铣刨机液控离合器设计与研究

发布时间：2017-09-07 11:14

  本文关键词：铣刨机液控离合器设计与研究

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【摘要】：铣刨机在公路路面养护施工中的作用越来越突出,国内大型的路面铣刨机多数为国外产品,近年来我国也自主研发了多款大型路面铣刨机,但其关键部件离合器主要依赖进口,为提高铣刨机的国产化水平和产品竞争力,研制开发铣刨机液控离合器是非常必要的。本文以CM2000型铣刨机液控离合器为研究对象,对其进行了设计与研究。首先,在分析国外离合器结构特点的基础上,结合铣刨机工作条件,提出了离合器的设计方案;其次,基于离合器设计理论,结合CM2000型铣刨机发动机大小,对离合器摩擦盘、复位弹簧等关键零件进行了设计计算与校核;然后,采用Workbench软件对定压盘和离合器装配体建立了仿真模型,并进行了强度和刚度校核,分析了初始应力分布规律,验证了结构设计符合要求;最后,建立了离合器接合起步的动力学模型,并基于热传导控制理论,采用Abaqus软件建立了离合器瞬态热应力耦合仿真模型,分析了离合器温度场和热应力场分布规律,结果证明温升和应力满足设计要求。通过对液控离合器设计与研究,可为铣刨机离合器生产制造和优化设计提供一定参考价值。
【关键词】：铣刨机 液控离合器 Workbench仿真 Abaqus仿真 热—应力耦合
【学位授予单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U418.32
【目录】：

• 摘要4-5
• abstract5-9
• 第一章 绪论9-18
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 铣刨系统驱动形式发展历程10-13
• 1.2.1 液压传动10-11
• 1.2.2 链条传动11-12
• 1.2.3 机械皮带传动12-13
• 1.3 铣刨机离合器的应用和研究现状13-16
• 1.3.1 铣刨机液控离合器的应用现状13-15
• 1.3.2 国内部分研究成果15-16
• 1.3.3 国外部分研究成果16
• 1.4 本论文的主要研究内容16-18
• 第二章 铣刨机离合器结构组成及设计方案选择18-28
• 2.1 液控离合器组成与工作原理18-20
• 2.1.1 离合器的组成18-20
• 2.1.2 离合器的工作原理20
• 2.2 离合器的液压控制20-22
• 2.3 电磁换向阀的电气控制22-24
• 2.3.1 带时间继电器的控制装置22-23
• 2.3.2 数字控制装置23-24
• 2.4 拟设计离合器方案选择24-26
• 2.4.1 摩擦片数选择24-25
• 2.4.2 摩擦片工作条件选择25
• 2.4.3 接合状况选择25
• 2.4.4 压紧方式选择25-26
• 2.5 液控离合器设计要求26-27
• 2.6 本章小结27-28
• 第三章 液控离合器关键零件设计与校核28-43
• 3.1 转矩储备系数β的确定28-29
• 3.2 离合器计算转矩mM29
• 3.3 离合器摩擦转矩mM29-31
• 3.4 摩擦副材料的确定31
• 3.5 摩擦盘直径的确定31-32
• 3.6 摩擦副单位压力q的确定32
• 3.7 摩擦副数量的确定32-33
• 3.8 摩擦盘厚度和内外花键的确定33-34
• 3.9 动定压盘的设计34
• 3.10 离合器主要零件的强度计算34-36
• 3.11 离合器活塞的设计36-38
• 3.12 复位弹簧的设计38-39
• 3.13 锥轴联接的设计及校核39-42
• 3.14 本章小结42-43
• 第四章 液控离合器的结构强度仿真分析43-53
• 4.1 液控离合器结构强度对应力分布和摩擦生热的影响43
• 4.2 离合器定压盘刚度和强度仿真分析43-47
• 4.2.1 定压盘的仿真模型建立43-44
• 4.2.2 添加定压盘材料属性44
• 4.2.3 网格划分44-45
• 4.2.4 施加载荷与约束45
• 4.2.5 仿真的后处理分析45-46
• 4.2.6 改进措施46-47
• 4.3 液控离合器装配体压力分布仿真分析47-52
• 4.3.1 装配体强度分析47-49
• 4.3.2 装配体摩擦面接触压力分布分析49-52
• 4.4 本章小结52-53
• 第五章 液控离合器热-应力耦合仿真53-68
• 5.1 离合器接合过程动态建模53-55
• 5.2 热传导数学模型理论55-57
• 5.2.1 热传递的方式55-56
• 5.2.2 热传导控制方程56
• 5.2.3 热分析的初始条件和边界条件56-57
• 5.3 热结构耦合仿真57-67
• 5.3.1 装配体几何模型建立58-59
• 5.3.2 装配体材料定义和截面属性分配59
• 5.3.3 定义接触和约束59-62
• 5.3.4 离合器热应力分析62-67
• 5.4 本章小结67-68
• 结论与展望68-70
• 结论68-69
• 展望69-70
• 参考文献70-74
• 攻读学位期间取得的研究成果74-75
• 致谢75

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本文编号：809206