高彈性塑料合金聯(lián)軸器溫度場研究.pdf

1、本課題來源于國家自然科學(xué)基金資助項目“新型高性能塑料合金彈性聯(lián)軸器動/靜態(tài)行為機理及設(shè)計方法研究”(基金號:51175525/E0506),該項目同時得到重慶大學(xué)機械傳動國家重點實驗室自主研究基金資助。隨著機械工業(yè)及國防事業(yè)的發(fā)展,我國對用于車輛、艦船、國防武器等動力傳動系統(tǒng)中的高性能聯(lián)軸器的需求日益增大。采用塑料合金B(yǎng)TG材料的高彈性塑料合金聯(lián)軸器,具有減振、降噪、可靠、傳遞扭矩大等優(yōu)點。由于摩擦產(chǎn)熱和粘彈性損耗產(chǎn)熱,高彈性聯(lián)軸器局部

2、聚熱,導(dǎo)致塑料合金承受高熱負荷,承載能力下降。此外,BTG塑料合金過高的溫升還會引起表層材料熱應(yīng)變,進而嚴重影響傳動性能。因此,研究該新型聯(lián)軸器的溫度場問題具有重要的現(xiàn)實意義。
　　本文首先綜合國內(nèi)外聯(lián)軸器以及摩擦溫升等方面的研究,了解溫度場研究現(xiàn)狀,并簡要介紹有限元分析理論?；趥鳠釋W(xué)、摩擦學(xué)、接觸力學(xué)、粘彈性損耗等理論,利用MATLAB數(shù)值分析軟件計算摩擦熱流、粘彈性損耗以及表面對流換熱系數(shù),利用 WORKBENCH模擬溫度場

3、,數(shù)值分析結(jié)合有限元模擬仿真對新型聯(lián)軸器本體溫度場進行系統(tǒng)的分析。主要研究內(nèi)容如下:
　?、偻ㄟ^試驗研究嚙合面間(鋁合金與 BTG塑料合金)的摩擦因子與摩擦速度、壓力的變化規(guī)律,獲得正常工況下摩擦因子的變化范圍;
　?、谟嬎憷碚摴较聡Ш厦鏌崃髅芏确峙湎禂?shù);建立接觸齒面平均接觸應(yīng)力模型,基于該模型推導(dǎo)平均接觸應(yīng)力公式;
　?、蹖β?lián)軸器表面進行對流換熱分析,精確計算聯(lián)軸器齒面的摩擦熱流密度及聯(lián)軸器表面區(qū)域的對流換熱系數(shù);