浮动蹄式制动器工作性能研究
发布时间：2021-04-25 12:16
鼓式制动器诞生近一个世纪以来,以其简单的工作原理、低廉的造价、较大的制动效能,占有了很大的市场,尤其在中大型客车及货车上。鼓式制动器结构形式多种多样,但摩擦片接触不均匀的问题仍然亟待解决。如何在不改变鼓式制动器体积的前提下,提升制动器的使用性能,这具有重要意义。本文从鼓式制动器的支撑销的结构着手,通过改用具有浮动功能的支撑销组件,使制动蹄具有浮动的功能,改变制动蹄的运动趋势,从而达到改善制动器性能的目的。首先,本文从理论上分析了鼓式制动器各主要尺寸对制动器接触的影响,通过使用Matlab仿真分析,证实了制动蹄的浮动对摩擦片的接触有着直接的影响,并得出了不同的浮动方向下、不同的浮动距离与摩擦片接触区域之间的变化规律。接着考虑了在摩擦片产生弹性线性变形的情况下,推导了制动器摩擦片的受力状况及完全接触条件,并计算了摩擦片完全贴合制动鼓时,制动蹄的理论最佳浮动角度。随后,在有限元分析软件ANSYS Workbench中建立了径向浮动的制动器模型,仿真分析其动力学性能,分析结果与实验数据相吻合,表明有限元分析能够准确地描述制动器的制动过程。选取不同的浮动角度进行优化分析,以优化摩擦片的接触为主要...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源及研究目的和意义
1.2 国内外相关技术发展现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 课题主要研究内容
第2章 浮动蹄式制动器接触分析
2.1 引言
2.2 无浮动作用下初始接触点变化规律
2.2.1 制动间隙的影响
2.2.2 支撑销的位置的影响
2.3 浮动作用下初始接触点变化规律
2.3.1 浮动作用与初始接触位置的关系
2.3.2 浮动方向的影响
2.3.3 浮动距离的影响
2.4 完全接触时理论最佳浮动角度
2.4.1 摩擦片的完全接触条件
2.4.2 浮动式制动器摩擦片完全接触分析
2.4.3 摩擦片反作用力的推导
2.4.4 理论最佳浮动角度计算
2.5 本章小结
第3章 径向浮动蹄式制动器有限元仿真
3.1 引言
3.2 有限元模型建立
3.2.1 制动器总成模型建立
3.2.2 有限元模型网格生成
3.2.3 材料属性设置
3.2.4 接触设定及边界条件
3.2.5 仿真工况及其他参数设置
3.3 仿真结果分析
3.3.1 促动力变化
3.3.2 摩擦片的应力分布
3.3.3 支撑销的浮动
3.3.4 制动力矩分析
3.4 本章小结
第4章 浮动蹄式制动器有限元仿真
4.1 引言
4.2 仿真实验安排
4.2.1 仿真浮动角度选取
4.2.2 其他参数及仿真工况
4.3 浮动角度对称布置仿真结果分析
4.3.1 浮动量分析
4.3.2 制动力矩分析
4.3.3 摩擦片应力分布
4.3.4 摩擦片接触分析
4.3.5 促动力变化
4.4 浮动角度非对称布置结果分析
4.4.1 浮动量分析
4.4.2 制动力矩分析
4.4.3 摩擦片应力分布
4.4.4 摩擦片接触分析
4.4.5 促动力变化
4.5 本章小结
第5章 制动力矩稳定性分析
5.1 引言
5.2 制动力矩差异分析
5.2.1 制动力矩差异产生
5.2.2 制动力矩差异对制动跑偏影响
5.2.3 初始接触点变化规律
5.3 制动力矩分析
5.3.1 仿真参数设定
5.3.2 制动力矩对比
5.4 接触情况对比分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]鼓式制动器和轮式制动器的制动性能对比分析[J]. 席传鹏,王凯,马雅茹,李仲勋,李露露. 西安理工大学学报. 2017(01)
[2]基于ANSYS workbench鼓式制动器制动鼓的有限元分析[J]. 李乃斌,李耀平. 价值工程. 2017(08)
[3]某车型鼓式制动器噪音匹配研究[J]. 王健,张宇,孙金朋,赵荣,马健. 汽车实用技术. 2017(05)
[4]矿用带式输送机鼓式制动器的热力耦合分析[J]. 刘玲. 矿山机械. 2017(03)
[5]某汽车鼓式制动器虚拟样机的建模与仿真分析[J]. 章菊,徐伟杰,李鹏,喻晨辉. 汽车零部件. 2016(12)
[6]基于三维建模的货车鼓式制动器设计[J]. 张伟,于宵,刘红梅,杨杰. 汽车实用技术. 2016(12)
[7]基于汽车制动系统的匹配设计要点研究[J]. 唐菲. 时代汽车. 2016(06)
[8]重型汽车制动鼓模态分析及优化设计[J]. 张敬东,郑彬,姚杰,龙懿涛,陈永轩. 客车技术与研究. 2016(02)
[9]基于ANSYS Workbench的鼓式制动蹄的模态分析和拓扑优化[J]. 张帅鹏,张安宁. 煤矿机械. 2016(04)
[10]一种螺旋槽制动鼓热性能分析[J]. 姚杰,张敬东,陈显强,龙懿涛,陈永轩. 攀枝花学院学报. 2016(02)
博士论文
[1]鼓式制动器关键技术研究[D]. 王庭义.长安大学 2011
硕士论文
[1]轻型载货汽车持续制动性能研究[D]. 徐银桥.南京理工大学 2016
