面向商用车的气压盘式制动器关键机构及热衰退研究
发布时间：2022-12-22 06:43
在新的技术环境和政策要求下,高效、稳定的气压盘式制动器对于商用车行车安全具有重要的意义。把握气压盘式制动器生产研发战略机遇期,完成对气压盘式制动器关键机构以及热衰退方面的理论研究储备工作,对提高我国气压盘式制动器产品的使用性能和稳定性能,提升品牌竞争力将发挥十分积极的作用。本文针对目前国内气压盘式制动器关键机构自主知识产权以及热衰退理论研究不足的事实,对于关键机构中増力机构的増力特性和间隙自调机构工作的原理进行了研究,对于摩擦副之间接触的热衰退问题进行了理论建模、数值计算及试验验证。本文的具体研究内容如下:首先介绍了我国对商用车气压盘式制动器的政策支持及市场需求,介绍对比了国内外气压盘式制动器关键机构及热衰退研究现状,分析总结了目前国内气压盘式制动器产品相较于国外的不足之处以及需要进一步解决的问题。接着对气压盘式制动器的各个组件进行拆分并建立其功能模型,在此基础上将其总功能划分成6个子功能,并总结了关键机构和热衰退对子功能的影响。之后基于基本増力单元的増力特性,将压力臂简化为变角度斜楔机构和杠杆机构的组合増力机构,并对其增力特性进行了数学描述,在此基础上提出了压力臂关键参数的设计流程并...
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 课题研究意义
1.3 关键机构及热衰退国内外研究现状
1.3.1 关键机构研究现状
1.3.2 热衰退研究现状
1.3.3 国内外研究现状对比
1.4 本文内容安排
第2章 气压盘式制动器系统功能及划分
2.1 引言
2.2 盘式制动器概述
2.3 气压盘式制动器系统功能分析
2.3.1 系统工作原理
2.3.2 系统功能及组件拆分
2.4 功能模型建立及子功能划分
2.5 本章小结
第3章 气压盘式制动器关键机构研究
3.1 引言
3.2 増力机构増力特性研究
3.2.1 气压盘式制动器制动力矩
3.2.2 基本増力单元
3.2.2.1 长度效应机构增力特性
3.2.2.2 角度效应机构增力特性
3.2.2.3 面积效应机构増力特性
3.2.3 压力臂増力方式确定
3.2.4 压力臂増力特性模型
3.2.4.1 増力特性
3.2.4.2 增力比
3.3 压力臂主要参数设计流程与静力学分析
3.3.1 主要参数设计流程
3.3.2 静力学分析
3.4 间隙自调机构系统功能模型建立
3.4.1 间隙自调机构系统功能
3.4.2 间隙自调机构工作过程
3.4.3 几种典型制动间隙自调机构工作原理
3.4.3.1 Knorr间隙自调机构
3.4.3.2 Arvinmeritor间隙自调机构
3.4.3.3 Wabco间隙自调机构
3.4.4 系统组件拆分及功能模型建立
3.5 本章小结
第4章 摩擦副热衰退模型构建
4.1 引言
4.2 热衰退分类及机理研究
4.2.1 热衰退分类
4.2.2 热衰退机理
4.3 摩擦副粗糙表面接触力学模型
4.3.1 摩擦副表面接触模型建立
4.3.2 临界接触面积及法向接触载荷计算
4.3.2.1 临界弹性接触
4.3.2.2 临界弹塑性接触
4.3.2.3 完全塑性接触
4.3.3 摩擦副实际接触面积及法向接触载荷
4.4 基于粘着摩擦理论的摩擦系数推导
4.5 摩擦系数温度特性模型构建
4.5.1 摩擦衬块材料热物理性质
4.5.2 摩擦系数增长阶段
4.5.3 摩擦系数稳定阶段
4.5.4 摩擦系数衰退阶段
4.5.5 摩擦系数温度特性模型
4.6 本章小结
第5章 摩擦副仿真热分析及台架试验验证
5.1 引言
5.2 摩擦副瞬态热分析模型建立
5.2.1 热分析的有限元法数学模型
5.2.1.1 热传导控制方程
5.2.1.2 热传导边界条件
5.2.1.3 瞬态热分析有限单元法
5.2.2 网格模型建立及部分整车参数
5.2.3 摩擦副结构尺寸及材料定义
5.2.4 边界条件简化及确定
5.2.4.1 边界条件简化
