盘式制动器摩擦衬片的摩擦磨损性能研究与结构优化设计

发布时间：2021-06-27 22:17

　　乘用车盘式制动器是至关重要的安全性部件,其性能的优劣主要取决于滑动摩擦副（制动盘和摩擦片）界面的接触条件。在制动工况下,制动器摩擦副会发生相当复杂的变化,其中最明显的就是接触表面磨损。然而,目前对这一领域的理论研究还未成熟,为了减小摩擦副磨损,改善磨损不均匀性,本文以盘式制动器制动衬块为主要研究对象,着重进行三维有限元磨损仿真,并引入双活塞制动衬块,针对性地提出优化方案,从而提升制动衬块的摩擦磨损性能。本文首先在整理大量国内外文献的基础上,分析现有的研究工作中存在的不足之处,结合摩擦生热理论、接触分析理论等确定有限元软件中模型的边界条件,基于ABAQUS中的子程序UMESHMOTION,提出求解磨损的有限元方法,对深入分析摩擦磨损性能具有一定的指导意义。其次,对磨损的仿真起决定性作用的就是磨损模型。本文以树脂基摩擦片材料为对象,进行销-盘磨损试验,揭示了摩擦系数和磨损率随温度和载荷的变化规律。试验结果表明,摩擦系数和磨损率对温度较为敏感,其变化曲线近似于“倒U型”;载荷对摩擦系数影响较为复杂,受到载荷和接触面积的共同作用,而磨损率和载荷几乎成正比关系。所以,为体现磨损模型的动态特性,提... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

盘式制动器的基本工作原理

（2.14）和式（2.15）代入式（2.12）中，得到磨损深度的表达式：, , ,2i j i j i j i j h k p r n分便得到最终的磨损深度。方向的定义方向是指在当前增量步过渡到下一个增量步时节点的偏移方向，磨取决于该节点所处的有限元模型的位置。在有限元模型中，接触节点和外部节点。有限元软件能够自动计算内部节点的磨损方向，并记外部节点的磨损方向与边界相垂直，指向内部。由于本文模型的网化网格（见 4.1.1 节内容），因此这里的外部节点的磨损方向可以取点的连线方向，下图 2.8 为子程序中用 FORTRAN 语言编写的指定其中第一行就是指该节点为外部节点，第三行中 X 的取值就是代表点的编号的差值。

磨损试验方法进行下述分析。磨损试验机来进行销-盘磨损试验，1、研究摩擦片材料损情况，分析这些因素对磨损行为的影响；2、将获得过多元回归模型得到摩擦片材料的磨损模型；3、得提出的磨损模拟方法的准确性。材料顿摩擦材料技术（上海）有限公司进行，采用济南宜华验机，如图 3.1 所示。试验机的具体参数如表 3.1 所示

【参考文献】：
期刊论文
[1]工程车辆翼型管散热器冷侧翅片信噪比分析[J]. 王宝中,冯少聪,刘佳鑫,蒋炎坤.  工程热物理学报. 2018(08)
[2]基于田口方法的车削45钢参数优化分析[J]. 刘永姜,李智航,王洋,王晓晶.  机械设计与制造. 2018(03)
[3]透视产业全面重构,识别未来发展路径——解读《赵福全论汽车产业》[J]. 刘宗巍.  中国机械工程. 2018(05)
[4]基于Python的ABAQUS二次开发应用[J]. 谢瑞敏,王雪军.  中国水运(下半月). 2017(10)
[5]汽车制动器的应用现状及发展趋势[J]. 刘军.  农业开发与装备. 2017(05)
[6]汽车制动摩擦片寿命预测及分析[J]. 王素艳.  汽车零部件. 2016(04)
[7]面向制动尖叫抑制的制动块稳健性设计[J]. 张立军,庞明,孟德建,唐传骏,余卓平.  汽车工程. 2016(01)
[8]基于SIMP理论的电动汽车车身多目标拓扑优化[J]. 谢伦杰,张维刚,常伟波,崔杰.  汽车工程. 2013(07)
[9]仿生制动盘表面温度场与应力场的计算机模拟[J]. 杨肖,张志辉,王金田,张宝玉,王亮,常芳,任露泉.  机械工程学报. 2012(17)
[10]汽车变速箱壳体结构拓扑优化设计[J]. 朱剑峰,林逸,陈潇凯,施国标.  吉林大学学报(工学版). 2013(03)

硕士论文
[1]汽车通风盘式制动器的热机耦合分析与结构优化设计[D]. 王继业.江苏大学 2018
[2]鼓式制动器热—结耦合分析[D]. 张奔.江苏科技大学 2016
[3]高压大型车用盘式制动器热摩擦磨损机理研究[D]. 谭雪龙.江苏科技大学 2016
[4]制动器热—应力—磨损耦合行为研究[D]. 张方宇.清华大学 2014
[5]制动块参数对盘式制动器制动尖叫的影响研究[D]. 张礼国.清华大学 2014
[6]基于近似模型的车辆悬架参数优化研究[D]. 刘宇.西南交通大学 2013
[7]液压盘式制动器建模与仿真分析[D]. 杨莉玲.武汉理工大学 2009



本文编号：3253710