制动的性能好坏直接影响到汽车行驶的安全性。在这里通过有限元技术对盘式制动器的钳体和制动盘进行强度分析和模态分析,并进行相应的优化研究。盘式制动器定钳盘式制动器的工作原理4三维模型制动钳体制动盘摩擦衬块采用四面体单元对盘式制动器的内外制动钳体和摩擦衬块底板,摩擦衬块划分网格,对活塞和制动盘采用六面体单元类型划分网格。6制动盘材料参数制动盘参数设置包括各个部件的材料、密度、弹性模量和泊松比,如表1所示。边界条件的设置:边界条件包括载荷和约束的设置,通过对制动盘的结构,工作原理,受力分析进行载荷约束设置:=/L(+ψ)为汽车重力;L 为汽车轴距;为汽车质心高度到后轴的中心距;φ为附着系数;为汽车质心高度;为车轮有效半径。式中对象参数为:=15000N;L=2500mm;=1200;=350;ψ=0.7;=290。代入数据得到=1760010N·mm f/2,F=f/μ, f为制动摩擦力;r‘为制动摩擦力有效半径;μ为摩擦因数;μ=0.15,=98mm;得到:F=/2F=8979.643N汽车最大制动力矩公式约束的设置1)从CATIA导入到ansys中,为了简化模型,将制动钳体上的4个螺栓及螺母模型去除掉,而采用刚性单元的螺栓连接来约束孔的6个自由度;钳体的下部份两个孔是通过2个螺钉固定在车桥上的,因此要约束这两个孔的6个自由度。2)制动时通过液压油推动活塞,再推动摩擦块压向制动盘,因此约束住活塞和制动块的的3个旋转自由度和X、Z方向的平动自由度;约束的设置3)约束制动盘的X、Y、Z的3个平动自由度和X、Z的旋转自由度,使制动盘只能绕Y轴进行转动。将有限元模型导入ANSYS中进行有限元分析。得到制动钳体的应力云图如图所示,最大的应力值为123.816MPa,出现在钳体的四个螺栓连接处,而最大应力出现在此处的原因也是孔的应力集中。应力分析:应力最大处制动钳体应力云图
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