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冲焊蹄鼓式制动器动力学仿真分析与蹄片的结构优化
| 论文题名： | 冲焊蹄鼓式制动器动力学仿真分析与蹄片的结构优化 |
| 关键词： | 货车;鼓式制动器;冲焊蹄;刚柔耦合;动力学分析;有限元分析;仿真分析 |
| 摘要： | 鼓式制动器主要用于大中型车辆中，这得益于其结构紧凑、性能可靠、制动功率大。在一些轿车中，由于成本低和利于安装，后轮也常采用鼓式制动器。 制动蹄分为铸造式和冲焊式，铸造蹄质量大、热容量高、生产周期长、制造成本高、污染环境、耗能高;冲焊蹄质量轻、生产成本低以及符合国家节能减排等要求。因此冲焊蹄将慢慢取代铸造蹄应用在鼓式制动鼓中。本文采用动力学分析软件ADAMS和有限元软件ANSYS联合仿真冲焊蹄鼓式制动器，分析其动力学性能，并对不同的加强筋片形式的冲焊蹄进行应力、应变分析，在保证结构强度与刚度的前提下，得出最优的冲焊蹄片设计结构。 本文主要研究工作与结果: (1)建立冲焊蹄鼓式制动器刚柔耦合仿真模型。考虑柔性变形对制动系统的影响，把刚度较小的制动蹄和摩擦片进行柔性化，在ANSYS中生成模态中性文件，导入ADAMS中，得到柔性体，与刚体连接，建立冲焊蹄鼓式制动器刚柔耦合模型。 (2)建立飞轮等效模型。把整车转动惯量等效到单个的飞轮中，与制动鼓刚性连接，模拟整车运动时单个制动器的动力学情况。省去了建立复杂的整车模型工作，简化了建模与仿真工作量，且能满足本研究的目的。 (3)以东风EQ153车型的后轮鼓式制动器为例，在制动初速度为60km/h的工况下进行动力学仿真，得到仿真结果:制动力矩为15562.8N.m，制动减速度5.49m/s2，制动距离为25.29m，凸轮与滚轮之间的接触力，在增势效应下，凸轮对从蹄滚轮的接触力是凸轮对领蹄滚轮的接触力2.5倍。制动性能满足国家制动性能标准要求。 (4)在ANSYS中对五种不同的加强筋片冲焊蹄结构进行应力、应变分析，对比分析结果得出最佳的冲焊蹄设计方案，在保证结构的强度与刚度的前提下，实现优化设计目的。 |
| 作者： | 刘昆 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 彭美春 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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