液體粘性調(diào)速離合器摩擦片表面結(jié)構(gòu)優(yōu)化及仿真.pdf

1、本文論述了液體粘性離合器的工作機(jī)理、結(jié)構(gòu)以及工作特性，對(duì)摩擦片之間的油膜特性進(jìn)行了受力分析，為控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)；著重關(guān)注了摩擦片表面的溝槽結(jié)構(gòu)對(duì)油膜承載能力的影響。對(duì)摩擦片表面溝槽的類型及數(shù)量、寬度、深度對(duì)油膜承載能力的影響進(jìn)行了分析。
　　 作為液粘離合器的核心部件摩擦片，對(duì)其材料的選用、內(nèi)外徑尺寸的確定、摩擦片表面溝槽結(jié)構(gòu)對(duì)制動(dòng)器性能的影響做出了深入的研究。同時(shí)選用了合理的摩擦片表面燒結(jié)材料，計(jì)算出了TLMst系

2、列減速機(jī)各種型號(hào)要求的制動(dòng)器所需要的摩擦片內(nèi)外徑。
　　 對(duì)液體粘性離合器摩擦片間的油膜，利用有限元分析軟件ANSYS分別對(duì)摩擦片低速和高速旋轉(zhuǎn)時(shí)油膜壓力分布和流場(chǎng)進(jìn)行了分析，當(dāng)摩擦片處于高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，摩擦片的油膜壓力在徑向和圓周向并非均勻分布。在綜合考慮各種溝槽優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上提出了一種改進(jìn)的復(fù)合型溝槽，經(jīng)過(guò)仿真分析驗(yàn)證了其有較好的成膜能力和散熱能力，并且形成的油膜壓力分布均勻，是一種比較理想的結(jié)構(gòu)。對(duì)于液體粘性離合器而言，對(duì)油液

3、的散熱能力有較高的要求，在液體潤(rùn)滑的狀態(tài)下，離合器傳遞轉(zhuǎn)矩，同時(shí)要求油膜有比較好的成膜能力；雖然進(jìn)過(guò)改進(jìn)的復(fù)合型溝槽可以較好的滿足其要求。但是對(duì)于不同型號(hào)的離合器，復(fù)合型溝槽的設(shè)計(jì)參數(shù)需要具體考慮液體粘性離合器的所傳遞的扭矩，轉(zhuǎn)速差等設(shè)計(jì)參數(shù)。
　　 對(duì)主動(dòng)軸和摩擦片進(jìn)行了瞬態(tài)響應(yīng)分析，得到了液體粘性離合器在啟動(dòng)過(guò)程中摩擦片的應(yīng)力和速度變化的情況。分析了靜摩擦工況下內(nèi)摩擦片花鍵應(yīng)力分布，發(fā)現(xiàn)在花鍵與主動(dòng)軸接觸的地方出現(xiàn)了應(yīng)力集中

4、，在設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)給予充分考慮。對(duì)摩擦片表面壓力的分布進(jìn)行了仿真，給出了壓力隨時(shí)間變化的規(guī)律和壓力在摩擦片表面的分布。
　　 對(duì)摩擦片表面的溫度分析結(jié)果可知：摩擦片徑向溫度逐漸升高，溫度比較大的地方集中在摩擦片外沿，同時(shí)也是摩擦片表面壓力集中的區(qū)域。較高的溫度和應(yīng)力集中在摩擦片的某一區(qū)域是摩擦片失效變形的主要原因。最后對(duì)徑向溝槽的摩擦片表面溫度分布進(jìn)行了計(jì)算，發(fā)現(xiàn)溫度分布規(guī)律和無(wú)溝槽的摩擦片大體一致，只不過(guò)有溝槽的部分溫度很低。<