發(fā)布時(shí)間：2020-11-13 13:50

　　 濕式多盤制動(dòng)器因多摩擦副、全封閉結(jié)構(gòu)而具備制動(dòng)力矩大、抗污染能力強(qiáng)等特性,逐步在礦山車輛領(lǐng)域推廣,但溫升引起的熱失效問題嚴(yán)重限制了其制動(dòng)性能的發(fā)揮,甚至危害車輛的運(yùn)行安全。本文以某礦用膠輪車的濕式多盤制動(dòng)器為研究對(duì)象,對(duì)其緊急制動(dòng)工況時(shí)的熱-結(jié)構(gòu)耦合問題進(jìn)行分析。主要研究?jī)?nèi)容如下:以傳熱學(xué)、熱彈性力學(xué)理論為依據(jù),推導(dǎo)摩擦制動(dòng)的熱-結(jié)構(gòu)耦合理論及其有限元求解方法。結(jié)合該濕式多盤制動(dòng)器的實(shí)際結(jié)構(gòu)、制動(dòng)特性,確定載荷及熱邊界條件,創(chuàng)建其三維熱-結(jié)構(gòu)耦合分析的有限元模型,并通過仿真計(jì)算,分析制動(dòng)過程溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)的空間分布規(guī)律,揭示熱與結(jié)構(gòu)之間的相互關(guān)系。開展?jié)袷蕉啾P制動(dòng)器緊急制動(dòng)工況臺(tái)架實(shí)驗(yàn),獲取徑向、周向各測(cè)量點(diǎn)的實(shí)際溫升數(shù)據(jù),與仿真結(jié)果對(duì)比并進(jìn)行誤差分析,以驗(yàn)證所建立的濕式多盤制動(dòng)器熱-結(jié)構(gòu)耦合有限元模型的正確性。最后基于等熱流密度法,提出通過優(yōu)化摩擦副接觸壓力分布實(shí)現(xiàn)溫升的改善,建立濕式多盤制動(dòng)器結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)模型并運(yùn)用有限元法求解,按照優(yōu)化后的設(shè)計(jì)變量重新建立熱-結(jié)構(gòu)耦合分析模型,驗(yàn)證優(yōu)化的有效性。
【學(xué)位單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U463.512
【部分圖文】：

意義一種廣泛安裝在礦山車輛的新型制動(dòng)器[比，最顯著區(qū)別是，其摩擦副由多組 圓有冷卻油的制動(dòng)器殼體內(nèi)。以一種普通型圖 1.1 所示，其主要元件包括殼體、行車、油封元件等。當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板后殼體上的行車制動(dòng)油腔，推動(dòng)行車制動(dòng)活擦盤，動(dòng)摩擦盤由于安裝在輪轂上，在行之間相互摩擦，產(chǎn)生制動(dòng)力矩，促使汽車位彈簧推動(dòng)壓盤和行車制動(dòng)活塞復(fù)位，動(dòng)輛恢復(fù)正常行駛能力。

1 緒論礦用工程車輛的推廣應(yīng)用[3]。2015 年，國(guó)家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局頒布的《煤程》中明確規(guī)定： 煤礦井下采用無軌膠輪車進(jìn)行作業(yè)時(shí)，工作制動(dòng)必須采用濕，以保證車輛安全行駛 ，該規(guī)定在政策層面有利于推動(dòng)促進(jìn)國(guó)內(nèi)濕式制動(dòng)器產(chǎn)發(fā)展[4]。隨著濕式多盤制動(dòng)器的長(zhǎng)期應(yīng)用，一些新的缺陷與不足逐漸暴漏，嚴(yán)重影響了能的發(fā)揮，甚至危害到車輛的運(yùn)行安全。濕式制動(dòng)器的封閉式結(jié)構(gòu)是一把雙刃能夠防止煤礦井下惡劣環(huán)境中灰塵、泥水對(duì)制動(dòng)器的污染，但同時(shí)也導(dǎo)致制動(dòng)能較差，依靠?jī)?nèi)部冷卻油液的對(duì)流降溫效果比較有限，并且由于礦用膠輪車行雜，載荷較大，反復(fù)制動(dòng)越發(fā)容易引起摩擦盤溫升過快，高溫會(huì)引起摩擦盤摩著降低，制動(dòng)力矩也相應(yīng)急劇減小甚至失效，即 熱衰退 現(xiàn)象[5]。同時(shí)就制動(dòng)而言，當(dāng)摩擦副溫度過高且分布不均勻時(shí)，還會(huì)破壞摩擦盤與鋼盤之間的壓力觸狀態(tài)，引起摩擦盤局部燒蝕、熱疲勞裂紋、翹曲變形等熱失效行為，如圖 1

Z靜摩擦動(dòng)摩擦YXr內(nèi)r外ω摩擦生熱圖 2.1 單摩擦副導(dǎo)熱分析為屬于三維導(dǎo)熱問題，用溫度場(chǎng)來描間坐標(biāo)和時(shí)間上的函數(shù)，即T T ( x, y , z , t)間，s；x、y、z笛卡爾坐標(biāo)系導(dǎo)熱問題，在制動(dòng)器中取長(zhǎng)寬高分
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本文編號(hào)：2882264