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湿式摩擦副滑摩过程摩擦热计算*

2021-02-27王立勇郑长松张金乐

润滑与密封 2021年2期

李 乐 吴 瑾 王立勇 郑长松 张金乐

(1.北京信息科技大学机电工程学院 北京 100192;2.北京理工大学机械与车辆学院 北京 100081;3.中国北方车辆研究所 北京 100072)

湿式摩擦副在恶劣的工况下,会导致摩擦副的接触表面烧蚀、变形、高温碳化等故障[1]。湿式摩擦副在滑摩过程中,由于摩擦片与钢片滑摩产生热量,被盘面不断吸收加剧了摩擦副温度场不均匀分布,恶化摩擦副局部区域热应力集中状况,是导致摩擦副过热烧蚀和翘曲变形的主要原因[2-6]。本文作者分析摩擦副润滑摩擦状态中摩擦热的产生和变化过程,对湿式摩擦副的热损伤机制研究和优化设计提供一些依据。

目前国内众多学者对湿式离合器摩擦副的热点问题研究,主要是从摩擦副的热机耦合模拟仿真和宏观下滑摩功的计算两方面分析不同因素对摩擦副在滑摩过程中对产生摩擦热的影响[7-12]。本文作者从考虑摩擦副表面微观几何形貌的角度出发,建立湿式摩擦副间的动力学模型,数值求解得到摩擦副在滑摩过程中油膜厚度、摩擦转矩、油膜和微凸体压力以及摩擦热的变化规律。

1 湿式摩擦副滑摩过程理论模型

文中的研究对象为湿式离合器的单个摩擦副,研究的摩擦片表面为无油槽形式。根据湿式摩擦副滑摩过程中油膜厚度变化规律及微凸体接触情况,可将其划分为3个阶段:湿式摩擦副在滑摩阶段前,摩擦片和钢片处于分离状态,两者之间有较高的相对转速差且充满润滑油液。……

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