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湿式离合器摩擦副多场耦合动态仿真及热失效研究
| 论文题名： | 湿式离合器摩擦副多场耦合动态仿真及热失效研究 |
| 关键词： | 湿式离合器;摩擦副;温度场;热失效 |
| 摘要： | 湿式离合器是汽车传动系统的核心零部件，具有传递转矩大、传动效率高及换挡冲击小等优点。湿式离合器在工作过程中通过摩擦转矩来传递动力，摩擦副主从动端相对滑摩将产生大量热量并被摩擦副吸收，热量若不能及时被冷却系统带走，将导致对偶钢片和摩擦片温度过高、应力过大，引起对偶钢片受热翘曲变形，摩擦片材料不正常磨损甚至脱落等摩擦副失效现象，对整车的工作性能产生巨大影响。本文以湿式离合器摩擦副为研究对象，对处于滑摩工况下的摩擦副间流体油气两相分布规律、流体动态换热特性及其影响因素进行分析，并研究了流体的动态换热特性对摩擦副热失效的影响。主要研究内容如下： 首先，介绍了湿式离合器摩擦副滑摩过程涉及的热传递基本理论和多物理场耦合理论，并对摩擦副生热机理和传热机理进行了理论分析。 其次，针对摩擦副间可能存在的两相流现象，建立了摩擦副间流体两相流计算流体动力学(CFD)模型，对不同相对转速和不同冷却润滑油流量下的流场油气两相区域分布规律及演变趋势进行分析，并研究了不同相对转速和不同冷却润滑油流量对摩擦副间流体传热特性的影响，为后续建立湿式离合器摩擦副多场耦合仿真模型提供一个理论基础。 再次，建立湿式离合器摩擦副多物理耦合仿真模型。对润滑油流体的流动特性、流体温度特性和摩擦副表面温度特性进行了分析。研究了工况参数和结构参数对摩擦副间流体动态换热特性的影响，发现油槽倾斜角度对流体的动态换热特性影响较大，冷却润滑油流量、油槽数目、油槽深度均会对流体流动速度和流体温度产生一定影响。 最后，分析了运行工况和结构参数对摩擦副温度场的影响，发现油槽倾斜角度和油槽数目对对偶钢片表面热点、热带的温度分布影响较大，油槽深度和冷却润滑油流量主要影响对偶钢片表面的温度大小。同时讨论了油槽数目和油槽深度对摩擦副应力应变场及对偶钢片变形场的影响。 |
| 作者： | 刘航 |
| 专业： | 工程(车辆工程) |
| 导师： | 张志刚;姜艳军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆理工大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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