本文關(guān)鍵詞：汽車盤式制動器制動抖動機理與仿真分析研究

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【摘要】：隨著汽車工業(yè)不斷發(fā)展進步,以及人們對汽車各項性能的要求不斷提高,汽車各零部件NVH性能也越來越受到人們重視。制動系統(tǒng)作為汽車關(guān)鍵部位,不僅影響車輛運行安全,其制動過程的平穩(wěn)性還影響車輛的舒適性,顯得尤為重要。制動抖動是制動系統(tǒng)在低頻階段出現(xiàn)的一類常見故障,近年來越來越受到專家學(xué)者的重視,但由于抖動影響因素復(fù)雜,導(dǎo)致許多問題仍未得到解決。因此,研究制動抖動產(chǎn)生機理,并對其影響因素進行分析具有重要的工程實際意義。本文對制動抖動產(chǎn)生機理和傳遞路徑進行分析,得出制動力矩和制動壓力波動是引起制動抖動的主要根源,根據(jù)抖動伴隨現(xiàn)象,論文將制動抖動影響因素的研究工作分為制動冷抖動和熱抖動兩個部分,具體的工作內(nèi)容如下:(1)確定液壓制動系統(tǒng)中制動力的傳遞路徑,分析液壓制動系統(tǒng)各部件對踏板制動力的影響,計算駕駛員對制動踏板施加大小恒定不變的力時,在制動盤處產(chǎn)生的制動力矩和減速度。(2)建立制動盤幾何不均勻模型,包括制動盤薄厚差和端面跳動,將其幾何不均勻轉(zhuǎn)化為可用數(shù)學(xué)模型描述的制動片位移;根據(jù)拉格朗日方程建立制動器系統(tǒng)動力學(xué)模型,以制動片位移為系統(tǒng)輸入,求解制動力矩波動;研究制動片位移輸入和摩擦副材料參數(shù)對冷抖動的影響因素;分析制動盤幾何不均勻、制動盤片之間接觸剛度和摩擦系數(shù)對制動力矩的影響規(guī)律,并給出減小制動力矩波動的改進措施。(3)建立摩擦熱流密度和熱傳導(dǎo)的理論方程,運用ABAQUS有限元分析軟件建立通風(fēng)盤式制動盤熱-機耦合模型,仿真制動盤的制動過程,分析制動盤溫度場和應(yīng)力場在制動過程中的分布情況以及制動盤在熱變形下的幾何尺寸變化規(guī)律及制動力矩變化趨勢;確定熱抖動是由制動盤厚度和盤、片摩擦系數(shù)的變化綜合作用下產(chǎn)生的結(jié)果。(4)基于ABAQUS有限元仿真結(jié)果,運用Plackett Burman方法研究通風(fēng)盤式制動盤關(guān)鍵部位尺寸參數(shù)影響制動熱抖動的靈敏度,根據(jù)結(jié)果提出制動盤改進方案,并對改進前后制動盤的熱-機耦合特性進行有限元對比分析,結(jié)果表明改進后的制動盤具有更好的溫升特性和更小的力矩抖動,說明本文的靈敏度分析方法對制動盤的改進具有一定的效果,同時對制動盤設(shè)計改進具有一定參考價值。
【關(guān)鍵詞】：制動盤 摩擦 制動力矩 抖動 靈敏度
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.512
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 課題研究背景與意義8
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀8-12
• 1.2.1 制動抖動分類8-9
• 1.2.2 冷抖動研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.3 熱抖動研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 本文研究目的和研究內(nèi)容12-14
• 1.3.1 主要目的12
• 1.3.2 研究主要內(nèi)容12-14
• 2 制動抖動產(chǎn)生機理分析14-26
• 2.1 制動抖動產(chǎn)生根源14-15
• 2.2 制動抖動的影響因素15-19
• 2.2.1 冷抖動影響因素分析16-17
• 2.2.2 熱抖動影響因素分析17-18
• 2.2.3 其他影響因素18-19
• 2.3 制動力矩的產(chǎn)生過程19-22
• 2.4 制動工況確定22-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 3 盤式制動器冷抖動問題分析26-46
• 3.1 制動盤幾何不均勻輸入模型26-32
• 3.1.1 薄厚差模型26-29
• 3.1.2 端面跳動模型29-31
• 3.1.3 幾何不均勻輸入模型疊加31-32
• 3.2 制動系統(tǒng)多體動力學(xué)分析32-38
• 3.3 制動力矩波動影響因素分析38-44
• 3.3.1 制動盤兩側(cè)位移輸入影響39-41
• 3.3.2 制動盤、片摩擦副參數(shù)影響41-44
• 3.4 減少冷抖動的主要措施44-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 4 盤式制動器熱抖動問題分析46-58
• 4.1 制動盤熱分析的理論模型46-49
• 4.1.1 建模假設(shè)46
• 4.1.2 摩擦產(chǎn)生的熱流密度和分配系數(shù)46-47
• 4.1.3 通風(fēng)盤對流換熱系數(shù)47
• 4.1.4 熱傳導(dǎo)模型和邊界條件47-48
• 4.1.5 熱-機耦合模型的熱彈性模型48-49
• 4.2 制動盤有限元模型49-51
• 4.3 有限元仿真結(jié)果分析51-56
• 4.3.1 溫度場分布51-54
• 4.3.2 應(yīng)力場分布54-55
• 4.3.3 制動盤瞬態(tài)厚度變化趨勢55-56
• 4.4 熱引起制動力矩變化趨勢56-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 5 盤式制動器尺寸靈敏度分析58-63
• 5.1 靈敏度分析58-61
• 5.1.1 靈敏度分析步驟58-60
• 5.1.2 靈敏度分析及方案改進60-61
• 5.2 對比改進前后制動盤特性61-62
• 5.3 本章小結(jié)62-63
• 6 總結(jié)與展望63-65
• 6.1 研究工作總結(jié)63
• 6.2 后續(xù)工作與展望63-65
• 致謝65-66
• 參考文獻66-70
• 附錄70
• A作者在攻讀學(xué)位期間參與的科研項目目錄70

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本文編號：870575