接触面积和接触方式对制动盘温度场的影响

发布时间：2022-02-11 09:15

　　摩擦块的接触面积和接触方式影响制动盘温度分布及峰值温度,温度场又是决定制动盘服役寿命的重要因素。利用ADINA有限元软件,针对设计的两种接触方式的三角形摩擦块与制动盘组成的摩擦副,数值模拟制动压力0.7MPa、制动速度200km/h工况下,接触面积对制动盘温度场的影响。结果表明,随接触面积的减小,峰值温度时刻与制动结束时的盘面温度小幅度升高。接触方式的不同,会导致盘面温度分布和峰值温度的差别。中间接触方式的接触弧长度长,盘面高温区集中在中部,温度高,径向温度梯度大。两侧接触方式位于两侧的摩擦区生热,利于向盘中部无摩擦区的热传导,使盘面温度均匀程度提高。 

【文章来源】：铁道机车车辆. 2020,40(03)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

摩擦块与制动盘的有限元模型

制动盘与摩擦块几何尺寸见表1。其中三角形摩擦块原始面积为2 973mm2，平均摩擦半径是指三角形摩擦块的外接圆圆心至制动盘圆心的距离，制动盘材料为4Cr5MoSiV1，摩擦块材料为铜基粉末冶金材料，具体参数见表2。模拟制动压力0.7MPa，制动速度为200km/h，制动过程中制动盘温度场分布情况。摩擦系数通过TM-I型惯性缩比试验台实际测试得到，摩擦副初始温度和环境温度为20℃。

图5为制动压力0.7 MPa、制动速度200km/h时，3种接触面积对应的峰值温度时刻的盘面径向温度曲线。可见，3种接触面积的盘面径向温度均表现为明显的双峰状，且位于盘外侧的温度波峰高于内侧的，接触面积越小，温度峰值越高。B60%、B50%、B40%均在盘半径112mm和146mm左右形成两个波峰。B60%的盘面径向最大温差170℃左右，B40%的盘面径向最大温差190℃左右，接触面积越小，径向温度最大温差越大。从盘面位置看，在盘半径90～112mm和146～160mm的区域，接触面积越小，温度越高，且在盘半径146～160mm,3种接触面积的温度偏差程度大于盘半径90～112mm的区域，在盘半径112～146mm左右，接触面积越大，温度越高，3种接触面积的温度偏差程度小。图4 接触面积对制动结束时刻盘面温度的影响（0.7MPa,200km/h)

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3620013