微型汽车离合器摩擦副温度场的有限元分析

论述了使用有限元分析法对微型汽车离合器摩擦副进行温度场分析的理论和方法,并运用有限元分析软件Ansys 11.0对微型汽车离合器的摩擦副进行了温度场分析,同时对分析的结果进行了探讨。     

湿式摩擦离合器摩擦副热特性分析

为了研究湿式多片离合器摩擦副的发热情况,选取其中一对摩擦副,建立了瞬态及稳态热分析有限元模型,将油槽类型转化为当量圆柱体并建立对流换热模型,计算了对流换热系数,并以此为边界条件,计算不同时间下摩擦片与对偶钢片沿径向和轴向的温度分布。同时,针对不同材料及槽型对摩擦副温度的影响进行分析,并采用SAE#2试验机,测试了不同材料及槽型的摩擦副温度,与理论分析进行了对比,温度变化趋势一致,误差较小。     

微型汽车离合器摩擦副摩擦因数的研究

论述了影响摩擦因数的因素;设计了一套研究工作载荷和滑动速度对微型汽车离合器摩擦副的摩擦因数影响规律的试验,得出微型汽车离合器摩擦副的摩擦因数随工作载荷的增加和滑动速度的增加均减小,并逐渐趋于稳定的结论。     

液黏调速离合器摩擦副热-结构耦合分析

根据热传导理论,结合热流密度,考虑摩擦片上沟槽的对流换热作用,建立了液黏调速离合器摩擦副的理论模型。根据离合器实际工况,对摩擦副边界摩擦阶段进行数值分析,研究摩擦副不同材料组合下的温度与变形差异。研究结果表明,摩擦副温度场被沟槽分成了不同温度梯度的椭圆块,高温集中在靠近外径处;相同工况下,对偶片材料为30CrMnSiA时温度和变形量最大。摩擦副内外径发生了沿z轴正向和负向位移,整个摩擦副产生碟形翘曲现象。在对偶片外径约束情况下,仅30CrMnSiA未发生塑性变形。这对液黏传动机理和摩擦副主动设计具有指导意义。     

离合器摩擦副表面温度对摩擦因数的影响

通过对某型离合器摩擦副的摩擦学小样试验,研究了离合器在结合的滑动摩擦过程中,摩擦面温度对离合器摩擦材料摩擦因数的影响.采用扫描电子显微镜(SEM),分析了样件的摩擦表面形貌,探讨了产生影响的机制,并从摩擦因数角度探讨了微车离合器起步发抖和烧蚀的主要原因.微车离合器摩擦材料摩擦因数随着摩擦面温度先升高,然后趋于稳定,最后再降低,其稳定工作的温度区间为130～220℃;在摩擦面温度较低的工况下,摩擦因数较低,微车起步时,离合器传递的扭矩不足以克服道路阻力,引起微车起步发抖的现象;而在摩擦面温度过高的工况下,离合过程中,摩擦因数较低,传递扭矩效率低,导致离合器滑磨时间过长,引起烧蚀现象.     

基于有限单元法湿式离合器摩擦副温度场分析

温度对湿式离合器摩擦副的性能和寿命具有重要影响。针对某款变速箱湿式离合器的工作接合过程,以一档离合器为例,结合热分析和有限元理论分析,对摩擦生热过程中的热传导和热流密度进行分析,确定热传导边界条件和初始条件,并建立湿式摩擦副的温度分布函数,获得不同结合次数温度分布。基于ANSYS瞬态热分析模块,根据摩擦生热原理,建立摩擦副分析模型,获得工作过程中温度分布规律;对不同时间情况下,主、从片的温度分布进行分析;对比分析不同的油槽花纹与从动片尺寸对温度场的影响。对比分析结果可知:油槽花纹与其尺寸的选择对温度场分布影响较大;双圆弧形油槽综合最优;模型分析和理论分析结果的一致性验证分析方法的正确性;通过改变摩擦副材料物理属性、结构尺寸和加载条件来分析其他工况情况,进而得出不同条件下摩擦副温度分布的情况。     

盘式制动器摩擦副热力场应力场耦合分析

盘式制动器以制动平稳、制动感良好等优点在汽车上得到广泛应用。其摩擦副温度、应力等多场耦合是设计和选材的重要参考。根据其结构特点和工作性能,以摩擦副的多场耦合为分析对象,建立其三维分析的有限元模型,采用非线性相关理论和分析方法,对制动器的工作过程进行模拟分析。分析结果可知制动器摩擦副的多场分布规律,在制动器的轴、径等两个方向上,温度场存在着明显的温度变化,与之对应的也有非常大的热应力。采用制动器实验进行模型验证,实测温度变化曲线与温度仿真曲线变化趋势一致,证明所建立的制动器仿真模型及分析结果的准确性与可靠性,为同类研究提供参考。     

工况条件对微型汽车离合器摩擦副摩擦因数的影响

分析了影响摩擦因数的因素,设计了一套试验方案,在高温摩擦磨损试验机上研究了工况条件对微型汽车离合器摩擦副摩擦因数的影响规律.结果表明:微型汽车离合器摩擦副的摩擦因数随工作载荷和滑动速度的增加先减小,然后逐渐趋于稳定;随着温度的上升,摩擦副的摩擦因数先下降,当温度上升到摩擦片的软化温度时,摩擦因数开始回升,当温度继续上升到摩擦片的分解温度时,摩擦因数又开始下降.     

