液體粘性調速離合器摩擦片表面結構優(yōu)化及仿真.pdf

1、本文論述了液體粘性離合器的工作機理、結構以及工作特性，對摩擦片之間的油膜特性進行了受力分析，為控制系統(tǒng)的設計提供了理論依據；著重關注了摩擦片表面的溝槽結構對油膜承載能力的影響。對摩擦片表面溝槽的類型及數量、寬度、深度對油膜承載能力的影響進行了分析。
　　 作為液粘離合器的核心部件摩擦片，對其材料的選用、內外徑尺寸的確定、摩擦片表面溝槽結構對制動器性能的影響做出了深入的研究。同時選用了合理的摩擦片表面燒結材料，計算出了TLMst系

2、列減速機各種型號要求的制動器所需要的摩擦片內外徑。
　　 對液體粘性離合器摩擦片間的油膜，利用有限元分析軟件ANSYS分別對摩擦片低速和高速旋轉時油膜壓力分布和流場進行了分析，當摩擦片處于高速運轉時，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)缺點的基礎上提出了一種改進的復合型溝槽，經過仿真分析驗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構。對于液體粘性離合器而言，對油液

3、的散熱能力有較高的要求，在液體潤滑的狀態(tài)下，離合器傳遞轉矩，同時要求油膜有比較好的成膜能力；雖然進過改進的復合型溝槽可以較好的滿足其要求。但是對于不同型號的離合器，復合型溝槽的設計參數需要具體考慮液體粘性離合器的所傳遞的扭矩，轉速差等設計參數。
　　 對主動軸和摩擦片進行了瞬態(tài)響應分析，得到了液體粘性離合器在啟動過程中摩擦片的應力和速度變化的情況。分析了靜摩擦工況下內摩擦片花鍵應力分布，發(fā)現(xiàn)在花鍵與主動軸接觸的地方出現(xiàn)了應力集中

4、，在設計過程中應給予充分考慮。對摩擦片表面壓力的分布進行了仿真，給出了壓力隨時間變化的規(guī)律和壓力在摩擦片表面的分布。
　　 對摩擦片表面的溫度分析結果可知：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，同時也是摩擦片表面壓力集中的區(qū)域。較高的溫度和應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。最后對徑向溝槽的摩擦片表面溫度分布進行了計算，發(fā)現(xiàn)溫度分布規(guī)律和無溝槽的摩擦片大體一致，只不過有溝槽的部分溫度很低。<