基于仿真技术的汽车鼓式制动器失效分析

通过建立鼓式制动器刚柔耦合虚拟样机模拟制动器制动的实际加载过程,建立鼓式制动器的接触分析模型;应用动力学和有限元方法对鼓式制动器进行接触分析,得到了接触压力、应力、应变分布规律;分析E260型载重车制动鼓法兰圆角处的开裂失效问题并进行材料检测试验.结果表明:接触压力分布不均及机械应力集中是导致制动鼓开裂失效的直接原因.     

山区公路长下坡路段货车鼓式制动器温升规律数值分析

结合龙岩典型长下坡事故黑点路段,建立鼓式制动器温升规律有限元热分析模型,对货车鼓式制动器在紧急和持续制动工况下的温升规律和具体路段下重复制动货车鼓式制动器的温升规律进行了深入分析,并进行了实车试验验证.研究结果表明:车辆载重、车辆运行速度、道路坡度、制动鼓比热容是影响制动鼓温升规律的主要因素;实车制动行为与驾驶员心理、车辆运行速度及道路线形条件有密切关系,只有结合具体路段车辆运行状况及制动方式才能相对准确地进行模拟分析实际制动鼓的温升规律;基于运行速度的长下坡路段制动鼓重复制动温升规律模拟是一种可参考使用的方法.     

多次紧急制动工况下的鼓式制动器热-结构耦合分析

针对汽车鼓式制动器在制动过程中的开裂失效问题,基于运动学、动力学、摩擦学与热-结构耦合的综合分析技术及实验技术,建立了三维瞬态热-结构耦合理论模型及有限元模型;分析多次紧急制动工况下制动鼓温度场和应力场在径向、周向、轴向的分布特征,得到了结构场与温度场的耦合作用结果 ;分析了温度、应力应变、压力三者间的相互耦合作用规律.结果表明:制动鼓的开裂失效主要处于温升大的区域,是由热应力引起的热疲劳失效,且由于周向压应力比径向和轴向压应力大,从而导致制动鼓的裂纹方向均为沿轴向伸展.     

鼓式制动器接触分析

通过建立鼓式制动器的理论模型，并运用工程分析软件ANSYS对摩擦衬片和制动鼓之间的摩擦接触进行分析，得出接触压力的分布行性及制动器的应力分布场，强化了理论设计。结果表明这一方法对于鼓式制动器的分析计算有很高的精度。     

鼓式制动器瞬态温度场数值模拟计算

依据传热学理论和鼓式制动器的结构特点，分析了鼓式制动器的生热和散热过程，并用有限元法建立了制动鼓瞬态温度场数值模拟计算模型。以EQL092货车后轮鼓式制动器为研究对象，运用ANSYS软件对其制动鼓在持续制动工况下的温升过程进行了数值模拟计算，得出了制动鼓的温度场的三维分布状况，分析了瞬态温度场的变化情况。经过试验验证，计算结果与实测值误差在20％以内。     

不同摩擦系数对鼓式制动器低频振动的影响

从制动器制动全过程的动态仿真角度出发,考察了摩擦系数对鼓式制动器低频振动的影响：制动鼓低频振动时的主频随着摩擦系数的增大有减小的趋势、而振动的幅值随着摩擦系数的增大有增大的趋势,且相应的关系曲线呈现非线性特性;随着摩擦系数的增大,制动鼓的振动主要表现为较低频率的振动,且摩擦系数越大,制动鼓以较低频率的振动越剧烈。     

实验法求解汽车鼓式制动器对流换热系数

在传热学理论基础上，结合汽车鼓式制动器的结构和工作原理，建立了鼓式制动器热平衡关系式，分析了影响对流换热系数的主要因素。依据对流换热过程的3个相似准则，进行鼓式制动器恒定制动力持续制动实验，测试不同车轮转速条件下的温升过程，并利用最小二乘法拟合曲线，得到汽车鼓式制动器对流换热系数的求解公式。结果表明：实验法求解鼓式制动器的对流换热系数是可行的，运用量纲分析法和相似理论指导实验，能够有效简化实验程序，减少实验工作量。     

