硅油风扇离合器热特性有限元计算分析.pdf

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1、第6期内燃机No．62014年12月InternalCombustionEnginesDec．2014=========================================================================================================I1=薯硅油风扇离合器热特性有限元计算分析李林1。曾祥坤2(1．广东轻工职业技术学院汽车系，广东广卅I510300；2．广东技术师范学院汽车学院，广东广州510665)摘耍t硅油风扇离合器工作时产生大量剪切热，其热特性分析是离合器性能优化设计的重要环节。建立了硅油风扇离合器散热分

2、析的数学模型，着重研究了热边界层有限元分析方法在硅油风扇离合器热特性计算方面的独特优势。计算结果与实验结果对比分析表明，散热分析数学模型准确和分析方法有效．并初步探讨了硅油风扇离合器热特性的主要影响因素。关键调：硅油风扇离合器；传热；对流换热系数；有限元分析；转矩中图分类号：TK414文献标识码：A文章编号：1000—6494(2014)06—0005—04FEAoftheThermalPropertiesofHydraulicBushingLILinl，ZENGXiangkun2(1．DepartmentofAutomotiveEngineering，GuangdongIndustr

3、yTechnicalCollege，Guangzhou510300；2．SchoolofAutomotiveEngineering，GuangdongPolytechnicNormalUniversity，Guangzhou510665)Abstraet：Siliconeoilfanclutchusesviscousshearforceofsiliconeoiltotransfertorquewhichgeneratesalotofheat．Thermalanalysisis锄importantstepinthedesignandoptimizationoftheclutchperfo

4、rmance．ThispapersetupamathematicalmodelofthermalanalysisforsiliconeoilfanclutchandfocusesontheadvantagesofthermalboundarylayerFEAfnonlinearfiniteelementanalysis)methodintheclutchthermalproperty．Comparingthecalculatedresultswiththeexperimentaldata，thefeasibilityandaccuracyoftheFEAmethodwasconfirm

5、ed．Themainfactorsinfluencingonthethermalcharacteristicsofsiliconeoilfanclutcharcstudied．Keywords：siliconeoilfanclutch；heattransfer：convectiveheattransfercoefficient；finiteelementanalysis；torqHe0前言为满足日益严苛的排放法规及燃油经济性要求，轻量化、经济化和高速化已成为汽车的发展趋势。但也由此引发了一系列汽车振动噪声问题，严重影响车辆舒适性和稳定性。发动机冷却系风扇就是主要噪声源之一，且其必要工作

6、时间只占发动机的1／4，却消耗了发动机总输出功率10％左右的能量”。1。因此，利用硅油风扇离合器调节和控制风扇的运转情况十分必要。硅油风扇离合器利用硅油的粘性剪切力来传递力矩，工作时内部会产生大量剪切热，对离合器性能及结构参数设计影响较大p1。目前发表的文献，对硅油风扇离合器的性能研究较少考虑离合器内部生热与散热等因素的影响卜刀。热传递过程的作者简介：李林(1980一)，女，讲师，博士，主要从事车辆系统动力学的研究。收稿日期：2014—07—16研究方法以分析法、实验法、比拟法、数值法为主。这些方法的计算精度存在某些局限性，限制硅油风扇离合器的性能优化和推广使用”1。我们采用ADINA

7、软件平台提供的热边界层有限元分析方法，对硅油风扇离合器的热特性进行计算，初步探讨了硅油风扇离合器热特性的主要影响因素。1硅油风扇离合器散热分析的数学模型硅油风扇离合器在工作时，利用硅油油膜的粘性剪切传递力矩，其主、从动板之间存在转速差，导致硅油内部产生大量的剪切热。这些热量通过硅油与离合器壳体内表面之间的对流换热传递给离合器壳体，离合器壳体内表面又将热量传导到离合器壳体外表面，壳体周围空气通过对流换热将离合器冷却，带走热量。因此，硅油风扇离合器