液黏传动变形界面间油膜温度场实验研究
2011-07-31谢方伟侯友夫张立强袁晓明宋喜福席涛
中南大学学报(自然科学版) 2011年12期
谢方伟,侯友夫,张立强,袁晓明,宋喜福,席涛
(1. 江苏大学 机械工程学院,江苏 镇江,212013;2. 中国矿业大学 机电工程学院,江苏 徐州,221008)
液体黏性传动(简称液黏传动)是20世纪70年代中期发展起来的一种新型流体传动形式[1],是继液压、液力传动之后,第3种以液体为工作介质的传动技术,它基于牛顿内摩擦定律,利用油膜剪切力来传递动力,具有高效节能、无级调速、启动冲击小和同步传动等特点,在带式输送机、风机、水泵等大功率重载设备的调速启动方面具有广阔的应用前景[2-3]。液黏传动装置工作过程中,摩擦副间存在滑差导致热量产生,油膜的温度升高,油膜的动压承载力和传递的扭矩减小,这将严重影响液黏传动装置的工作性能。Jang等[4]综合考虑热效应和表面粗糙度对液黏传动装置的影响,对流体润滑状态下液黏传动装置接合过程中的瞬态热效应进行分析,建立了相应的雷诺方程。洪跃等[5]采用幂律型非牛顿流体模型,考虑表面粗糙度和表面沟槽等对液黏传动装置中的摩擦副间油膜状态进行了数值计算与分析。陈宁[6]考虑油膜与摩擦副之间的对流换热,对混合摩擦阶段液体液黏传动装置的热负荷进行了理论分析计算。Jen等[7]对摩擦副接合过程中产生的热量进行理论和实验研究,采用分离变量法建立数学模型,对摩擦副接合过程中的温升及温度场分布进行数值模拟,并与实验结果对比分析。Meng等[8]建立了修正瞬态雷诺方程、热能量方程和工作油黏温方程,通过数值计算对液黏传动装置工作过程中油膜的温度场、压力场、传递扭矩和油膜承载力进行了研究,并得出工作油的温升对油膜承载力和油膜传递扭矩的影响规律。……
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