基于汽车制动综合性能的鼓式制动器优化设计

本文针对汽车鼓式制动器提出:以制动鼓体积最小、制动过程中温升最低、制动效能因素最大为目标,综合考虑汽车制动时的性能,进行多目标优化设计,用惩罚函数法建立了优化目标函数;应用MATLAB遗传算法工具箱进行寻优求解,并进行了实例计算。计算结果表明:这种优化方法是合理可行。     

鼓式制动器制动尖叫的机理及其预防

本文通过对具有领从蹄结构的鼓式制动器进行试验研究及谱分析，发现制动系统的切向振动是鼓式制动器制动尖叫的主要振源。通过建立制动尖叫的力学模型，较好地解释了制动尖叫产生的机理。本文进一步推导了制动过程中的切向力激振频率计算公式。只要在通常的制动工况下能使该激振频率避开结构的共振频率，则制动器在制动过程中就不会产生制动尖叫。因此，根据该方法可在设计阶段对制动器的制动尖叫进行预测，从而为预防制动器制动尖叫     

基于ISIGHT的商用车鼓式制动器的结构分析与优化

为了弄清鼓式制动器的结构,本研究以某款商用车型所使用的领从蹄式制动器为研究对象,对其建立了有限元仿真模型,同时通过模拟制动器的工作条件验证了制动蹄应力(符合使用要求);随后用Isight软件集成Catia和Abaqus,并选取制动蹄的三个结构参数作为设计变量,以制动蹄上的最大主应力作为优化目标,采用自适应模拟退火算法对...     

汽车轮毂智能冷却系统设计

正汽车制动性能事关人身安全,车辆制动系统在车辆的安全方面至关重要,如何提升汽车制动性能一直都是汽车行业的重要研究课题。目前公路客车多数采用前盘后鼓式制动,制动时通过制动鼓和摩擦片相互摩擦产生阻力来制动,在此过程机械能转化成热能。当汽车在山路下山行驶时,常处于连续长时间制动状态,受鼓式制动器结构影响,散热能力差,制动过程中会聚集大量热量,摩擦片和轮毂在高温影响下发生极为复杂的变形,     

鼓式制动器效能因数的计算研究

双向自增力鼓式制动器受力复杂,影响因素较多,制动效能因数的计算比较困难。该文通过建立双向自增力鼓式制动器力学模型,用２种方法分别对其效能因数进行了计算,同时,通过台架试验测试了该制动器的制动力矩,以获得其效能因数,并对计算结果和试验结果进行对比分析。结果表明,所建立的双向自增力鼓式制动器力学模型基本与实际相符,计算方法准确简单。     

鼓式制动器稳定性的复模态分析

针对鼓式制动器出现的制动噪声问题,根据复模态分析基本原理建立有限元模型,对制动噪声进行预测.全面分析制动压强、制动鼓角速度、摩擦系数、杨氏模量、摩擦衬片厚度等因素对制动稳定性的影响.影响因素分析结果表明:摩擦衬片杨氏模量对制动噪声有影响显著;制动压强、摩擦系数和制动鼓杨氏模量对制动噪声影响较大;摩擦衬片厚度和制动蹄杨氏模量对制动噪声具有一定影响;制动鼓角速度对制动噪声影响很小.     

鼓式制动器噪声的结构间环耦合理论模型

试验研究制动器结构参数对制动噪声的影响，建立鼓式制动器高频噪声问题的结构闭环耦合模型，运用Ｈａｍｉｌｔｏｎ变分原理推导该问题的结构闭环耦合动力学方程。并针对某车通过改变制动底板的结构参数，利用本模型进行计算分析。”理论分析与试验结果在一定程度上定量一致。本理论模型是针对双领蹄型鼓式制动器建立的，但可在改变局部结构和边界条件的情况下适应于任何型式的鼓式制动器。     

