發(fā)布時間：2020-11-13 13:50

　　 濕式多盤制動器因多摩擦副、全封閉結(jié)構(gòu)而具備制動力矩大、抗污染能力強等特性,逐步在礦山車輛領(lǐng)域推廣,但溫升引起的熱失效問題嚴重限制了其制動性能的發(fā)揮,甚至危害車輛的運行安全。本文以某礦用膠輪車的濕式多盤制動器為研究對象,對其緊急制動工況時的熱-結(jié)構(gòu)耦合問題進行分析。主要研究內(nèi)容如下:以傳熱學(xué)、熱彈性力學(xué)理論為依據(jù),推導(dǎo)摩擦制動的熱-結(jié)構(gòu)耦合理論及其有限元求解方法。結(jié)合該濕式多盤制動器的實際結(jié)構(gòu)、制動特性,確定載荷及熱邊界條件,創(chuàng)建其三維熱-結(jié)構(gòu)耦合分析的有限元模型,并通過仿真計算,分析制動過程溫度場、應(yīng)力場的空間分布規(guī)律,揭示熱與結(jié)構(gòu)之間的相互關(guān)系。開展?jié)袷蕉啾P制動器緊急制動工況臺架實驗,獲取徑向、周向各測量點的實際溫升數(shù)據(jù),與仿真結(jié)果對比并進行誤差分析,以驗證所建立的濕式多盤制動器熱-結(jié)構(gòu)耦合有限元模型的正確性。最后基于等熱流密度法,提出通過優(yōu)化摩擦副接觸壓力分布實現(xiàn)溫升的改善,建立濕式多盤制動器結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型并運用有限元法求解,按照優(yōu)化后的設(shè)計變量重新建立熱-結(jié)構(gòu)耦合分析模型,驗證優(yōu)化的有效性。
【學(xué)位單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U463.512
【部分圖文】：

意義一種廣泛安裝在礦山車輛的新型制動器[比，最顯著區(qū)別是，其摩擦副由多組 圓有冷卻油的制動器殼體內(nèi)。以一種普通型圖 1.1 所示，其主要元件包括殼體、行車、油封元件等。當(dāng)駕駛員踩下制動踏板后殼體上的行車制動油腔，推動行車制動活擦盤，動摩擦盤由于安裝在輪轂上，在行之間相互摩擦，產(chǎn)生制動力矩，促使汽車位彈簧推動壓盤和行車制動活塞復(fù)位，動輛恢復(fù)正常行駛能力。

1 緒論礦用工程車輛的推廣應(yīng)用[3]。2015 年，國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局頒布的《煤程》中明確規(guī)定： 煤礦井下采用無軌膠輪車進行作業(yè)時，工作制動必須采用濕，以保證車輛安全行駛 ，該規(guī)定在政策層面有利于推動促進國內(nèi)濕式制動器產(chǎn)發(fā)展[4]。隨著濕式多盤制動器的長期應(yīng)用，一些新的缺陷與不足逐漸暴漏，嚴重影響了能的發(fā)揮，甚至危害到車輛的運行安全。濕式制動器的封閉式結(jié)構(gòu)是一把雙刃能夠防止煤礦井下惡劣環(huán)境中灰塵、泥水對制動器的污染，但同時也導(dǎo)致制動能較差，依靠內(nèi)部冷卻油液的對流降溫效果比較有限，并且由于礦用膠輪車行雜，載荷較大，反復(fù)制動越發(fā)容易引起摩擦盤溫升過快，高溫會引起摩擦盤摩著降低，制動力矩也相應(yīng)急劇減小甚至失效，即 熱衰退 現(xiàn)象[5]。同時就制動而言，當(dāng)摩擦副溫度過高且分布不均勻時，還會破壞摩擦盤與鋼盤之間的壓力觸狀態(tài)，引起摩擦盤局部燒蝕、熱疲勞裂紋、翹曲變形等熱失效行為，如圖 1

Z靜摩擦動摩擦YXr內(nèi)r外ω摩擦生熱圖 2.1 單摩擦副導(dǎo)熱分析為屬于三維導(dǎo)熱問題，用溫度場來描間坐標(biāo)和時間上的函數(shù)，即T T ( x, y , z , t)間，s；x、y、z笛卡爾坐標(biāo)系導(dǎo)熱問題，在制動器中取長寬高分
【相似文獻】

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本文編號：2882264