分离式离合器摩擦副有限元热分析研究_白玉江

湿式离合器冷却系统的数值仿真

ｃｏｏｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍｕｎｄｅｒｓｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｆｉｒｃｔｉｏｎｐｉｅｃｅｓｏｆｗｅｔｃｌｕｔｃｈｅｓ，ｔｈｅｃｏｏｌｉｎｇｍｏｄｅｌｏｆｔｗｏｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｗｅｒｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｗｉｔｈ
程。分析两种结构的压力和温度分布，结果表明油路结构对冷却效果影响显著。采用偏心轴输送冷却液的方式将得到更均
匀的油压分布，冷却后摩擦片温度更低，冷却效果更加优越。关键词：湿式离合器；冷却；温度；离心轴中图分类号：ＴＨ１３３．４文献标识码：Ａ文章编号：１００１ — ３８８１（２０１３）１７—１４６— ３ＮｕｍｅｒｉｃａｌＳｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｎＣｏｏｌｉｎｇＳｙｓｔｅｍｏｆＷｅｔＣｌｕｔｃｈ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｅｄｏｎｇｏｖｅｒｎｉｎｇｅｑｕａｔｉｏｎｓｏｆｉｎｃｏｍｐｒｅｓｓｉｂｌｅｌｆｕｉｄａｎｄｔｈｅＲＮＧｋ－ｅｔｕｒｂｕｌｅｎｃｅｈｙｄｒｏｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌ，ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅ
ｔｈｅｈｅｌｐｆｒｏｍｔｈｅｈｙｄｒｏ．ｓｏｆｔｗａｒｅｏｆＡＮＳＹＳ／ＩＣＥＭ、ＣＦＸ．ｔｈｅｉｆｎｉｔｅｅｌｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ（ＦＥＭ）ｆｏｒｔｒａｎｓｉｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｗａｓｅｍ—

摩擦生热的仿真分析

摩擦生热的仿真分析韩建伟;鲁后国;李华伟【摘要】利用摩擦热产生塑形变形进行深孔无屑加工,不仅节省材料,而且可以获得高性能的工件.摩擦热深孔成形的热力分析是该工艺技术的一个关键问题.利用LS-DYNA动力有限元分析软件建立圆柱钻头和球形钻头的滑动摩擦副热结构耦合模型,分别计算了模型的温度场以及热应力场.摩擦过程中,最高温度在接触面外侧,温度从外侧向中心逐渐降低,球形钻头由于受力集中,更符合后期钣金深孔冲压成形要求.通过摩擦生热达到一定温度,为进一步研究摩擦热加工深孔工艺奠定了基础.【期刊名称】《汽车工程师》【年(卷),期】2014(000)001【总页数】3页(P30-32)【关键词】摩擦热;深孔成形;有限元模型;温度;应力;仿真;球形钻头;圆柱钻头【作者】韩建伟;鲁后国;李华伟【作者单位】江淮汽车技术中心;江淮汽车技术中心;江淮汽车技术中心【正文语种】中文摩擦热成型加工技术中一个关键问题就是力热分析。

各国学者对摩擦副接触面温度进行了大量的研究工作[1-2]。

由于接触表面的最高温度是在接触处瞬时形成的闪现温升，而且接触体在运动，因此，要精确地测出闪温十分困难。

摩擦热与热变形的耦合过程中，热、力和变形的相互关系十分复杂，目前选择二维轴对称有限元模型解决这种问题[3]，但对实际温度和应力的变化情况计算误差很大[4]。

文章通过动力学仿真软件LS-DYAN建立三维有限元模型并进行动力学仿真分析，研究在摩擦热和力场的耦合作用下，接触区温度变化及应力变化特性。

1 有限元基础1.1 有限元热分析假设条件为了仿真问题易于处理，且不失去其意义，做6个假设：1）忽略泄漏所带走的摩擦热；2）忽略因热辐射导致的热损失；3）认为各层材料的参数都是各向同性的；4）与整体摩擦热相比，磨屑带走的热量很小，可忽略不计；5）对流换热产生于试样的四周，换热系数与温度及试样的空间位置无关；6）上下试样材料的体积质量随温度的变化比较小，忽略体积质量随温度的变化。