单锥环同步器摩擦副热结构耦合特性分析

为了研究工况参数和结构参数对单锥环同步器摩擦副温度场和应力场的影响规律,结合同步器实际结构和工作条件,运用Abaqus软件建立摩擦副热-结构的有限元分析模型,采用直接耦合法及控制变量法对单锥环同步器换挡过程中的温度场和应力场进行分析。研究结果表明,单锥环同步器摩擦副的转速差、滑摩时间及接合正压力的增加都使其温度升高和应力增大,其中,增大正压力对其影响尤为显著;初始温度降低不改变同步换挡过程的温升量,但同步环应力显著下降。摩擦锥面锥角减小使温度和应力减小,而同步环内径减小使相同条件下的温度和应力增大。摩擦副温度沿轴向和径向呈递减趋势,沿周向呈均匀分布。     

液体粘性调速离合器中摩擦副的调速分析

介绍了液体粘性调速离合器中摩擦副的工作机理。在调速范围内 ,液体粘性调速离合器中摩擦副往往在流体润滑、混合润滑、边界润滑直到直接接触的工况条件下工作 ,不同的工况以及负载对液体粘性调速离合器的输出转速和输出转矩有很大的影响。采用表面粗糙度的平均模型 ,以及GT微凸体接触模型 ,对液体粘性调速离合器在调速过程中摩擦副所涉及的工况进行了分析讨论。提出了在稳态条件下 ,输出转速与输出转矩的计算方法。     

离合器摩擦片摩擦性能影响因素研究

通过对不同纤维增强剂配制的摩擦片进行摩擦学小样试验、定速式摩擦试验以及台架试验,研究了温度、相对滑动速度、离合循环次数等外部因素以及增强剂成分等内部因素对摩擦副的摩擦性能与磨损性能的影响.试验表明:芳纶包心纱作为增强剂制得的摩擦片,摩擦性能和耐磨损性能较好;温度、相对滑动速度以及离合循环次数均对摩擦副的摩擦系数具有较大的影响.     

自调式离合器膜片弹簧优化设计及有限元分析

自调式膜片弹簧离合器通过一套补偿机构,使离合器在使用过程中自动调节补偿由于摩擦片磨损而引起的工作压紧力变化。针对某型皮卡车的自调式膜片弹簧离合器中的关键元件膜片弹簧进行了优化设计,并利用MATLAB软件对优化数学模型进行设计计算。从膜片弹簧弹性特性曲线优化前后对比得出,当形变量相同时,得出的压紧力明显减少,使离合器操纵轻便舒适,充分展示了优化设计方法的优势。最后利用CATIA软件对膜片弹簧进行了有限元分析,达到了设计目标。     

基于ANSYS的离合器压盘有限元设计

离合器是汽车传动系中的重要总成,压盘是离合器的主要零件之一,对离合器性能具有很大的影响.采用有限元技术对离合器压盘进行设计研究.基于建立的压盘实体模型,进行有限元分析,得出了热载荷下压盘的应力分布及变形情况.根据分析结果对压盘的摩擦面进行改进设计,得出了合理的压盘设计方案.     

离合器摩擦片热变形有限元分析

建立了摩擦离合器接合过程热分析数学模型,并利用有限元技术对离合器外摩擦片进行了热变形分析,结果显示离合器外摩擦片在一定工况条件下会发生翘曲变形,与实际外摩擦片变形情况一致,证明了热变形分析的正确性.该分析也为摩擦离合器安全工作提供了一定的理论依据.     

基于有限元的机床导轨热误差分析

机床热误差是影响高精密机床加工精度的重要因素之一,而目前对机床热误差的分析比较少,以机床导轨为研究对象提出了一种结合有限元理论的导轨热误差确定方法,将数值模拟技术和实际测量实验相结合,利用实验测量数据修正有限元分析边界条件,从而得到准确的导轨热变形计算结果,证明了该热误差确定方法应用到实际机床导轨热误差确定和补偿方面的...     

转炉托圈热应力的有限元分析

介绍了一种将实测得到的温度场施加到有限元模型上、并进行转炉托圈热应力有限元分析的方法,该方法以实测数据为基础,所确定的温度场更接近于实际温度场,计算出的热应力结果精度更高、更真实.     

基于Solid works摩擦片式离合器有限元分析

汽车离合器具有传递扭拒、减振和防止传动系统过载的作用.基于有限元理论,运用ANSYS软件对摩擦片式离合器进行了三维造型及数值分析,得到了使用不同材料的摩擦片时离合器中关键件的应力、应变分布规律,分析结果可为汽车离合器设计提供理论依据.     

双圆弧齿轮传动的有限元热分析

综合利用传热学、摩擦学和齿轮啮合理论,建立双圆弧齿轮热分析计算机模型和有限元模型,运用有限元法,计算在稳定负荷下运转并处于热平衡状态的双圆弧齿轮本体温度和热变形,分析双圆弧齿轮温度场和热变形的变化规律。     

Development of thermal models of footwear using finite element analysis

Thermal comfort is increasingly becoming a crucial factor to be considered in footwear design. The climate inside a shoe is controlled by thermal and moisture conditions and is crucial to attain comfort. Research undertaken has shown that thermal conditions play a dominant role in shoe climate. Development of thermal models that are capable of predicting in-shoe temperature distributions is an effective way forward to undertake extensive parametric studies to assist optimized design. In this paper, two-dimensional and three-dimensional thermal models of in-shoe climate were developed using finite element analysis through commercial code Abaqus. The thermal material properties of the upper shoe, sole, and air were considered. Dry heat flux from the foot was calculated on the basis of typical blood flow in the arteries on the foot. Using the thermal models developed, in-shoe temperatures were predicted to cover various locations for controlled ambient temperatures of 15, 25, and 35 degrees C respectively. The predicted temperatures were compared with multipoint measured temperatures through microsensor technology. Reasonably good correlation was obtained, with averaged errors of 6, 2, and 1.5 per cent, based on the averaged in-shoe temperature for the above three ambient temperatures. The models can be further used to help design shoes with optimized thermal comfort.