2003）[C];2004年

4 李保慶;劉亞明;陳云國;李川奇;;VDM1200驅(qū)動橋振動噪聲檢測系統(tǒng)[A];制造業(yè)與未來中國——2002年中國機械工程學會年會論文集[C];2002年

5 黃家章;;從柳工的崛起看如何通過上市來培育強優(yōu)企業(yè)[A];《實施工業(yè)興桂戰(zhàn)略 加快構(gòu)建和諧廣西》論文集[C];2005年

6 張鵬;許純新;朱振宇;;輪式裝載機模糊自動變速技術(shù)的研究[A];中國工程機械學會2003年年會論文集[C];2003年

7 ;車輛驅(qū)動橋錐齒輪市場準入條件[A];2005中國齒輪專業(yè)協(xié)會（長沙）年會文集[C];2005年

8 馬浩;王豐元;紀國清;王慧;;載重車驅(qū)動橋橋殼有限元分析[A];第二屆中國CAE工程分析技術(shù)年會論文集[C];2006年

9 何大禮;;東風商用車驅(qū)動橋走保期的磨損工況監(jiān)測[A];2009年全國青年摩擦學學術(shù)會議論文集[C];2009年

10 ;車輛驅(qū)動橋主被動錐齒輪采購標準(試行稿)[A];2005中國齒輪專業(yè)協(xié)會（長沙）年會文集[C];2005年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 金陵;國產(chǎn)裝載機進軍歐美市場條件已基本具備[N];中國工業(yè)報;2006年

2 蔣嵐;沃爾沃公司新型旗艦產(chǎn)品將面世[N];中國交通報;2007年

3 金陵;國產(chǎn)裝載機進軍歐美市場條件基本具備[N];中國貿(mào)易報;2006年

4 本報記者 邊輯;“強勢并購”沖擊裝載機市場[N];中華建筑報;2005年

5 功承;小型裝載機可靠性差仍是致命弱點[N];中國電力報;2006年

6 寒絲;輪式裝載機：盡力降低油耗 提高舒適性[N];中國工業(yè)報;2008年

7 本報記者 金國軍;宜工“四次改嫁”越嫁越靚[N];中國工業(yè)報;2010年

8 陸三;國產(chǎn)輪式裝載機喜憂參半[N];中國礦業(yè)報;2001年

9 李豫川;卡特彼勒完成收購山工機械[N];中國證券報;2008年

10 經(jīng)輯;國內(nèi)輪式裝載機市場發(fā)展走勢分析（上）[N];中國水利報;2001年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王雪蓮;80型輪式裝載機動力系統(tǒng)工程特性研究[D];吉林大學;2011年

2 遲春燕;80型輪式裝載機結(jié)構(gòu)系統(tǒng)動力特性研究[D];吉林大學;2013年

3 吳躍成;驅(qū)動橋疲勞可靠性分析與試驗方法研究[D];浙江大學;2008年

4 仝令勝;協(xié)同優(yōu)化理論及其在鉸接式自卸車驅(qū)動橋設(shè)計中的應(yīng)用[D];北京科技大學;2008年

5 姚宗偉;鉸接轉(zhuǎn)向工程車輛側(cè)傾穩(wěn)定性研究[D];吉林大學;2013年

6 石榮玲;裝載機并聯(lián)液壓混合動力系統(tǒng)設(shè)計與控制策略研究[D];中國礦業(yè)大學;2011年

7 龐茂;汽車主減速器振動信號非線性特征研究[D];浙江大學;2006年

8 孟慶華;基于小波免疫的車輛在線檢測方法及其應(yīng)用技術(shù)研究[D];浙江大學;2005年

9 李向華;上海磁浮軌道巡檢車傳動系扭轉(zhuǎn)振動的研究[D];上海交通大學;2007年

10 凌玲;基于本體論的知識集成方法的研究[D];華中科技大學;2006年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王帥帥;輪式裝載機濕式驅(qū)動橋制動熱平衡仿真計算與改進[D];重慶大學;2013年

2 季小偉;使用主動限滑差速器的輪式裝載機驅(qū)動性能仿真[D];浙江理工大學;2011年

3 孫鐸;基于限滑差速系統(tǒng)的大型輪式裝載機行駛驅(qū)動性能研究[D];吉林大學;2012年

4 譚艷輝;模塊化配置技術(shù)在柳工輪式裝載機設(shè)計中的應(yīng)用[D];浙江大學;2012年

5 梁風遠;輪式裝載機動力傳動系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)研究[D];吉林大學;2011年

6 吳兵;輪式裝載機作業(yè)減振分析研究[D];太原科技大學;2011年

7 鐘立;輪式裝載機工作裝置設(shè)計與設(shè)計分析系統(tǒng)開發(fā)[D];浙江大學;2012年

8 龔大鵬;輪式裝載機動力性和經(jīng)濟性仿真平臺開發(fā)研究[D];吉林大學;2011年

9 謝佩;基于模糊控制的輪式裝載機電液限滑差速器性能仿真分析[D];浙江理工大學;2011年

10 谷建國;基于ANSYS的XG958輪式裝載機前后車架結(jié)構(gòu)分析與研究[D];沈陽工業(yè)大學;2012年

本文編號：839219