吉林大学学报(工学版) ›› 2018, Vol. 48 ›› Issue (1): 83-88.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20161176

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径向热应力对离合器摩擦对偶钢片变形的影响

李明阳1, 马彪1, 2, 李和言1, 2, 杜秋1, 于亮1, 陈飞1   

  1. 1.北京理工大学 机械与车辆学院,北京 100081;
    2.北京理工大学 北京电动车辆协同创新中心,北京 100081
  • 收稿日期:2016-10-21 出版日期:2018-02-26 发布日期:2018-02-26
  • 通讯作者: 李和言(1978-),男,副教授,博士. 研究方向:车辆传动理论与技术,摩擦元件失稳与失效.E-mail:lovheyan@bit.edu.cn
  • 作者简介:李明阳(1987-),男,博士研究生. 研究方向:车辆传动理论与技术.E-mail:limy187@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(51575042); 工信部基础产品创新科研项目(VTDP-3203)

Influence of radial thermal stresses on buckling deformation of separator discs in multi-disc clutches

LI Ming-yang1, MA Biao1, 2, LI He-yan1, 2, DU Qiu1, YU Liang1, CHEN Fei1   

  1. 1.School of Mechanical Engineering,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China;
    2.2.Collaborative Innovation Center of Electric Vehicles in Beijing,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China
  • Received:2016-10-21 Online:2018-02-26 Published:2018-02-26

摘要: 建立了径向热应力作用下摩擦对偶钢片各阶临界屈曲应力计算模型,应用临界屈曲应力计算模型定量分析了厚度、径向温差等参数对摩擦对偶钢片临界屈曲应力的影响,并通过离合器台架实验验证了模型的正确性。结果表明:径向温度梯度产生的径向热应力会导致摩擦对偶钢片屈曲变形;摩擦对偶钢片不同屈曲阶数对应的临界屈曲应力不同,低阶屈曲对应临界屈曲应力较小;不同边界约束条件对应的临界屈曲应力不同,外径简支边界条件对应临界屈曲应力较小,即相同厚度摩擦对偶钢片,外齿摩擦对偶钢片较内齿摩擦对偶钢片更容易发生屈曲;通过增加摩擦对偶钢片厚度可明显提高其抗屈曲变形的能力,内、外径简支条件下2 mm厚的摩擦对偶钢片厚度同时增加1 mm,抗屈曲变形能力可分别提高125.4%和125.9%。

关键词: 车辆工程, 多片离合器, 摩擦对偶钢片, 径向热应力, 屈曲模型, 临界屈曲应力

Abstract: The model of buckling nodes for annular thin plate was developed to explain the deformation of separator discs in multi-disc clutches. The influence of the thickness and radial temperature difference on the buckling of separator discs was studied. Sliding experiments of multi-disc clutch were conducted. The analysis of buckling model and the results of the sliding experiments show that the radial stress caused by radial temperature gradient can lead to buckling deformation of the discs. Separator discs can be buckled while radial stress reaches to the preferred value. Radial thermal stresses caused by temperature gradient can not be ignored. The critical buckling stresses of the separator discs are different for different orders, and the critical buckling load of the lower buckling order is smaller. The buckling critical loads are different under different boundary conditions, and the critical buckling load under the condition simple support on the outside diameter is smaller. The critical radial buckling stress can be enhanced by increasing the disc thickness. The thickness of the separator discs under different boundary conditions are both increased by 1 mm, and the anti-buckling ability of the discs are increased by 125.4% and 125.9%, respectively.

Key words: vehicle engineering, multi-disc clutches, separator discs, radial thermal stress, buckling model, critical buckling stresses

中图分类号: 

  • U463.2
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