濕式制動(dòng)器接觸界面熱交換及動(dòng)力傳遞機(jī)理研究.pdf

1、濕式制動(dòng)器作為一種優(yōu)良的動(dòng)力傳遞結(jié)構(gòu)而廣泛運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)中，其因優(yōu)異的抗熱衰退、水衰退能力，被廣泛應(yīng)用于重型汽車、礦用機(jī)械設(shè)備以及其他重型機(jī)械的制動(dòng)系統(tǒng)中。由于濕式制動(dòng)器是關(guān)系汽車和機(jī)械設(shè)備的安全性能的關(guān)鍵部件，長(zhǎng)期以來都是國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者所關(guān)注與研究的對(duì)象。在制動(dòng)過程中，濕式制動(dòng)器接觸界面間會(huì)不可避免的產(chǎn)生大量的熱，熱量向外傳輸?shù)男蕸Q定著界面結(jié)構(gòu)的熱可靠性以及界面間動(dòng)力傳遞的優(yōu)劣，同時(shí)也決定著系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和結(jié)構(gòu)的使用壽命。本文將以

2、企業(yè)科技攻關(guān)項(xiàng)目“G6車橋的CAE可靠性分析與設(shè)計(jì)”為載體，以合作單位重慶大江信達(dá)車輛股份有限公司開發(fā)的濕式制動(dòng)器為研究對(duì)象，綜合運(yùn)用有限元軟件分析和濕式制動(dòng)器臺(tái)架試驗(yàn)等方法對(duì)其摩擦界面熱交換和動(dòng)力傳遞機(jī)理進(jìn)行深入研究。
　　本課題主要完成以下研究:
　　(1)本文闡述了濕式制動(dòng)器的基本幾何結(jié)構(gòu)和工作原理，并針對(duì)濕式制動(dòng)器的具體工況建立接觸界面摩擦熱阻傳熱模型和熱-流-固耦合動(dòng)力響應(yīng)模型，研究濕式制動(dòng)器生熱和散熱過程和濕式制

3、動(dòng)器的幾何結(jié)構(gòu)對(duì)制動(dòng)特性的影響，分析動(dòng)摩擦片與靜摩擦片之間的熱交換規(guī)律。
　　(2)根據(jù)濕式制動(dòng)器的具體工作原理建立濕式制動(dòng)器接觸界面動(dòng)力傳遞薄膜潤(rùn)滑摩擦數(shù)學(xué)模型以及相關(guān)邊界條件，較為準(zhǔn)確的模擬了濕式制動(dòng)器摩擦界面間油膜的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)并討論制動(dòng)摩擦力的產(chǎn)生機(jī)理，得出了摩擦力主要由不斷剪切常規(guī)層油膜產(chǎn)生，而靠近靜摩擦片一側(cè)的吸附膜主要起著承載和潤(rùn)滑作用的結(jié)論。
　　(3)運(yùn)用有限元分析軟件ABAQUS建立濕式制動(dòng)器的有限元模型，定

4、義濕式制動(dòng)器單對(duì)摩擦副瞬態(tài)熱機(jī)耦合分析的邊界條件、材料參數(shù)以及摩擦副接觸界面的邊界條件。運(yùn)用有ABAQUS中的顯示動(dòng)力學(xué)模塊對(duì)濕式制動(dòng)器制動(dòng)過程進(jìn)行仿真，得到動(dòng)摩擦片和靜摩擦片的溫升特點(diǎn)及基本規(guī)律，最后討論了車速、制動(dòng)壓力、幾何結(jié)構(gòu)對(duì)摩擦副溫升的影響。
　　(4)根據(jù)QC/T239-1997《汽車制動(dòng)器性能要求》和QC/T479-1999《汽車制動(dòng)器臺(tái)架試驗(yàn)方法》對(duì)濕式制動(dòng)器進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn)，得到制動(dòng)效能、摩擦片溫度、制動(dòng)油溫和制動(dòng)強(qiáng)