某品牌盘式制动器热应力分析及优化设计

发布时间：2024-07-02 04:01

　　以某品牌盘式制动器为例,根据产品设计参数利用CATIA进行三维建模,并将其导入至ANSYS Workbench中进行温度场分析。利用ANSYS Workbench热-固耦合模块,将温度场求解结果导入至热应力的求解过程中,并最终求解得到该品牌盘式制动器的热应力结果。在此基础上,对盘式制动器原模型进行拓扑优化设计,在满足强度要求和节省约31.3%的材料前提下,使得拓扑优化后的盘式制动器拥有更加良好的通风冷却性能,在很大程度上保证了汽车制动系统拥有更加持续稳定的制动力。

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【部分图文】：

图1盘式制动器的基本零件

以定钳盘式制动器为例，其工作原理图如图2所示。其旋转元件为制动盘，制动盘和汽车车轮通过螺栓固定连接，并且制动盘面与制动蹄相接触。而制动钳被跨置安装在制动盘上。制动钳是固定的，它左右两侧有两个相互对称的活塞。在制动时，制动液通过管路进入到液压腔体内部，并同时推动两侧的制动蹄与制动盘....

图2定钳盘式制动器工作原理图

图1盘式制动器的基本零件1.2盘式制动器初始模型参数

图3盘式制动器原始模型

对于求解制动盘在制动过程中的温度场分布和应力场分布，只需要针对制动盘和制动蹄之间的摩擦状况作相关分析求解。讨论研究该款盘式制动器的初始结构参数和材料属性。如图3所示为某品牌盘式制动器原始模型。该品牌盘式制动器原始模型所采用的制动盘和制动蹄主要结构参数如表1所示。

图4制动盘生热原理

在制动的情况下，制动盘和制动蹄之间的摩擦动能转化为热能。如图4所示，由于制动盘在转动，并且表面没有遮盖物，热量很容易消散到周围的空气中，与周围的空气发生热交换。相比鼓式制动器，盘式制动器拥有更好的散热性能，许多车辆使用盘式制动器的主要原因就是它抗热衰退性能好并且停车更加平稳[3]....

本文编号：3999651