盘式制动器瞬态温度场与摩擦因数分析

根据盘式制动器的实际几何尺寸,考虑热源的移动与变速度的影响,建立紧急制动工况下三维瞬态非循环对称有限元模型,分析紧急制动过程中制动盘瞬态温度场的分布。结合摩擦因数随温度变化特性,分析制动过程中摩擦因数变化情况。分析结果表明:制动开始时,制动盘温度迅速升高,达到最高温度265.58℃后,又缓慢下降。高温区集中在摩擦面表层,且在轴向和径向上温度梯度较大,而在周向上的温度梯度相对较小;紧急制动过程中,摩擦因数变化相对稳定,没有出现明显的热衰退。     

基于均匀压力法的某制动盘瞬态温度场研究

制动盘在紧急制动过程中的瞬态温度场及其分布情况对制动器的寿命及制动性能有着重大的影响。提出了使用分段二次插值法来确定摩擦副周向接触弧长及热流分配系数与径向位置的关系;在此基础上,使用均匀压力法来确定作用在摩擦面上的热流密度;比较了2种不同热载荷确定方法得到的温度场分布。计算结果表明:周向接触弧长随径向位置呈先增大后减小的变化规律,且变化量较大,而热流分配系数与其相反;在制动第13.307 s时,盘面温度达到最大值227.03℃;制动盘径向和轴向方向上温度梯度较大;较取平均摩擦半径处的周向接触弧长和热流分配系数,温度峰值要高出19.82℃;所设计的制动盘符合工程初始设计要求。     

固体吸附制冷吸附床数值分析及强化传热技术

建立了固体吸附制冷吸附床的物理模型和数学模型,通过数值分析得到床层温度分布及其各点温度随时间的变化情况,并分析吸附剂的物性参数、换热流体流速、温度和床层初始温度参数变化对床层温度分布的影响.结果表明,吸附剂的物性参数对床层温度分布影响显著;换热流体流速、温度和床层初始温度对床层温度影响不大,但影响换热效率和传热速率.在径向上床层温度存在着较大的温度梯度,但在轴向上温度分布比较均匀.在吸附剂的物性参数中,导热系数影响最大,其次是密度和比热容.因此为了提高传热效率,应增大吸附剂的导热系数,选取具有较小密度和比热容的吸附剂.     

湿式摩擦离合器摩擦片油槽对瞬态传热的影响

计算了湿式摩擦离合器摩擦片的热流密度和对流换热系数,建立了考虑油槽结构的摩擦片三维瞬态热传导有限元模型.借助ANSYS软件,分析了不同油槽宽度摩擦片的瞬态温度场,给出了摩擦片最高温度随时间的变化曲线和径向温度分布规律.结果表明,摩擦片最高温度出现在结合时间段中间附近,随油槽宽度增加摩擦片最高温度略有降低;由于油槽的影响,摩擦片径向温度呈阶跃分布,结合完成后摩擦片表面出现椭圆形热斑.     

基于有限元的矿井盘式制动器的制动盘温度分布分析

矿井盘式制动器在制动过程中温度分布对制动效率影响明显,通过有限元仿真方法重点分析了制动盘的径向、周向与轴向温度曲线特征,研究结果表明:进入盘闸制动阶段后,摩擦副表面将会受到外部的压应力作用,导致接触表面形成热应力。受盘闸的结构特点与摩擦副的材料性能影响,制动盘的表面将会形成明显的温度梯度,导致局部应力显著增加,使盘闸的制动性能减弱。随着制动过程到达末期时,接触面将处于一个相对稳定的温升状态,同时非接触区的温度将一直呈现上升趋势。本研究成果对提高制动器的工作效率具有重要的理论价值。     

制动工况下风电偏航摩擦片热力耦合特性*

为探讨兆瓦级风力发电机偏航制动器在低速、重载工况下出现摩擦片失效的原因,利用直接热力耦合法模拟偏航摩擦片在制动工况下的等效应力和温度变化特性,采用正交试验法,通过直观分析与方差分析研究偏航压力、偏航速度、摩擦因数对摩擦片的最大等效应力和最高温度的影响。结果表明：摩擦片的等效应力和温度随着偏航压力的增大而增大,摩擦片入口处存在应力和高温集中;偏航压力对摩擦片的最大等效应力和最高温度的影响最大,摩擦因数的影响次之,偏航速度的影响最小;偏航压力、偏航速度、摩擦因数对最大等效应力的影响权重比分别为1、0.06、0.48,对最高温度的影响权重比分别为1、0.91、0.97。通过合理选择偏航运行工况,可以缓解摩擦片的等效应力和温度分布的交变集中区,从而延长摩擦片使用寿命,进而为偏航制动器的设计提供理论指导和数据参考。     

