液黏传动摩擦副油液速度场分析.pdf

《液黏传动摩擦副油液速度场分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2012年第1期煤矿机电·13·液黏传动摩擦副油液速度场分析魏振华(中国煤炭科工集团上海研究院，上海200030)摘要：液黏传动在重型带式输送机上应用广泛。合理选择摩擦副油槽形状有利于排屑和排热。利用流体力学理论，对液黏摩擦副油液的速度场进行分析，得到合理的结论。关键词：液黏摩擦；速度场分析；温度场分析；流体力学中图分类号：TH222文献标识码：A文章编号：1001-0874(2012)01—0013—03VelocityFieldAnalysisofLubricating-OilinViscousHydraulicFrictiona

2、lCoupleWElzheF／,一hua(ShanghaiResearchInstituteofCCTEG，Shanghai200030，China)Abstract：Theviscoushydraulictransmissioniswidelyappliedintheheavy-dutybeltconveyors．Thepropergrooves’formofthefrictionalcoupleisapreconditionofeasywithdrawingofci'umbsandheatfromtheoil．Thevelocit

3、yfieldoftheoilinthefrictionalcoupleisanalyzedbythehydro—dynamictheoryandcometothereasonableconclusion．Keywords：viscoushydraulicfriction；velocityfieldanalysis；temperaturefieldanalysis；hydromechanicsO引言擦剪切力传动和调速。F液黏传动不是依靠液体的动能和压能，而是依靠液体的黏滞性和油膜的剪切力传递动力、变换扭矩和无级调速。它的调速范围大，能准

4、确自动控制，故障率低，在长距离、大运量、大功率带式输送机上应用广泛J。摩擦副油槽形状对排出油液中的磨屑和热量有很大影响。因此，有必要分析摩擦副油图1流体的内摩擦液速度场。1液黏传动工作原理2液黏摩擦油液速度场分析取一对摩擦副之间的不可压缩黏性流体进行分根据牛顿黏性定律，两平板之间充满黏性流体析。不考虑油槽对流场的影响，油液黏度不变的稳(图1)，下平板固定，上平板运动，两平板中间流体态过程可由下列4组方程表示]：的速度是线性分布，作用在上平板的力为：连续性方程为：F=V(1)+旦：0f2drr式中：两平板的相对速度；NS方程为：——两平

5、板之间的距离；——液体的黏度。=一挈OOrDr+号rdr+(e3r‘+害r3z‘)，(3)液黏传动就是利用主动和被动平板间油膜的摩·14·煤矿机电2012年第1期uar：号rOr+(＼t，Or+_0a2z__。v)，(4)oz=吉Or+C2一(7)能量方程为：OM：．~-Z2+C2+C3(8)pc=K(塑Or+)+【2()+，由主动片和被动片上油膜径向速度为零的条()‘+(警)‘+()](5)件，可求出积分常数和C，最后得：式中：u、——径向速度和周向速度；0，c。一8Ah·r、z——半径和油膜厚度方向距离；——油液运动黏度；1““=

6、一一害斋(9)——热传导系数；设周向速度是r和z的函数：Jp——质量密度；一温度：=一(【1l0U)J由于主、被动摩擦片之间的距离很小，即使在不压力P只与半径r有关：传递扭矩的状态下，两者之间的距离也只有0．2～OpC4(11)0．5mm，所以可以认为速度沿油膜厚度方向和径向：一Orr、都是线性分布，如图2所示。由(3)式可得：luLc㈤=击一(12)设人口半径为r、压力为P，出口半径为r、压力为P，则：86p=岫=fi：了C4岫／可得常数C’：-I。所以：nr1一lnr4．5O：．(13)油膜厚度方向速度分布rrlnr，一lnr1、

7、图2片间油液的周向速度分布1h2(14)“=一一¨斗J如果主动片上3个点的周向速度是6、8、10，被动片的对应速度为3、4、5，则两片之间中点的周向a：(15)rr、速度为4．5、6、7．5，同样也是呈线性分布的。周向速度沿油膜厚度方向线性分布，就意味着主被动片假设主被动片的转速分别为W。、W：，则：间的一层层油膜作刚体旋转运动，而角速度沿油膜：±+二=f16)Or2。h、厚度方向也是线性变化的。由于周向速度沿径向和油膜厚度方向都是线性V：—_一r+—_／'Z(1l7，)分布的，则由式(4)得：厶J“：(6)3摩擦副油槽选择r由于油液

8、的径向速度与半径呈反比，而周向速将其代人式(3)，并注意到黏度=pv，可得：度与半径呈正比。为了将油液内摩擦产生的热量和au02u1apar2。az一tzOr油液中的磨屑排出，螺旋槽的形状与油液速度方向一致，是最符合要求