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汽车盘式制动器中制动块与消音片振动特性研究
| 论文题名： | 汽车盘式制动器中制动块与消音片振动特性研究 |
| 关键词： | 汽车制动器;制动器设计;盘式制动;消音结构 |
| 摘要： | 汽车盘式制动器的振动不仅影响车辆性能而且产生噪音，危害人类的身心健康。本文从盘式制动器制动块/消音片的减振原理和谐响应振动分析两个方面，对制动块与消音片的装配体减振特性进行研究，探讨了该装配体的振动影响因素，并建立了汽车盘式制动块/消音片振动分析模型。通过分析研究，提出了改善制动块/消音片减振效果的解决途径与优化设计方案，研究结果有利于提高汽车盘式制动器的整体性能。 ⑴基于盘式制动器制动块和消音片的结构特征，利用ANSYS有限元分析软件建立了制动块与消音片振动分析的有限元参数化模型，并通过对分析模型的模态分析得出可能发生共振的频率值。论文分别对三层结构与两层结构的钢片与橡胶层粘接结构的消音片进行了模态分析，得出消音片各阶模态频率随橡胶层厚度增大而减小。对于等厚度橡胶层与等厚度钢片组成的消音片、三层结构消音片的各阶模态频率小于两层结构所对应的频率。 ⑵对制动块以及制动块与消音片的装配体进行了谐响应振动分析，分析结果表明，激振载荷大小增加，受迫振幅增大；载荷直接施加在消音片上的减振效果要好于载荷施加于制动块表面而间接作用于消音片时的情况；消音片的阻尼值对减振具有明显的作用，而在小范围内改变橡胶层厚度的减振效果不明显。 ⑶研究发现，将消音片阻尼材料直接复合在制动块表面或者制动块本身采用高阻尼合金形式，可达到比传统形式更好的减振效果。根据制动块谐响应振动分析数据结果对制动块进行了优化设计分析。在满足许用应力条件下，以制动块厚度值和制动块材料阻尼值为设计变量，将制动块体积作为目标函数，采用一阶方法计算制动块达到最小体积时制动块厚度等参数的最优值。该优化设计方法对制动块材料的选择、结构参数设计具有重要实际指导意义。 |
| 作者： | 刘爱军 |
| 专业： | 机械设计及理论 |
| 导师： | 张一兵 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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