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鼓式制动器热分析及冷却装置研究
| 论文题名： | 鼓式制动器热分析及冷却装置研究 |
| 关键词： | 鼓式制动器;热分析;冷却装置;重型载货汽车;生热散热机理 |
| 摘要： | 保持制动性能稳定对车辆的行驶安全至关重要。许多重型载货汽车和一些需要在山区等特殊路段行驶的车辆，在使用鼓式制动器进行制动时很容易发生制动器热衰退现象。因此为了提高制动器制动效能，减小制动器发生热衰退现象，本文建立了鼓式制动器热分析有限元模型，应用Ansys软件对影响制动器温升的因素进行分析，并对制动器冷却装置进行了研究，探讨了减小制动器热衰退的相关措施。 本文根据热力学理论，分析了鼓式制动器制动过程中的生热散热机理，建立了导热微分方程，确定了定解条件及制动器热流密度和对流换热系数。依照有限元分析和建模应遵守的基本原则，在合理简化制动器实体模型基础上建立了鼓式制动器的三维实体CATIA模型，通过合理的网格划分控制方式，建立了Ansys有限元分析模型，得到不同载荷条件下热分析结果，并与制动器温升试验数据进行了对比，验证了制动器实体建模和有限元分析过程的准确性。 在充分比较车辆运行工况后，选取有代表性的工况对鼓式制动器进行热分析，获得了不同因素对制动器温升的影响程度，并提出了减小制动器热衰退的措施。应用MATLAB遗传算法优化工具箱对制动器的结构参数进行了基于车辆综合性能的优化设计。通过对制动器结构参数的改进有效降低了制动器的温升，为汽车设计、改进以及相关研究提供了参考。 对现有的几种鼓式制动器冷却装置进行了研究，分析对比了各自的优缺点，阐述了冷却装置应该具备的性能。对冷却装置的冷却区域以及冷却水用量进行了计算，并用Ansys仿真计算软件验证了冷却水用量的准确性。同时对比了不同冷却装置的用水量，介绍了其他防止制动器热衰退的工程措施，为冷却装置的深入研究提供了参考。 |
| 作者： | 杨东宇 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 赵桂范 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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