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干摩擦诱发含裂纹的汽车盘式制动系统粘滑动力特性研究
| 论文题名： | 干摩擦诱发含裂纹的汽车盘式制动系统粘滑动力特性研究 |
| 关键词： | 盘式制动器;干摩擦;动力特性;振动特性;粘滑特性 |
| 摘要： | 汽车制动系统是汽车最重要的安全部件,对汽车的安全性能有较大影响。盘式制动系统的制动盘与制动器在制动工况下会由于相对运动而产生干摩擦作用,该摩擦会引起制动系统的振动甚至噪声。低速制动过程中会发生不稳定的粘滑运动现象,该运动会随系统参数而呈现不同振动特性。同时,由于轮毂轴的复杂工况、高速旋转及轮胎载荷的变化,轴上裂纹也有可能出现。对干摩擦诱发含裂纹的汽车盘式制动系统粘滑动力特性进行研究,可为系统设计参数的确定提供理论参考,为抑制或消除振动与噪声提供方法,同时可为轴上裂纹的检测与在线诊断提供有效手段,具有一定的理论意义和工程应用价值。 为研究制动工况下系统动力特性,本文分别建立了制动系统扭转方向动力学模型、含裂纹的制动盘模型及含裂纹的制动盘-轮胎模型。应用数值分析方法与非线性理论对所建立的系统进行了分析,得到了干摩擦振动特性随系统参数的变化规律以及裂纹对系统的影响规律,并找到了识别轮毂轴上裂纹的方法。论文主要研究内容如下: (1)建立制动盘与制动器的二自由度扭转振动模型,利用静摩擦+库仑摩擦模型计算了驱动角速度、制动盘-制动器转动惯量之比及制动压力对系统的粘滑运动特性的影响规律,并利用Stribeck摩擦模型计算了随驱动角速度增加,系统粘滑特性的变化规律。 (2)将制动盘简化为 Jeffcott转子,考虑制动盘与轮毂轴连接处存在裂纹,建立了制动工况下考虑干摩擦力的制动盘、制动器五自由度动力学方程,计算了无裂纹及各裂纹深度下系统的振动特性,研究了裂纹对其影响,并获得识别裂纹信息的方法。 (3)将制动盘-轮胎简化为Jeffcott-悬臂转子,将裂纹设置在制动盘与轮毂轴连接处,考虑制动工况下的干摩擦作用及轮胎上载荷,建立了六自由度动力学方程。计算了无裂纹及各裂纹深度下系统的振动特性,研究了裂纹对制动盘与轮胎振动特性的影响,得到该系统进入和离开混沌的途径为拟周期运动的结论。并获得识别轴上裂纹信息的方法。 (4)对论文工作进行总结,提出对研究课题进一步的展望。 |
| 作者： | 胡美玲 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 魏道高 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 合肥工业大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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