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基于动态热流分配的限滑离合器温度场分布研究
Research on Temperature Field Distribution of Limited Slip Clutches Based on Dynamic Heat Flow Distribution
- 机械传动 2023年47卷第11期 页码：14-21
- 作者机构：
1.燕山大学 车辆与能源学院， 河北 秦皇岛 066004
2.北京理工大学 机械与车辆学院， 北京 100081
- 作者简介：
陈俏儿（1998— ），女，山西吉县人，硕士研究生；主要研究方向为车辆传动理论及控制；624046337@qq.com。
杨树军（1970— ），男,甘肃秦安人，博士，教授，博士研究生导师；主要研究方向为新型传动；ysj@ysu.edu.cn。
- 基金信息：国家自然科学基金项目(51675462;52102429┫河北省研究生创新项目┣CXZZBS2022131)
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2023.11.003
中图分类号：纸质出版日期：2023-11-15，
收稿日期：2022-09-14，
修回日期：2022-10-08，
扫 描 看 全 文
陈俏儿,李学良,彭增雄等.基于动态热流分配的限滑离合器温度场分布研究[J].机械传动,2023,47(11):14-21.
Chen Qiao'er,Li Xueliang,Peng Zengxiong,et al.Research on Temperature Field Distribution of Limited Slip Clutches Based on Dynamic Heat Flow Distribution[J].Journal of Mechanical Transmission,2023,47(11):14-21.
陈俏儿,李学良,彭增雄等.基于动态热流分配的限滑离合器温度场分布研究[J].机械传动,2023,47(11):14-21. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2023.11.003.
Chen Qiao'er,Li Xueliang,Peng Zengxiong,et al.Research on Temperature Field Distribution of Limited Slip Clutches Based on Dynamic Heat Flow Distribution[J].Journal of Mechanical Transmission,2023,47(11):14-21. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2023.11.003.
摘要
为了准确获得限滑离合器长时间滑摩过程的温度场分布规律，利用Fluent软件求解了摩擦副不同工况下流场速度分布以获取平均对流换热系数，计算了润滑油冷却功率；通过热平衡法建立以摩擦接触表面温度连续为约束的动态热流分配温度预测模型，并设计了长时间滑摩试验。验证分析结果表明，定热流输入条件下，对偶钢片与摩擦片间存在温差且随时间增大，温度预测结果均高于试验值，最大偏差22.2 K；动态热流分配温度预测偏差在8.1 K之内；对偶钢片表面各位置处输入热功率随时间下降并趋于定值，平衡温度沿径向呈抛物线分布，在中、外径处达到峰值。
Abstract
In order to accurately study the temperature field distribution during the long-term sliding friction process of the limited slip clutch
Fluent software is used to solve the flow field velocity distribution of the friction pair under different working conditions to obtain the average convective heat transfer coefficient and calculate the cooling power of the lubricating oil. A dynamic heat flow distribution temperature prediction model is established with the constraint of continuous friction contact surface temperature by the heat balance method
and a long-time sliding friction test is designed to verify the analysis results. The results show that under the condition of the constant heat flow input
there is a temperature difference between the steel disc and the friction plate
which increases with time
the temperature prediction results are higher than the experimental values
and the maximum deviation is 22.2 K. The predicted deviation of the dynamic heat flow distribution temperature model is within 8.1 K. The input heat power at each position on the surface of the steel disc sheet decreases with time and tends to a fixed value. The equilibrium temperature is distributed in a parabola along the radial direction and reaches a peak at the place between the mid and the outer diameter.
关键词
限滑离合器动态热流分配对流换热温度场
Keywords
Limited slip clutchDynamic heat flow distributionConvective heat transferTemperature field
references
马彪，陈飞，李和言，等.换挡频次对离合器平均温升影响的研究［J］.汽车工程，2017，39（5）：535-542.
MA Biao，CHEN Fei，LI Heyan，et al.Research on the influence of shift frequency on the average temperature rise of clutch［J］.Automotive Engineering，2017，39（5）：535-542.
LIANG X，CHEN L，WANG Y，et al.A proposed torque calculation model for multi-plate clutch considering boundary lubrication conditions and heat transfer［J］.International Journal of Heat and Mass Transfer，2020，157（1）：119732.
李和言，王宇森，熊涔博，等.离合器配对摩擦副径向温度梯度对接触比压的影响［J］.机械工程学报，2018，54（1）：136-143.
LI Heyan，WANG Yusen，XIONG Cenbo，et al.Influence of radial temperature gradient of clutch mating friction pair on contact specific pressure［J］.Journal of Mechanical Engineering，2018，54（1）：136-143.
