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矿用自卸车湿式制动器三维热力耦合摩擦特性研究
| 论文题名： | 矿用自卸车湿式制动器三维热力耦合摩擦特性研究 |
| 关键词： | 湿式制动器;摩擦特性;温度场;应力场;台架试验;矿用自卸车 |
| 摘要： | 矿用自卸车属于非公路车辆，常年在矿砂石路面上运行，行驶条件比较恶劣，因其载重质量大、动力性强被广泛应用。近年，随着矿用自卸车的行车速度不断增加，其制动效能也应随之增加。制动器是确保车辆安全性能的重要组成部分，制动稳定性能直接影响车辆的安全行驶。而制动稳定性和制动安全性与制动器的摩擦特性密切相关。摩擦特性的影响因素较多如摩擦材料、摩擦速度、表面温度、热传导、摩擦系数、热磨损、热机耦合、制动抖动、接触压力、润滑油的温度、油品等。为了描述矿用自卸车湿式制动器的实际工作情况，本文建立了湿式制动器三维热力耦合模型并对湿式制动器的摩擦副工作特性进行研究，利用WORKBENCH通过有限元法对其摩擦特性进行仿真分析，并用实验验证其合理性。 本课题主要完成了以下研究: (1)结合湿式制动器摩擦接触理论、摩擦生热理论和应力基本理论，建立了湿式制动器三维瞬态热传导模型，并用有限元法求解热传导方程。分析制动过程中应力的来源，同时考虑到由温度梯度引起的热应力，建立了应力分析模型。由于温度和应力是相互影响，且温度占主导地位，为了准确的分析整个制动过程的变化情况，建立了三维瞬态热应力顺序耦合模型。 (2)应用ANSYSWORKBENCH对摩擦副在紧急制动和连续制动两种工况下的温度场和应力场进行仿真分析，为了更准确的分析摩擦热，在定义边界的时候考虑到了热辐射对摩擦热的影响，对热流分配系数、热密度、对流换热系数、油槽的换热系数进行了研究。 (3)为了进一步探究引起温度场和应力场变化的原因，对制动初速度、杨氏模量、摩擦片的导热系数这三个因素进行了分析，通过改变这三个参数的大小来观察温度和应力的变化情况，深入研究摩擦特性。 (4)进行台架试验，并进行安装检查和空载温度检测，然后测定紧急制动和连续制动两种工况下桥壳表面的温度、制动油液温度、对偶钢片温度，与仿真结果进行对比，为湿式制动器的研究提供准确、可靠的实验数据支撑。 |
| 作者： | 崔庭琼 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 罗天洪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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