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基于柔体模型的鼓式制动器性能分析与研究
| 论文题名： | 基于柔体模型的鼓式制动器性能分析与研究 |
| 关键词： | 鼓式制动器;柔体分析;约束模态;多体动力学;车辆安全 |
| 摘要： | 我国经济的快速增长与交通系统的快速建设发展使得车辆在社会的各个领域快速广泛应用，如物流运输、客运和人们的日常驾驶出行等。制动性能是保证车辆安全可靠性的重要性能之一，而制动器是制动过程中实现制动性能的的主要执行机构，是保证车辆制动性能实现的重要途径，深入研究分析并找到科学地控制车辆制动器性能的方法是实现车辆主动安全性减少交通事故发生的关键因素。论文基于多体动力学的柔体模型对某载货车鼓式制动器的性能进行了深入研究，主要的研究内容有： （1）分析研究阿基米德螺线型外廓线的S促动凸轮转角和凸轮对制动蹄促动力的非线性关系，得到在阿基米德螺线凸轮促动下的鼓式制动器输出力矩的变化关系。根据车辆和制动器相关参数研究包含制动凸轮促动特性的制动器制动力矩理论计算方法，代入参数后得到气压鼓式制动器的输出制动力矩计算结果。 （2）阐述使用柔体模型建模分析方法的理论依据及自由模态分析基本原理，建立载货车鼓式制动器三维结构模型并在有限元分析软件中对载货车鼓式制动器的主要部件进行自由模态分析，提取这些部件的自由模态频率和对应振型，分析各个振型的变形形式。 （3）研究载货车鼓式制动器柔体分析模型建立的方法。在ADAMS中导入鼓式制动器三维模型、添加约束并设置惯量质量属性、导入MNF文件并替换对应的刚体模型。同时研究整车制动过程中的旋转部件惯量简化到制动鼓的方法并设置制动衬片和制动鼓之间摩擦约束，完成了载货车鼓式制动器柔体模型的建立。 （4）根据论文的制动鼓等效惯量计算方法，计算柔体模型中制动鼓的转动惯量及车速与车轮转速的关系。在定义的紧急制动和持续制动工况下分析了制动力矩，制动蹄的应变能等。从建模复杂性、计算速度、计算精度等方面对比了鼓式制动器理论计算模型和柔体模型的优劣势，为制动器的制动性能研究提供了依据。 论文以建立制动器制动性能理论计算模型和柔体分析模型并通过特定工况分析对比两种计算模型优缺点为研究思路，详细地研究了制动器凸轮促动特性、制动器部件的模态特性和柔体模型仿真分析方法并对比分析了两种计算方法的优缺点，对于研究和改善制动器性能和车辆制动性能有实际的指导意义。 |
| 作者： | 成萍 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 张维峰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长安大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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