基于ADAMS的汽车自动调整臂动力学分析及其应用

发布时间：2020-08-28 14:03

　　 汽车制动系统中需要有能够自动测量并自动补偿制动片磨损量的元件,汽车自动调整臂正是担任这一关键作用的连接部件。对自动调整臂进行动力学分析,研究两个运动系统的受力情况,有利于清晰对调整臂受力规律的认识,有利于及时预防和规避制动系统失效的发生,保证行车安全。本文提出了一种基于ADAMS的自动调整臂动力学分析方法,主要研究内容包括以下四部分:(1)在理解汽车自动调整臂工作原理的基础上,找出自动调整臂两大关键运动系统,采用SOLIDWORKS软件对两大关键运动系统进行3D建模。并导入ADAMS进行约束添加等前处理,完成动力学模型的建立。(2)根据动力学理论,并结合自动调整臂的工作特点,分析齿轮齿条的受力情况,建立齿轮齿条的动力学运动方程;分析矩形弹簧的受力情况,建立矩形弹簧的动力学运动方程,为动力学仿真打下理论基础。(3)在ADAMS中进行动力学仿真,通过曲线得出零件的受力情况,得出零件受到的最大载荷,再利用汽车自动调整臂扭矩测试台获得调整臂的自调力矩,与仿真结果进行比对。最终实验结果与仿真结果对比为:齿轮所受最大接触应力仿真结果为1154N,实验结果为1214.4N;矩形弹簧承受最大力矩仿真结果为19.12Nm,实验结果为19.56Nm。同时为了进一步验证该分析结果在工程领域上的应用性,利用ANSYS软件对零件进行了有限元疲劳寿命预测。(4)为了验证有限元疲劳寿命预测结果,设计了一自动调整臂自调功能疲劳寿命测试装置。对同批次的25只调整臂进行试验,所得试验结果均值为20.18万次,有限元疲劳寿命分析的结果为20.79万次,可以看出两者差异在其所在的数量级上处于可以接受的范围,验证了动力学分析方法可应用于疲劳寿命预测。根据实验比对和验证,基本证明了基于ADAMS的汽车调整臂的动力学分析的正确性,同时不乏实用性。
【学位单位】：中国计量大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U463.5
【部分图文】：

图 1.1 近年来交通肇事情况统计从图 1.1 里能看出，光制动失效引起的事故数就占事故总数的 1/3 左右，可以说制动因素已经成为导致汽车事故的重要因素之一。而在制动系统中，制动系统正常工作的必要条件是要有合理的制动间隙，由于刹车片是磨损元件，不可避免地导致初始制动间隙的加大，导致的结果是刹车片无法作用或者两轮刹车间隙不同，前者直接会使制动系统直接失灵，后者会令两轮开始制动的时间产生差异或者制动力不一致，后果则是汽车在制动时跑偏、侧滑，甚至翻车[7,8]。因此，汽车上必须有一个零件能保证刹车片在磨损的情况下能保证刹车片和制动鼓之间的间隙处于一个恒定的值。调整臂正是承担这一重要作用的零件，因此其性能直接关系着制动系统的稳定性以及汽车行驶的安全。近年来，汽车行业迅猛发展，道路行驶条件更是得到了很大的改良，汽车的车速相对以往有了很大程度的提高，因此，车辆的刹车性能是否良好也逐渐开始备受人们关注。在欧美等发达国家，大型商用车的制动系统一般都已安装了自动调整臂。自动调整臂可以弥补制动轮毂间由于摩擦衬片磨损而导致的自

本文编号：2807670