兵工学报 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (2): 406-416.doi: 10.12382/bgxb.2021.0618
陈漫1, 刘宇键1, 于亮1,*(), 王旭1, 张存振1, 胡淋2
收稿日期:
2021-09-10
上线日期:
2022-06-09
通讯作者:
基金资助:
CHEN Man1, LIU Yujian1, YU Liang1,*(), WANG Xu1, ZHANG Cunzhen1, HU Lin2
Received:
2021-09-10
Online:
2022-06-09
摘要:
针对湿式多片离合器的实际结构特征,建立多摩擦副系统有限元模型和热力学数值模型,研究压板厚度、卡簧宽度、摩擦副数等结构参数对摩擦副间接触压力差异性的影响,并通过离合器静压实验验证数值模型的正确性。制定摩擦副间接触压力差异性评价指标,提出离合器最优结构特征。研究结果表明:离合器的压板厚度和卡簧宽度对离合器接触压力差异性的影响最大,摩擦副数对其影响较小;增大压板厚度和卡簧宽度可以显著降低接触压力分布的差异性和摩擦副的径向温差;相比于初始工况,最优工况下摩擦副的最大压差和温差分别降低82%、61%。
中图分类号:
陈漫, 刘宇键, 于亮, 王旭, 张存振, 胡淋. 湿式多片离合器结构特征对接触压力特性的影响[J]. 兵工学报, 2023, 44(2): 406-416.
CHEN Man, LIU Yujian, YU Liang, WANG Xu, ZHANG Cunzhen, HU Lin. Effects of Structural Characteristics of a Wet Multi-Disk Clutch on Contact Pressure[J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(2): 406-416.
摩擦元件 | ri/mm | ro/mm | 厚度 H/mm | ν | 弹性模量 E/GPa |
---|---|---|---|---|---|
活塞 | 85 | 125 | 6 | 0.29 | 210 |
钢片 | 85 | 125 | 3 | 0.29 | 210 |
摩擦衬片 | 85 | 125 | 0.6 | 0.27 | 2.2 |
摩擦基片 | 85 | 125 | 2 | 0.29 | 210 |
压板 | 85 | 125 | 6 | 0.29 | 210 |
卡簧 | 122 | 125 | 3 | 0.29 | 210 |
表1 摩擦元件的材料和结构参数
Table 1 Material and structural parameters of friction pairs
摩擦元件 | ri/mm | ro/mm | 厚度 H/mm | ν | 弹性模量 E/GPa |
---|---|---|---|---|---|
活塞 | 85 | 125 | 6 | 0.29 | 210 |
钢片 | 85 | 125 | 3 | 0.29 | 210 |
摩擦衬片 | 85 | 125 | 0.6 | 0.27 | 2.2 |
摩擦基片 | 85 | 125 | 2 | 0.29 | 210 |
压板 | 85 | 125 | 6 | 0.29 | 210 |
卡簧 | 122 | 125 | 3 | 0.29 | 210 |
结构参数 | k1/ (kPa·mm-1) | k2/ (kPa·mm-1) | k3(k1+k2)/ (kPa·mm-1) | |
---|---|---|---|---|
压板厚度 | 8mm | 0.69 | 8.36 | 9.05 |
10mm | 0.53 | 4.94 | 5.47 | |
卡簧宽度 | 6mm | 1.48 | 8.26 | 9.74 |
9mm | 2.06 | 3.38 | 5.44 | |
摩擦副数 | 12副 | 1.2 | 16.28 | 17.48 |
18副 | 1.6 | 17.18 | 18.78 |
表2 影响因素综合评价
Table 2 Influencing factors
结构参数 | k1/ (kPa·mm-1) | k2/ (kPa·mm-1) | k3(k1+k2)/ (kPa·mm-1) | |
---|---|---|---|---|
压板厚度 | 8mm | 0.69 | 8.36 | 9.05 |
10mm | 0.53 | 4.94 | 5.47 | |
卡簧宽度 | 6mm | 1.48 | 8.26 | 9.74 |
9mm | 2.06 | 3.38 | 5.44 | |
摩擦副数 | 12副 | 1.2 | 16.28 | 17.48 |
18副 | 1.6 | 17.18 | 18.78 |
[1] |
娄伟鹏, 郑长松, 李和言, 等. 高速湿式换挡离合器排油阀临界开启和关闭压力研究[J]. 兵工学报, 2017, 39(9):4-11.
|
|
|
[2] |
马彪, 陈飞, 李和言, 等. 湿式离合器摩擦副平均温升特性研究[J]. 兵工学报, 2016, 37(6):961-968.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2016.06.001 |
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2016.06.001 |
|
[3] |
doi: 10.1016/j.icheatmasstransfer.2015.12.026 URL |
[4] |
doi: 10.1016/j.triboint.2016.03.006 URL |
[5] |
|
[6] |
doi: 10.1080/10402004.2015.1126877 URL |
[7] |
赵二辉, 马彪, 李和言, 等. 非均匀接触对湿式离合器摩擦特性的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 661-669.
