機(jī)械外文文獻(xiàn)翻譯-有限元熱分析的陶瓷離合器【中文2900字】【中英文WORD】,中文2900字,中英文WORD,機(jī)械,外文,文獻(xiàn),翻譯,有限元,分析,陶瓷,離合器,中文,2900,中英文,WORD 【中文2900字】 有限元熱分析的陶瓷離合器 1 引言 磨料空轉(zhuǎn)車輛離合器是力封閉聯(lián)軸器。扭矩和高速傳輸被壓緊表面之間產(chǎn)生的摩擦力所保證。應(yīng)用陶瓷是因?yàn)樗鳛槟Σ两橘|(zhì)具有好耐熱和耐磨損性能，提供了機(jī)會(huì)以驅(qū)動(dòng)更高的壓力，以及一個(gè)低的密度。因此，一個(gè)提功率密度啟用了一個(gè)平行的最小化建筑空間。 測量使用陶瓷飾面離合器盤的第一個(gè)原型在卡爾斯魯厄大學(xué)的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室專門從事客車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行了測試執(zhí)行。在分析過程中的有限元（FE）模型是將與測量數(shù)據(jù)和測量條件的知識(shí)所構(gòu)成。計(jì)算的目的是要確定在離合器盤上溫度的分布以及環(huán)境中的在每一時(shí)刻的及時(shí)測量目。至關(guān)重要的是熟悉的溫度范圍，為了檢驗(yàn)該系統(tǒng)的耐磨特性。因此，重要信息從測量數(shù)據(jù)中得出。在臨界負(fù)載的情況下，預(yù)計(jì)最高溫度必須在時(shí)間和空間上進(jìn)行預(yù)測，為保護(hù)接近發(fā)熱體的位置測量工具的。 本研究的目的是分析和修改該離合器系統(tǒng)通過改進(jìn)，以提供更好的工作條件熱傳導(dǎo)和系統(tǒng)或增加轉(zhuǎn)化成摩擦熱的能量的對(duì)流。此外，人們希望找到更有效的更好的離合器系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。 計(jì)算是由宇宙星空的設(shè)計(jì)的軟件進(jìn)行的。在模型開發(fā)階段，非常謹(jǐn)慎，必須采取幾何元素，選擇適當(dāng)?shù)暮喕叽?，并且由于正確調(diào)整的時(shí)間步長大量的硬件要求瞬態(tài)計(jì)算。熱物性參數(shù)的改變，如表面熱對(duì)流化系數(shù)和熱負(fù)荷，必須考慮到到在一個(gè)持續(xù)的基礎(chǔ)上在時(shí)間和地點(diǎn)方面。離合器系統(tǒng)的分析測試這兩方面，只能通過加熱隔板連接的兩個(gè)獨(dú)立的模型來管理，根據(jù)該假說認(rèn)為，接觸溫度必須是在兩個(gè)相同的雙方，同時(shí)他們要有適當(dāng)接觸，其價(jià)值需通過迭代來進(jìn)行調(diào)整。計(jì)算顯示，該熱分區(qū)按周期變化，它沿不同的內(nèi)，外接觸環(huán)。在不同的冷卻特性下，在陶瓷和鋼之間的結(jié)果是不同的 ，熱流從陶瓷側(cè)面向鋼側(cè)流動(dòng)。此熱流也通過迭代確定;它的價(jià)值也改變了周期和不同沿著所述內(nèi)和外接觸環(huán)。 2 采用工程陶瓷作為摩擦材料的第一個(gè)原型機(jī) 這款檢查過的離合器盤是根據(jù)“ 特定的陶瓷”產(chǎn)品而開發(fā)的，此材料的研發(fā)過程在流程在卡爾斯魯厄大學(xué)的Institute for Product Development (IPEK)雜志上發(fā)表過。此開發(fā)過程已經(jīng)具有的可能性，用于連接到一個(gè)真實(shí)的傳動(dòng)軸；甚至，它為面板有一個(gè)好的初始行為起到一個(gè)很好的緩沖作用。磨料配件必須符合以下基本要求： 1. 根據(jù)高摩擦系數(shù)高扭矩傳遞 2. 