基于ANSYS的湿式制动器摩擦盘温度场分析.pdf

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1、现代制造、工艺装备I2016Yr第_3。期’'Manufacturing&ProcessEquipmentI基于ANSYS的湿式制动器摩擦盘温度场分析珠范芳，何锋，余国宽，李兆安，刘忠，张鹏(1．贵州大学机械工程学院，贵州贵阳550025；2．贵州航天朝阳科技有限公司，贵州贵阳550025)摘要：湿式制动器工作时摩擦盘与对偶钢盘之间因摩擦产生大量热量，摩擦盘应力场和温度场的研究是其重要的研究方面。运用有限元软件ANSYS，采用间接耦合，在不同的制动强度下，研究该类型摩擦盘压应力的分布情况；根据摩擦盘在不同工况下的温度分布情况，考

2、核制动器的热负荷、研究热弹性失稳现象。研究结果表明，由于摩擦盘所受压应力的不均匀分布，导致输入摩擦盘的热流密度不均，引起热机失稳现象发生。关键词：湿式制动器温度场间接耦合中图分类号：U463．51+2文献标识码：A文章编号：1002—6886(2016)03一o0o5—04AnalysisofthetemperaturefieldofthefrictiondiscofthewetbrakebasedonANSYSFANFang，HEFeng，YUGuokuan，LIZhaoan，LIUZhong，ZHANGPengAbstrac

3、t：Duringthebrakingprocessofthewetbrake，alotofheatisgenerated，SOtheresearchonthetemperaturefieldandstressfieldofthefrictiondiscisimportant．WithANSYSandindirectcoupling，thestressdistributionofthefrictiondiscunderdiferentbrakingforceswasanalyzed．Thenthetemperaturedistri

4、butionofthefrictiondiscunderdifferentwork—ingconditionswasobtainedtoanalyzethethermalloadofthebrakeanditsthermoelasticityinstability．Theresultsshowedthat，theunevenstressdistributionofthefrictiondisccouldresultinunevenheatflux，thuscausingthethermoelasticityin—stabilit

5、y．Keywords：wetbrake；temperaturefield；indirectcoupling的输入J。摩擦盘和对偶钢盘发生摩擦产生的大0引言量热量可以认为是以热流密度的形式加载到接触面湿式制动器有制动容量大、性能稳定、工作寿命间的。孙冬野认为摩擦盘的表面和内部产生的长等优点，在工程机械和军用车辆上的应用越来越热应力，导致了摩擦盘产生热弹性变形，在制动的反多l1J。湿式制动器的摩擦副工作在密闭的浸油环复进行下，摩擦盘将会发生变形和裂纹直至失效。但对于热弹性失稳现象的具体发生过程还需要进一境中，其失效形式通常是因温升过

6、高引起的烧损或步深入研究。因热应力过大而发生变形、开裂等。摩擦盘的温度本文以某型号的湿式制动器的摩擦盘为研究对场和应力场的研究是湿式制动器设计和研究的重要象，使用ANSYS软件，采用间接耦合的方式对其摩方面。擦盘进行应力场和温度场仿真分析，研究该类型摩湿式制动器工作时，制动活塞给对偶钢盘施加擦盘压应力的分布情况；并采用三个不同的初始制法向压力，压紧摩擦盘，实现对车辆的制动。张卫动压力，根据摩擦盘在不同工况下的温度分布情况，刚认为摩擦片问的压力沿径向按双曲线规律分考核制动器的热负荷、研究热弹性失稳现象在该类布，但是没有考虑制动器的

7、结构不同对摩擦盘受到型摩擦盘的发生过程。的压应力的影响。摩擦盘和对偶钢盘之问的接触压1模型建立力容易受到制动盘变形和摩擦热结构耦合的影响；而摩擦盘的接触压力将直接影响温度场的热流密度对湿式制动器进行三维建模，对分析模型做出·5·