5.2.4.2 滑动接触热分配系数的确定
5.2.4.3 对流换热系数及热辐射系数的确定
5.2.4.4 摩擦热功率及接触压力确定
5.3 制动工况相关参数确定
5.3.1 紧急制动工况
5.3.2 重复制动工况
5.4 摩擦副仿真热特性分析
5.4.1 紧急制动工况热特性
5.4.2 重复制动工况热特性
5.5 台架试验验证
5.6 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 工作展望
参考文献
致谢
本文编号：3723664
【文章页数】：107 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 课题研究意义
1.3 关键机构及热衰退国内外研究现状
1.3.1 关键机构研究现状
1.3.2 热衰退研究现状
1.3.3 国内外研究现状对比
1.4 本文内容安排
第2章 气压盘式制动器系统功能及划分
2.1 引言
2.2 盘式制动器概述
2.3 气压盘式制动器系统功能分析
2.3.1 系统工作原理
2.3.2 系统功能及组件拆分
2.4 功能模型建立及子功能划分
2.5 本章小结
第3章 气压盘式制动器关键机构研究
3.1 引言
3.2 増力机构増力特性研究
3.2.1 气压盘式制动器制动力矩
3.2.2 基本増力单元
3.2.2.1 长度效应机构增力特性
3.2.2.2 角度效应机构增力特性
3.2.2.3 面积效应机构増力特性
3.2.3 压力臂増力方式确定
3.2.4 压力臂増力特性模型
3.2.4.1 増力特性
3.2.4.2 增力比
3.3 压力臂主要参数设计流程与静力学分析
3.3.1 主要参数设计流程
3.3.2 静力学分析
3.4 间隙自调机构系统功能模型建立
3.4.1 间隙自调机构系统功能
3.4.2 间隙自调机构工作过程
3.4.3 几种典型制动间隙自调机构工作原理
3.4.3.1 Knorr间隙自调机构
3.4.3.2 Arvinmeritor间隙自调机构
3.4.3.3 Wabco间隙自调机构
3.4.4 系统组件拆分及功能模型建立
3.5 本章小结
第4章 摩擦副热衰退模型构建
4.1 引言
4.2 热衰退分类及机理研究
4.2.1 热衰退分类
4.2.2 热衰退机理
4.3 摩擦副粗糙表面接触力学模型
4.3.1 摩擦副表面接触模型建立
4.3.2 临界接触面积及法向接触载荷计算
4.3.2.1 临界弹性接触
4.3.2.2 临界弹塑性接触
4.3.2.3 完全塑性接触
4.3.3 摩擦副实际接触面积及法向接触载荷
4.4 基于粘着摩擦理论的摩擦系数推导
4.5 摩擦系数温度特性模型构建
4.5.1 摩擦衬块材料热物理性质
4.5.2 摩擦系数增长阶段
4.5.3 摩擦系数稳定阶段
4.5.4 摩擦系数衰退阶段
4.5.5 摩擦系数温度特性模型
4.6 本章小结
第5章 摩擦副仿真热分析及台架试验验证
5.1 引言
5.2 摩擦副瞬态热分析模型建立
5.2.1 热分析的有限元法数学模型
5.2.1.1 热传导控制方程
5.2.1.2 热传导边界条件
5.2.1.3 瞬态热分析有限单元法
5.2.2 网格模型建立及部分整车参数
5.2.3 摩擦副结构尺寸及材料定义
5.2.4 边界条件简化及确定
5.2.4.1 边界条件简化
5.2.4.2 滑动接触热分配系数的确定
5.2.4.3 对流换热系数及热辐射系数的确定
5.2.4.4 摩擦热功率及接触压力确定
5.3 制动工况相关参数确定
5.3.1 紧急制动工况
5.3.2 重复制动工况
5.4 摩擦副仿真热特性分析
5.4.1 紧急制动工况热特性
5.4.2 重复制动工况热特性
5.5 台架试验验证
5.6 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 工作总结
6.2 工作展望
参考文献
致谢
本文编号：3723664
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