濕式摩擦離合器熱流耦合動(dòng)態(tài)仿真及帶排轉(zhuǎn)矩預(yù)測(cè).pdf

1、大型船用倒順離合型齒輪箱中濕式多片摩擦離合器一般成對(duì)安裝,當(dāng)一個(gè)處于接排狀態(tài)時(shí),另一個(gè)處于脫排狀態(tài)。研究發(fā)現(xiàn),離合器過(guò)熱不僅可能出現(xiàn)在接排過(guò)程中,脫排狀態(tài)下也可能因摩擦片滑摩或潤(rùn)滑油剪切導(dǎo)致離合器過(guò)熱,并產(chǎn)生較大的帶排轉(zhuǎn)矩,造成能量損失。因此,開(kāi)展脫排狀態(tài)下離合器分片過(guò)程模擬及帶排轉(zhuǎn)矩預(yù)測(cè),對(duì)解決離合器過(guò)熱問(wèn)題,提高離合器效率具有重要的理論意義及工程應(yīng)用價(jià)值。
　　本文課題來(lái)源于重慶大學(xué)機(jī)械傳動(dòng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主研究課題。針對(duì)脫排

2、狀態(tài)下空轉(zhuǎn)時(shí)的濕式多片摩擦離合器,進(jìn)行流場(chǎng)動(dòng)態(tài)模擬及帶排轉(zhuǎn)矩預(yù)測(cè),主要研究工作如下:
　?、僭贏NSYS/CFX軟件中,建立了離合器潤(rùn)滑油流場(chǎng)的參數(shù)化有限元模型,結(jié)合離合器片瞬態(tài)運(yùn)動(dòng)方程,采用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)對(duì)離合器流場(chǎng)仿真,研究了離合器分片過(guò)程流場(chǎng)動(dòng)態(tài)特性及分片彈簧對(duì)分片狀態(tài)的影響,得出分片彈簧有利于油層厚度的均勻分布。
　?、谝粤鲌?chǎng)仿真分析所得的實(shí)際油路模型為研究對(duì)象,結(jié)合油層剪切發(fā)熱原理,采用熱流耦合分析方法,計(jì)算離合器潤(rùn)滑

3、油溫度場(chǎng),得出油溫隨空轉(zhuǎn)速度的升高而升高,隨流量的增加而降低。
　?、劢⒘撕瑥较蛴筒鄣钠g潤(rùn)滑油層流體動(dòng)力學(xué)模型,基于牛頓內(nèi)摩擦原理,仿真分析了離合器的帶排轉(zhuǎn)矩。結(jié)果表明摩擦片上的油槽使帶排轉(zhuǎn)矩減小,且隨空轉(zhuǎn)速度的升高而增大,隨溫度的增加而減小。
　?、芤噪x合器片及片間流體為研究對(duì)象,結(jié)合計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)、傳熱學(xué)及結(jié)構(gòu)熱彈變形理論,采用熱流固耦合分析方法,計(jì)算了離合器空轉(zhuǎn)過(guò)程中摩擦副的流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)及位移場(chǎng),得出油壓隨