弹子盘加压机构力传递性能研究

发布时间：2020-07-29 19:56

【摘要】：随着履带车辆的车重和车速的增加以及车载精密仪器的增多,人们对制动器的制动性能要求越来越高。干片式制动器因其制动瞬时升温小,制动效果平稳等优点,被应用于高速履带车辆。弹子盘机构是干片式制动器的重要组成部分,其使用性能的好坏直接影响制动器的制动效果。弹子盘机构的力传递效率和使用寿命是衡量其使用性能的重要参数,而弹子盘机构力传递效率不稳定,接触区域应力应变较大导致磨损严重,限制了其应用。这就提出了优化弹子盘机构的需求。本文首先对弹子盘机构中,弹子盘和弹子的运动形式与受力变形进行了力学理论分析；然后建立了可以测量弹子盘机构接触副力传递效率和受力变形量的试验系统,测试了几种典型弹子盘的力传递效率,获得了影响力传递效率的因素及其规律；最后运用ANSYS软件建立了计算接触区应力应变的有限元分析模型,并运用该试验系统对有限元分析模型进行了验证,利用验证后的有限元模型对实际的弹子盘机构和一种改进的弹子盘机构-滚柱型弹子盘机构进行了分析,得到的结论如下：1.弹子在弹子盘中的运动形式复杂,包含滚动和滑动；不考虑接触变形的情况下,弹子盘的增力系数主要和弹子槽倾斜角、摩擦系数、弹子槽圆弧半径、弹子半径和质量以及弹子盘质量和转动惯量有关；经典的赫兹接触模型不适用于弹子盘与弹子的接触分析。2.建立的试验系统能够测量弹子盘接触副的力传递效率和受力变形量,试验结果表明,随着载荷增加,各种弹子盘与弹子接触副的力传递效率均有所下降；当载荷较低时,弹子盘的材料(38CrSi和GCr15)对力传递效率影响较小；当载荷增加时,GCr15的弹子盘的力传递效率下降幅度比38CrSi的小；弹子槽倾角25。的弹子盘试样的力传递效率较弹子槽倾角15。的力传递效率总体偏低。3.建立的有限元模型可模拟弹子-弹子盘的应力应变分布。与传统弹子盘相比,采用滚柱型弹子盘可减小接触区域的最大挤压应力,减小幅度58%。
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TJ810.3
【图文】：

干片,制动器,弹子盘,加压机构

２弹子盘加W'机构逡逑干片式制动器所采用的加压机构是弹子盘加压机构（图１．２），由转动盘１）２）、移动盘３）和回位弹灻４）}D成。当需要制动时，制动力作用于与转

示意图,弹子盘,加压机构,力传递

２逦３逡逑篇逡逑图１．２弹子盘加压机构示意图逡逑１）转动盘，２）弹子，３）移动盘，４）回位弹灻逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｍａｒｂｌｅｓ邋ｄｉｓｋ邋ｐｒｅｓｓｉｎｇ邋ｓｙｓｔｅｍ逡逑弹子盘加压机构作为干片式制动器的组成部分，其力传递性能的好坏直接关逡逑系到整个制动系统性能的优劣。这就给提出了研究弹子盘加压机构的力传递性能逡逑及其影响机理的要求，图１．３为弹子盘实物图。逡逑力传递效率是衡量弹子盘加压机构性能的重要参数。力传递效率越大、越稳逡逑定，弹子盘加压机构的性能就越好。但实际上，力传递效率在加载过程中较小，逡逑在卸载过程中较大，导致产生了为加载时加载不上去，卸载时又卸载不下来的问逡逑题，在高载荷下，这个现象更为明显。因此，研究影响力传递效率的因素及其影逡逑响机理就非常的有意义。逡逑另一个衡量弹子盘加压机构性能的重要参数是其工作寿命。由于在高载荷下，逡逑弹子盘加压机构实际传递的力较大（移动盘单个弹子槽输出载荷达到６０００Ｎ）

示意图,试样尺寸,运动情况,圆弧半径

图２．１转动盘与弹子试样尺寸与运动状态示意图逡逑

【引证文献】