礦用自卸車(chē)濕式制動(dòng)器三維熱力耦合摩擦特性研究.pdf

1、礦用自卸車(chē)屬于非公路車(chē)輛，常年在礦砂石路面上運(yùn)行，行駛條件比較惡劣，因其載重質(zhì)量大、動(dòng)力性強(qiáng)被廣泛應(yīng)用。近年，隨著礦用自卸車(chē)的行車(chē)速度不斷增加，其制動(dòng)效能也應(yīng)隨之增加。制動(dòng)器是確保車(chē)輛安全性能的重要組成部分，制動(dòng)穩(wěn)定性能直接影響車(chē)輛的安全行駛。而制動(dòng)穩(wěn)定性和制動(dòng)安全性與制動(dòng)器的摩擦特性密切相關(guān)。摩擦特性的影響因素較多如摩擦材料、摩擦速度、表面溫度、熱傳導(dǎo)、摩擦系數(shù)、熱磨損、熱機(jī)耦合、制動(dòng)抖動(dòng)、接觸壓力、潤(rùn)滑油的溫度、油品等。為了描述礦用

2、自卸車(chē)濕式制動(dòng)器的實(shí)際工作情況，本文建立了濕式制動(dòng)器三維熱力耦合模型并對(duì)濕式制動(dòng)器的摩擦副工作特性進(jìn)行研究，利用WORKBENCH通過(guò)有限元法對(duì)其摩擦特性進(jìn)行仿真分析，并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其合理性。
　　本課題主要完成了以下研究:
　　(1)結(jié)合濕式制動(dòng)器摩擦接觸理論、摩擦生熱理論和應(yīng)力基本理論，建立了濕式制動(dòng)器三維瞬態(tài)熱傳導(dǎo)模型，并用有限元法求解熱傳導(dǎo)方程。分析制動(dòng)過(guò)程中應(yīng)力的來(lái)源，同時(shí)考慮到由溫度梯度引起的熱應(yīng)力，建立了應(yīng)力分析

3、模型。由于溫度和應(yīng)力是相互影響，且溫度占主導(dǎo)地位，為了準(zhǔn)確的分析整個(gè)制動(dòng)過(guò)程的變化情況，建立了三維瞬態(tài)熱應(yīng)力順序耦合模型。
　　(2)應(yīng)用ANSYSWORKBENCH對(duì)摩擦副在緊急制動(dòng)和連續(xù)制動(dòng)兩種工況下的溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)進(jìn)行仿真分析，為了更準(zhǔn)確的分析摩擦熱，在定義邊界的時(shí)候考慮到了熱輻射對(duì)摩擦熱的影響，對(duì)熱流分配系數(shù)、熱密度、對(duì)流換熱系數(shù)、油槽的換熱系數(shù)進(jìn)行了研究。
　　(3)為了進(jìn)一步探究引起溫度場(chǎng)和應(yīng)力場(chǎng)變化的原因，對(duì)制