盘式制动器结构优化及其制动噪声分析

为进一步研究盘式制动器在制动过程中制动噪声问题,运用序列二次规划理论对盘式制动器进行优化,以制动盘通风孔作为优化对象,将优化得到的几何数据代入几何模型,从而得到一种新型抑制制动噪声的盘式制动器结构,并针对新型结构制动噪声特性相关变化规律进行理论分析和试验验证。研究结果表明:序列二次规划优化算法对于计算盘式制动器制动盘通风孔几何参数问题具有稳定性和准确性,能够为后续产品优化提供计算依据;在制动盘几何模型上加入通风孔后有效地将制动器特征频率进行分离,明显抑制制动噪声问题;通过盘式制动器试验对优化前、后的模型进行验证,试验结果与仿真结果具有一致性,验证了通风孔盘式制动器对于抑制制动噪声尖叫具有重要作用。     

矿井提升机无轴式盘式制动器结构优化设计

提升机作为矿井关键的机械工艺设备,提升机盘式制动器失效会带来许多安全隐患,因此,有必要分析和提高盘式制动器的制动性能.通过对常用的无轴式盘式制动器的结构进行分析研究,采用有限元数值模拟分析方法,以制动正压力和有效制动时间为优化目标参数.对常用无轴式盘式制动器结构进行优化设计,有限元仿真分析结果显示,优化后的无轴式盘式制...     

木瓜煤矿无轨胶轮车的制动器改进设计及应用

针对木瓜矿多功能湿式制动器制动效果差、维修困难、摩擦片常常因为磨损严重失效等问题,分别对制动器的双路制动阀、溢流阀、液压泵三个关键元件进行了选型、改进设计,并把改进优化后的制动器运用到了本矿的无轨胶轮车上。实践表明,改进后的制动器,急刹车和驻车的制动效果好,使用简单,运行稳定,改善了本矿无轨胶轮车以前使用的制动器缺陷。     

基于TRIZ的塔式起重机制动器的优化设计

运用TRIZ理论对塔式起重机制动器在制动过程中的问题进行分析,将工程问题转化为TRIZ的标准问题,进而利用发明原理对该标准问题进行优化求解,得出制动器夹钳的优化结构,通过实验测试,优化后的制动器夹钳结构能够大幅度减少夹钳的位移,从而保证其运动过程中的平行性,进而提升制动效果。     

基于刚柔耦合模型鼓式制动器动力仿真及热分析

为了使鼓式制动器的模拟仿真更接近于真实状态,联合运用三维CAD建模软件CATIA、有限元分析软件Hypermesh及多体动力学分析软件MSC.ADAMS,考虑将凸轮、制动底板、制动蹄及制动鼓视为刚性体,将摩擦片视为柔性体建立了鼓式制动器的刚柔耦合动力仿真模型,并基于动力仿真的结果为鼓式制动器的有限元热结构耦合分析提供实时的凸轮促动力,动力仿真得到的领、从蹄促动力关系与相关文献吻合,验证了模型的正确性,最后基于热结构耦合分析了制动鼓破坏失效的原因并提出了相应的改进措施。     

基于模拟退火算法的液压楔式制动器优化研究

为了解决传统重载车辆鼓式制动器设计余量较大、制造成本较高的问题,以新型液压楔式制动器为研究对象,推导建立楔式制动器制动力矩、制动鼓表面平均温度、最高温度表达式,并以此为优化对象结合模拟退火算法,对液压楔式制动器进行结构优化,最后通过有限元计算与试验验证手段对优化后楔式制动器模型进行验证。分析结果表明,优化后的液压楔式制动器各关键部件应力值均满足材料使用要求,优化后的液压楔式制动器在不同制动压力和制动初速度条件下相对于优化前制动器制动效能稳定性较高。     

轮边电机制动器及其设计计算

介绍了一种新型的轮边电机制动器的结构原理及特点,该制动器布置在电动机轴上,集行车制动、驻车制动和紧急制动于一体,大大简化了制动器结构和液压控制回路。该制动器由压缩弹簧提供制动力,由液压油解除制动,因此在发动机失效及液压管路故障的情况下仍能安全制动。通过计算制动时制动器需要提供的最大制动力对压缩弹簧进行了传统设计计算,并用Matlab优化工具箱以制动时弹簧的长度为优化目标进行了优化,优化效果明显,显著提高了制动器的储能能力。     

提升机制动器的失效分析与改进设计

针对煤矿提升机由于其制动性能导致事故发生的现象,对提升机制动器进行优化设计。首先,对当前提升机制动器的现状进行分析,并基于Solid Wroks和ANSYS软件对其具体失效形式和位置进行分析。最后,对具体失效位置进行改进设计,并对改进后制动器进行有限元分析,验证改进的有效性。     

