特种车刹车盘加压机构理论分析

通过特种车刹车盘加压机构制动受力和位移分析,推导出弹子盘加压机构轴向力传递函数和轴向位移函数。推导出弹子盘机构相关变量对力传递函数、位移传递函数的影响。通过ANSYS瞬态力学模拟弹子盘加压机构转矩和轴向位移,分析弹子盘等效应力与等效应变。     

湿式制动轴对称摩擦生热与摩擦因数/热磨损特性分析

多片式湿式摩擦制动器工作中产生大量的摩擦热,引起摩擦工作表面产生局部高温、表面氧化和材料系数变化。其中热疲劳磨损和热摩擦因数两者的变化对制动稳定性的影响非常重要,通过建立基于"轴对称"梯度变化的摩擦热流及对流换热热传导数学模型和摩擦因数及热磨损与相关参数响应特性函数模型,分析了摩擦副的瞬态温度、制动时间与摩擦因数、热磨损量、热磨损率之间的对应分布。分析结果表明:温度、时间的变化对摩擦因数、热磨损有很大的影响,通过控制温度、时间可以改变摩擦副材料的摩擦因数、热磨损量,从而在紧急制动、持续制动过程能够减少事故的发生率,同时在研究新材料的摩擦特性及磨损相关性提供了一定的理论依据。     

基于ADAMS和ANSYS Workbench的多盘制动器弹子加压装置协同仿真研究

结合虚拟样机技术和有限元分析技术,利用Pro/E、ADAMS以及ANSYS Workbench软件,建立多盘制动器弹子加压装置实体模型,对弹子加压装置进行动力学仿真,并对简化后模型进行有限元分析。根据在ADAMS软件中加压装置的运动仿真,得到制动弹子与弹子盘的接触受力情况,同时在ANSYS Workbench软件中对加压装置进行接触应力、应变分析,并结合Hertz接触理论计算加压装置Hertz接触模型的变形量大小。从分析结果中得出,Hertz接触理论并不完全适用于弹子加压装置的接触问题;由于受力较大,弹子槽与弹子接触表面易发生应力集中现象,反复加压会导致弹子槽磨损严重,发生磨损失效的现象,严重影响其加压效率和制动力的传递以及使用寿命。这为弹子槽表面强化工艺提供了理论依据。     

弹子排加压机构的等应力参数设计与有限元仿真

弹子排加压机构在重载车辆的全盘式机械制动器中应用广泛,弹子与弹子槽之间的接触状态受控于二者的几何参数,为了控制二者间的接触应力,提高系统的使用寿命,以分布半径不等的弹子排加压机构为研究对象,基于赫兹应力理论,以接触应力峰值均一化为目标,对弹子槽曲率半径进行了参数优化,并在ANSYS平台上进行了有限元仿真,验证了优化结果,为弹子排加压机构的工程设计提供了一种等应力条件约束下的弹子槽间隙计算方法。     

盘式制动器非线性模型的复模态分析及改进

采用复特征值分析方法对某车盘式制动器多自由度非线性模型制动噪声进行复模态分析和试验验证。应用振型、频率等指标分析不同摩擦因数(0.20~0.65)的制动噪声。采取制动块背板铆接消音片和沿其半径倒角RJ10的改进措施,并进行改进前、后的对比研究。结果表明,摩擦因数对系统固有频率影响不大;摩擦因数减小,制动器不稳定模态数量减少,不稳定系数下降。改进后的制动器不稳定模态数量减少,不稳定模态实部显著减小,模态稳定性提高,制动噪声产生度降低,NVH性能得到改善。     

基于模糊优化方法盘式制动器优化设计

盘式制动器作为载重车辆重要的制动装置,其优化中存在诸多的模糊因素,这些因素对提高制动器的性能具有重要影响。基于盘式制动器的结构特点和制动过程特点,以制动器制动过程时间最短为主要优化目标,以制动盘厚度最小为次要优化目标,搭建盘式制动器通用设计的模糊优化数学模型。考虑到摩擦因数的不确定性及各约束边界的模糊性,运用模糊评判和模糊优化方法确定了摩擦因数及各相关参数。结果表明:通过模糊优化设计,制动时间显著缩短约5%,制动盘厚度也有所减小约9%;搭建盘式制动器试验台,对优化设计前后制动器制动时间进行对比,结果表明优化设计的有效性和可靠性,对盘式制动器的设计制造具有一定的实际指导意义。     