|
|
|
[8] |
李明阳, 马彪, 李和言, 等. 多片离合器摩擦对偶片屈曲变形的分析与验证[J]. 汽车工程, 2017, 39(7):775-781.
|
|
|
[9] |
|
[10] |
doi: 10.1007/s12239-020-0079-7 |
[11] |
doi: 10.1080/10402004.2020.1751366 URL |
[12] |
doi: 10.1108/ILT-08-2016-0181 URL |
[13] |
张志刚, 梁美林, 陈瑶, 等. 湿式离合器钢片平行度对其热特性影响分析[J]. 机械科学与技术, 2020, 39(3):336-343.
|
|
|
[14] |
马彪, 陈飞, 李和言, 等. 换挡频次对离合器平均温升影响的研究[J]. 汽车工程, 2017, 39(5):535-542.
|
|
|
[15] |
doi: 10.24874/ti URL |
[16] |
朱茂桃, 司俊领, 姚鹏, 等. 离合器压盘温度场与应力场分析及改进[J]. 科学技术与工程, 2020, 20(2):821-826.
|
|
|
[17] |
王立勇, 吴瑾, 李乐, 等. 径向非均布压力分布对湿式摩擦副热-机耦合影响[J]. 北京理工大学学报, 2021, 41(6):588-596.
|
|
|
[18] |
张金乐, 马彪, 张英锋, 等. 湿式换挡离合器温度场和应力场影响因素分析[J]. 北京理工大学学报, 2010, 30(6):660-664.
|
|
|
[19] |
于亮, 马彪, 李和言, 等. 卡簧约束对多片离合器温度场的影响分析[J]. 兵工学报, 2018, 39(4): 635-644.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2018.04.002 |
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2018.04.002 |
|
[20] |
doi: 10.1063/1.1745385 URL |
[21] |
doi: 10.1016/j.renene.2017.02.053 URL |
[1] | 陶磊, 刘检华, 夏焕雄, 敖晓辉, 高丰. 基于B样条神经网络的熔铸装药温度场预测[J]. 兵工学报, 2023, 44(5): 1339-1349. |
[2] | 金嘉玺, 杨树军, 彭增雄, 陈俏儿, 李学良, 潘辉, 连壮. 基于等效传热和动态热流分配的限滑离合器温度场研究[J]. 兵工学报, 2023, 44(10): 3056-3066. |
[3] | 郑良杰, 马彪, 陈漫, 于亮, 张存振. 控制油压对湿式多片离合器分离动态特性的影响[J]. 兵工学报, 2022, 43(10): 2451-2459. |
[4] | 郭靖宇, 岳光, 吕佳镁, 任琳, 潘玉田. 基于流体动力学的热压罐框架式模具温度场优化[J]. 兵工学报, 2022, 43(1): 233-240. |
[5] | 顾祖成, 王光华, 卢海涛, 闫文敏. 小口径步枪枪管在连续单发射击下热效应特性[J]. 兵工学报, 2021, 42(4): 734-742. |
[6] | 许仁翰, 周钇捷, 狄长安. 基于高速成像的爆炸温度场测试方法[J]. 兵工学报, 2021, 42(3): 640-647. |
[7] | 庞大千, 曾根, 李训明, 郭磊, 赵富强, 孙占春. 不同工况下机电复合传动装置行星齿轮系统瞬态温度场[J]. 兵工学报, 2021, 42(10): 2268-2277. |
[8] | 范薇, 苏子舟, 范天峰, 张涛, 张洪海, 刘勇. C形一体电枢的结构设计及接触压力分析[J]. 兵工学报, 2019, 40(10): 1969-1976. |
[9] | 蒙君煚, 周霖, 金大勇, 牛国涛, 王亲会. 成型工艺对24-二硝基苯甲醚基熔铸炸药装药质量的影响[J]. 兵工学报, 2018, 39(9): 1719-1726. |
[10] | 徐鑫莉, 张心明, 蔡鹏, 于阳, 赵立新. 基于1∶80缩比实验机的离心熔铸模拟实验研究[J]. 兵工学报, 2018, 39(8): 1601-1606. |
[11] | 于亮, 马彪, 李和言, 李明阳, 李慧珠, 师路骐. 卡簧约束对多片离合器温度场的影响分析[J]. 兵工学报, 2018, 39(4): 635-644. |
[12] | 邢彦昌, 吕庆敖, 雷彬, 向红军, 陈建伟, 苑希超. 多匝串联并列轨道炮U形电枢接触界面熔蚀规律分析[J]. 兵工学报, 2018, 39(11): 2081-2091. |
[13] | 李志斌, 卢芳云. 梯度温度场中多胞材料牺牲层的抗冲击分析[J]. 兵工学报, 2017, 38(12): 2463-2471. |
[14] | 石友安, 魏东, 桂业伟, 钱炜祺, 曾磊, 刘骁. 固体结构内部瞬态非均匀温度场的重建方法研究[J]. 兵工学报, 2016, 37(12): 2347-2355. |
[15] | 张志豪, 孙得川. 飞行器气动加热烧蚀工程计算[J]. 兵工学报, 2015, 36(10): 1949-1954. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||