濕式離合器摩擦材料熔覆成型技術與結構優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2021-01-27 05:12
摩擦片作為離合器的關鍵部件,一旦出現(xiàn)故障或失效,會降低離合器可靠性及使用壽命,甚至造成整個車輛傳統(tǒng)系統(tǒng)故障,因此對摩擦片可靠性問題進行研究及解決,具有重要工程應用意義。在當今新一輪科技革命即將來臨的時代,傳統(tǒng)基于粉末冶金燒結工藝的摩擦片摩擦材料制造方法逐漸難以滿足現(xiàn)代車輛更高的性能要求,而制造技術正在不斷革新發(fā)展。摩擦片的主要失效形式為摩擦層磨損率過高和摩擦層脫落等。針對這一問題,本文首先通過熔覆快速成型工藝技術的研究,深入分析摩擦材料成分分布均勻性以及摩擦材料與基板材料的結合作用關系,依據(jù)TEI(Thermoelastic Instability)理論和熱機耦合有限元等方法和手段,建立了仿真模型,進行了仿真模擬分析;其次,重新優(yōu)化并設計了摩擦片溝槽結構,通過仿真分析,獲得了最優(yōu)結構參數(shù);最后,為驗證仿真結果的正確性,針對摩擦材料熔覆成型技術的制備、強度和熔覆性能等問題,進行了研究和探討,并對熔覆實驗件進行了結構優(yōu)化及相關性能試驗,包括:熔覆成型制備試驗、SEM電鏡試驗、熱彈性滑摩試驗和齒輪沖擊損傷試驗。研究結果表明:摩擦材料熔覆成型工藝改善了銅基粉末冶金摩擦材料各組分的分布情況,并且...
【文章來源】:北京建筑大學北京市
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
主要符號對照表
第1章 引言
1.1 研究背景和意義
1.2 銅基粉末冶金材料與金屬熔覆技術研究現(xiàn)狀
1.2.1 銅基粉末冶金材料研究現(xiàn)狀
1.2.2 金屬增材制造成型技術研究現(xiàn)狀
1.3 摩擦片熱彈性失穩(wěn)問題研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要研究內容及結構
第2章 熔覆成型工藝流程與理論計算模型
2.1 熔覆成型工藝流程
2.2 摩擦片工作仿真計算模型
2.2.1 經(jīng)典TEI理論計算模型
2.2.2 邊界條件及相關計算
2.2.3 三維有限元計算模型相關參數(shù)
2.3 摩擦片齒輪沖擊損傷計算模型
2.4 本章小結
第3章 摩擦片滑摩仿真
3.1 不同滑摩時間下的仿真結果分析
3.2 不同工作轉速工況下的仿真分析
3.3 不同摩擦片基板材料的仿真分析
3.4 不同摩擦片溝槽結構的仿真分析
3.4.1 不同溝槽數(shù)目的仿真分析
3.4.2 不同溝槽角度的仿真分析
3.4.3 不同溝槽寬度的仿真分析
3.4.4 不同溝槽深度的仿真分析
3.5 本章小結
第4章 摩擦材料成型與性能試驗
4.1 摩擦層熔覆制備成型與SEM電鏡試驗
4.2 摩擦片熱彈性滑摩試驗
4.3 摩擦片齒輪損傷測試試驗
4.4 本章小結
第5章 仿真與試驗數(shù)據(jù)分析
5.1 不同工藝成型制備與SEM電鏡試驗結果的對比分析
5.2 熱彈性滑摩試驗與仿真結果的對比分析
5.3 成型結構對熱彈性穩(wěn)定性的影響
5.4 摩擦片齒輪沖擊損傷與壽命預測
5.5 本章小結
第6章 總結與展望
6.1 主要研究工作及成果
6.2 主要創(chuàng)新點
6.3 對進一步研究的展望
參考文獻
致謝