蹄式制动器摩擦衬片挤压效应模型研究

通过分析蹄式制动器的工作原理,剖析制动器产生热衰退的根本原因,对制动过程中挤压效应对摩擦衬片性能的影响进行理论分析,建立反映制动器效力系数与温度和摩擦因数关系的挤压效应数学模型,并对摩擦衬片的表面膜厚进行模拟计算.结果表明:制动过程中的挤压效应是造成表面膜破裂的主要因素,进而导致破裂处摩擦衬片的磨损加剧;所构建的制动器摩擦副宏观模型,说明了挤压效应的存在,可以解释摩擦衬片由于热衰退而造成局部磨损凹凸不平的问题,并可预测在制动过程中热衰退造成的磨损量.     

利用不稳定系数TOI分析盘式制动器噪声

针对某型号车辆前轮盘式制动器低速制动时出现的制动噪声现象,应用ABAQUS软件,建立由制动盘、制动支架及摩擦衬块组成的盘式制动器有限元模型。通过对关键零部件自由模态仿真分析和模态的锤击试验,验证有限元模型的准确性。利用复特征值法,结合系统不稳定系数TOI,分析摩擦因数、材料弹性模量、制动衬块厚度参数变化量对盘式制动器制动噪声特性参数的影响规律。优化制动盘和摩擦片的结构,装车试验后解决了制动噪声问题。     

有限元分析在鼓式制动器设计中的应用

采用有限元分析软件ANSYS对鼓式制动器摩擦衬片与制动鼓之间的接触应力进行了有限元仿真.在模拟制动蹄压紧制动鼓过程中采用以实际促进力加载方式,较为精确地得出了接触应力场及效能因数等有用信息,为进一步改进制动器结构设计提供了依据.     

接触分析在鼓式制动器设计中的应用

采用有限元分析软件ANSYS对鼓式制动器摩擦衬片与制动鼓之间的接触应力进行了有限元仿真.在模拟制动蹄压紧制动鼓过程中采用以实际促进力加载方式,得到了接触应力场及效能因数等有用信息.分析了摩擦衬片初始角变化对接触压力及效能因数的影响.表明随着初始角减小,最大接触压力及两蹄的效能因数增加,蹄靠近支撑销端衬片较原结构更为充分地参与了接触.     

利用Matlab优化设计汽车鼓式制动器

鼓式制动器是汽车中广泛采用的一种制动器。制动器的制动效能因数对制动时间和制动效率有着重要影响，因此以制动效能因数为优化的目标函数，给出了鼓式制动器通用的优化设计数学模型，并结合实例利用Matlab优化工具箱进行了分析计算。     

制动器摩擦热效应分析

以现代摩擦理论为基础,依据试验结果定性地分析了制动器摩擦副摩擦热的产生扩散及对摩擦副性能的影响，不同对偶摩擦副其“热影响表面层”摩擦性能的变化以及＂热分解温度＂的重要意义。制动器在长时制动或重复制动工况下，摩擦温度不断升高,在摩擦材料浅表层积聚高的热量从而引起摩擦材料摩擦性能的变化。不同对偶摩擦副摩擦因数随温度的变化规律有所不同,但温升高于“热分解温度”后，摩擦因数均显著下降，因此了解摩擦材料热分解温度是制动器设计和运行的关键所在。     

新型重载汽车轮式制动器仿真分析

利用虚拟样机技术对一种重载汽车的轮式制动器展开了研究。首先计算出轮式制动器的促动力、摩擦片制动转矩等主要参数。采用ADAMS软件对轮式制动器的虚拟样机模型进行仿真分析,仿真得到的总制动转矩与理论计算结论基本一致。仿真分析发现各摩擦片产生的制动转矩大小不等。用有限元软件ANSYS分析了各摩擦片的表面应力,验证ADAMS软件关于摩擦片制动转矩的仿真结果。仿真分析,发现了轮式制动器摩擦因数对制动轮的振幅和振动频带的影响规律。采用的基于虚拟样机的研究方法为轮式制动器的优化提供了一种新思路。     