[2]制动器热—应力—磨损耦合行为研究[D]. 张方宇.清华大学 2014
[3]重卡鼓式制动器制动应力分析及结构改进[D]. 路毅.山东大学 2014
[4]鼓式制动器接触分析与仿真[D]. 赵毛毛.长安大学 2013
[5]鼓式制动器接触与热—结构耦合有限元分析[D]. 纪飞龙.武汉科技大学 2013
[6]鼓式制动器热结构耦合参数化有限元分析[D]. 施宗成.吉林大学 2011
[7]汽车制动器试验台测温方法的研究[D]. 谷曼.合肥工业大学 2008
本文编号：3159372
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题来源及研究目的和意义
1.2 国内外相关技术发展现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
1.3 课题主要研究内容
第2章 浮动蹄式制动器接触分析
2.1 引言
2.2 无浮动作用下初始接触点变化规律
2.2.1 制动间隙的影响
2.2.2 支撑销的位置的影响
2.3 浮动作用下初始接触点变化规律
2.3.1 浮动作用与初始接触位置的关系
2.3.2 浮动方向的影响
2.3.3 浮动距离的影响
2.4 完全接触时理论最佳浮动角度
2.4.1 摩擦片的完全接触条件
2.4.2 浮动式制动器摩擦片完全接触分析
2.4.3 摩擦片反作用力的推导
2.4.4 理论最佳浮动角度计算
2.5 本章小结
第3章 径向浮动蹄式制动器有限元仿真
3.1 引言
3.2 有限元模型建立
3.2.1 制动器总成模型建立
3.2.2 有限元模型网格生成
3.2.3 材料属性设置
3.2.4 接触设定及边界条件
3.2.5 仿真工况及其他参数设置
3.3 仿真结果分析
3.3.1 促动力变化
3.3.2 摩擦片的应力分布
3.3.3 支撑销的浮动
3.3.4 制动力矩分析
3.4 本章小结
第4章 浮动蹄式制动器有限元仿真
4.1 引言
4.2 仿真实验安排
4.2.1 仿真浮动角度选取
4.2.2 其他参数及仿真工况
4.3 浮动角度对称布置仿真结果分析
4.3.1 浮动量分析
4.3.2 制动力矩分析
4.3.3 摩擦片应力分布
4.3.4 摩擦片接触分析
4.3.5 促动力变化
4.4 浮动角度非对称布置结果分析
4.4.1 浮动量分析
4.4.2 制动力矩分析
4.4.3 摩擦片应力分布
4.4.4 摩擦片接触分析
4.4.5 促动力变化
4.5 本章小结
第5章 制动力矩稳定性分析
5.1 引言
5.2 制动力矩差异分析
5.2.1 制动力矩差异产生
5.2.2 制动力矩差异对制动跑偏影响
5.2.3 初始接触点变化规律
5.3 制动力矩分析
5.3.1 仿真参数设定
5.3.2 制动力矩对比
5.4 接触情况对比分析
5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]鼓式制动器和轮式制动器的制动性能对比分析[J]. 席传鹏,王凯,马雅茹,李仲勋,李露露. 西安理工大学学报. 2017(01)
[2]基于ANSYS workbench鼓式制动器制动鼓的有限元分析[J]. 李乃斌,李耀平. 价值工程. 2017(08)
[3]某车型鼓式制动器噪音匹配研究[J]. 王健,张宇,孙金朋,赵荣,马健. 汽车实用技术. 2017(05)
[4]矿用带式输送机鼓式制动器的热力耦合分析[J]. 刘玲. 矿山机械. 2017(03)
[5]某汽车鼓式制动器虚拟样机的建模与仿真分析[J]. 章菊,徐伟杰,李鹏,喻晨辉. 汽车零部件. 2016(12)
[6]基于三维建模的货车鼓式制动器设计[J]. 张伟,于宵,刘红梅,杨杰. 汽车实用技术. 2016(12)
[7]基于汽车制动系统的匹配设计要点研究[J]. 唐菲. 时代汽车. 2016(06)
[8]重型汽车制动鼓模态分析及优化设计[J]. 张敬东,郑彬,姚杰,龙懿涛,陈永轩. 客车技术与研究. 2016(02)
[9]基于ANSYS Workbench的鼓式制动蹄的模态分析和拓扑优化[J]. 张帅鹏,张安宁. 煤矿机械. 2016(04)
[10]一种螺旋槽制动鼓热性能分析[J]. 姚杰,张敬东,陈显强,龙懿涛,陈永轩. 攀枝花学院学报. 2016(02)
博士论文
[1]鼓式制动器关键技术研究[D]. 王庭义.长安大学 2011
硕士论文
[1]轻型载货汽车持续制动性能研究[D]. 徐银桥.南京理工大学 2016
[2]制动器热—应力—磨损耦合行为研究[D]. 张方宇.清华大学 2014
[3]重卡鼓式制动器制动应力分析及结构改进[D]. 路毅.山东大学 2014
[4]鼓式制动器接触分析与仿真[D]. 赵毛毛.长安大学 2013
[5]鼓式制动器接触与热—结构耦合有限元分析[D]. 纪飞龙.武汉科技大学 2013
[6]鼓式制动器热结构耦合参数化有限元分析[D]. 施宗成.吉林大学 2011
[7]汽车制动器试验台测温方法的研究[D]. 谷曼.合肥工业大学 2008
本文编号：3159372
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