表面凹坑对活塞_缸套摩擦生热过程的影响

通过表面微观结构的设计 ,如缸套工作表面加工的几何形态结构[122] ,可以形成良好的油膜 , 从而可提高活塞2缸套摩擦副的润滑效果和耐磨性[3] ;任露泉院士等从仿生学的角度通过对蜣螂等动物非光滑体表的研究 ,提出了生物非光滑脱附、耐磨以及减黏降阻理论并成功应用在犁壁的脱附[4] 、轧辊的耐磨[5] 以及推土板的减黏降阻[3 ] 等技术上。近年来 ,任露泉等通过在活塞表面加工规则凹坑结构达到贮油目的 ,从而提高了活塞与缸套摩擦副的耐磨性[627] 。文献 [ 6 ]对加工有 5 种凹坑的活塞进行了干摩擦试验并考虑了温度对活塞耐磨、耐高温等性能的影响 ,试验表明 ,只考虑活塞与缸套接触而产生的应力场时 ,加工有凹坑的活塞摩擦学特性 (摩擦系数、磨损量等) 并未优于光滑活塞 ;而当考虑由接触应力产生的摩擦热时 ,表面具有规则凹坑的活塞的摩擦学特性明显优于光滑活塞。本文在该试验的基础上 ,建立活塞与缸套摩擦生热的热应力耦合有限元模型 , 分析凹坑结构对摩擦副接触界面温度分布的影响规律。
收稿日期 :2008209227. 基金项目 :高等学校博士学科点专项科研基金项目 (20050183018) ;吉林大学“985 工程”项目 ;吉林大学研究生创新
基金项目 (200922007) . 作者简介 :孙睿珩 (19782) ,男 ,博士研究生. 研究方向 :计算机应用. E2mail : sdd1102 @163. com 通信作者 :徐涛 (19552) ,女 ,教授 ,博士生导师. 研究方向 :计算力学 ,结构优化. E2mail :xutao @jlu. edu. cn
孙睿珩1 ,徐涛2 ,3 ,左文杰3 ,杨洪秀4 ,刘大有1
(1. 吉林大学计算机科学与技术学院 , 长春 130022 ; 2. 吉林大学汽车动态模拟国家重点实验室 , 长春 130022 ;3. 吉林大学机械科学与工程学院 ,长春 130022 ; 4. 吉林大学工程仿生教育部重点实验室 ,长春 130022)

液体粘性调速离合器摩擦片变形失效研究

热力发电·2003 (12) ρξ
技术交流
发生了较大的翘曲变形 , 使对偶片与粉末冶金摩擦片出现大面积接触 ,因而导致同步传动。
4 结论
1 —直流调速电机 2 —连轴器 3 —扭矩显示记录仪 4 —HVD 装置 5 —转速传感器 6 —液压泵等 (加载装置)
图 6 HVD 试验装置
试验结束后对偶片发生了明显的碟形翘曲变形 , 而且 ,在长时间严重干摩擦产生的巨大热量作用下 , 粉末冶金摩擦片发生了被烧焦的现象 , 即在高温高压的工况下 ,粉末冶金摩擦材料层发生了严重破损。
将上一步中通过数值分析计算得到的摩擦片沿径
向瞬时温度场数据代入式 (6) 、(7) 中 ,按照数值分析中
的插值迭代方法 , 利用 MA TLAB 软件编制计算机程
序对式 (6) 、(7) 进行求解 ,可以得到摩擦片沿径向瞬时周向应力场σθ 曲线和径向应力场σr 曲线 (图 3 、图 4) 。
1 —相对转速差 v = 60 r/ min ,时间 t = 10 s 2 —相对转速差 v = 30 r/ min ,时间 t = 10 s 3 —相对转速差 v = 60 r/ min ,时间 t = 20 s 4 —相对转速差 v = 30 r/ min ,时间 t = 20 s 图 2 摩擦片沿径向瞬时温度场分布计算曲线
4结论一直流调速电机2连轴器3一扭矩显示记录仪一h1装置5一转速传感器6一液压泵等加载装置图6hvd试验装置试验结束后对偶片发生了明显的碟形翘曲变形而且在长时间严重干摩擦产生的巨大热量作用下粉末冶金摩擦片发生了被烧焦的现象即在高温高压的工况下粉末冶金摩擦材料层发生了严重破损
技术交流
液体粘性调速离合器摩擦片变形失效研究
[ 关键词 ] 液体粘性调速 ;摩擦片 ;翘曲变形 ;温度场 ;热应力场

