电子限滑差速器湿式离合器热机耦合及热管理研究
发布时间：2021-06-21 23:22
电子限滑差速器（Electronic Limited Slip Differential,ELSD）作为汽车驱动桥上的动力分配单元,对汽车的驱动性、操作稳定性及行驶安全性有着重要作用。湿式离合器由于传递扭矩大,散热性能好等优点,在汽车的传动系统中得到广泛的应用,也是电子限滑差速器不可或缺的组成部分。本文对电子限滑差速器中的湿式离合器进行了热机耦合分析,并从湿式离合器不同结构参数、运行参数等方面做了对比分析研究,对湿式离合器的结构优化和热管理系统开发提供了借鉴。本文的主要研究内容如下:（1）本文首先介绍了电子限滑差速器的结构和工作方式,重点对其中湿式离合器的工作原理、摩擦特性、接合过程进行了介绍与分析,就摩擦副润滑机理进行了详细的阐述。对电子限滑差速器相关的汽车部件进行了数学模型的分析,构建了发动机模型、湿式离合器动力传递模型和汽车轮胎模型。（2）对湿式离合器工作过程中的传热基本理论进行了重点分析,利用ANSYS有限元软件构建了湿式离合器摩擦副的三维模型,根据经典热力学理论推导了导热微分方程,建立了热流密度的分布函数以及对流换热函数的加载模型。从热边界条件和机械外力边界条件的设置出发建立...
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
摩擦片热点现象
5等人对湿式离合器的工作寿命进行了分析，就摩擦材料的磨损特性与高温失效性做了仔细研究。Decuzzi[18]等从理论上研究了湿式离合器摩擦副接合过程中热弹不稳定现象，运用线性分析方法建立了不同材料下的二维热弹性分析模型。Mansouri[19]等人研究了湿式离合器摩擦副上温度梯度的情况，并用有限元法模拟了湿式离合器的接合过程，对摩擦副表面上由温度引起的热应力分布情况进行了深入的分析。Affrante[20]等人通过对湿式离合器的仿真建模分析了不同工作压力下摩擦副的温度变化情况并对比了在摩擦片厚度变化下的温度变化规律。Yue[21]等人分析了不同滑摩角速度下湿式离合器接合过程中油膜厚度的变化情况与温度分布的规律。Choi[22]等人采用有限元热机耦合方法建立了二维湿式离合器摩擦副模型，分析了不同时刻的温度变化规律，如图1-2所示。图1-2单组摩擦副不同时刻下温度分布规律Cameron[23]等人对闪温问题进行了研究，分析了闪温对摩擦材料和润滑油的影响，以及不同情况下湿式离合器热应力产生的情况。Nyman[24]等人研究了摩擦材料在高载荷和高温下的摩擦特性，重点对比分析了纸基材料的摩擦特性，并对湿式离合器的工作寿命进行了预测分析。Saitod[25]等人在Nyman研究的基础上对湿式离合器的寿命分析进行了完善，并用试验机对湿式离合器的工作寿命进行了测试。Shuangmei[26]等人在前人对单组摩擦副研究的基础上，建立了多组湿式离合器摩擦副二维有限元模型，通过对流换热以及边界条件的加载，得到了多组摩擦副在湿式离合器接合时的温度变化情况，如图1-3所示。图1-3多组摩擦副不同时刻下温度分布规律
5等人对湿式离合器的工作寿命进行了分析，就摩擦材料的磨损特性与高温失效性做了仔细研究。Decuzzi[18]等从理论上研究了湿式离合器摩擦副接合过程中热弹不稳定现象，运用线性分析方法建立了不同材料下的二维热弹性分析模型。Mansouri[19]等人研究了湿式离合器摩擦副上温度梯度的情况，并用有限元法模拟了湿式离合器的接合过程，对摩擦副表面上由温度引起的热应力分布情况进行了深入的分析。Affrante[20]等人通过对湿式离合器的仿真建模分析了不同工作压力下摩擦副的温度变化情况并对比了在摩擦片厚度变化下的温度变化规律。Yue[21]等人分析了不同滑摩角速度下湿式离合器接合过程中油膜厚度的变化情况与温度分布的规律。Choi[22]等人采用有限元热机耦合方法建立了二维湿式离合器摩擦副模型，分析了不同时刻的温度变化规律，如图1-2所示。图1-2单组摩擦副不同时刻下温度分布规律Cameron[23]等人对闪温问题进行了研究，分析了闪温对摩擦材料和润滑油的影响，以及不同情况下湿式离合器热应力产生的情况。Nyman[24]等人研究了摩擦材料在高载荷和高温下的摩擦特性，重点对比分析了纸基材料的摩擦特性，并对湿式离合器的工作寿命进行了预测分析。Saitod[25]等人在Nyman研究的基础上对湿式离合器的寿命分析进行了完善，并用试验机对湿式离合器的工作寿命进行了测试。Shuangmei[26]等人在前人对单组摩擦副研究的基础上，建立了多组湿式离合器摩擦副二维有限元模型，通过对流换热以及边界条件的加载，得到了多组摩擦副在湿式离合器接合时的温度变化情况，如图1-3所示。图1-3多组摩擦副不同时刻下温度分布规律
