The effect of constraint conditions on the contact pressure distribution of multi-disc friction clutches

• Autorzy: Abdullah O. I. , Schlattmann J.

Warianty tytułu

PL

Wpływ warunków utwierdzenia na rozkład nacisków stykowych w wielotarczowych sprzęgłach ciernych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

High thermal stresses generated between the contact surfaces in a clutch system, e.g., multi-disc friction clutch (back plate, clutch discs, separators, and piston), due to the friction heat generated during the slipping period are considered to be one of the main reasons for friction clutch failure. The finite element method has been used to study the contact pressure distribution of a multi-disc clutch (working in dry conditions) when all parts are closing together and the clutch system starts to engage. The augmented Lagrange algorithm is used to obtain the contact pressure distribution of the friction surfaces under different restriction conditions. Analysis has been completed using the developed axisymmetric model that is used to simulate the multi-disc clutch system.

PL

Wysokie naprężenia cieplne generowane na powierzchniach styku w systemach sprzęgających, np. dla wielotarczowego sprzęgła ciernego (płyta dociskowa, tarcze sprzęgłowe, separatory, tłok), spowodowane generowaniem ciepła tarcia w wyniku poślizgu, zostało uznane za podstawową przyczynę uszkodzeń sprzęgieł ciernych. Do zbadania rozkładu nacisków w sprzęgle wielotarczowym pracującym w warunkach tarcia suchego – podczas gdy jego elementy zbliżają się do siebie i następuje włączenie systemu sprzęgłowego – zastosowano metodę elementu skończonego. Rozszerzony algorytm Lagrange'a został użyty w celu wyznaczenia rozkładu nacisków kontaktowych na powierzchniach tarcia dla różnych warunków utwierdzenia. Analiza została przeprowadzona z wykorzystaniem opracowanego modelu osiowosymetrycznego dla symulacji wielotarczowego systemu sprzęgłowego.

Słowa kluczowe

EN

dry friction; Multi-disc clutch; FEM; Contact analysis

PL

tarcie suche; MES; analiza styku

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Tribologia
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 6
• Strony: 9--18
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Abdullah O. I.

• System Technologies and Mechanical Design Methodology, Hamburg University of Technology, Germany
• Department of Energy Engineering, College of Engineering, University of Baghdad, Iraq

autor

Schlattmann J.

• System Technologies and Mechanical Design Methodology, Hamburg University of Technology, Germany

Bibliografia

• 1. Bharat Bhushan, „Principles and Applications of Tribology”, A Wiley-Interscience Publication, John Will, Robert L. Norton, „Machine design: an integrated approach”, Pearson Prentice Hall, Boston, 4th edition, 2010.
• 2. Al-Shabibi Abdullah, Barber J.R., „Transient solution of a thermoelastic instability problem using a reduced order model”, International Journal of Mechanical Sciences, 44(3):451–464, 2002.
• 3. Al-Shabibi Abdullah, Barber J.R., „Transient solution of the unperturbed thermoelastic contact problem”, Journal of Thermal Stresses, 32(3): 226–243, 2009.
• 4. Shahzamanian M.M., Sahari B.B., Bayat M., „Finite element analysis of thermoelastic contact problem in functionally graded axisymmetric brake disks”, Journal of Composite Structures, 92(7): 1591–1602, 2010.
• 5. Oday I. Abdullah, Josef Schlattmann, Abdullah M. Al-Shabibi, „Transient thermoelastic analysis of multi-disc clutches”, Published in Proceedings of 9th Arnold Tross Colloquium, Hamburg, Germany, June 2013.
• 6. ANSYS, „Contact Technology Guide”, ANSYS, Inc, 13, 2010.
• 7. Mohr G.A., „A contact stiffness matrix for finite element problems involving external elastic restraint”, Journal of Computer and Structures, 12(2):189–91, 1980.