单锥环同步器摩擦副热结构耦合特性分析
Analysis of Thermal-structural Coupling Characteristic of Friction Pair of Single Cone Ring Synchronizer
- 机械传动 2020年44卷第12期 页码：20-28
- 作者机构：
1.重庆理工大学 汽车零部件先进制造技术教育部重点实验室， 重庆 400054
2.内蒙古第一机械集团有限公司 第四分公司， 内蒙古 包头 014030
- 作者简介：
黄竞越（1996— ），男，江西赣州人，在读硕士研究生，主要研究车辆先进摩擦传动技术方向。
张志刚（1979— ），男，河北邢台人，博士后，教授，主要从事车辆传动系统理论与试验技术研究。
- 基金信息：国家重点研发计划专项(2018YFB0106100┫重庆市基础科学与前沿技术研究专项┣cstc2017jcyjAX0143)
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2020.12.004
中图分类号：
扫 描 看 全 文
黄竞越,张志刚,彭彩虹等.单锥环同步器摩擦副热结构耦合特性分析[J].机械传动,2020,44(12):20-28.
Huang Jingyue,Zhang Zhigang,Peng Caihong,et al.Analysis of Thermal-structural Coupling Characteristic of Friction Pair of Single Cone Ring Synchronizer[J].Journal of Mechanical Transmission,2020,44(12):20-28.
黄竞越,张志刚,彭彩虹等.单锥环同步器摩擦副热结构耦合特性分析[J].机械传动,2020,44(12):20-28. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2020.12.004.
Huang Jingyue,Zhang Zhigang,Peng Caihong,et al.Analysis of Thermal-structural Coupling Characteristic of Friction Pair of Single Cone Ring Synchronizer[J].Journal of Mechanical Transmission,2020,44(12):20-28. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2020.12.004.
摘要
为了研究工况参数和结构参数对单锥环同步器摩擦副温度场和应力场的影响规律，结合同步器实际结构和工作条件，运用Abaqus软件建立摩擦副热-结构的有限元分析模型，采用直接耦合法及控制变量法对单锥环同步器换挡过程中的温度场和应力场进行分析。研究结果表明，单锥环同步器摩擦副的转速差、滑摩时间及接合正压力的增加都使其温度升高和应力增大，其中，增大正压力对其影响尤为显著；初始温度降低不改变同步换挡过程的温升量，但同步环应力显著下降。摩擦锥面锥角减小使温度和应力减小，而同步环内径减小使相同条件下的温度和应力增大。摩擦副温度沿轴向和径向呈递减趋势，沿周向呈均匀分布。
Abstract
In order to study the influence of working conditions and structural parameters on the temperature and stress fields of the friction pair of the single cone ring synchronizer，the finite element analysis model of the thermal structure is established by Abaqus software in combination with the actual structure and working conditions of the synchronizer，and the temperature and stress fields in the shift process of synchronizer are analyzed by using the direct coupling method and the control variable method. The results show that，the temperature and stress increase with the increase of the speed difference，the sliding time and the direct pressure，and increasing direct pressure has a significant effect on it. The decrease of initial temperature does not change the temperature rise in the process of synchronous shifting，but the stress of the ring decreases significantly. The decrease of the cone angle of the friction reduces the temperature and stress，while the decrease of the inner diameter of the ring increases the temperature and stress under the same conditions. The temperature of the friction pair decreases along the axial and radial direction，and distributes uniformly along the circumferential direction.
关键词
同步器摩擦副热-结构耦合温度场应力场
Keywords
Synchronizer friction pairThermal-structural couplingTemperature fieldStress field
references
TADAOKI K，HIROSHI I，HIROZO S，et al.Thermal analysis of the synchronizer friction surface and its application to the synchronizer durability improvement［J］.JSAE Review，1999，20（2）：217-222.
HÄGGSTRÖM D，NYMAN P，SELLGREN U，et al.Predicting friction in synchronizer systems［J］.Tribology International，2016，97：89-96.
MO W W，PAUL D W，ZHANG N.Dynamic analysis and control for an electric vehicle with harpoon-shift synchronizer［J］.Mechanism and Machine Theory，2019，133：750-766.
BARATHIRAJA K，DEVRADJANE G，JIBIN P，et al.Analysis of automotive transmission gearbox synchronizer wear due to torsional vibration and the parameters influencing wear reduction［J］.Engineering Failure Analysis，2019，105：427-443.
尤国贵，杨成，李吉宁.锁环式同步器的参数优化与工作过程分析［J］.机械传动，2016，40（2）：48-52.
YOU Guogui，YANG Cheng，LI Jining.Working process analysis and parameter optimization of lock ring synchronizer［J］.Journal of Mechanical Transmission，2016，40（2）：48-52.
叶帅奇.锁环式同步器同步环热-结构耦合有限元分析［J］.机械工程师，2016（9）：43-46.
YE Shuaiqi.Thermal-structural coupling analysis of synchronizer ring［J］.Mechanical Engineer，2016（9）：43-46.
邹婷婷，张志刚，陈瑶，等.湿式离合器典型工况参数对摩擦钢片温度场的影响［J］.重庆理工大学学报（自然科学），2018，32（1）：50-57.
ZOU Tingting，ZHANG Zhigang，CHEN Yao，et al.Influence of typical working condition of wet clutch on temperature field of separator plate［J］.Journal of Chongqing University of Technology （Natural Science Edition），2018，32（1）：50-57.
陈瑶，张志刚，石晓辉，等.湿式离合器加压方式对其热结构耦合应力场影响研究［J］.机械传动，2018，42（12）：18-22.
CHEN Yao，ZHANG Zhigang，SHI Xiaohui，et al.Study on influence of the wet clutch applied load way on its thermal structural stress field［J］.Journal of Mechanical Transmission，2018，42（12）：18-22.
杨世铭，陶文铨.传热学［M］.4版.北京：高等教育出版社，2006：33-46.
YANG Shiming，TAO Wenquan.Heat transfer［M］.4th ed.Beijing：Higher Education Press，2006：33-46.
王克峰，苗立东，葛文庆，等.同步器摩擦对偶面热-结构耦合特性分析［J］.科学技术与工程，2017，17（19）：142-147.
WANG Kefeng，MIAO Lidong，GE Wenqing，et al.Thermal-structural coupling analysis of synchronizer friction couple［J］.Science Technology and Engineering，2017，17（19）：142-147.
邹婷婷.湿式离合器热—结构耦合分析［D］.重庆：重庆理工大学，2018：36-42.
ZOU Tingting.Thermal-structure coupling analysis of wet clutch［D］.Chongqing：Chongqing University of Technology，2018：36-42.
莫易敏，董济兴，王骏，等.润滑油对NEDC工况变速器传动效率的影响分析［J］.机械传动，2017，41（7）：138-141.
MO Yimin，DONG Jixing，WANG Jun，et al.Analysis of influence of iubricant on transmission efficiency of transmission under NEDC operating condition［J］.Journal of Mechanical Transmission，2017，41（7）：138-141.
0
浏览量
3
下载量
0
CSCD
- 网络PDF下载
- Meta-XML下载
- BibTeX下载
- Endnote下载
- RefMan 下载
- NoteExpress下载
- NoteFirst下载
关联资源
相关文章
相关作者
相关机构
- 技术支持由北京北大方正电子有限公司提供 豫ICP备05013835号-5
京公网安备11010802024621 - 本系统建议在Chrome、 IE9+ 以上版本浏览器阅读本站内容，360浏览器请切换至极速模式
- Cookies帮助我们提供服务并提供个性化体验。使用本网站，即表示您同意我们使用Cookies