多液流通道旋转式磁流变制动器结构设计及优化

针对目前磁流变制动器磁场利用率不高、体积-转矩比低的不足,设计了一种多液流通道旋转式磁流变制动器。通过在旋转套筒中增加隔磁零件,将制动器有效阻尼通道从常规2段增加为4段,弥补了传统磁流变制动器单一有效阻尼通道结构设计的不足。阐述了多液流通道旋转式磁流变制动器结构及工作原理;分析了有效阻尼间隙在磁场作用下的磁路分布,同时建立了制动转矩数学模型。采用有限元法对磁流变制动器电磁场进行建模仿真,并利用ANSYS软件中的一阶优化方法对初始结构进行多目标优化。对优化前、后磁流变制动器有效阻尼间隙处的磁场强度和剪切应力的分布规律进行对比分析,同时分析了优化后制动器制动转矩的变化规律。仿真结果表明,优化后的磁流变制动器在输入电流为1 A时,制动转矩由126.78 N·m增加到170.65 N·m,提高了34.6%;制动转矩可调系数由66.65增加到68.75,提高了3.2%。     

圆筒式磁流变制动器磁路设计与优化分析

针对传统磁流变器件中励磁线圈长时间通电产生高温致使磁流变液制动效率失效的问题,设计一种利用永磁体代替通电线圈充当磁源的圆筒式磁流变制动器。针对该传动装置,从理论分析了制动器工作原理,建立了磁路模型;应用ANSYS对制动器的磁路模型进行仿真分析,验证了理论模型的正确性。仿真优化结果表明,添加隔磁环可以增大磁场强度,但磁场波动较大;一定范围内的磁偏角可增大磁场强度且不会产生磁饱和现象。     

内置永磁体的盘式磁流变制动器结构优化设计及仿真分析

为提高传统磁流变制动器制动性能及其安全性,提出一种内置永磁体的盘式磁流变制动器.阐述了内置永磁体的磁流变制动器工作原理,制动器在失电情况下,制动转矩在内置永磁体的作用下仍可维持一个安全值,一定程度上提高了制动器的防故障性能.对制动器磁路进行了分析,同时建立了制动转矩数学模型,利用ANSYS软件对其电磁场进行仿真.以制动器质量和制动转矩为优化目标,采用多目标遗传算法进行优化,得到Pareto最优解集,对其进行相关的赋权,得到制动器最优结构尺寸,对优化前及优化后的磁流变制动器进行对比,发现电流为1A时,制动转矩由80N ·m增加到105 N·m,提升了31.3％;同时制动器质量由5.4 kg减少到4.8 kg,质量减轻了11％.     

内置永磁体的盘式磁流变制动器结构优化设计及仿真分析

为提高传统磁流变制动器制动性能及其安全性,提出一种内置永磁体的盘式磁流变制动器.阐述了内置永磁体的磁流变制动器工作原理,制动器在失电情况下,制动转矩在内置永磁体的作用下仍可维持一个安全值,一定程度上提高了制动器的防故障性能.对制动器磁路进行了分析,同时建立了制动转矩数学模型,利用ANSYS软件对其电磁场进行仿真.以制动器质量和制动转矩为优化目标,采用多目标遗传算法进行优化,得到Pareto最优解集,对其进行相关的赋权,得到制动器最优结构尺寸,对优化前及优化后的磁流变制动器进行对比,发现电流为1A时,制动转矩由80N ·m增加到105 N·m,提升了31.3％;同时制动器质量由5.4 kg减少到4.8 kg,质量减轻了11％.     

鼓式制动器磨损不均匀原因分析

针对鼓式制动器在工作过程中常出现的磨损不均匀从而导致过早失效的问题,从鼓式制动器的结构原理和工作过程进行分析,通过SOLIDWORKS软件构建鼓式制动器的三维实体模型,并通过SimulationXpress工具对其制动蹄进行应力和形变分析.结果表明,外部载荷综合作用使得制动蹄发生形变,致使制动器的局部磨损加剧,是造成鼓式制动器磨损不均匀的原因.     

