文档介绍：合肥工业大学
硕士学位论文
电磁离合器的温度场及热应力有限元分析
姓名:李进梅
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:王勇
20071001
电磁离合器的温度场及热应力有限元分析摘要电磁离合器作为应用广泛的自动化执行元件,其正常工作时摩擦片的温度均控制在许用范围内,但当遇到过载、连续打滑等极端工况时,它产生大量的热如不能及时散发会使得摩擦片抱死、烧结及线圈过热烧毁,致使电磁离合器不能正常工作。电磁离合器的摩擦片温度场的分析目前己做了大量研究,但对整个电磁离合器的温度场及热应力分布还没有人系统分析研究过,也没有建立一套完整的研究体系。本文首先从电磁离合器的分类、结构和动作特性出发,分析其热源,应用传热学的知识,建立电磁离合器温度场的热平衡方程及边界条件,其次根据电磁离合器工作原理及其热传递过程对温度场的复杂边界条件,进行了适当的简化,由此建立了一个与实际工况相吻合的数学模型。采用有限元分析和理论计算相结合的手段,对电磁离合器的电磁力、各面换热系数和摩擦片结合产生的摩擦热量进行了分析计算,系统地分析了电磁离合器电磁力、温度场及热应力的大小和分布情况。通过改变电磁离合器工况,对温度场的影响情况进行了比较、分析,得出了有益的结论。本文的研究将为电磁离合器的设计及完善奠定基础,是电磁离合器传动系统生存、设计等所必需的设计基础条件。因此,电磁离合器温度场及热应力分布研究为合理的结构设计和冷却系统布置提供指导,具有重要的理论价值和实践意义。关键词:电磁离合器有限元温度场热应力
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插图清单电磁离合器的分类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.单片干式带滑环电磁离合器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯线圈静止式多片摩擦式电磁离合器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.电磁离合器动作特性曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯离合器结合过程角速度变化图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯滑移速度与力矩的关系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯滑摩功率实验曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一图硐肭摺微元平行六面体⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.常用温度场分析单元的形状、节点位置和坐标系⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..载荷一时间曲线显示⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.单片电磁离合器结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯铁磁材料的磁滞回线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.电磁离合器模型图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.磁力线分布图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯磁流密度矢量图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图诘愦帕髅芏鹊牡戎迪咄肌摩擦副结合截面图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图≡袢确治鲇邢拊5ピ6曰翱颉图ㄒ宀牧鲜粜远曰翱颉图成渫窕中Ч图摩擦主动片温度分布图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图摩擦主动片温度沿轴向分布曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图Σ链佣露确植肌图扔ακ┘拥奈露仍睾伞图佣釉赜α蟮奈灰葡允尽图Σ疗嵯蛴αν肌图Σ疗断蛴αν肌线圈旋转式多片摩擦式电磁离合器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..有限元分析流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯摩擦副结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图多片干式电磁离合器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一
表格清单电磁离合器使用状态的损耗发热⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯几种金属导热系数受温度的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.—拖翁单片电磁离合器规格尺寸⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.工业纯铁的狧表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.离合器摩擦副材料属性表⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..表
钐侈学位论文作者签名:李蟛够签字日期:哕年,切。罗日签字醐:秒铆堋夕日签字日期:口昱颉日并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权金独创性声明学位论文版权使用授权书金匿王些盔堂本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说本学位论文作者完全了解金飕王些盔堂有关保留、使用学位论文的规定。有权保留胆王业盔堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、C艿难宦畚脑诮饷芎笫视帽臼谌ㄊ或其他教育机构的学位或证书而明并表示谢意。缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。学位论文作者签名:学位论文作者毕业后去向:工作单位:通讯地址:导师签名:电话:邮