基于等温设计理论的湿式多片式制动器特性分析

为了提高和改进湿式多片盘式制动器的制动特性分析准确性和避免局部高温高压对制动器造成的破坏,以轮式装载机驱动桥湿式多片式制动器作为研究对象,通过对制动器热弹性失稳现象进行分析,依据等温设计理论,提出了一种对湿式制动器制动器制动特性的计算方法,通过将摩擦因数和径向差异等因素的引入,修正传统对初始村片压力分布规律计算方程,进一步提高对制动转矩、制动操纵力及有效半径的计算精度,提出了基于等温设计原理的湿式制动器主要设计指标的约束方程。分析结果表明,该压力分布计算模型相对压力均布模型计算精度高,满足通用计算条件;在热机理论作用下,由于冷却液作用,温升最终恒定,整体呈现相对稳定状态;等效外径相对均布模型较大,故可在较小的制动操作力情况下获得相同制动力矩;通过等温设计理论的引入提出了一种准确有效的设计理论,并得到湿式制动器主要设计指标之间的约束方程。     

双向自动增力制动器制动效能的分析计算

在介绍双向自动增力制动器结构特点和工作原理的基础上，对制动器的制动效应系数进行分析，提出切合实际的通用计算式，并介绍了计算公式的应用实例。     

基于有限元技术的汽车盘式制动器性能研究

盘式制动器由于散热性能和制动效能好等优点,被广泛应用于汽车行业中。利用大型AN-SYS有限元平台对汽车盘式制动器进行了应力应变场量数值分析,通过改变制动器设计参数(制动力、摩擦因数、制动片厚度)得到了设计参数与制动性能的影响关系,其结果可为汽车制动器设计提供一定的理论依据和参考。     

油槽结构影响湿式制动器摩擦盘流体换热分析

湿式制动器制动过程中摩擦盘温度过高易发生热弹性变形现象,从而影响制动性能,研究不同油槽结构型式对湿式制动器摩擦盘流体换热影响,提高摩擦盘使用寿命具有重要意义。建立径向槽摩擦盘、倾斜槽摩擦盘、连通槽摩擦盘和方格槽摩擦盘4种不同油槽结构摩擦盘模型,利用Fluent软件仿真计算得到各摩擦盘在不同进口速度下流体特性和对流换热特性,确定径向槽对油液扰流作用最小,冷却效果好,方格槽油液利用率高,对流换热效果较优,而进口速度对连通槽流体换热效果影响最明显。研究结果可为湿式制动器摩擦盘油槽结构设计提供参考。     

惯性制动条件对铜-石墨材料摩擦性能及第三体的影响

采用粉末冶金技术制备铜-10%石墨烧结材料,通过GF150D型摩擦试验机,在干摩擦状态及制动压力为0.51 MPa的条件下,研究不同制动方式对材料摩擦磨损性能的影响。结果表明,采用从高速到低速分段制动方式(摩擦方式A)时,随着制动速度降低,摩擦表面形成的致密第三体破碎、剥落,机械啮合力增加,摩擦因数提高;同时,摩擦表面温度下降,基体强度提高,磨损率降低。采用从高速到低速连续制动方式(摩擦方式B)的摩擦因数和磨损量均大于摩擦方式A。     

高速制动啸叫主要影响因素的仿真与实验研究

基于高速盘式制动器的简化有限元模型,利用Abaqus进行复特征值仿真分析,对引起制动啸叫的主要影响因素进行研究。仿真结果表明:低速、高压、摩擦因数-速度曲线负斜率和高摩擦因数情况下,发生制动啸叫的可能性较大。通过不同制动速度和压力的制动实验验证了仿真研究结果的正确性。研究将对有效预防和控制制动啸叫具有指导意义。     

考虑不确定性的制动器制动稳定性优化

制动器在制动过程中由于载荷、环境等因素的影响会产生不同程度的噪声,为了提高制动器的制动稳定性,提出了一种考虑不确定性的制动器摩擦副结构优化方法。基于复特征值法,建立摩擦副系统稳定性模型并给出摩擦副系统阻尼比;考虑摩擦因数等参数不确定性,建立了实部和虚部响应面模型,进行了实部值敏感度分析。通过对给定实例进行有限元分析,将有限元分析结果与拟合实部值结果对比,发现两者差异不大,验证了文中优化方法的可靠性,为后续制动器的工程应用提供理论依据。