氣壓盤式制動器物理建模與仿真分析.pdf

1、本文在借鑒氣壓盤式制動器YF3501AD01的基礎(chǔ)上建立了氣壓盤式制動器的CAD模型、動力學模型和熱力學模型，分析了制動器在制動過程中的動力學性能和熱力學性能。 在UG軟件中建立了氣壓盤式制動器的CAD模型，清楚地展現(xiàn)了氣壓盤式制動器的結(jié)構(gòu)特點和零部件的形狀及裝配位置關(guān)系。 基于氣壓盤式制動器的結(jié)構(gòu)特點和工作原理，在ADAMS軟件中建立氣壓盤式制動器的動力學模型。通過進行動力學模擬，分析制動器在制動過程中的動力學性能，即

2、制動時間、制動盤的角速度和角加速度、制動盤與摩擦片之間的接觸壓力和切向摩擦力、制動盤的制動力矩。在制動器動力學分析的基礎(chǔ)上，應用ADAMS軟件對壓力臂的結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化。在制動停止時間一樣的前提下，經(jīng)過對壓力臂的優(yōu)化，制動盤與摩擦片間接觸壓力與制動氣室的提供力之比值增大了約25％。 基于制動器工作過程中摩擦熱的生成和摩擦熱在摩擦副之間的分配原理，建立了氣壓盤式制動器的熱力學模型，應用以動力顯式算法為主的有限元軟件ANSYS/LS-

3、DYNA對制動器的制動過程進行熱力學模擬。采用直接熱力耦合的方法分析制動器在制動過程中的溫度場，考慮了材料的熱膨脹作用對溫度場的影響。在熱力學模型中，建立了制動盤與摩擦片接觸的摩擦生熱關(guān)系，設(shè)置了隨制動盤轉(zhuǎn)速和溫度而變化的摩擦副表面的對流與輻射散熱系數(shù)，設(shè)置了間隙調(diào)節(jié)器、制動鉗分別施加給摩擦片的接觸壓力。通過熱力學模擬，分析了制動器的熱力學性能，即摩擦副的接觸表面溫度場、軸向截面溫度場及摩擦片內(nèi)部溫度場。在摩擦熱和表面散熱的共同影響下，