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不同配副材料非静态接触热导对多锥形摩擦副温升特性的影响
1
作者 刘雨薇 孙园植 +3 位作者 陈昌辉 原彦鹏 衣超 石嘉炜 《表面技术》 北大核心 2025年第17期46-57,66,共13页
目的 摩擦副温度对湿式离合器的工作性能和使用寿命具有重要影响,研究不同材料配副下多锥摩擦副在接合过程中的温度分布和温升特性,有助于新型离合器的设计与应用。方法 基于摩擦学和传热学理论,考虑摩擦副接触面间非静态接触导热的影响... 目的 摩擦副温度对湿式离合器的工作性能和使用寿命具有重要影响,研究不同材料配副下多锥摩擦副在接合过程中的温度分布和温升特性,有助于新型离合器的设计与应用。方法 基于摩擦学和传热学理论,考虑摩擦副接触面间非静态接触导热的影响,分析多锥形摩擦副的热边界条件。通过推导各节点的瞬态传热方程,建立多锥形摩擦副的瞬态温度场数值计算模型,并采用有限差分方法对其进行求解。结果 多锥形摩擦副的温度场数值解与试验测量结果之间的误差小于5%。研究结果表明,在相同的径向尺寸和输出转矩下,多锥形摩擦副的轴向尺寸比盘式摩擦副减小了14.29%,但其表面平均温升增加了约40%。相对速度和接触压力对于多锥形摩擦副表面温度具有显著的正交互作用。材料导热率会影响多锥形摩擦片内部温度场。随着多锥形摩擦片导热率的增大,摩擦片与钢片之间的温差增大。摩擦片锥顶与锥底的温差减小,摩擦片温度梯度下降。结论 相较于盘式摩擦副,多锥形摩擦副需要高导热系数材料来提升其在高能量密度下的传热能力,在降低径向尺寸条件下,避免热应力引起的离合器热失效。研究结果可为新型湿式离合器的设计提供理论参考。 展开更多
关键词 湿式离合器 非静态接触热导 瞬态温度场 有限差分 多锥形摩擦副 温升特性 离合器热失效
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湿式摩擦副接合过程热力学特性研究
2
作者 张毅 王其良 +2 位作者 张兴波 王建梅 王效岗 《润滑与密封》 北大核心 2025年第4期65-72,88,共9页
温度对湿式摩擦副接合可靠性和热磨损失效具有重要影响。为研究湿式摩擦副接合过程中的热力学特性,以湿式离合器摩擦副为研究对象,建立承载力模型和摩擦转矩模型,利用Runge-Kutta数值积分法求解不同工况下湿式摩擦副接合特性。基于传热... 温度对湿式摩擦副接合可靠性和热磨损失效具有重要影响。为研究湿式摩擦副接合过程中的热力学特性,以湿式离合器摩擦副为研究对象,建立承载力模型和摩擦转矩模型,利用Runge-Kutta数值积分法求解不同工况下湿式摩擦副接合特性。基于传热理论,采用Abaqus分析软件建立湿式摩擦副热机耦合模型,采用直接耦合法分析摩擦副接合过程的温度场和应力场分布规律,研究相对转速、接合压力对对偶钢片热特性的影响。结果表明:摩擦界面温度场沿径向呈梯度分布,在靠外径处出现高温区,对偶钢片在接合开始和结束时刻出现高温热点,应力场分布规律同温度场分布规律一致;摩擦片油槽非接触区域存在强制对流换热,温度低于非油槽区;相对转速、接合压力对湿式摩擦副接合特性影响显著,相对转速越大,接合压力越小,湿式摩擦副接合时间越长,温度随转速的增加而增加,随接合压力的增大略有下降。分析结果为湿式离合器摩擦副热致磨损机制研究提供了参考。 展开更多
关键词 湿式摩擦副 温度场 应力场 接合特性 热机耦合
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45^#钢滑动摩擦副咬死温度变化特征的试验研究 被引量：5
3
作者 程西云 周银生 全永昕 《润滑与密封》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期14-15,18,共3页
温度变化是摩擦副胶合前期重要要特征之一.在MHK-500型环块式磨损试验机上,采用热电偶测温技术,对45淬火铜和调质钢试环、试块滑动摩擦副咬死过程的温度变化特征进行了试验研究.试验结果表明:胶合瞬间,摩擦副表面温度应发生了突变,胶合... 温度变化是摩擦副胶合前期重要要特征之一.在MHK-500型环块式磨损试验机上,采用热电偶测温技术,对45淬火铜和调质钢试环、试块滑动摩擦副咬死过程的温度变化特征进行了试验研究.试验结果表明:胶合瞬间,摩擦副表面温度应发生了突变,胶合发生后,摩擦副是否发生咬死受材料高温下机械特性以及润滑方式等因素的影响.摩擦副表面微凸峰之间以及润滑油中磨屑与摩擦副表面间的微切削作用是导致摩擦副表面温度突变的原因之一. 展开更多
关键词 滑动摩擦副 咬死 温度特征 磨损
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含磨屑粗糙表面接触滑动摩擦副温度场的计算 被引量：4
4
