回油槽结构对高速插齿机静压主轴性能影响研究

为提高数控高速插齿机静压主轴工作性能,以摩擦学和流体力学理论为基础,通过理论分析、数值模拟,探究了不同工况条件下有、无回油槽对静压主轴性能的影响规律。首先,建立了有、无回油槽油膜流体仿真模型和流固耦合模型,基于实际工况参数进行了仿真计算,探究了有、无回油槽对油膜承载力、刚度、剪切力和轴套最大变形量的影响规律;然后,利用瞬态计算,分析了在10次冲程运动内有、无回油槽结构对静压主轴油膜黏性生热现象的影响,探究了相同工况下不同回油槽形状对油膜承载力与刚度的影响;最后,搭建了静压导轨实验平台,通过实验数据证明了有限元仿真模型的有效性。研究结果表明:添加回油槽结构可以使油膜承载力和刚度提升约1.5倍,可小幅降低油膜黏性阻力,并使油膜平均温度保持稳定;在低偏心率时,无回油槽轴套相对有回油槽轴套变形量最大相差40%,高偏心率时则相反;偏心率较低时,回油槽形状对油膜刚度影响相对较大。该研究可为高速插齿机静压主轴结构参数优化和工程应用提供参考。

湿式摩擦离合器摩擦片表面温升和油槽结构研究

应用接触温度计算模型和热分析基本原理,研究了重型车辆湿式摩擦离合器摩擦片的温度分布和失效原因,分析和推导了简单、实用的摩擦片温度计算公式并得到试验验证。此外,介绍了从动摩擦片常见的表面油槽结构,分析了不同油槽结构对传递扭矩、摩擦片表面温度以及带排扭矩的影响。试验结果表明:双圆弧油槽综合性能较好,摩擦副摩擦因数适中,对带排扭矩影响小,且易于制造,最适合于重型车辆湿式摩擦离合器从动摩擦片使用。

湿式摩擦离合器摩擦片热分析和油槽结构研究

介绍了多片湿式摩擦离合器的结构及摩擦片常用油槽型式。通过理论分析推导出了摩擦片表面温度的计算方法,并以某42t重型汽车液力机械变速器中的多片湿式摩擦离合器为例,进行了主、从动盘摩擦片表面温度的理论计算和ANSYS分析,验证了摩擦片表面温度计算方法的正确性。通过试验研究确定了合适的摩擦片表面油槽结构为双圆弧槽。

液黏离合器油槽结构参数对油膜剪切转矩的影响分析

合理确定油槽的结构参数能有效地改善摩擦副间流体的流场特性和油膜剪切摩擦转矩性能。为了揭示摩擦副油槽结构对油膜剪切转矩的影响,以双圆弧油槽为研究对象,建立了集油槽结构参数化设计、流场数值模拟与试验设计方法(DOE)为一体的油槽结构参数影响分析平台。重点分析了液黏离合器摩擦副双圆弧油槽宽度、油槽对数、偏心距与内圈偏心圆直径对油膜剪切转矩的影响,并探究了各个参数的敏感性。结果表明,液黏离合器油膜剪切转矩随着摩擦副油槽宽度、油槽对数及内圈偏心圆直径的增大而增大,随着偏心距的增大而减小。摩擦副油槽宽度与内圈偏心圆直径是影响液黏离合器油膜剪切转矩的敏感参数。

油槽结构影响湿式制动器摩擦盘流体换热分析

湿式制动器制动过程中摩擦盘温度过高易发生热弹性变形现象,从而影响制动性能,研究不同油槽结构型式对湿式制动器摩擦盘流体换热影响,提高摩擦盘使用寿命具有重要意义。建立径向槽摩擦盘、倾斜槽摩擦盘、连通槽摩擦盘和方格槽摩擦盘4种不同油槽结构摩擦盘模型,利用Fluent软件仿真计算得到各摩擦盘在不同进口速度下流体特性和对流换热特性,确定径向槽对油液扰流作用最小,冷却效果好,方格槽油液利用率高,对流换热效果较优,而进口速度对连通槽流体换热效果影响最明显。研究结果可为湿式制动器摩擦盘油槽结构设计提供参考。

牵引电机齿轴过盈结合面油槽结构优化

牵引电机齿轮与轴采用过盈联接,结合面设有油槽结构来进行液压装配,可能由于油槽位置微动磨损导致结构提前失效。文章结合某牵引电机故障情况分析了油槽结构设计导致电机齿轴发生故障的原理,并通过ANSYS Workbench对静态结构进行仿真,说明了内锥式齿轴过盈结合传动结构使用单油槽加轴向油沟结构的优点,同时通过压装验证确认其操作可行性。牵引电机齿轴过盈结合面油槽结构的优化分析,也为类似过盈联接油槽结构的设计提供了理论指导。

油槽形式对摩擦副温度场影响的数值模拟

为研究液黏传动装置摩擦副在混合摩擦阶段表面的热分布情况,应用ANSYS建立了摩擦副的三维有限元模型;对比分析径向油槽、周向油槽、复合型油槽(径向+周向)3种不同油槽结构形式对摩擦副表面温度分布情况的影响。结果表明:对偶片表面在80 s接合过程中其温度最大值为Tmax=215.848℃;复合型油槽摩擦片表面在周向油槽、径向油槽和摩擦接触区的温度分别为Tmax=129.145℃,Tmax=100.84℃,Tmax=131.255℃;相对单一型油槽对应区域的温度较低。因此,复合型油槽具有较好的冷却效果,是一种较为理想的油槽形式;其结果对液黏传动装置摩擦副表面油槽结构设计具有一定的指导意义。

船用柴油机止推片承载特性平台试验研究

以船用柴油机曲轴止推片为研究对象,搭建了一种模拟止推片工作条件的试验装置,以止推片温度为表征参量,开展了止推片不同油槽结构、不同润滑供油条件下的承载特性对比试验。试验表明:带斜面直油槽结构相比直油槽结构更有利于布油,提高止推片承载能力约29%;强制润滑供油比飞溅润滑对止推片有更好的润滑冷却效果,有利于提高承载能力。上述研究成果为船用柴油机止推片设计提供了参考。

客车轴承保持架结构优化设计研究

设计了6种不同油槽结构形式的保持架方案,并利用ANSYS软件对这6种保持架结构与现役保持架结构进行了应力对比分析,同时,研究了不同窗梁下凹深度对窗孔拉伸疲劳寿命的影响,为保持架的优化设计提供了依据。

基于CFD的不同沟槽摩擦片转矩特性模拟分析

为了研究在高速工况下液黏调速离合器的摩擦副表面油槽结构对油膜流场传动特性的影响,设计了一种新型的C形槽摩擦片。利用SST k-ω湍流模型,通过流体动力学仿真软件Fluent对C形槽和径向槽摩擦副所构成的油膜流场进行数值模拟,并获得其流场传动特性。研究表明,摩擦副在高速运转条件下,C形槽的温升要低于径向槽而且油槽处有明显的冷却效果,当输入转速持续提高时,C形槽的温升趋于平缓;随着输入转速的提高,C形槽所传递的转矩呈线性增长,在输入转速相同的前提下,相比于径向槽,C形槽所构成的流场不仅温升小而且可以提供更大的转矩。