基于adams电力液压盘式制动器仿真研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com第6期(总第193期)机械工程与自动化No．62015年l2月MECHANICALENGINEERING＆AUTOMATIONDec．文章编号：1672—6413(2015)06—0080～02基于ADAMS的电力液压盘式制动器仿真研究姜朝俊，田树涛。，孔祥虎(1．山东省天安矿业有限公司，山东济宁272000；2．山东科大机电科技股份有限公司，山东济宁272000)摘要：以电力液压盘式制动器为研究对象，利用ADAMS软件进行建模仿真，优化分析获得制动器所需要的制动力矩和间隙。仿真数据与试验数据对比表明：AD

2、AMS软件的分析结果和试验数据基本吻合，为制动器的设计和计算提供了可靠的方法和依据，节省了研发费用并缩短了开发周期。关键词：ADAMS；电力液压盘式制动器；动力学分析；仿真中图分类号：TP391．7文献标识码：A0引言料属性的修改等。整个模型中共有7个刚体、一个弹簧、9电力液压盘式制动器是煤矿、冶金、港口码头等行个旋转副、2个平行副和1个施加力(弹簧工作载荷)。业常用的一种常闭结构制动装置，其主要由电力液压推动器、制动弹簧、制动闸瓦、一套或者多套连杆机构等组成。杠杆比是电力液压盘式制动器非常重要的结电力构参数，它是施加在制动盘上的正压力与电力

3、液压制液动器推力的比值，一般都是手动计算系统杠杆比，然后压推做样机进行试验，该方法计算复杂，制样周期长，开发动费用高。本文提出了一种应用动力学分析软件器ADAMS对制动器杠杆比进行分析的方法，并对制动器杠杆比进行优化，比较理论分析和试验的数据用以检验理论分析的正确性。1电力液压盘式制动器分析模型(A)制动器外形(b)制动器结构简图1．1制动器参数图1制动器外形及结构简图KDUBS00-2060电力液压盘式制动器参数见表1．3分析工况l，制动器外形及结构简图如图1所示，并以铰点1与制动器分为开闸和闭闸工况，开闸是由推动器、制铰点2的连线为X轴，

4、铰点1与铰点2的中点为y轴动弹簧和平面铰点组组成杠杆系，简单分析推动器和建立坐标系。制动弹簧的杠杆比，即可求得推动器克服的最大弹簧表1KDUB5D0—2060电力液压盘式制动器参数力。闭闸工况是系统在制动弹簧力的作用下，将弹簧力增比后传递到制动闸瓦上，通过和制动盘的配合产额定制动力矩制动盘径制动理论盘径摩擦摩擦副数闸瓦正压力N·mmmmrrl因数量(个)N生制动力，进而对系统进行制动，根据弹簧最小工作载20605004000．4212875荷和最大工作载荷以及工作行程即可设计制动弹簧，1．2构建虚拟样机模型这也是制动器的核心技术。与闭闸工况相

5、比，开闸工在建模分析过程当中，不需要将所有的动作以及况较简单，所以本文主要分析闭闸工况。零部件都考虑进去，而应根据具体的仿真目的和需要1．4计算制动力矩合理地忽略删减不必要的部分，以达到仿真目的的同根据ADAMS软件特性，分析出制动器闸瓦的正时尽可能地简化模型。本模型的基本假设如下：①忽压力，再根据公式M—NFRff(其中，M为制动力矩，N略所有铰接点的摩擦力；②忽略所有零部件的重力作为摩擦副数量，F为正压力，R为制动理论半径，为用(系统重量轻，对系统分析基本没有影响)；③各零部摩擦因数)计算得出制动力矩。件为刚体，即不会产生任何变形。本文采

6、用ADAMS2制动器杠杆比优化和仿真本身自带的构建模型功能构建制动器模型，对模型的在制动器分析中，最重要的就是分析制动器系统各零部件进行物理信息的定义，包括构件名称的修改、材的杠杆比，杠杆比越大，产生的正压力也越大，相应地收稿日期：2015—09—14；修订日期：2015—11—02作者简介：姜朝俊(I968一)，男，山东阳谷人，工程师，本科，现从事煤矿机电设计工作。学兔兔www.xuetutu.com2015年第6期姜朝俊，等：基于ADAMS的电力液压盘式制动器仿真研究·81·制动力矩也越大，但开闸间隙会变小，所以要在开闸间点坐标的数值与制

7、动力矩和开闸间隙之间的关系。分隙和制动力矩之间寻求最优组合。开闸间隙一般为析结果如图2、图3和图4所示。1mm～2mm，优化制动器杠杆比，实现最大制动力矩。表2设计变量对正压力的敏感度2．1制动器制动力矩分析设计变量设计点位置初始值(ram)敏感度(N／mm)DV在弹簧处施加弹簧最小工作载荷850N，在闸瓦一1铰点l_X一85—23DV处设置正压力测力弹簧，仿真设置如下：结束时间为一2铰点l_yO35DV一3铰点2一X85234S，步骤为200。将数值代人M=：=NFRp计算得M一DV一4铰点2一yO352060N·m。DV一5铰点3一X12

8、5l142．2优化设计变量DV由于制动器铰点较多，一般我们会通过ADAMS一6铰点3—y61O255DV软件的优化设计变量功能将每个铰点x、y(坐标参考一7铰点4一