高舒適度（通過自感應(yīng)抖動(dòng)無共振） 3. 均勻的溫度分布 4. 低磨損特性 開關(guān)的一個(gè)關(guān)鍵因素是摩擦面.在設(shè)計(jì)極限方面，必須謹(jǐn)慎采取選擇合適的材料。高而恒定的摩擦系數(shù)，耐磨損和耐熱性是理想的特性。離合器圓盤能代替通常 應(yīng)用環(huán)形磨料入口兩排SSIC的（燒結(jié)）陶瓷顆粒。這些小球被放置在6個(gè)單獨(dú)的段位。該段由鉚釘固定到中心輪轂。每個(gè)段由4片組成，2個(gè)工作面對(duì)著彈簧和2個(gè)作為載體。 3 測量 3.1 測量設(shè)備 測量是在卡爾斯魯厄大學(xué)（TH）研究型大學(xué)的動(dòng)力傳動(dòng)系完成的，同時(shí)也是用于測試新的摩擦材料和新材料在實(shí)際離合器片中檢測的地方。真實(shí)情況是通過驅(qū)動(dòng)電阻的仿真應(yīng)用（例如，開始在平面上，開始于山）的試驗(yàn)裝置。這是一個(gè)組件試驗(yàn)臺(tái)夷為平地在摩擦測試環(huán)境的第四位。為了給維度的概念：設(shè)備長度大約4-5m 。兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)和軸向力是由計(jì)算機(jī)獨(dú)立控制;因此許多運(yùn)營可實(shí)現(xiàn)的狀態(tài)。這使得設(shè)備來完成一個(gè)摩擦學(xué)測量無數(shù)，而所有正確建模在乘用車上的離合器盤的操作。它還配備用自動(dòng)的IT測量系統(tǒng)?？蓽y量的量包括以下內(nèi)容： 1. 2個(gè)重型電機(jī)（150千瓦，Baume米勒DS160L-305） 2. 設(shè)備適用于施加軸向力 3. 扭力計(jì)（Sensortelemetrie MF100） 4. 軸力計(jì) 5. 鋼盤的摩擦 6. 可更換的頭部貼上設(shè)備進(jìn)行測試 7. 溫度沿兩個(gè)不同的半徑處為0.4mm以下的鋼盤（歐米茄HJMTSS-IM100U-磨料表面 150-2000，J鐵康銅熱電偶） 8. 每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)為雙方（Polytec LSV065）。 這里最大的挑戰(zhàn)是這些我們想知道的旋轉(zhuǎn)鋼盤面上溫度的測量。兩個(gè)熱元件放置在鋼盤通過無線藍(lán)牙數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和被放置為0.4mm以下的研磨面鋼盤上的兩個(gè)相對(duì)的圓弧的離合器盤。 3.2 測量過程 為了測量由組分分析和降低成本的一側(cè)離合器盤安裝用陶瓷襯片，由此，離合器磁盤及其配件將被稱為陶瓷側(cè)，而磨具鋼盤與它的環(huán)境一起旋轉(zhuǎn)會(huì)簡稱為鋼側(cè)。在測量時(shí)，數(shù)據(jù)的過程中收集在100和1000Hz的采樣頻率。 在測量開始通過增加每轉(zhuǎn)鋼側(cè)（驅(qū)動(dòng)側(cè)）的分鐘為一個(gè)特定值（這里是1500轉(zhuǎn)）。然后在陶瓷側(cè)（驅(qū)動(dòng)側(cè)），在保持零轉(zhuǎn)速下被推向鋼盤和軸向力應(yīng)用，直到一個(gè)指定的值為止（名義上4200N在這里）。當(dāng)?shù)竭_(dá)所指定的軸向力的陶瓷側(cè)是釋放和雙方開始同步。幾秒鐘在同步之后，在軸向載荷終止和后一段時(shí)間都在鋼和陶瓷兩側(cè)繞轉(zhuǎn)在相同的速度會(huì)慢下來。這被視為一個(gè)測量周期。十個(gè)周期中的一個(gè)過程中完成單次測量。在應(yīng)用程序中的軸向力陶瓷側(cè)被保持在零轉(zhuǎn)速，直至所需的力達(dá)到以確保發(fā)生同步于幾乎每種相同的時(shí)間周期。