高儲(chǔ)能大扭矩試驗(yàn)臺(tái)飛輪及其傳動(dòng)離合器研究.pdf

1、高儲(chǔ)能大扭矩試驗(yàn)臺(tái)是用于某大型吸能裝置性能測(cè)試和可靠性試驗(yàn)的重要試驗(yàn)設(shè)備，其中儲(chǔ)能飛輪和圓錐式摩擦離合器是該試驗(yàn)臺(tái)的關(guān)鍵部件。該試驗(yàn)臺(tái)能夠驗(yàn)證幾種串聯(lián)吸能裝置的最大工作能力，摸清串聯(lián)吸能裝置在瞬態(tài)大扭矩工況下的工作特性，進(jìn)行可靠性試驗(yàn)。由于試驗(yàn)臺(tái)的儲(chǔ)能以及傳遞扭矩的能量巨大，給設(shè)計(jì)和使用帶來(lái)了一系列的難題，本文對(duì)試驗(yàn)臺(tái)的功能需求進(jìn)行了深入的分析，研究出了具體可行的方案，通過(guò)大型有限元軟件仿真分析予以驗(yàn)證。
　　本文介紹了高儲(chǔ)能大扭

2、矩試驗(yàn)臺(tái)的工作特點(diǎn)及其關(guān)鍵部件儲(chǔ)能飛輪和離合器的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，根據(jù)該試驗(yàn)臺(tái)工作特點(diǎn)與性能要求，確定試驗(yàn)臺(tái)總體方案。在充分考慮試驗(yàn)臺(tái)工作環(huán)境、應(yīng)用條件基礎(chǔ)上，恰當(dāng)選取材料，合理設(shè)計(jì)試驗(yàn)臺(tái)的關(guān)鍵部件，完成了方案研究。
　　通過(guò)研究飛輪的結(jié)構(gòu)形式，給出一種新的飛輪結(jié)構(gòu)形式，通過(guò)更換輪緣處可拆卸的慣量圈實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可變目的。針對(duì)摩擦離合器工作時(shí)磨屑的排出和空氣對(duì)流散熱，給出了圓錐式摩擦離合器開(kāi)槽擴(kuò)孔的結(jié)構(gòu)形式。利用ANSYS軟

3、件對(duì)飛輪和離合器進(jìn)行相關(guān)靜力學(xué)分析，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的合理性。
　　圓錐式摩擦離合器接合過(guò)程中，主、從動(dòng)盤(pán)相對(duì)滑動(dòng)而產(chǎn)生大量的摩擦熱，會(huì)導(dǎo)致摩擦盤(pán)面溫度急劇升高，產(chǎn)生熱應(yīng)力容易造成離合器燒蝕損壞。因此，有必要對(duì)離合器摩擦生熱產(chǎn)生的瞬態(tài)溫升和熱應(yīng)力進(jìn)行分析，驗(yàn)證離合器設(shè)計(jì)的合理性。
　　本文建立了摩擦離合器的三維有限元模型，給出熱流密度數(shù)學(xué)模型，合理設(shè)置熱流密度邊界條件，運(yùn)用ANSYS有限元軟件對(duì)離合器摩擦副進(jìn)行瞬態(tài)熱-結(jié)構(gòu)耦合分析，