W型金属封严环热力耦合分析及摩擦磨损性能仿真

摘要封严技术是高性能航空发动机研发工作中的重要组成部分，提升密封性能可以提高涡轮机械效率，并且同时改善发动机的运行寿命以及排放水平。

新型金属封严环的出现实现了航空发动机封严技术的重要突破，金属封严环能够适应航空发动机运行时高温高压以及剧烈振动的环境，因此在航空领域得到了极为广泛的应用。

本文所研究的W型金属封严环是一种具有代表性的弹性金属封严环，主要用于压气机组件中相邻静态部件之间轴向间隙的密封。

在本文中通过有限元方法分析了W型封严环在高温高压条件下的强度及密封性能，并对其在密封过程中的摩擦磨损性能进行了仿真分析，可以为金属封严环设计研究提供一定的参考。

同时本文的磨损数值仿真方法也可以用于干滑动磨损的同类型机械产品。

本文主要进行了如下工作：（1）根据W型金属封严环的结构形式及安装特点，对分析模型进行合理简化，建立W型封严环的有限元分析模型，选择封严环材料为高温下具有良好综合性能的GH4169高温合金，并分析在常温条件下W型封严环的轴向刚度以及压缩回弹特性。

（2）根据W型封严环的实际工作环境，确定其热边界条件，分析封严环在工作温度下的温度场、热应力以及位移场的分布情况。

分别通过顺序热力耦合、完全热力耦合方法对W型封严环进行热力耦合分析，对两种耦合方法所得到的仿真结果进行对比分析。

利用完全热力耦合方法，分别分析在不同温度与不同压差条件下封严环的应力变化趋势。

（3）根据Archard理论磨损模型以及简化有限元模型，通过对ABAQUS软件中用户子程序UMESHMOTION的二次开发，建立W型封严环的磨损仿真模型。

对封严环在常温工况、高温工况和实际工况条件下的磨损性能进行仿真分析，对比分析工况参数温度和压差对封严环磨损性能的影响。

最后根据仿真结果对W 型封严环的磨损机理进行简要分析。

关键词：W型金属封严环；密封性能；接触应力；热力耦合分析；磨损仿真AbstractSealing technology is one of the important components in the research and development of high-performance aero-engine.Improving sealing performance increases turbine mechanical efficiency while improving engine operating life and emissions levels. The emergence of the new metal sealing ring has achieved an important breakthrough in the aero-engine sealing technology. The metal seal ring can adapt to the environment of high temperature and high pressure and severe vibration during the operation of the aero-engine, so it has been widely used in the aviation industry.The W-shaped ring studied in this paper is a representative elastic metal seal ring and mainly used for the sealing of the axial gap between adjacent static components in the compressor assembly. In this paper, the strength and sealing performance of W- shaped seal ring under high temperature and high pressure conditions are analyzed by finite element method, and the wear performance in the sealing process is simulated, which can provide certain reference for the design and research of metal sealing. At the same time, the wear numerical simulation method of this paper can also be used for dry sliding wear of the same type of mechanical products.The main contents are as follows:(1) According to the structural form and installation characteristics of the W-shaped metal seal ring, the analytical model is rationally simplified, the finite element model of the seal ring is established, and the GH4169 superalloy with good comprehensive performance at high temperature is selected as the material for the seal ring. The axial stiffness and compression rebound characteristics of the W-shaped ring under normal temperature conditions are analyzed.(2) According to the actual working environment of the W-shaped seal ring, the thermal boundary conditions are determined, and the temperature field, thermal stress and displacement field distribution of the seal ring at the working temperature are analyzed. The sequential coupled thermal-mechanical and fully coupled thermal-mechanical of the W-shaped seal ring are carried out respectively, and the simulation results of the two methods are compared. The fully coupled thermal-mechanical method is used to analyze the stress trend of seal ring under different temperature andpressure conditions respectively.