發(fā)布時(shí)間：2020-07-22 12:32

【摘要】：液粘離合器通過摩擦副內(nèi)油液粘性剪切傳遞動(dòng)力,在風(fēng)機(jī)水泵、風(fēng)力發(fā)電等多個(gè)工業(yè)領(lǐng)域有重要的應(yīng)用價(jià)值。本文以兆瓦級(jí)液粘離合器為研究對(duì)象,對(duì)摩擦副結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),基于此對(duì)比研究了單、雙控型兆瓦級(jí)液粘離合器的傳動(dòng)效率,主要研究內(nèi)容和成果如下:基于油膜流量方程,推導(dǎo)了摩擦副內(nèi)油膜溫升方程,構(gòu)建了摩擦片表面為徑向油槽的油膜三維模型,采用有限元理論對(duì)調(diào)速工況下的油膜溫度場模型進(jìn)行求解,揭示了油膜溫度場、油膜外徑和內(nèi)外徑比對(duì)油膜溫升的影響規(guī)律。結(jié)果表明:當(dāng)輸入轉(zhuǎn)速一定時(shí),內(nèi)外徑比增加導(dǎo)致油膜溫升峰值增加,內(nèi)外徑比減少導(dǎo)致溫升速率變大。以兆瓦級(jí)液粘離合器傳遞轉(zhuǎn)矩為目標(biāo)函數(shù),建立了液粘離合器摩擦副的結(jié)構(gòu)優(yōu)化模型,并利用內(nèi)點(diǎn)罰函數(shù)方法對(duì)該模型進(jìn)行求解。得到了當(dāng)摩擦副組數(shù)為8,摩擦片內(nèi)徑0.385m,外徑0.528m,內(nèi)外徑比為0.73時(shí),能滿足所有約束條件并使得傳遞轉(zhuǎn)矩和使用壽命最佳。建立了單控型液粘離合器傳動(dòng)效率數(shù)學(xué)模型,研究了摩擦副間油膜厚度、主被動(dòng)摩擦片轉(zhuǎn)速、潤滑油入口壓力對(duì)傳動(dòng)效率的影響規(guī)律;進(jìn)行了單控型液粘離合器實(shí)驗(yàn)研究,獲得了液粘離合器不同轉(zhuǎn)速下的傳動(dòng)效率,驗(yàn)證了理論結(jié)果的正確性,發(fā)現(xiàn)了提高轉(zhuǎn)速、減小摩擦副間潤滑油入口壓力可提高傳動(dòng)效率的規(guī)律。建立了單、雙控型液粘離合器摩擦片油膜承載力和動(dòng)態(tài)平衡方程,得到了摩擦片接合的固有頻率和阻尼比,并對(duì)摩擦片接合進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)仿真,研究表明雙控型液粘離合器摩擦片接合時(shí)間要明顯短于單控型;同時(shí),對(duì)雙控型兆瓦級(jí)液粘離合器的傳動(dòng)效率開展研究,掌握了活塞推力對(duì)傳動(dòng)效率的影響規(guī)律,在調(diào)速工況下,雙控型兆瓦級(jí)液粘離合器的傳動(dòng)效率始終高于單控型1%以上。
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH133.4
【圖文】：

兆 瓦 級(jí) 液 粘 離 合 器 結(jié) 構(gòu) 優(yōu) 化 及 其 效 率 研 究2）脫離工況：油膜厚度超過粘性剪切極大值時(shí)，輸出轉(zhuǎn)速、輸出轉(zhuǎn)矩傳輸動(dòng)力；3）調(diào)速工況：當(dāng)摩擦副間隙處于零與油膜粘性剪切極限值之間，靠來傳遞轉(zhuǎn)矩，并根據(jù)輸出端的負(fù)載變化，對(duì)油膜厚度進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)副間隙內(nèi)油膜受到劇烈剪切作用，產(chǎn)生熱，其中大部分熱被潤滑油帶通過對(duì)流換熱傳至摩擦副 1 1-14 。

計(jì)算結(jié)果正確性校核計(jì)算結(jié)果可視化操作結(jié)果輸出正確錯(cuò)誤圖 2.3 FLUENT 處理步驟Fig. 2.3 Flow diagram of FLUENT numerical calculation定摩擦副內(nèi)徑向油槽的油膜計(jì)算模型如圖 2.4 所示，考難易程度，對(duì)完整的模型進(jìn)行取簡，選取完整環(huán)狀油行數(shù)值求解。

（e）ω1=2000rpm, c=0.70, r2=550mm （f）ω1=2000rpm, c=0.75, r2=514mm圖 2.6 油膜平面 z=0.05mm 溫升分布Fig.2.6 Temperature distribution of the plane z=0.05mm圖 2.7（a）為 ω1=450rpm 時(shí)，非油槽區(qū)域內(nèi) z=0.05mm, θ=12o上油膜溫度的徑向分布曲線。從 c=0.70 到 c=0.75，非油槽區(qū)內(nèi)油膜溫度的徑向分布趨勢(shì)保持不變，隨著半徑的增長，油膜溫度不斷提高，c 越大，溫度峰值越大，而 c 越小，溫度增長速度越快，都是在接近外徑處溫度達(dá)到峰值，該值隨著半徑增大而增大，之后溫度出現(xiàn)小幅下降。這是因?yàn)橥鈴教幃a(chǎn)生氣體回流，此處的油膜溫度會(huì)降至常溫。圖 2.7（b）油槽區(qū)域內(nèi)為 z=0.05mm, θ=2o上油膜溫度的徑向分布曲線。溫度分布趨勢(shì)與非油槽區(qū)溫度分布基本相同，但不同系數(shù) c 下最大溫升值全部比非油槽區(qū)最大溫升值低。對(duì)比圖2.7（a）、（b）可知摩擦副間油膜溫度都會(huì)隨著外徑 r2的增加、內(nèi)外徑比 c 減小而升高。310

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

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本文編號(hào)：2765822