作者 程西云 蒋松 +2 位作者 邓小桅 韦云隆 周银生 《重庆大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 2000年第3期23-27,共5页
接触温度是评价摩擦副工作性能好坏的一个重要因素 ,对粗糙表面、特别是含磨屑粗糙表面接触温度场求解尚缺乏深入研究。介绍了粗糙表面及含磨屑粗糙表面线接触滑动摩擦副接触温度场的求解过程及方法 ,分析了光滑表面、粗糙表面及含磨屑... 接触温度是评价摩擦副工作性能好坏的一个重要因素 ,对粗糙表面、特别是含磨屑粗糙表面接触温度场求解尚缺乏深入研究。介绍了粗糙表面及含磨屑粗糙表面线接触滑动摩擦副接触温度场的求解过程及方法 ,分析了光滑表面、粗糙表面及含磨屑粗糙表面接触温度场分布 ,探讨了表面接触温度对滑动摩擦副胶合及咬死的影响。结果表明 :粗糙表面温度场较光滑接触表面温度场有明显的提高 ,在粗糙度影响系数为 0 .1、0 .5时 ,接触区温度分别增加 14 %和 10 3% ;磨屑着床后 ,接触区局部温度将进一步升高。对于 4 5#钢滑动副 ,考虑局部表面膜破裂后 ,磨屑着床点温度可以达到滑动副材料的熔焊温度。 展开更多
关键词 滑动摩擦副 温度场 接触温度 含磨屑粗糙表面
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多功能室温液态金属在不同摩擦副条件下的润滑性能研究 被引量：10
5
作者 程军 于源 +3 位作者 朱圣宇 叶谦 杨军 刘维民 《摩擦学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期435-441,共7页
室温液态金属是一类物理化学行为非常独特的新型功能物质,其诸多性能和用途尚未可知.本论文中初步探索了Ga_(75.5)In_(24.5)和Ga_(65)In_(22)Sn_(13)两种液态金属润滑特性与摩擦配副选材间的关系.结果表明:镓基液态金属在钢及陶瓷表面... 室温液态金属是一类物理化学行为非常独特的新型功能物质,其诸多性能和用途尚未可知.本论文中初步探索了Ga_(75.5)In_(24.5)和Ga_(65)In_(22)Sn_(13)两种液态金属润滑特性与摩擦配副选材间的关系.结果表明:镓基液态金属在钢及陶瓷表面的润湿性能不佳,接触角大于120°.采用AISI 52100钢和陶瓷配副时,镓基液态金属表现出良好的润滑特性和极佳的承压能力;采用AISI 52100钢自配副时,镓基液态金属的减摩效应不明显,但能较大幅度降低材料的磨损率;采用陶瓷-陶瓷配副时,镓基液态金属几乎没有润滑作用.镓基液态金属润滑特性差异与其在材料表面的摩擦化学反应有关. 展开更多
关键词 室温液态金属 润滑性能 摩擦配副
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润滑油对滑动摩擦副咬死性能的影响 被引量：9
6
作者 程西云 周银生 《润滑与密封》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期10-12,共3页
在MHK—500型环块磨损试验机上对N46#机械油在不同供油温度下由45#淬火试环、试块组成的滑动摩擦副进行了抗咬死性能试验研究.试验结果表明:供油温度时摩擦副的抗咬死性能有较大的影响,在一定的范围内提高润滑油的供油温度有利于提高摩... 在MHK—500型环块磨损试验机上对N46#机械油在不同供油温度下由45#淬火试环、试块组成的滑动摩擦副进行了抗咬死性能试验研究.试验结果表明:供油温度时摩擦副的抗咬死性能有较大的影响,在一定的范围内提高润滑油的供油温度有利于提高摩擦副的抗咬死能力.试验还发现:随着润滑油中磨粒的增多,摩擦副咬死极限载荷逐渐下降,且摩擦副失效后表面温度表现出不确定性.润滑油中磨粒状况对摩擦副咬死影响不可忽视.对摩擦副咬死的研究应考虑润滑油中磨位随时间改变的因素,基于时变的观点来研究摩擦副咬死机理更具有实际意义. 展开更多
关键词 滑动摩擦副 咬死载荷 油温度 磨粒 润滑油 摩擦
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供油温度对 45~# 淬火钢滑动摩擦副咬死影响的试验研究 被引量：1
7
作者 程西云 周银生 周桂如 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 1997年第5期865-868,共4页
在ＭＨＫ－５００型环块式磨损试验机上，在Ｌ－ＡＮ４６全损耗系统用油的不同供油温度下，对由４５＃淬火钢试环、试块组成的滑动摩擦副进行了抗咬死性能试验研究。试验结果表明：供油温度对摩擦副的抗咬死性能有较大的影响。在一定的... 在ＭＨＫ－５００型环块式磨损试验机上，在Ｌ－ＡＮ４６全损耗系统用油的不同供油温度下，对由４５＃淬火钢试环、试块组成的滑动摩擦副进行了抗咬死性能试验研究。试验结果表明：供油温度对摩擦副的抗咬死性能有较大的影响。在一定的范围内，提高润滑油的供油温度，有利于提高摩擦副的抗咬死能力。试验还发现：摩擦副失效后表面温度表现出不确定性。润滑油中的磨粒状况对摩擦副咬死影响不可忽视。对摩擦副咬死的研究应考虑润滑油中磨粒随时间改变的因素，基于时变的观点来研究摩擦副咬死机理更具有实际意义。 展开更多
