流體油膜剪切傳動(dòng)理論及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、本文針對(duì)液體粘性傳動(dòng)調(diào)速離合器實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的轉(zhuǎn)速波動(dòng)的問(wèn)題，對(duì)液體粘性傳動(dòng)的摩擦副進(jìn)行了理論分析，流體仿真計(jì)算和實(shí)驗(yàn)研究。主要工作內(nèi)容包括： 1．提出了新的理論分析的方法，即：用解較完整的N-s方程代替?zhèn)鹘y(tǒng)的求解修正的雷諾方程的方法，根據(jù)實(shí)際情況，油膜完全處于摩擦片邊界層的厚度之內(nèi)，故流動(dòng)方程中考慮慣性項(xiàng)。提出了摩擦片間流場(chǎng)流態(tài)的判別方法，并探求在流體粘性因剪切力的作用而減小所呈現(xiàn)非牛頓性的可能性。 2．從兩個(gè)方面

2、探求了粘性離合器在實(shí)際調(diào)速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，出現(xiàn)穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速波動(dòng)的原因。一是從摩擦片問(wèn)流場(chǎng)的動(dòng)力穩(wěn)定性的角度，嘗試分析流場(chǎng)本身的穩(wěn)定性問(wèn)題，二是從溫度和剪切力這兩個(gè)影響粘度變化的因素著手，先準(zhǔn)確計(jì)算出溫度場(chǎng)，再分別引入粘溫關(guān)系函數(shù)和剪切稀化的非牛頓流體模型，得到粘度的變化規(guī)律以及傳遞轉(zhuǎn)矩的變化規(guī)律。 3．流場(chǎng)仿真方面，在以上理論分析的基礎(chǔ)上，主要利用流體仿真軟件fluent進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，獲得了流場(chǎng)的壓力和溫度在徑向和周向上的分布規(guī)律，并將

3、等溫條件下的流場(chǎng)與包含粘溫關(guān)系函數(shù)、剪切稀化的非牛頓模型的流場(chǎng)等三種情況分別進(jìn)行了仿真比較，深入地研究了粘度變化情況下流場(chǎng)各動(dòng)力學(xué)特征變化的規(guī)律。 4．實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方面，為了驗(yàn)證前面理論和數(shù)值計(jì)算的可靠性與準(zhǔn)確性，獲得充足的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，設(shè)計(jì)與搭建了專用的液體粘性調(diào)速離合器檢測(cè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)。對(duì)一對(duì)耦合的摩擦片間的流場(chǎng)進(jìn)行油膜厚度、壓力和溫度以及傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速的測(cè)量。根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以驗(yàn)證仿真計(jì)算所得的壓力場(chǎng)和溫度場(chǎng)的分布是否真實(shí)，準(zhǔn)