基于有限元法的湿式离合器热结构耦合分析

运用ANSYS有限元分析软件,采用间接耦合方法,对湿式离合器摩擦片在滑摩过程中的温度场、应力场进行仿真计算和分析。计算过程考虑了摩擦热在摩擦片和对偶钢片间的分配情况、摩擦片和外界空气的热交换,并考虑了各种位移约束。研究结果表明:在滑摩过程中摩擦片的最高温度和最大应力均出现在摩擦表面,0.11 s时达到最高温度149℃,0.10 s时达到最大等效应力133 MPa;沿径向,温度先升高后降低,最高温度靠近外端面,中间部分应力较大,两侧应力较低,存在较大的应力梯度;增大摩擦因数和压力,接合时间缩短,热流密度增加,摩擦片的最大温度和最大等效应力均相应增加。     

制动过程中闸片材料与制动盘温度关系试验研究

为探讨碳/陶制动盘与不同闸片材料的匹配性,对碳/陶制动盘分别与碳/陶复合闸片、铜基粉末冶金闸片和铁基粉末冶金闸片组成的摩擦副进行制动试验,研究了在制动过程中盘面各点瞬时温度、最高温度、闸片温度与制动工况的关系。结果表明：碳/陶制动盘与碳/陶复合闸片摩擦副温度及温度梯度均高于其他2种摩擦副,其温度梯度在低速制动时随压力的增加而明显增加,当制动速度较高时,温度梯度并没有随压力的增加而增加;对于碳/陶制动盘与铜基和铁基粉末冶金闸片摩擦副,随制动速度和压力的提高,盘面温度梯度变化不明显。原因在于材料导热性和起始摩擦因数决定了盘面的散热能力和制动功率,碳/陶制动盘与碳/陶复合闸片摩擦副因较高的起始摩擦因数以及较低的导热性,其制动功率高和散热能力低,导致盘面温度持续升高。     

盘式制动摩擦片摩擦磨损特性的研究

进行了纤维增强合成摩擦片和现用合成摩擦片与QT450制动盘配副的制动摩擦试验,记录了制动过程中摩擦系数、磨损量与制动盘温度的变化情况,采用偏振光显微镜分析了磨损表面形貌.结果表明:纤维增强合成摩擦片的平均摩擦系数小于现用合成材料摩擦片,但摩擦系数稳定且耐磨性略高于现用合成材料摩擦片;在模拟制动工况下,纤维增强合成摩擦片比现用合成材料摩擦片所引起的制动盘温升略高;但都仍低于材料的热衰退温度。     

滑动摩擦温度场的非线性分析

利用三维经典热传导理论对环-面滑动摩擦副温度分布模型进行研究,以紫铜和铸铁为例,在ANSYS中模拟分析其摩擦生热过程,求解温度瞬态分布及接触区温度的变化趋势,并与相同条件下的实验数据进行对比。结果表明:建立的有限元模型能够较好地模拟滑动摩擦生热过程;材料的密度、比热容及导热率对摩擦温度场均存在一定影响,对于密度和比热容相近的紫铜和铸铁2种试样,前者由于导热率高,温度扩散迅速,温度分布梯度明显小于后者。     

叶切面最大厚度数值计算与应用

以叶切面最大厚度的数值计算方法为基础,探讨叶切面最大厚度计算的计算机实现,介绍叶切面厚度数值计算法的应用实例.     

