Méthode de conception d’optimisation paramétrique pour les plaques de friction d’embrayages hydrovisqueux

Summary

Cette étude combine un logiciel d’analyse numérique avec une méthodologie de surface de réponse (RSM) pour explorer systématiquement la méthode de conception d’optimisation des plaques de friction des embrayages hydro-visqueux.

Abstract

L’embrayage hydrovisqueux (HVC) fonctionne sur la base de la théorie de la transmission visqueuse liquide, en utilisant un fluide visqueux comme fluide de travail pour transmettre la puissance à travers la force de cisaillement du film d’huile entre les plaques de friction. La structure des rainures sur les plaques de friction affecte directement la capacité de transmission du couple et l’augmentation de la température induite par le cisaillement du film d’huile. Par conséquent, la conception de structures de plaques de friction qui équilibrent une transmission de couple efficace et une faible élévation de température est d’une grande importance. Pour répondre à cette problématique, cette étude analyse l’impact de la structure de la rainure sur les caractéristiques du film d’huile et identifie les principaux facteurs d’influence. Par la suite, un logiciel de simulation a été utilisé pour calculer le couple et l’élévation de température du film d’huile sous différentes structures de rainures. Les paramètres structurels des plaques de friction ont ensuite été optimisés à l’aide de la méthodologie de surface de réponse (RSM) de Box-Behnken. Les résultats montrent que la conception optimisée de la plaque de friction, avec une profondeur de rainure de 0,214 mm, une longueur d’arc de 5 mm, 16 rainures en forme d’arc radial et 5 rainures circonférentielles, peut réduire considérablement la température du film d’huile tout en assurant une transmission de couple élevée. Cette approche de conception fournit une référence pour la conception optimisée des paires de friction dans les embrayages hydro-visqueux de différentes tailles.

Introduction

Avec le développement rapide de la productivité sociale, un nombre croissant de grandes machines à charge lourde sont utilisées dans les processus de construction et de fabrication. Ces machines nécessitent une régulation dynamique de la vitesse à haute puissance tout en tenant compte de la faible consommation d’énergie.

Au cours des dernières années, un nouveau type de dispositif de contrôle de la vitesse a été proposé et utilisé dans la machinerie lourde, en particulier l’embrayage hydrovisqueux. Ce dispositif intègre des technologies mécaniques, électroniques et hydrauliques, incorporant à la fois la tra....

Protocol

REMARQUE : L’itinéraire technique du schéma de conception est illustré à la figure 1, qui comprend principalement l’établissement du modèle, l’analyse de simulation et l’optimisation des paramètres. L’établissement du modèle comprend deux grandes catégories : les modèles requis pour l’analyse monofactorielle et les modèles dérivés du plan d’expérience donné par la méthodologie de la surface de réponse (RSM) après détermination des facteurs d’influence. L’établissement du modèle est effectué dans SolidWorks, l’analyse de simulation est effectuée dans Fluent et l’optimisation des paramètres est effectuée da....

Results

Les étapes de modélisation et d’analyse de simulation du schéma visent à déterminer quels paramètres des rainures de la plaque de friction ont un impact significatif sur la température du film d’huile et le couple transmis. Grâce à l’optimisation des paramètres des données échantillonnées, les combinaisons de paramètres affectant les performances du film d’huile sont ajustées, suivies d’une modélisation et de simulations répétées pour générer des données, obtenant finalement les paramètres optimaux pour les rainures de l.......

Discussion

Cette étude propose une méthode de conception d’optimisation de la structure de la rainure d’huile des plaques de friction de l’embrayage hydrovisqueux. Plus précisément, il vise à améliorer les performances du film d’huile en modifiant des paramètres tels que le nombre, la disposition et les dimensions géométriques des rainures¹⁰. Une combinaison de simulations numériques à l’aide du logiciel Fluent et de la méthodologie de surface de réponse (RSM) est utilisée p.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Aldary	N/A	N/A	Matériau en alliage
Ansys-Workbench	ANSYS	ANSYS 2023R1	Méthode d’éléments finis polyvalente, logiciel de programme de conception informatique.
Expert en design	Stat-Ease	Expert en design 13	Un outil d’analyse de données expérimentales
Huile hydraulique n°8	N/A	N/A	Liquide
PC  ;	N/A	N/A	Matériel informatique
SOLIDWORKS	Dassault Systèmes	SolidWorks 2023	Un outil de dessin logiciel d’ingénierie
Acier	N/A	N/A	Matériau en alliage