(3) According to the Archard theoretical wear model and the simplified finite element model, the wear simulation model of the W-shaped seal ring is established by the secondary development of the user subroutine UMESHMOTION in the ABAQUS. The wear performance of the seal ring under normal temperature conditions, high temperature conditions and actual working conditions are analyzed, and the effects of temperature and pressure on the wear performance of the seal ring are compared. Finally, based on the simulation results, the wear mechanism of the W-shaped seal ring is analyzed briefly.Key Words: W-shaped metal seal ring; Seal performance; Contact stress; Thermal-mechanical coupling analysis; Wear simulation目录学位论文原创性声明和学位论文版权使用授权书 (I)摘要..................................................................................................................... I I Abstract. (III)第1章绪论 (1)1.1论文的研究背景和意义 (1)1.2 W型金属封严环国内外研究现状 (2)1.2.1 W型封严环性能分析研究现状 (2)1.2.2 W型封严环热力学分析研究现状 (4)1.3磨损数值仿真研究现状 (4)1.4论文主要研究内容 (6)第2章热分析及磨损仿真理论基础 (8)2.1热分析理论基础 (8)2.1.1温度场的计算微分方程 (8)2.1.2 热力耦合分析理论 (8)2.2磨损的概述 (9)2.3磨损仿真方法的实现 (10)2.3.1网格重构技术 (10)2.3.2磨损量计算模型 (11)2.3.3磨损方向的确定 (12)2.3.4磨损仿真方法实现 (13)2.4本章小结 (14)第3章W型金属封严环有限元模型 (16)3.1 W型金属封严环设计基础 (16)3.1.1封严环的设计原则 (16)3.1.2 W型封严环的结构 (16)3.2 W型金属封严环的有限元模型建立 (18)3.2.1材料选择 (18)3.2.2模型的简化 (19)3.2.3模型的非线性与接触设置 (20)3.2.4网格划分 (20)3.2.5载荷与边界条件 (21)3.3 W型金属封严环常温下轴向刚度计算 (22)3.4 W型金属封严环常温压缩回弹性能分析 (23)3.5本章小结 (24)第4章W型金属封严环热力耦合分析 (25)4.1热力耦合分析方法 (25)4.2 W型金属封严环顺序热力耦合分析 (25)4.2.1热边界条件的确定 (25)4.2.2温度场分析 (27)4.2.3热应力和位移场分析 (27)4.2.4顺序热力耦合分析 (29)4.3 W型金属封严环完全热力耦合分析 (32)4.3.1温度场分析 (32)4.3.2热应力和位移场分析 (33)4.3.3完全热力耦合分析 (35)4.4热力耦合方法对比 (36)4.5工况参数对封严环性能的影响 (37)4.5.1温度对W型金属封严环性能的影响 (37)4.5.2压差对W型金属封严环性能的影响 (38)4.6本章小结 (39)第5章W型金属封严环的磨损仿真分析 (41)5.1 W型金属封严环磨损仿真模型建立 (41)5.1.1模型简化 (41)5.1.2循环载荷与边界条件 (42)5.1.2接触节点运动约束 (42)5.2常温工况下W型金属封严环磨损仿真分析 (44)5.2.1常温工况下封严环磨损量分析 (45)5.2.2常温工况下W型封严环接触应力分析 (46)5.3高温工况下W型封严环热力耦合磨损仿真分析 (47)5.3.1热力耦合磨损仿真过程 (47)5.3.2热力耦合磨损仿真结果分析 (48)5.4实际工况下W型金属封严环磨损仿真分析 (50)5.4.1实际工况下封严环磨损量分析 (50)5.4.2实际工况下封严环接触应力分析 (51)5.5磨损机理分析 (52)5.6本章小结 (54)总结与展望 (55)参考文献 (57)致谢 (61)第1章绪论1.1论文的研究背景和意义随着现代航空工业以及推进技术的迅速发展，高性能航空发动机的研发技术也呈现加速发展趋势，其中高推重比、高可靠性与低成本、低污染的发展方向将成为一种必然趋势[1]。

基于COMSOL的限矩离合器摩擦片温度场分析

ｆｉｒｃｔｉｏｎｐｌａｔｅ＇ｓｈｅａｔｌｆｕｘｄｅｎｓｉｔｙ，ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｉｆｃｉｅｎｔａｎｄｈｅａｔｌｕｆｘｄｉｓｔｉｂｒｕｔｉｏｎｃｏｅｆｉｃｉｅｎｔ；ｃｏｎｓｉｄｅｉｒｎｇｔｈｅｏｉｌｇｏｏｒｖｅｓｔｕｃｒｔｕｒｅ，ｉｔｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｓｔｈｅ３Ｄｔｒａｎｓｉｅｎｔｈｅａｔｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｆｉｃｒｔｉｏｎｐｌａｔｅ．ＡｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｉｅｌｄｆｏｆｉｒｃｔｉｏｎｐｌａｔｅｂｙＣＯＭＳＯＬ，ｓｉｍｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｔｒａｎｓｉｅｎｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｆｅｌｄｉｎｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｂｏｎｄｉｎｇｆｏｆｉｒｃｔｉｏｎｐｌａｔｅ，ｄｒａｗｉｎｇｔｈｅｌａｗｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｄｉｓｔｉｒｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｆｒｉｃｔｉｏｎｐｌａｔｅａｎｄｐｒｏｖｉｄｉｎｇｃｅｒｔａｉｎｔｈｅｏｙｒｂａｓｉｓｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｔｈｅｔｏｒｑｕｅｌｉｍｉｔｉｎｇｃｌｕｔｃｈｆｉｒｃｔｉｏｎｐｌａｔｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｉｍｉｔｉｎｇｔｏｒｑｕｅｃｌｕｔｃｈ；ＣＯＭＳＯＬ；ｆｉｒｃｔｉｏｎｐｌａｔｅ；ｈｅａｔｆｌｕｘ；ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅｈｅａｔｔｒａｎｓｆｅｒｃｏｅｆｉｆｃｉｅｎｔ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｆｅｌｄ

