盘式制动器热结构耦合分析及寿命预测研究

发布时间：2021-06-22 17:14

　　制动性能严重影响着电机车的运输效率,从而影响着煤矿开采的效率。盘式制动器因其结构简单、散热性能优良、制动效率高的特点而被逐渐应用到矿用电机车上,但其制动过程中会产生大量,伴随着会产生磨损、裂纹等一系列问题,同时在矿井条件下要求其最高温度不能高于150°C,所以对盘式制动器进行摩擦热力耦合分析,研究其温度场以及应力场的变化规律,并对其疲劳寿命做出较好的预测具有非常重要的意义。本文针对目前研究所存在的问题,对以下几个方面进行了研究。对盘式制动器的摩擦热力学研究。确定了电机车盘式制动器工况载荷、摩擦副的摩擦机理及接触状态、摩擦力的组成、热传递方式。分析了制动过程中热机耦合的机理及相互耦合过程。基于热传导及热力耦合理论方程,确定了求解的初始及边界条件,并提出了有限元求解方法,为后续的试验测试和仿真分析奠定了理论基础。利用摩擦磨损实验机完成了摩擦副性能参数的测试和分析评价。以制动压力和制动速度为测试变量,摩擦系数为测试目标,研究了不同制动压力和制动速度下摩擦系数的变化规律及其变化机理。结合有限元求解理论方法和试验测试结果完成了盘式制动器热机耦合的模拟分析。基于动态变化下的摩擦系数和对流换热系数,... 

【文章来源】：山东科技大学山东省

【文章页数】：77 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１滑动钳盘式制动器结构原理图??Ｆｉ．?２－１?Ｔｈｅ?ｄｉａｒａｍ?ｏｆ?ｓｌｉｄｉｎｃｌａｍｄｉｓｋ?ｂｒａｋｅ??

图２－３电机车盘式制动器??Ｆｉｇ．?２－３?Ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅ?ｄｉｓｃ?ｂｒａｋｅｓ??

图２－２?５ｔ矿用电机车总图??Ｆｉｇ．?２－２?Ｔｈｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?５ｔ?ｍｉｎｉｎｇ?ｅｌｅｃｔｒｉｃ?ｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅ??

【参考文献】：
期刊论文
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[3]多轴重型汽车气动制动防抱死系统性能仿真与试验[J]. 王登峰,季枫,陈书明,苏丽俐,郝赫.  吉林大学学报(工学版). 2012(S1)
[4]风电制动器的热—结构耦合分析[J]. 董惠敏,孙守林,王新波.  机械设计与制造. 2012(01)
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[6]盘形制动有限元模拟计算方法研究[J]. 杨智勇,韩建民,李卫京,陈跃,王金华.  铁道学报. 2010(02)
[7]制动盘制动过程的热—机耦合仿真[J]. 杨智勇,韩建民,李卫京,陈跃,王金华.  机械工程学报. 2010(02)
[8]炭/炭复合材料制动过程中温度场的仿真[J]. 雷宝灵,易茂中,徐惠娟.  中国有色金属学报. 2008(03)
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[10]盘式制动器摩擦界面接触压力分布研究[J]. 黄健萌,高诚辉,林谢昭,唐旭晟.  固体力学学报. 2007(03)

博士论文
[1]提升机紧急制动闸瓦摩擦磨损特性及其突变行为研究[D]. 鲍久圣.中国矿业大学 2009
[2]高速客车铝基复合材料制动盘热损伤和结构设计研究[D]. 杨智勇.北京交通大学 2008

硕士论文
[1]汽车通风式盘式制动器热—结构耦合分析及结构的优化设计[D]. 吴昊.华南理工大学 2016
[2]大型矿用带式输送机盘式制动器热—结构耦合分析[D]. 李梦丽.郑州大学 2013
[3]盘式制动器热—结构耦合分析及寿命预测[D]. 郝明树.武汉理工大学 2012
[4]汽车盘式制动器瞬态温度场模拟与分析[D]. 余武弦.合肥工业大学 2009
[5]高速列车制动盘热—机耦合数值模拟[D]. 李明.西南交通大学 2007



本文编号：3243227