材料物理参数对摩擦副热变形影响的研究

为了深入研究材料物理参数对液粘调速离合器摩擦副的热变形影响,建立了摩擦副的热机耦合数学模型,采用有限元法对液粘调速离合器应用于软启动工况时摩擦副的热机耦合过程进行求解,详细分析了热传导系数、弹性模量和热膨胀系数对摩擦副应力场分布的影响。研究结果表明:摩擦副内、外径产生反向轴向位移,位移场中可见碟形翘曲变形;增大对偶片和摩擦衬片的热传导系数均有助于减小摩擦副的热应力;减小对偶片的弹性模量或热膨胀系数能有效减小摩擦副各表面的应力。     

汽车减振器ADS阀用电磁铁吸力计算及实验研究

本文以电磁场理论为基础,推导出汽车减振器ADS阀用电磁铁的吸力计算公式。根据电磁铁的外在结构形式,设计出一种测量电磁铁的力学性能的实验系统。通过这套实验系统对其电磁铁进行力学性能的测试,结合实验数据和分析结果表明推导的公式具有非常高的准确度。该公式为汽车减振器ADS阀用电磁铁的研究和设计提供了一定的理论价值。     

液体黏性传动装置摩擦副瞬态热应力耦合

结合热流密度和边界条件,根据热传导理论建立液体黏性传动装置对偶钢片瞬态热应力耦合理论模型,并采用有限元法求解.根据带式输送机实际工况,对摩擦副边界摩擦阶段的瞬态热应力耦合场进行理论和试验研究.研究结果表明:对偶钢片表面温度随对偶钢片半径r增大而升高,但是最高温度出现在r =170 mm处,并不在外径r =180 mm处,原因是外径处对偶钢片与工作油存在对流换热;径向各点的表面温度随边界摩擦时间呈指数关系增长;当边界摩擦时间15 s时,最高温度可达465.9 ℃,表面发生烧伤甚至胶合现象;同时,径向温度分布不均导致内应力的产生,最大热应力达832 MPa,大于材料屈服应力,对偶钢片产生塑性变形.因此,在研究液体黏性传动特性时必须考虑对偶钢片变形,以便为液黏传动装置的设计提供更可靠的理论依据.     

考虑电磁铁线圈构型的高速开关阀动态特性分析

为改善高速开关阀的响应特性,以电磁铁线圈构型为切入点,对比研究了线圈构型对高速开关阀动态特性的影响规律。在建立高速开关阀数学模型以及理论分析线圈构型变化对响应时间影响的基础上,采用电磁仿真软件ANSYS Electronics,构建了高速开关阀二维瞬态仿真模型,分析了单一、叠加式、嵌套式3种线圈构型对电磁铁吸合以及高速开关阀启、闭两个动态过程的影响。仿真结果表明：在不改变其他结构参数与电气参数的情况下,与单一线圈构型相比,叠加与嵌套两种并联线圈构型能够有效缩短电磁铁空载吸合时间,减幅分别为35.1%、34.7%;叠加式线圈构型下高速开关阀的开启延迟时间缩减了4.79 ms,减幅达55.4%;嵌套式线圈构型下高速开关阀的开启延迟时间缩减了4.77 ms,减幅达55.2%。综合响应特性与能耗特性参数来看,采用叠加式线圈构型的高速开关阀具有相对更优的动态特性。该研究可为高速开关阀电磁铁的设计提供参考。     

液黏传动变形界面间油膜温度场实验研究

为揭示液黏传动变形界面间油膜温度场分布规律,建立油膜的三维物理模型,利用计算流体动力学原理,采用FLUENT软件对油膜温度场进行求解,并研制专门的液黏传动实验台进行实验研究.研究结果表明:平行界面和变形界面间油膜的温度随摩擦副运行时间的延长而升高,油膜温度与时间近似呈线性关系;同时,有沟槽区和无沟槽区油膜的温度沿径向递增,且有沟槽区油膜的温度远低于无沟槽区的温度;变形界面与平行界面间油膜的温度分布规律基本相同,但是,变形界面间油膜的平均温度略低于平行界面间油膜的温度.     

柱面气膜密封槽底导流织构性能提升及作用规律研究

研究如何提升柱面气膜密封的稳定性对保证该类密封在高速、高压工况下的安全运行至关重要,鉴于导流织构能够有效提升系统稳定性,本文通过在柱面气膜密封槽底设置一定数量和造型的导流织构,系统研究了不同工况下导流织构对柱面气膜密封性能的作用规律。结果表明：导流织构对柱面气膜密封微尺度流场具有良好的导流作用,最高压力及高压区面积都显著增大;一定工况和泄漏条件下,导流织构可以显著提升密封开启力;有导流织构的柱面气膜密封还可以显著降低高速、高压工况下微尺度流场中的压力波动方差,且转速越高,抑扰效果越显著。