非均質(zhì)濕式離合器摩擦片熱結(jié)構(gòu)耦合仿真研究.pdf

1、濕式離合器是車輛傳動系統(tǒng)中直接與發(fā)動機(jī)相連接的重要部件。當(dāng)離合器接合傳遞動力扭矩時，摩擦產(chǎn)生的瞬時高溫超過了摩擦材料的極限溫度，會導(dǎo)致摩擦副燒結(jié)，變形失效等嚴(yán)重后果。開展非均質(zhì)濕式離合器摩擦片熱結(jié)構(gòu)耦合仿真研究，對延長離合器使用壽命和車輛安全運(yùn)行具有重要的指導(dǎo)意義。
　　本文基于導(dǎo)熱微分方程、熱彈性力學(xué)方程等控制方程建立濕式離合器結(jié)合過程中非均質(zhì)摩擦片熱物理模型，根據(jù)摩擦熱分配規(guī)律、換熱系數(shù)經(jīng)驗(yàn)公式和摩擦片所受結(jié)構(gòu)約束確定邊界條件

2、。利用ANSYS軟件對帶有周向槽和徑向槽的摩擦片進(jìn)行熱結(jié)構(gòu)耦合仿真計(jì)算了摩擦片的溫度場和應(yīng)力場。詳細(xì)分析摩擦片各主要部位溫度和應(yīng)力的分布情況，并分別研究了結(jié)合壓力、摩擦系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)和熱膨脹系數(shù)等參數(shù)對摩擦片溫度和應(yīng)力分布的影響規(guī)律。研究結(jié)果對不同材質(zhì)特性的離合器的優(yōu)化設(shè)計(jì)和運(yùn)行提供理論依據(jù)。
　　論文的主要結(jié)論如下:
　　(1)濕式離合器結(jié)合過程中非均質(zhì)摩擦片的溫度場和應(yīng)力場的分布規(guī)律如下:①摩擦片的最高溫度、最大等效應(yīng)力

3、和最大綜合變形都是隨時間先增加后減小，最高溫度在0.1s到達(dá)最大值148.1℃，最大等效應(yīng)力在0.11s達(dá)到最大值146MPa，最大綜合變形在0.19s達(dá)到最大值0.0427mm。②在每個小摩擦面上會形成橢圓狀高溫區(qū)，隨著半徑增大，小摩擦面的最高溫度增加;0.1s時11.25。處摩擦面的溫度呈凸拋物線分布，而溝槽面的溫度呈凹拋物線分布;0.26s時11.25°外端面溫度沿z軸負(fù)方向降低。③整個摩擦片的最大等效應(yīng)力出現(xiàn)在溝槽內(nèi)，11.25