【参考文献】：
期刊论文
[1]湿式离合器加压方式对其热结构耦合应力场影响研究[J]. 陈瑶,张志刚,石晓辉,梁美林,尹生. 机械传动. 2018(12)
[2]基于遗传算法的魔术公式轮胎模型参数两级辨识[J]. 边伟,龚佳慧,文爱民,陈林山,刘奕贯. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2017(05)
[3]湿式多片摩擦离合器对偶钢片热-机耦合分析[J]. 杨为,陆国栋,吕和生,刘阳,林利红. 重庆大学学报. 2011(09)
[4]Transient thermo-mechanical coupling simulation of wet brake friction disk on tracked vehicle[J]. 李杰,王敏,王志勇,周广明. Journal of Beijing Institute of Technology. 2011(01)
[5]基于偏最小二乘法的AMT离合器片表面温度预测[J]. 董玉才,杨万利,鞠红,张玲,易良海. 数学的实践与认识. 2010(13)
[6]湿式摩擦离合器多场耦合动态设计方法[J]. 马智慧,严忠胜,常振罗,董鹏,申昱. 机械设计与制造. 2009(10)
[7]湿式多片摩擦离合器油路三维流场分析[J]. 吕和生,林腾蛟,张世军,李润方. 中国机械工程. 2009(16)
[8]基于最小二乘支持向量机的AMT离合器片表面温度预测[J]. 胡宏伟,周晓军,李雄兵,宁克焱. 汽车工程. 2008(04)
[9]湿式摩擦离合器摩擦片热分析和油槽结构研究[J]. 贾云海,张文明. 汽车技术. 2007(09)
[10]湿式摩擦离合器摩擦片表面温升和油槽结构研究[J]. 贾云海,张文明. 中国公路学报. 2007(05)
博士论文
[1]干式DCT离合器温度模型及其灰色预测控制研究[D]. 牛铭奎.吉林大学 2008
硕士论文
[1]湿式多片离合器热机耦合分析及温度预测模型研究[D]. 张喀.重庆大学 2013
[2]基于CATIA和ADAMS的轿车差速器参数化设计及仿真[D]. 薛亮.武汉理工大学 2011
[3]湿式多片离合器热失效及摩擦特性研究[D]. 陈遥飞.重庆大学 2009
本文编号：3241626
【文章来源】：武汉理工大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
摩擦片热点现象
5等人对湿式离合器的工作寿命进行了分析，就摩擦材料的磨损特性与高温失效性做了仔细研究。Decuzzi[18]等从理论上研究了湿式离合器摩擦副接合过程中热弹不稳定现象，运用线性分析方法建立了不同材料下的二维热弹性分析模型。Mansouri[19]等人研究了湿式离合器摩擦副上温度梯度的情况，并用有限元法模拟了湿式离合器的接合过程，对摩擦副表面上由温度引起的热应力分布情况进行了深入的分析。Affrante[20]等人通过对湿式离合器的仿真建模分析了不同工作压力下摩擦副的温度变化情况并对比了在摩擦片厚度变化下的温度变化规律。Yue[21]等人分析了不同滑摩角速度下湿式离合器接合过程中油膜厚度的变化情况与温度分布的规律。Choi[22]等人采用有限元热机耦合方法建立了二维湿式离合器摩擦副模型，分析了不同时刻的温度变化规律，如图1-2所示。图1-2单组摩擦副不同时刻下温度分布规律Cameron[23]等人对闪温问题进行了研究，分析了闪温对摩擦材料和润滑油的影响，以及不同情况下湿式离合器热应力产生的情况。Nyman[24]等人研究了摩擦材料在高载荷和高温下的摩擦特性，重点对比分析了纸基材料的摩擦特性，并对湿式离合器的工作寿命进行了预测分析。Saitod[25]等人在Nyman研究的基础上对湿式离合器的寿命分析进行了完善，并用试验机对湿式离合器的工作寿命进行了测试。Shuangmei[26]等人在前人对单组摩擦副研究的基础上，建立了多组湿式离合器摩擦副二维有限元模型，通过对流换热以及边界条件的加载，得到了多组摩擦副在湿式离合器接合时的温度变化情况，如图1-3所示。图1-3多组摩擦副不同时刻下温度分布规律
