【《某汽车制动器的制动性能计算及其有限元分析案例》1700字】

某汽车制动器的制动性能计算及其有限元分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u28029某汽车制动器的制动性能计算及其有限元分析案例 116076第一章制动性能分析 149221.1制动性能评价指标 134691.2制动减速度和制动距离的计算 114601.3摩擦衬块磨损特性的计算 2158861.4比摩擦力的计算 328669第二章制动器有限元分析 4207102.1网格划分 4294352.2约束和载荷分析 58942.3应力分析 624096图6-6支架应力图 7第一章制动性能分析1.1制动性能评价指标（1）制动效能，制动性能最基本的评价指标，是在良好的路面状况下汽车行驶的过程中从某一速度开始减速到汽车停车时的制动距离和制动减速度。（2）制动效能的恒定性，是汽车的抗热衰退性能。所谓抗热衰退就是车辆在下长坡时和高速行驶时连续制动时制动效果的保持程度。（3）制动方向稳定性，在汽车制动的时候，汽车不发生侧滑、跑偏以及失去转向能力的性能。制动效能是在整个汽车拥有初速度时并在路况良好条件下，汽车停车时的位置到初始位置的距离之间的路程几制动距离或在整个运行过程中的减速度。制动效能是汽车良好制动性能中最普遍的性能标准。越短的制动距离，制动减速度越大，汽车的制动效能就越好。1.2制动减速度和制动距离的计算制动系的作用效果，可以根据最大制动减速度和最小制动距离来评价。（1）制动减速度计算假设汽车在道路状况良好的路面上行驶，不考虑路面附着条件，此时汽车的制动力全部都由制动器产生。则（2）制动距离的计算在匀速制动时，制动距离为S：（5-1）式中：取0.1s；取0.2s；取30km/h。计算得：最大制动距离（5-2）数据代入得符合设计要求。1.3摩擦衬块磨损特性的计算根据（3-1）（3-2）（3-3）的公式：前轮：（6-1）后轮：（6-2）制动时间：（6-3）式中：是汽车的总质量；是回转质量换算系数；、分别是制动初速和终速度；是制动力分配系数；是制动减速度；、分别是前后轮的摩擦衬片的面积。在紧急制动情况下并且逐渐减速到停车的情况下，，则：（6-4）（6-5）由于比能量耗散率过高将会引起衬片的极具磨损，也有可能使制动盘出现裂纹，降低了安全性。查阅书本后，推荐取值为：减速度；轿车的制动初速度；总质量大于3.5吨的卡车选用65km/h，小于3.5吨的用80km/h。鼓式制动器的比能量耗散率的标准是不大于；盘式制动器的比能量耗散率的标准是不大于。计算得出：（符合要求）（符合要求）1.4比摩擦力的计算比摩擦力的定义是，摩擦衬块单位摩擦面积的制动摩擦力，记为的。在时，盘式制动器的比摩擦力以不大于为宜。比摩擦力：（6-6）（符合要求）第二章制动器有限元分析2.1网格划分汽车制动时，主要的受力零件是制动钳和制动支架，所以对二者进行应力分析是十分重要的，它可以很有效的判断受力的合理性，材料的强度是否能够满足日常制动的需求。制动钳和支架模型的结构相对于其他零件要复杂一些，在分析的过程中删除一些不必要的孔和圆角，对实验的结果影响较小，可以忽略，主要也是为了降低操作的难度性和分析的准确性。将简化后的两个模型用Hyperworks打开，进行网格划分，这里采用的划分方法是自动划分，为的是避免不必要的失误。图6-1制动钳图6-2支架零件材料类型弹性模量/GPa泊松比密度/（）制动钳QT600-31.750.2737300支架QT600-31.750.2937300表6-1有限元模型参数2.2约束和载荷分析制动钳主要受到三方面力，钳体油缸内部压力油液对钳体内壁的压力、钳体爪部和外侧制动块接触平面上和制动盘之间的摩擦力、钳体和支架连接处的压力。分析时对制动钳添加约束，是按照制动时的实际工况，对制动钳和固定摩擦衬片连接处的平面添加约束，保留了钳体孔处的自由度。选择向制动钳的内侧施加7MPa的载荷压力。制动钳有限元模型约束和载荷如图6-3所示。图6-3制动钳有限元模型约束和载荷支架受到两方面力：一个是制动块和摩擦盘之间产生的摩擦力，还有一个是支架和钳体连接处的反作用力。我们按照制动时的实际工况，给支架的螺栓孔处添加约束。钳体内油缸压力取7MPa，摩擦片摩擦系数取0.3，油缸内径取40mm，计算得出内外衬片的摩擦力为2637.6N。支架有限元模型约束和载荷如图6-4所示。图6-4支架有限元模型约束和载荷2.3应力分析从图6-5可以看出最大应力出现在了