基于Hypermesh汽车离合器有限元分析

设计不合理，再加上其使用频率非常高，致使在传递发动机动力时易产生振动噪声，甚至出Байду номын сангаас 共振现象。文献［］对汽车离合器弹簧膜片进行了分１只
析，没有分析产生振动的原因；献［］及离合器文２涉
的设计和制造工艺分析，也未分析使用过程中的振
第３Ｏ卷第４期
２００８年１２月
南昌大学学报・工科版
ＪｕｎｌｆａｅａｇＵｉｒｔ（ｎｉｅｒｇ＆ＴｃｎｌｙｏｒａｏｎｈｎｎｖｓｙＥｇｅｎＮｅｉｎｉｅｈｏｇ）ｏ
Ｖｏ．０Ｎｏ４１３．
Ｄ２００８
ｆｒｒｏｗａｄ．Ｋｅｏｒｓ：ｉｒｔｎａｏｓｃｕｃｍｏｌａｌｓｓｙＷｄｖｂａｉｎｄｎｉｅ；ｌｔｈ；ｄａｎａｙｉｏ
汽车离合器是中断和传递发动机动力到变速箱
的部件，功用为保证汽车平稳起步和传动系统换其
１汽车离合器建模与分析
１１汽车离合器实体模型建立．
１２
．
汽车离合器有限元模型建立
将离合器实体模型以．ｔ格式通过有限元分Ｓｐ
文章编号：０６— ４６２０）４— ３５— ４１００５（０８００８０
基于Ｈｐｒｓ车离合器有限元分析ｙｅｍｅｈ汽
罗明军，徐高新，舒杨
（南昌大学机电工程学院，江西南昌３０３）３０１摘要：针对某汽车离合器在工作过程中易产生较大振动噪声的问题，建立了汽车离合器各主要零部件的实体模型。将汽车离合器实体模型通过有限元接口技术导人有限元软件，基于Ｈｙｅｓｐｒｈ软件对汽车离合器关键部件ｍｅ

适时四驱多片离合器热问题分析及优化

10.16638/ki.1671-7988.2020.12.024适时四驱多片离合器热问题分析及优化王敷玟，张家彬，徐霖（广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，广东广州511434）摘要：介绍了运用于某适时四驱的轴间多片离合器，针对轴间多片离合器在恶劣工况下容易过热的问题，通过摩擦学及热力学理论，分析多片离合器的热平衡机理，提出多片离合器的温度控制方法，并通过实车进行参数标定，实践表明：提出的温度控制方法能有效抑制多片离合器片温升，从而提升车辆在严苛工况下的连续越野性能，为车辆越野持续性能提升提供解决方案，具有较强的工程应用价值。

关键词：多片离合器；热平衡；温控方法；越野性能中图分类号：U463.211 文献标识码：A 文章编号：1671-7988(2020)12-73-04Analysis and Optimization of Thermal Problem for Real Time Four WheelDrive Multi-disc ClutchWang Fuwen, Zhang Jiabin, Xu Lin( Guangzhou Automobile Group Co., Ltd., Automotive Engineering Institute, Guangdong Guangzhou 511434 )Abstract:Introduced the multi-disc clutch used real time four wheel drive, Aiming at the problem that the multi-disc clutch is prone to overheating under severe conditions, the thermal control of method multi-disc clutch is put forward by analyze the thermal balance mechanism of multi-plate clutches according to tribology and thermodynamic theory, and parameter calibration through real vehicles, the practice shows that the proposed temperature control method can effecti -vely suppress the temperature rise of multi-plate clutch plates, thereby improving the continuous off-road performance of the vehicle under severe conditions, which provide solutions for improve off-road performance of vehicles, and have engineering application value.Keywords: Multi-disc clutch; Thermal equilibrium; Temperature control methods; Off-road performanceCLC NO.: U463.211 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2020)12-73-04前言适时四驱系统是一种主动控制系统，可通过轴间多片离合器根据不同的车辆行驶工况智能决策后桥扭矩输出，使车辆获得优良的动力性、越野性、燃油经济性及操纵稳定性[1-3]。