基于序列二次规划理论传动系统中的非对称式盘式制动器制动尖叫研究

为了深入研究盘式制动器在传动系统制动过程中的尖叫问题,通过在制动盘中引入非对称冷却通道概念,采用序列二次规划优化算法,建立相关约束条件,将由优化理论得到的非对称冷却通道几何数据引入盘式制动器制动尖叫预测模型中,分析尖叫相关特性变化规律并根据计算数据建立相关模型进行试验验证。研究结果表明,将非对称冷却通道参数引入模型后有效的将特征频率进行分离,明显抑制制动尖叫现象;序列二次规划优化算法对于计算盘式制动器非对称冷却通道几何参数问题具有良好的稳定性和准确性,能够准确为设计提供依据;通过将优化前后的盘式制动器进行试验,试验结果与仿真结果贴合度高,验证了非对称式盘式制动器对于抑制制动尖叫具有重要作用。     

电动汽车磁流变液制动器优化及制动特性研究

以电动汽车磁流变液制动器为研究对象,分析磁流变液内部结构,对其结构进行优化,建立其优化前后的理论模型;运用Matlab编程求解得到磁流变液制动器制动力矩与线圈电流及制动器速度与制动时间之间的关系,运用实验的方法对其进行验证。理论计算及实验结果表明,磁流变液内部结构存在较大的优化空间;通过优化制动器内部结构可以提高电动汽车磁流变液制动系统的制动效能;实验结果与理论计算结果基本相近,验证了理论计算准确性;研究为电动汽车制动系统精确控制提供了重要基础,为电动汽车制动效能提升、制动器精确控制等提供了理论依据及有益的借鉴。     

矿用电机车制动器的设计与温度场仿真及试验测试

为了实现矿用电机车在大速度、高载荷下的快速制动,首先分析了矿用电机车现有制动方式的工作原理,以及其在制动过程中存在的不足;针对6 t矿用电机车制动系统进行了设计。采用钳盘式制动器,分析计算了制动器的制动盘、闸瓦和驱动机构等主要零部件结构尺寸,根据所设计的制动器结构和得到的计算尺寸,采用有限元仿真软件对电机车制动过程进行了温度场仿真分析,最终得到制动盘在不同黏着系数下制动的温度分布云图和温度分布变化规律以及制动过程中温度的最大值。仿真结果满足行业对电机车制动器规定的温度要求。最后,对所设计的电机车进行了试验分析,仿真和试验的综合结果揭示了制动器设计的合理性。     

基于响应面法的盘鼓式制动器优化设计

提出具有制动增势特性的盘式制动结构,将盘式制动结构和鼓式制动结构并联使用,设计盘鼓式制动器。考虑制动力矩分配系数的影响,对盘鼓式制动器进行动态建模,通过最优超拉丁立方试验方法采样,结合最小二乘法构建系统温度场的二阶响应面近似模型,以制动器几何结构参数和制动力矩分配系数为设计变量,温度场最高温度为设计目标,采用基本粒子群算法对响应面近似模型进行优化。结果表明,在相同制动仿真条件下,优化后系统温度场分布更为均匀,最高温度下降了20.46%。研究盘鼓式制动器的优化设计,为制动器样机试验提供了设计参数和理论依据。     

基于RBF网络代理模型的磁流变制动器优化设计

磁流变制动器是一种新型线控制动器,由于制动器的制动力矩与磁场强度有关,而磁场强度需要通过ANSYS的仿真分析得到。因此,为了改进制动器的性能、提高优化求解的效率,提出一种基于RBF网络代理模型的磁流变制动器优化设计方法。该方法以最大化制动力矩和最小化制动器重量为目标,采用拉丁超立方采样方法来构建源函数的RBF网络代理模型,运用NSGA-II多目标遗传算法进行优化求解,得到磁流变制动器几何参数的最优解集。结果表明,所提出的方法不仅保证了计算精度,而且还可大大提高优化求解的效率,较好地解决了磁流变制动器多目标优化设计问题,对其它复杂机电产品的优化设计也具有借鉴作用。     

车用水冷式磁流变制动器性能及温升效应研究

针对现有磁流变制动器在制动过程中内部温度急剧升高的问题,提出并设计了一种具有水冷散热功能的车用磁流变制动器,该制动器设有4副制动片,提高了磁场利用率,显著增强了制动器输出力矩,并在制动器内部设有多条冷却流道,对制动过程中产生的温升效应有着很好的抑制作用。阐述了车用水冷式磁流变制动器的结构和工作原理,建立了制动器输出力矩数学模型。采用有限元法对制动器进行电磁场仿真,分析了不同条件下各工作面的磁感应强度分布规律,并对制动过程中的制动器进行热流耦合仿真,分析其在不同条件下的温升效应。结果表明,当外加电流为1 A时,所设计的磁流变制动器输出总力矩可达240 N·m,并且水冷散热结构对制动器整体温升效应有着很好的抑制作用。     

制动器失效原因及检验对策分析

电梯是现阶段人们生活中一项重要的运输工具。但从电梯的具体应用情况来看,其在应用期间,制动器可能会出现失效情况,一旦失效将引发安全事故。本文在对电梯制动原理进行阐述的基础上,对电梯制动器失效原因,以及相应检验对策进行了详细分析。