濕式摩擦離合器熱流耦合動態(tài)仿真及帶排轉矩預測.pdf

1、大型船用倒順離合型齒輪箱中濕式多片摩擦離合器一般成對安裝,當一個處于接排狀態(tài)時,另一個處于脫排狀態(tài)。研究發(fā)現,離合器過熱不僅可能出現在接排過程中,脫排狀態(tài)下也可能因摩擦片滑摩或潤滑油剪切導致離合器過熱,并產生較大的帶排轉矩,造成能量損失。因此,開展脫排狀態(tài)下離合器分片過程模擬及帶排轉矩預測,對解決離合器過熱問題,提高離合器效率具有重要的理論意義及工程應用價值。
　　本文課題來源于重慶大學機械傳動國家重點實驗室自主研究課題。針對脫排

2、狀態(tài)下空轉時的濕式多片摩擦離合器,進行流場動態(tài)模擬及帶排轉矩預測,主要研究工作如下:
　　①在ANSYS/CFX軟件中,建立了離合器潤滑油流場的參數化有限元模型,結合離合器片瞬態(tài)運動方程,采用動網格技術對離合器流場仿真,研究了離合器分片過程流場動態(tài)特性及分片彈簧對分片狀態(tài)的影響,得出分片彈簧有利于油層厚度的均勻分布。
　　②以流場仿真分析所得的實際油路模型為研究對象,結合油層剪切發(fā)熱原理,采用熱流耦合分析方法,計算離合器潤滑

3、油溫度場,得出油溫隨空轉速度的升高而升高,隨流量的增加而降低。
　　③建立了含徑向油槽的片間潤滑油層流體動力學模型,基于牛頓內摩擦原理,仿真分析了離合器的帶排轉矩。結果表明摩擦片上的油槽使帶排轉矩減小,且隨空轉速度的升高而增大,隨溫度的增加而減小。
　　④以離合器片及片間流體為研究對象,結合計算流體動力學、傳熱學及結構熱彈變形理論,采用熱流固耦合分析方法,計算了離合器空轉過程中摩擦副的流場、溫度場、應力場及位移場,得出油壓隨