輪式裝載機濕式驅動橋制動熱平衡仿真計算與改進.pdf

1、輪式裝載機作為工程機械中發(fā)展最快、產銷量及市場需求最大的機種之一，其廣泛應用于公路、鐵路、港口、碼頭、煤炭、礦山、水利、國防等工程和城市建設等場所。驅動橋是輪式裝載機的關鍵部件之一，其能否正常有效的工作直接影響著裝載機的工作狀況。在輪式裝載機驅動橋中推廣濕式多片制動器，是提高工程機械驅動橋產品技術水平的途徑之一，也是國產輪式裝載機發(fā)展的必然趨勢。
　　濕式驅動橋的摩擦片置于冷卻油中，循環(huán)冷卻油可帶走制動時產生的大部分熱量，其制動效

2、果和制動穩(wěn)定性均優(yōu)于鉗盤式驅動橋。但由于輪轂內存在多個緊密裝配的構件，導致輪轂內的冷卻油量有限，其熱容量有限。大量工程車輛實踐證明，當輪式裝載機在高強度作業(yè)時需要長時間高頻次制動，這使得輪轂內的冷卻油溫度過高，造成摩擦片生成的熱量不斷積聚。長此以往，冷卻油的性質將發(fā)生變化而失效，摩擦片的使用壽命也將會縮短，甚至會發(fā)生翹曲或燒蝕，最終使得裝載機無法正常工作，影響了工作效率。
　　目前對輪式裝載機濕式驅動橋熱平衡的研究多是針對濕式多片

3、制動器而展開的，由于輪轂內空間狹小且結構緊密，很難對制動器的結構和尺寸做出優(yōu)化。本文將從濕式驅動橋整體出發(fā)，研究造成輪式裝載機濕式驅動橋長時間高頻次制動工況下熱平衡失效的原因，并提出散熱改進方案。
　　本文以ZL50式裝載機為研究對象，首先根據一個循環(huán)周期所用時間總結劃分裝載機的循環(huán)工況，并針對不同的循環(huán)工況分別對制動能量進行了理論計算。同時對裝載機驅動橋中主減速器、差速器、輪邊減速器、軸承因摩擦造成的功率損失和齒輪攪油損失進行了

4、分析，并給出了計算方法。
　　其次，利用CATIA軟件對ZL50裝載機的濕式驅動橋進行了建模，并利用網格劃分軟件GAMBIT對三維模型進行了網格的劃分和邊界條件的設置，最終生成了FLUENT計算模型。利用計算流體力學方法，對驅動橋制動工況下的流場、溫度場進行了數值模擬，初步總結溫度分布情況。
　　最后，通過試驗過程和進一步的數值模擬，分析影響制動能量大小的因素和造成驅動橋制動熱平衡溫度過高的原因，提出了通過循環(huán)冷卻以改善驅動