5等人对湿式离合器的工作寿命进行了分析，就摩擦材料的磨损特性与高温失效性做了仔细研究。Decuzzi[18]等从理论上研究了湿式离合器摩擦副接合过程中热弹不稳定现象，运用线性分析方法建立了不同材料下的二维热弹性分析模型。Mansouri[19]等人研究了湿式离合器摩擦副上温度梯度的情况，并用有限元法模拟了湿式离合器的接合过程，对摩擦副表面上由温度引起的热应力分布情况进行了深入的分析。Affrante[20]等人通过对湿式离合器的仿真建模分析了不同工作压力下摩擦副的温度变化情况并对比了在摩擦片厚度变化下的温度变化规律。Yue[21]等人分析了不同滑摩角速度下湿式离合器接合过程中油膜厚度的变化情况与温度分布的规律。Choi[22]等人采用有限元热机耦合方法建立了二维湿式离合器摩擦副模型，分析了不同时刻的温度变化规律，如图1-2所示。图1-2单组摩擦副不同时刻下温度分布规律Cameron[23]等人对闪温问题进行了研究，分析了闪温对摩擦材料和润滑油的影响，以及不同情况下湿式离合器热应力产生的情况。Nyman[24]等人研究了摩擦材料在高载荷和高温下的摩擦特性，重点对比分析了纸基材料的摩擦特性，并对湿式离合器的工作寿命进行了预测分析。Saitod[25]等人在Nyman研究的基础上对湿式离合器的寿命分析进行了完善，并用试验机对湿式离合器的工作寿命进行了测试。Shuangmei[26]等人在前人对单组摩擦副研究的基础上，建立了多组湿式离合器摩擦副二维有限元模型，通过对流换热以及边界条件的加载，得到了多组摩擦副在湿式离合器接合时的温度变化情况，如图1-3所示。图1-3多组摩擦副不同时刻下温度分布规律
【参考文献】：
期刊论文
[1]湿式离合器加压方式对其热结构耦合应力场影响研究[J]. 陈瑶,张志刚,石晓辉,梁美林,尹生. 机械传动. 2018(12)
[2]基于遗传算法的魔术公式轮胎模型参数两级辨识[J]. 边伟,龚佳慧,文爱民,陈林山,刘奕贯. 重庆交通大学学报(自然科学版). 2017(05)
[3]湿式多片摩擦离合器对偶钢片热-机耦合分析[J]. 杨为,陆国栋,吕和生,刘阳,林利红. 重庆大学学报. 2011(09)
[4]Transient thermo-mechanical coupling simulation of wet brake friction disk on tracked vehicle[J]. 李杰,王敏,王志勇,周广明. Journal of Beijing Institute of Technology. 2011(01)
[5]基于偏最小二乘法的AMT离合器片表面温度预测[J]. 董玉才,杨万利,鞠红,张玲,易良海. 数学的实践与认识. 2010(13)
[6]湿式摩擦离合器多场耦合动态设计方法[J]. 马智慧,严忠胜,常振罗,董鹏,申昱. 机械设计与制造. 2009(10)
[7]湿式多片摩擦离合器油路三维流场分析[J]. 吕和生,林腾蛟,张世军,李润方. 中国机械工程. 2009(16)
[8]基于最小二乘支持向量机的AMT离合器片表面温度预测[J]. 胡宏伟,周晓军,李雄兵,宁克焱. 汽车工程. 2008(04)
[9]湿式摩擦离合器摩擦片热分析和油槽结构研究[J]. 贾云海,张文明. 汽车技术. 2007(09)
[10]湿式摩擦离合器摩擦片表面温升和油槽结构研究[J]. 贾云海,张文明. 中国公路学报. 2007(05)
博士论文
[1]干式DCT离合器温度模型及其灰色预测控制研究[D]. 牛铭奎.吉林大学 2008
硕士论文
[1]湿式多片离合器热机耦合分析及温度预测模型研究[D]. 张喀.重庆大学 2013
[2]基于CATIA和ADAMS的轿车差速器参数化设计及仿真[D]. 薛亮.武汉理工大学 2011
[3]湿式多片离合器热失效及摩擦特性研究[D]. 陈遥飞.重庆大学 2009
本文编号：3241626
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