关键词 滑动磨擦副 咬死载荷 供油温度 磨粒
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液黏传动摩擦副温度场分布特性的模拟 被引量：9
8
作者 王其良 崔红伟 +1 位作者 廉自生 李隆 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第13期232-237,共6页
为了揭示液黏传动摩擦副温度场分布规律,以矿用刮板输送机可控启动装置为研究对象,基于热传导原理建立了摩擦副三维瞬时热传导方程,采用摩擦功率法推导了热流密度数学模型,确定了摩擦副的对流换热系数。在ANSYS Workbench中建立了摩擦... 为了揭示液黏传动摩擦副温度场分布规律,以矿用刮板输送机可控启动装置为研究对象,基于热传导原理建立了摩擦副三维瞬时热传导方程,采用摩擦功率法推导了热流密度数学模型,确定了摩擦副的对流换热系数。在ANSYS Workbench中建立了摩擦副温度场有限元模型,分别研究了不同接合压力和相对转速及整个软启动过程中摩擦副的温度场分布特性。结果表明:摩擦片和对偶片具有相似的温度场分布规律,均是沿内径至外径方向先上升后下降,温度最大值出现在接近摩擦副外径处;摩擦副温度随接合压力和相对转速的增大而升高;摩擦片每个菱形区域中心温度高于四周区域,容易形成热斑;整个软启动过程中摩擦副温度逐渐升高,在软启动刚结束时达到最大值,摩擦副接触表面高温区向中心靠近。温度场仿真结果为后续的摩擦副热—结构耦合分析打下了基础,提供了相关的理论依据。 展开更多
关键词 液黏传动 摩擦副 热特性分析 温度场分布
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矿用大尺寸湿式摩擦副瞬态摩擦热特性研究 被引量：3
9
作者 王其良 张毅 +1 位作者 王建梅 王大刚 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期148-154,共7页
矿用重型刮板输送机可控启动装置的核心部件湿式摩擦副在启动过程中,呈现出液体黏性摩擦、粗糙接触摩擦、生热/传热/散热等高度复杂的耦合特征,对瞬态摩擦热特性的研究提出了较大挑战。以矿用大尺寸湿式摩擦副启动过程为研究对象,构建... 矿用重型刮板输送机可控启动装置的核心部件湿式摩擦副在启动过程中,呈现出液体黏性摩擦、粗糙接触摩擦、生热/传热/散热等高度复杂的耦合特征,对瞬态摩擦热特性的研究提出了较大挑战。以矿用大尺寸湿式摩擦副启动过程为研究对象,构建接触界面压力与瞬时热传导模型,基于界面压力的动态变化研究摩擦副瞬态摩擦热特性,揭示非均匀温度场的动态分布规律,分析对偶钢片和摩擦片温度的差异性,并进行试验验证。结果表明:摩擦副瞬态温度场受到接触界面压力、相对转速及对流换热作用的综合影响,径向方向存在明显的温度梯度,呈现不均匀性分布,最大值出现在外径附近,摩擦片最高温度只有对偶钢片的1/2。仿真值与试验值具有较好的吻合性,可准确地预测温度场的动态变化规律,为大尺寸湿式摩擦副瞬态热特性的研究奠定了理论基础。 展开更多
关键词 湿式摩擦副 接触界面压力 摩擦热特性 瞬态温度场
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湿式摩擦离合器摩擦副热特性分析 被引量：1
10
作者 苏楠阳 吴学深 +1 位作者 杨星光 鲍和云 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2023年第9期1567-1573,共7页
为了研究湿式多片离合器摩擦副的发热情况,选取其中一对摩擦副,建立了瞬态及稳态热分析有限元模型,将油槽类型转化为当量圆柱体并建立对流换热模型,计算了对流换热系数,并以此为边界条件,计算不同时间下摩擦片与对偶钢片沿径向和轴向的... 为了研究湿式多片离合器摩擦副的发热情况,选取其中一对摩擦副,建立了瞬态及稳态热分析有限元模型,将油槽类型转化为当量圆柱体并建立对流换热模型,计算了对流换热系数,并以此为边界条件,计算不同时间下摩擦片与对偶钢片沿径向和轴向的温度分布。同时,针对不同材料及槽型对摩擦副温度的影响进行分析,并采用SAE#2试验机,测试了不同材料及槽型的摩擦副温度,与理论分析进行了对比,温度变化趋势一致,误差较小。 展开更多
关键词 摩擦离合器 摩擦副 瞬态 热特性
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