李乐，吴瑾，王立勇，等.湿式摩擦副滑摩过程摩擦热计算［J］.润滑与密封，2021，46（2）：65-72.
LI Le，WU Jin，WANG Liyong，et al.Calculation of friction heat in the sliding process of wet friction pairs［J］.Lubrication Engineering，2021，46（2）：65-72.
马彪，李国强，李和言，等.基于改进平均流量模型的离合器接合特性仿真［J］.吉林大学学报（工学版），2014，44（6）：1557-1563.
MA Biao，LI Guoqiang，LI Heyan，et al.Simulation of clutch engagement characteristics based on improved average flow model［J］.Journal of Jilin University（Engineering and Technology Edition），2014，44（6）：1557-1563.
王立勇，李乐，李和言.基于有限元法的湿式离合器摩擦界面温度场变化过程分析［J］.润滑与密封，2017，42（1）：15-26.
WANG Liyong，LI Le，LI Heyan.Analysis of temperature field change process at friction interface of wet clutch based on finite element method［J］.Lubrication Engineering，2017，42（1）：15-26.
张志刚，梁美林，陈瑶，等.湿式离合器钢片平行度对其热特性影响分析［J］.机械科学与技术，2020，39（3）：336-343.
ZHANG Zhigang，LIANG Meilin，CHEN Yao，et al.Analysis on the influence of steel plate parallelism of wet clutch on its thermal characteristics［J］.Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering，2020，39（3）：336-343.
许同晶.湿式离合器接合过程中的摩擦与热特性分析［D］.南京：南京航空航天大学，2020：66-73.
XU Tongjing.Analysis of friction and thermal characteristics during engagement of wet clutch［D］.Nanjing：Nanjing University of Aeronautics and Astronautics，2020：66-73.
吴健鹏，马彪，李和言，等.考虑接触面局部散热的湿式离合器摩擦片滑摩温升特性［J］.北京理工大学学报，2019，39（9）：925-932.
WU Jianpeng，MA Biao，LI Heyan，et al.Temperature rise characteristics of friction plate of wet clutch considering local heat dissipation of contact surface［J］.Journal of Beijing Institute of Technology，2019，39（9）：925-932.
KONG J M，JANG S Y.Temperature analysis of wet clutch surfaces during clutch engagement processes based on friction pad patterns［J］.International Journal of Automotive Technology，2020，21（4）：813-822.
KIM S C，SHIM S B.Modeling of heat transfer for a wet multi-plate clutch based on empirical data［J］.Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers， Part D：Journal of Automobile Engineering，2018，232（12）：1634-1647.
吴俊峰，马彪，文孟权，等.湿式离合器系统温升特性模型研究［J］.设备管理与维修，2018（10）：39-42.
WU Junfeng，MA Biao，WEN Mengquan，et al.Study on temperature rise characteristic model of wet clutch system［J］.Plant Maintenance Engineering，2018（10）：39-42.
GROETSCH D，VOELKEL K，PFLAUM H，et al.Real-time temperature calculation and temperature prediction of wet multi-plate clutches［J］.Forschung im Ingenieurwesen，2021，85（4）：923-932.
王钰明，王其东，李洪亮，等.温度预测补偿控制的分动器动力传递特性研究［J］.汽车工程，2020，42（5）：644-650.
WANG Yuming，WANG Qidong，LI Hongliang，et al.Research on power transmission characteristics of transfer case based on temperature predictive compensation control［J］.Automotive Engineering，2020，42（5）：644-650.
吴邦治，秦大同，胡建军，等.考虑摩擦副接触应力场和冷却流场的湿式离合器温度场分析［J］.机械工程学报，2020，56（22）：190-200.
WU Bangzhi，QIN Datong，HU Jianjun，et al.Temperature field analysis of wet clutch considering contact stress field and cooling flow field of friction pair［J］.Journal of Mechanical Engineering，2020，56（22）：190-200.
贾冯睿.工程传热学［M］.北京：中国石化出版社，2017：72-79.
JIA Fengrui.Engineering heat transfer［M］.Beijing：China Petrochemical Press，2017：72-79.
PATIR N，CHENG H S.An average flow model for determining effects of three-dimensional roughness on partial hydrodynamic lubrication［J］.Journal of Lubrication Technology，1978，100（1）：12-17.
熊涔博，马彪，李和言，等.多片离合器滑摩过程摩擦元件间的热流分配［J］.机械传动，2016，40（10）：5-10.
XIONG Cenbo，MA Biao，LI Heyan，et al.Heat flow distribution between friction elements in multi plate clutch sliding friction process ［J］.Journal of Mechanical Transmission，2016，40（10）：5-10.
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