Natural frequencies of vibration of a class of solids composed of layers of isotropic materials

In a recent paper, the Ritz method with simple algebraic polynomials as trial functions was used to obtain an eigenvalue equation for the free vibration of a class of homogeneous solids with cavities. The method presented is here extended to the study of a class of non-homogeneous solids, in which each solid is composed of a number of isotropic layers with different material properties. The Cartesian coordinate system is used to describe the geometry of the solid which is modelled by means of a segment bounded by the yz, zx and xy orthogonal coordinate planes and by two curved surfaces which are defined by fairly general polynomial expressions in the coordinates x, y and z. The surface representing the interface between two material layers in the solid is also described by a polynomial expression in the coordinates x, y and z. In order to demonstrate the accuracy of the approach, natural frequencies are given for both a two- and three-layered spherical shell and for a homogeneous hollow cylinder, as computed using the present approach, and are compared with those obtained using an exact solution. Results are then given for a number of two- and three-layered cylinders and, to demonstrate the versatility of the approach, natural frequencies are given for a five-layered cantilevered beam with a central circular hole as well as for a number of composite solids of more general shape.     

活塞销孔加工工艺的改进

我公司于８０年代末引进Aspera公司年产８０万台冰箱（冷柜）压缩机生产线及软件技术，在压缩机加工中，活塞销孔（如图１所示）的加工是难点之一。用镗床加工，质量一直难以达到要求，废品率很高。后来我们将Aspera公司的加工工艺即精镗后滚光改为精镗后用金刚石铰刀粗、精铰孔，由此解决了这个技术难题。（１）原意大利Aspera公司工艺简述其工艺流程为：钻６．５通孔→扩孔至７＋０．１→粗镗７．４７３＋０．０３６、圆柱度０．０１→精镗至７．９３５＋０．００６、圆柱度０．００２→滚光７．９３８＋０．００６、圆柱度０…     

广州地铁APM列车制动机理分析

根据广州市珠江新城旅客自动运输系统(APM)列车的运行特点,介绍APM列车制动系统的制动方式及其特点,分析APM列车动态制动和摩擦制动的工作机理及其区别和联系,阐明APM列车制动系统的电控制过程和气控制过程,从而为APM列车制动系统的维护和管理提供一定的依据.     

Development of sclerometric method of studying activation of parameters of damage and fracture of friction deformable surfaces

The article presents a brief review of the wear models based on the kinetic thermofluctuation approach. The materials were developed using SamGTU sclerometric programming software and a set of instruments developed at Samara Engineering University for assessing the parameters of kinetic thermoactivation for surface fracture deformed by friction. The first obtained results of assessments and the estimated prediction of wear resistance exemplified by tribocouple of the aircraft chassis are presented.     

盘丝极心偏对三爪自定心卡盘找标精度影响的分析

三爪自定心卡盘作为机床的主要附件,已有一百多年的发展历史,尽管目前随着数控技术的不断发展,越来越多地需求高速动力卡盘,但三爪自定心卡盘目前仍有一定的市场。 要保证卡盘可靠地夹紧工件,必须使其有可靠的夹持精度;要保持卡盘的精度,必须要严格控制各零部件公差及误差,如盘丝的极心偏。 　　极心偏是形成圆的渐开线的基圆圆心 (极心 )与盘丝内孔中心不同心所造成的偏差值。它对卡盘精度的影响分两种情况,一是卡爪夹持弧采用配磨,二是卡爪夹持弧采用单磨。本文主要探讨配磨时的影响。 　　卡爪夹持弧采用配磨,即每台卡盘整体…     

圆柱面素线的直线度公差带解析

详细分析了圆柱面素线的直线度公差带在新旧标准中定义和解释的区别，并从对圆柱面素线实际要素检测的角度，提出了推行新标准的实际意义。     

双丝杠驱动机构同步分析

介绍了双丝杠驱动机构工作原理,论述了双丝杠运动产生不同步的原因以及如何判定与解决同步问题。     

膨胀套导向机构的设计

通过分析膨胀套在实际使用产生滑移受阻现象、卡死现象原因的实质,并在分析产生问题原因的基础上提出了改进措施即：增加导向机构。     

柴油机连杆疲劳失效的影响因素分析

运用有限元方法与疲劳寿命预测理论,对柴油机连杆在疲劳耐久性试验条件下的三维应力分布和疲劳寿命进行了数值模拟。通过对比连杆疲劳试验与寿命预估结果,结合连杆疲劳断口的微观分析,表明残余压应力使疲劳裂纹源的位置向连杆次表层推移,对高强度连杆的疲劳寿命具有重要影响。