基于的汽车盘式制动器总成分析

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1、万方数据74机械传动2012年文章编号：1004—2539(2012】05—0074—03基于ANSYS的汽车盘式制动器总成分析郑荣黄伟中徐飞军邱晓久刘禄芳(浙江亚太机电股份有限公司，浙江抗州311203)摘要运用有限元软件ANSYS对某型号轿车盘式制动器总成进行有限元分析，获得了在四种不同工况下，导向销和定位销的应力应变云图。仿真结果表明制动器的钳体、支架、导向销和定位销满足强度要求，证明盘式制动器的设计是合理的。关键词盘式制动器有限元分析ANSYSFiniteElementAnalysisofAutom

2、obileDiscBrakeAssemblybasedonANSYSZhengRongHuangWeizhongXuFeijunQiuxiaojiuLiuLufang(ZhejiangAsia—pacificMechanical＆ElectronicCo．。hd．．H∞曲on311203。China)AbstractThefiniteelementanalysisofthesomeautomobilediscbrakeassemblyiscarriedoutbyusingthesoftwareANSYS．U

3、nderthefourworkingconditions，stressandstraincloudofguideandlocatingpinsaI_eobtained．Resuhsofthesimulationshowthatthecaliper，thebracketandpinssatisfydesignstrengthrequirementsanddesignofthediscbrakeisSuccessful．KeywordsDiscbrakeFEAANSYS0引言汽车制动系统是汽车的重要组成部分，是

4、保证汽车安全行驶的必要系统。目前广泛使用的制动器足摩擦式制动器，即鼓式制动器和盘式制动器。相对于鼓式制动器。盘式制动器有诸多优点【loJ，尤其是中高级轿车，一般都采用了盘式制动器。很多发动机排量较小的中低档车型，其制动系统大多采用“前盘后鼓式”。在四轮轿车的制动过程中，由于惯性的作用，前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70％，80％，前轮制动力要比后轮大，后轮起辅助制动作ffl。因此有必要对盘式制动器总成进行强度和刚度方面的分析。盘式制动器通常由制动盘、支架、制动钳、内外摩擦片、活塞等部件组成，如图1所示。制动

5、器【作时，制动液压力升高，推动活塞与内摩擦片外移，与制动盘接触。同时，制动钳在压力作用下沿导向销和定位销的轴线方向反向运动，推动外摩擦片与制动盘接触，在内外摩擦片夹紧力的作用下，制动器产生制动力矩，使汽车减速[3“J。摩擦产生的切向力将主要由支架承担。制动钳在工作过程中主要承受制动液制动压力以及外摩擦片施加的接触压力，在这匝个载倚作用下，制动钳在活塞轴线方向上将会产生扩张变形。我们对盅式制动器复杂结构总成有限元模型进行了分析，比较分析制动器在以下四种_L况下的异同：①导向销侧连接螺栓顶紧、定位销侧连接螺栓松

6、弛；②导向销侧连接螺检松弛、定位销侧连接螺栓预紧；③导向销、定位销侧连接螺栓均颅紧；④导向销、定位销侧连接螺栓均松弛。

7、生j1盘式制动器结构1有限元模型的建立制动钳足经过铸造后再进行机加工的，钳体丧面轮廓比较复杂，在建立其实体模型时，忽略模型上一些不重要且不作为研究对象的特征，如放气孑L、进油孔、一些倒角和恻角等，其他零件同样如此。将三维软件建市的盘式制动器装配体文件导人ANSYS进行网格划分15』，然后按照表l所给的各材料参数特性依次设万方数据第36卷第05期基fANSYS的汽车盘式制功器总成分析定，得到

8、的有限元模型如图2所示。寰I盘式捌动嚣各部件的材料■性密度／弹性模址郎件名称材辩名称泊松比(k∥m’)制动钳体QT450支架【r1450导向锖定位销螺1皇3仿真计算及结果分析通过ANSYS软件后处理模块，我们能通过云图直观形象地得到位移，应力应变的变化和显示，并可以以动画等方式显示零件中最危险的部位。如图4一图13所示为制动器在工况l下(导向销连接螺栓预紧，定位销连接螺栓松弛)的云图，制动器总成、支架、钳体、导向销和定位销在各种螺栓预紧下的最大应力及位移值数据见表3。≤薅黧疆⋯0，IO。I71：．：：鬻。：

9、嚣’品二譬‰。，吲4l腿IF钳体总啦应^ii'6嘲5I：税IF钳体总墟忙移5IⅫ＼鋈》、『N65况lF导向铺』^山￡．1目罔7I况I下导向铺fn移三I《、蠹纛＼钳、导向销．定位销和连接螺幽3总成不慧蚓再{：：蔫j：：：j熏．。”呵i■面飘焉i面面j‰栓(2个)5个部件，此处并未考虑摩擦块，支架和销之间定义一般接触，销和螺栓之间定义为绑定接触，对于钳体和螺栓之间的接触情况，根据螺栓松紧的工况，分别定义了以下四种类型