工程机械湿式多盘制动器关键元件的性能研究

【摘要】湿式多盘制动器是工程机械的核心部件,在复杂的工作条件下容易出现制动器的磨损、翘曲和变形从而导致失效。为了提高湿式多盘制动器的性能和使用寿命,本文分析了造成其失效的原因；并以湿式多盘制动器为研究对象,建立了三维有限元模型,运用ANSYSworkbench14.0软件对关键元件的性能进行了研究；最后通过对制动器的制动过程进行模拟分析,得到了湿式多盘制动器的初始压力分布和特殊工况下的温度场和热应力的分布。具体的工作内容如下：在分析湿式多盘制动器工作原理和掌握国内外的研究现状的基础上,对关键元件制动过程中热量的产生、热传导方程和非线性接触理论进行了阐述。运用有限元法求解了湿式多盘制动器的热应力耦合问题及其结构的非线性问题。依据湿式多盘制动器的结构参数和材料参数,建立了三维有限元模型,并对模型进行了必要的简化和假设,确定了湿式多盘制动器的载荷和边界条件。在此基础上运用ANSYSworkbench软件对其进行模拟制动过程,且得到了开有8个径向油槽的湿式多盘制动器的应力分布云图和热应力耦合的分布云图。探讨了在特殊工况下,制动器的温度和应力分布规律。依据该分布规律得出温度分布不均匀是导致制动器摩擦盘产生变形、裂纹直至失效的主要原因。为得到制动过程中摩擦盘的温度变化情况,根据以上分析的结果设计了一个温度测量系统,该系统可以实现对制动器温度的实时监测和控制。
【作者】张凡；
【导师】姚运萍；
【作者基本信息】兰州理工大学，机械制造及其自动化，2014，硕士
【关键词】工程机械；湿式多盘制动器；温度场；应力场；热应力耦合；

【参考文献】
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