离合器压盘瞬态热分析与结构改进

第２９卷第２期
２０１３年６月
交
通
科
学
与
ห้องสมุดไป่ตู้
工
程
Ｖｏ１．２９Ｎｏ．２
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＴＲＡＮＳＰＯＲＴＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ
Ｊｕｎ．２０１３
文章编号：１６７４ —５９９Ｘ（２０１３）Ｏ２一ｏＯ９４一Ｏ４
ｃｌｕｔｃｈｐｒｅｓｓｕｒｅｐｌａｔｅｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙａｃｅｒｔａｉｎｃｏｍｐａｎｙ．Ｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｏａｄｓａｎｄｂｏｕｎｄａｒｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓｗｅｒｅａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｍｏｄｅｌｔｏｄｏｔｒａｎｓｉｅｎｔｔｈｅｒｍａｌａｎａｌｙｓｉｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｐｌａｔｅ ’ Ｓｔｈｅｒｍａｌｓｔａｔｕｓｄｕｒｉｎｇｅｎｇａｇｅｍｅｎｔ．Ｉｎｖｉｅｗｏｆｅｎｈａｎｃｉｎｇｔｈｅａｉｒｆｌｏｗａｎｄｃｏｏｌｉｎｇ，ａｎｅｗｐｒｅｓｓｕｒｅｐｌａｔｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｓｕｇｇｅｓｔｅｄ．ＣｏｍｐａｒｅｄｉｔｗｉｔｈｔｈｅｏｒｉｇｉｎａＩｏｎｅ，ｉｔｈａｓａｂｅｔｔｅｒｃｏｏｌｉｎｇａｂｉｌｉｔｙｗｉｔｈｏｕｔｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｉｔｓｗｅｉｇｈｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｌｕｔｃｈ；ｐｒｅｓｓｕｒｅｐｌａｔｅ；ｔｒａｎｓｉｅｎｔｔｈｅｒｍａｌ；ｃｏｏｌｉｎｇ；ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ

重卡离合器压盘热应力有限元分析与改进

重卡离合器压盘热应力有限元分析与改进张凡;鲍际平【摘要】针时某公司生产的Ф430干式膜片弹簧式离合器,为解决其在使用中出现的压盘变形、烧蚀和开裂等导致部分零件提前失效的问题,采用有限元软件ABAQUS,根据起步时压盘的客观工况进行了热应力耦合仿真分析,并依据分析结果提出了空气冷却式压盘改进方案.结果表明,改进后的压盘在减轻质量的同时增加了压盘的刚度和强度,提高了压盘的工作性能.【期刊名称】《林业机械与木工设备》【年(卷),期】2011(039)004【总页数】4页(P23-26)【关键词】离合器压盘;有限元;热应力分析;优化改进【作者】张凡;鲍际平【作者单位】北京林业大学工学院,北京,100083;北京林业大学工学院,北京,100083【正文语种】中文【中图分类】TH133.4离合器是汽车传动系统中的一个重要部件，其直接影响汽车的正常运转和行驶安全。

压盘是离合器的主要零件之一，在滑磨状态下其摩擦片和压盘之间产生滑磨功导致的热应力对离合器性能有很大影响。

由于压盘的热应力受瞬时温度场的影响且压盘本身形状也比较复杂，所以根据传统理论计算该类热传导问题比较困难。

随着计算机技术的发展，有限元分析方法在汽车行业的应用越来越广泛，很多学者对如何进行压盘热应力的分析进行了大量的研究。

其中，张铁山等人建立了压盘的有限元模型，并根据台架温度测试的实际结果施加温度载荷以模拟客观工况；林世裕等人从滑磨功的角度出发，采用ANSYS软件分析了离合器的应力场；张卫波等人分析了离合器压盘工作时应力场对变形的影响；邢预恩等人通过将热流密度作为边界条件，采用通用分析软件来求解应力场；曲艳阳等人提出了综合考虑热传导、热对流对离合器压盘应力场影响的分析思路。

目前，研究人员对压盘热应力分析还存在一些问题。

在没有说明边界条件是如何得到的情况下，直接给出边界条件进行分析探讨，无法合理说明压盘损坏的原因；对于离合器的优化设计也限于局部的结构优化和拓扑优化，没有一定的理论支持，也没有对优化效果进行分析评估。