這是不利的從兩者的觀點(diǎn)出發(fā)，測量目和計(jì)算。測量通常通過進(jìn)行僅改變3個(gè)參數(shù)：速度，軸向載荷和慣性。下面的數(shù)字是應(yīng)用于各種組合： 1.轉(zhuǎn)速n：700 ，1100和1500（RPM） 2.軸向力F： 4200 ，6400和8400（N） 3.慣量I：1 ，1.25和1.5（ kgm2為單位） 實(shí)驗(yàn)測量與約推出,10-15分鐘的時(shí)間間隔，在此期間，系統(tǒng)冷卻到約30-40攝氏度。這使得計(jì)算變得很困難，因?yàn)榇_切的該系統(tǒng)的溫度分布是不知道的開始測量。然而，可以假定經(jīng)過一段時(shí)間的10-15分鐘就足夠了一個(gè)幾乎均一要產(chǎn)生的溫度分布。下面的模擬已經(jīng)選擇了一個(gè)中間的情況下用轉(zhuǎn)速n=1500轉(zhuǎn)，一軸向力F=4200N和一個(gè)慣量I=1kgm2。 4 計(jì)算兩個(gè)摩擦過程中所消耗的機(jī)械能體被轉(zhuǎn)化成熱量 所產(chǎn)生的熱量可計(jì)算由下列簡單的公式：Q =μ·ν·F [W]，其中μ為摩擦系數(shù)， v是滑動(dòng)速度， F是垂直壓縮表面上的力。和每單位表面的熱通量密度q=μ·ν·p [Wm2]，其中p是計(jì)算的力的比率的壓力和的接觸表面。作為陶瓷片被放置在兩個(gè)不同的半徑沿離合器盤，所產(chǎn)生的熱量必須分別計(jì)算每個(gè)半徑。滑動(dòng)可分為兩部分。在第一部，所述陶瓷側(cè)被保持在一個(gè)固定的位置由制動(dòng)，同時(shí)在軸向負(fù)荷增大，因此在時(shí)間的過程中壓縮的變化，而速度雙方的差異是恒定的。在第二部分（在同步）的轉(zhuǎn)速差進(jìn)行均衡,而力值是恒定的，所以在時(shí)間的速度變化?；A(chǔ)物所產(chǎn)生的熱量是： 名義接觸面積是24的接觸表面的聚合和18陶瓷平板電腦在給定的半徑。陶瓷小塊的直徑是: 計(jì)算進(jìn)行了負(fù)荷情況的特點(diǎn)是以下參數(shù): 基于實(shí)驗(yàn)測量的恒定摩擦0.4系數(shù)成立。 速率可以通過速度和半徑的知識(shí)來計(jì)算： 表面壓力可以計(jì)算為軸向力的比率和接觸表面。這產(chǎn)生相同的數(shù)字的每個(gè)陶瓷顆粒，假設(shè)即使負(fù)載分布。 則有： 這樣的話，最大的集中熱值就是： 在滑動(dòng)的第一部分，所產(chǎn)生的熱上升，由于負(fù)載力的增加;在第二部分中，它是減小由于速度差的均衡。這是要知道各滑動(dòng)部分的時(shí)間，以可以指定所產(chǎn)生的熱量時(shí)間曲線。這些可以是從測量數(shù)據(jù)序列來確定。同步時(shí)間可以很容易地從陶瓷側(cè)的速度來決定。速度的提升是線性的。力的增加是非線性的。為了簡單起見，力增加在被取代的由直線計(jì)算使下面的直線的面積近相同的曲線下測量的面積。因此，時(shí)間直線的兩個(gè)端點(diǎn)之間的差異是第一滑動(dòng)部的時(shí)間。 將上述方法應(yīng)用于每個(gè)周期和他們的平均被指定?；谶@些結(jié)果，下面的值被確定為滑動(dòng)時(shí)間： 應(yīng)力時(shí)間 s 同步時(shí)間 s 現(xiàn)在發(fā)熱的時(shí)間曲線可以產(chǎn)生。該相同的曲線被用在每一個(gè)周期，因?yàn)橛性诿恳粋€(gè)循環(huán)參數(shù)之間沒有顯著差異。所產(chǎn)生的熱量，計(jì)算出這種方式，會(huì)出現(xiàn)在熱模型的熱負(fù)荷。它必須分布的接觸表面通過考慮適當(dāng)?shù)刂g考慮熱分區(qū)。熱分區(qū)需要接觸的溫度是相同的兩個(gè)表面上。正確的調(diào)整需要反復(fù)迭代。 - 4 -