齿形换挡带式制动器接合过程研究

为了研究制动器接合过程的转速、转矩特性,将接合过程分为消除间隙、齿顶滑摩、钢齿啮合和碰撞四个阶段,建立了接合过程动力学模型,分析了制动带的受力情况和制动鼓的转速变化,并运用Matlab进行制动器接合过程仿真,确定了成功接合所允许的制动鼓初始角速度的范围以及不同初始转速下的转矩冲击.研究表明:制动器成功接合初始角速度随电磁缸拉力增大而增大,随制动带径向刚度增大而减小.此外,台架试验验证了齿形换挡带式制动器转矩冲击模型,制动器在仅提供较小电磁拉力下能克服转矩冲击,实现制动.     

鼓式制动器相关参数对其制动效能的影响

从制动器制动全过程的动态仿真角度出发,重点考察了鼓式制动器摩擦系数、凸轮偏置角和摩擦片包角对制动器制动效能的影响.正交仿真试验分析表明:上述三个因素对制动器效能因数的影响按大小次序是摩擦系数、凸轮偏置角和摩擦片包角.制动器的效能因数随三个因素取值的增加而增大,同时,制动效能因数对摩擦系数的敏感性显著增大,而对凸轮偏置角及摩擦片包角的敏感性却在降低.这将为以后的制动器优化奠定基础.     

基于nRF2401的鼓式制动器温度监测系统设计

 针对鼓式制动器温度测量中存在的难点,设计了一种基于无线数据传输的制动鼓温度测量系统。系统分为温度测量发射模块与温度接收存储模块,温度测量发射模块安装在制动鼓上随车轮一起转动,温度接收存储模块安装于驾驶室内。温度测量发射模块由温度传感器、MAX6675、单片机及nRF2401组成,温度接收存储模块由单片机、nRF2401、MAX232串口芯片和上位机组成。MAX6675采集到的温度数据经单片机计算处理之后通过nRF2401无线发送,温度接收存储模块接收无线数据包,对数据进行校核后将温度值发送到数据采集上位机。数据采集计算机将接收到的温度数据实时显示并在计算机中保存。应用表明,系统具有体积小、重量轻、抗干扰强的特点,满足鼓式制动器温度测量的需求。     

制动鼓瞬态温度场有限元分析

利用有限元分析软件ANSYS8．1建立了制动鼓的三维有限元模型,对紧急制动工况下制动鼓的瞬态温度场进行分析计算,揭示出紧急制动工况下制动鼓内部温度场分布规律,以及制动过程中制动鼓内部温度随时间变化规律,可为进一步研究制动效能恒定以及客车制动器设计提供参考。     

浮动蹄式制动器制动跑偏力学分析

运用有限元分析软件建立浮动蹄式制动器和传统蹄式制动器的有限元模型,选择摩擦片与制动鼓的8个偏心位置进行有限元分析,得到偏心量-制动力矩曲线关系图;为验证理论分析的正确性,利用Adams动力学软件进行2种制动器的动力学分析,并进行了车辆台架试验,其结果与有限元分析结果一致。分析结果表明:偏心误差改变时,浮动蹄式制动器仍能够保证总的制动力矩基本不变,降低了制动器对汽车跑偏的影响,而传统蹄式制动器总的制动力矩有很大的变化,易发生制动跑偏;浮动蹄式制动器对于减小车辆制动跑偏有明显的优越性。     

新型齿形带式制动器制动特性研究

为提升电驱动履带车辆动力性与经济性，设计并研制了新型齿形带式制动器以替代行星变速机构中的湿式多片离合器. 依据齿形带式制动器结构与工作原理，建立了制动过程的数值模型，研究了制动过程中制动鼓转角、转速和制动力矩等参数变化规律. 同时搭建齿形带式制动器试验台架验证了方案可行性和数值模型的正确性. 结果表明，制动鼓初始转速直接影响制动时间和制动力矩大小，且初始转速越高，制动时间越短，制动力矩相应增大. 相比原有装置，新结构方案提升了制动转速范围，具有更优的工作可靠性和使用前景.