載重汽車復(fù)合制動氣室關(guān)鍵部件失效理論及試驗分析.pdf

1、作為制動系關(guān)鍵部件的復(fù)合制動氣室，安裝在汽車的驅(qū)動橋上，主要作用是將壓縮氣體的壓力轉(zhuǎn)化為機械力，從而帶動制動凸輪實現(xiàn)制動。對復(fù)合制動氣室進(jìn)行失效研究，可以及時發(fā)現(xiàn)和預(yù)防制動系統(tǒng)失效，同時還可以減少因復(fù)雜的工況和惡劣的工作環(huán)境造成的失效。因此，對復(fù)合制動氣室的失效研究已經(jīng)成為現(xiàn)階段制動系統(tǒng)的重中之重。
　　本文對載重汽車復(fù)合制動氣室的關(guān)鍵零部件展開研究。根據(jù)復(fù)合制動氣室的結(jié)構(gòu)特點、主要性能指標(biāo)及失效特征，將其分為駐車制動模塊、行車制

2、動模塊和中間連接件模塊。結(jié)合復(fù)合制動氣室實際工況和失效案例，分別研究這三個模塊的失效因子。
　　根據(jù)復(fù)合制動氣室的工作原理，結(jié)合實車環(huán)境、零部件的力學(xué)工作特征和材料特性，分別建立了駐車制動模塊和行車制動模塊的力學(xué)失效模型，得到彈簧工作行程、工作載荷的表達(dá)式。結(jié)合復(fù)合制動氣室性能試驗臺獲得推桿行程、工作載荷等動態(tài)參數(shù)，并代入到失效模型中，從而判斷復(fù)合制動氣室失效發(fā)生的根源和損傷情況。同時利用有限元仿真的方法計算出駐車制動模塊和行車制

3、動模塊的應(yīng)力分布圖和損傷圖。
　　根據(jù)復(fù)合制動氣室的密封特性，對中間連接件模塊采用理論分析和仿真建模的方法來分別研究。通過分析中間連接件模塊中O型密封圈的密封機理，討論了復(fù)合制動氣室工作過程中材料壓縮率和溝槽設(shè)計對O型密封圈密封能力的影響，得出溝槽間隙和摩擦系數(shù)是導(dǎo)致其失效的關(guān)鍵因子。利用 ANSYS workbench有限元仿真平臺，結(jié)合模型材料參數(shù)和實車條件下的動態(tài)參數(shù)，得到不同溝槽間隙和摩擦系數(shù)情況下的仿真結(jié)果。