在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基體銅的粒度對銅基粉末冶金摩擦材料性能的影響[J]. 劉建秀,賈徳晉,樊江磊,吳深,邵建敏,張馳. 材料與冶金學報. 2018(01)
[2]B4C含量對銅基粉末冶金摩擦材料摩擦磨損性能的影響[J]. 覃群,王天國,華建杰. 潤滑與密封. 2017(08)
[3]離合器摩擦副摩滑過程軸向振動特性研究[J]. 王曉燕,李杰,張志凱,王志勇,邢慶坤. 振動與沖擊. 2017(04)
[4]基于ANSYS的濕式制動器摩擦盤溫度場分析[J]. 范芳,何鋒,余國寬,李兆安,劉忠,張鵬. 現(xiàn)代機械. 2016(03)
[5]鎳對銅基粉末冶金摩擦材料摩擦磨損性能的影響[J]. 姚冠新,牛華偉. 熱加工工藝. 2016(08)
[6]金屬快速成型技術的研究進展[J]. 單雪海,周建平,許燕. 機床與液壓. 2016(07)
[7]Al2O3含量對銅基粉末冶金摩擦材料摩擦磨損性能的影響[J]. 王天國,梁啟超,覃群. 粉末冶金工業(yè). 2016(01)
[8]摩擦片材料和結構對制動器熱彈性失穩(wěn)影響[J]. 夏德茂,奚鷹,朱文翔,華濱濱. 同濟大學學報(自然科學版). 2016(01)
[9]二維軸對稱摩擦制動器瞬態(tài)熱彈性失穩(wěn)的研究[J]. 夏德茂,奚鷹,朱文翔,周亞紅,左建勇. 機械工程學報. 2015(20)
[10]不同類型莫來石對銅基材料摩擦磨損性能的影響[J]. 王振波,王秀飛,白同慶,宋嘉?,尹彩流. 粉末冶金技術. 2015(03)
博士論文
[1]冷藏車廂內溫度場模擬及其可適用性評價體系研究[D]. 王家敏.山東大學 2016
[2]離合器接合過程摩擦振顫特性研究[D]. 楊立昆.北京理工大學 2016
[3]基于激光熔覆的三維金屬零件激光直接制造技術研究[D]. 李鵬.華中科技大學 2005
碩士論文
[1]溫式多盤制動器熱—結構耦合分析與優(yōu)化[D]. 趙斌斌.西安科技大學 2018
[2]結合紅外測溫與有限元分析的平面往復滑動摩擦溫度場研究[D]. 郜庚虎.合肥工業(yè)大學 2016
[3]Ti3SiC2替代石墨對銅基摩擦材料性能的影響[D]. 張興旺.燕山大學 2013
[4]TC4鈦合金TIG填絲堆焊成型技術研究[D]. 劉寧.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[5]濕式多片摩擦離合器摩擦副熱分析[D]. 陸國棟.重慶大學 2011
[6]粉末冶金閘瓦的研究與設計[D]. 繆樹勛.南京理工大學 2004
本文編號:3002482
【文章來源】:北京建筑大學北京市
【文章頁數(shù)】:60 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
主要符號對照表
第1章 引言
1.1 研究背景和意義
1.2 銅基粉末冶金材料與金屬熔覆技術研究現(xiàn)狀
1.2.1 銅基粉末冶金材料研究現(xiàn)狀
1.2.2 金屬增材制造成型技術研究現(xiàn)狀
1.3 摩擦片熱彈性失穩(wěn)問題研究現(xiàn)狀
1.4 本文主要研究內容及結構
第2章 熔覆成型工藝流程與理論計算模型
2.1 熔覆成型工藝流程
2.2 摩擦片工作仿真計算模型
2.2.1 經(jīng)典TEI理論計算模型
2.2.2 邊界條件及相關計算
2.2.3 三維有限元計算模型相關參數(shù)
2.3 摩擦片齒輪沖擊損傷計算模型
2.4 本章小結
第3章 摩擦片滑摩仿真
3.1 不同滑摩時間下的仿真結果分析
3.2 不同工作轉速工況下的仿真分析
3.3 不同摩擦片基板材料的仿真分析
3.4 不同摩擦片溝槽結構的仿真分析
3.4.1 不同溝槽數(shù)目的仿真分析
3.4.2 不同溝槽角度的仿真分析
3.4.3 不同溝槽寬度的仿真分析
3.4.4 不同溝槽深度的仿真分析
3.5 本章小結
第4章 摩擦材料成型與性能試驗
4.1 摩擦層熔覆制備成型與SEM電鏡試驗
4.2 摩擦片熱彈性滑摩試驗
4.3 摩擦片齒輪損傷測試試驗
4.4 本章小結
第5章 仿真與試驗數(shù)據(jù)分析
5.1 不同工藝成型制備與SEM電鏡試驗結果的對比分析
5.2 熱彈性滑摩試驗與仿真結果的對比分析
5.3 成型結構對熱彈性穩(wěn)定性的影響
5.4 摩擦片齒輪沖擊損傷與壽命預測
5.5 本章小結
第6章 總結與展望
6.1 主要研究工作及成果
6.2 主要創(chuàng)新點
6.3 對進一步研究的展望
參考文獻
致謝
在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基體銅的粒度對銅基粉末冶金摩擦材料性能的影響[J]. 劉建秀,賈徳晉,樊江磊,吳深,邵建敏,張馳. 材料與冶金學報. 2018(01)
[2]B4C含量對銅基粉末冶金摩擦材料摩擦磨損性能的影響[J]. 覃群,王天國,華建杰. 潤滑與密封. 2017(08)
[3]離合器摩擦副摩滑過程軸向振動特性研究[J]. 王曉燕,李杰,張志凱,王志勇,邢慶坤. 振動與沖擊. 2017(04)
[4]基于ANSYS的濕式制動器摩擦盤溫度場分析[J]. 范芳,何鋒,余國寬,李兆安,劉忠,張鵬. 現(xiàn)代機械. 2016(03)
[5]鎳對銅基粉末冶金摩擦材料摩擦磨損性能的影響[J]. 姚冠新,牛華偉. 熱加工工藝. 2016(08)
[6]金屬快速成型技術的研究進展[J]. 單雪海,周建平,許燕. 機床與液壓. 2016(07)
[7]Al2O3含量對銅基粉末冶金摩擦材料摩擦磨損性能的影響[J]. 王天國,梁啟超,覃群. 粉末冶金工業(yè). 2016(01)
[8]摩擦片材料和結構對制動器熱彈性失穩(wěn)影響[J]. 夏德茂,奚鷹,朱文翔,華濱濱. 同濟大學學報(自然科學版). 2016(01)
[9]二維軸對稱摩擦制動器瞬態(tài)熱彈性失穩(wěn)的研究[J]. 夏德茂,奚鷹,朱文翔,周亞紅,左建勇. 機械工程學報. 2015(20)
[10]不同類型莫來石對銅基材料摩擦磨損性能的影響[J]. 王振波,王秀飛,白同慶,宋嘉?,尹彩流. 粉末冶金技術. 2015(03)
博士論文
[1]冷藏車廂內溫度場模擬及其可適用性評價體系研究[D]. 王家敏.山東大學 2016
[2]離合器接合過程摩擦振顫特性研究[D]. 楊立昆.北京理工大學 2016
[3]基于激光熔覆的三維金屬零件激光直接制造技術研究[D]. 李鵬.華中科技大學 2005
碩士論文
[1]溫式多盤制動器熱—結構耦合分析與優(yōu)化[D]. 趙斌斌.西安科技大學 2018
[2]結合紅外測溫與有限元分析的平面往復滑動摩擦溫度場研究[D]. 郜庚虎.合肥工業(yè)大學 2016
[3]Ti3SiC2替代石墨對銅基摩擦材料性能的影響[D]. 張興旺.燕山大學 2013
[4]TC4鈦合金TIG填絲堆焊成型技術研究[D]. 劉寧.哈爾濱工業(yè)大學 2013
[5]濕式多片摩擦離合器摩擦副熱分析[D]. 陸國棟.重慶大學 2011
[6]粉末冶金閘瓦的研究與設計[D]. 繆樹勛.南京理工大學 2004
本文編號:3002482
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