大吨位盘式制动器热-结构耦合分析
本课题来源于重庆大江信达有限公司车辆研发项目。与其它制动器相比，盘式制动器具有良好的散热特性和制动稳定性，在各种路面都能有良好的制动表现，越来越多的中小型车辆上前后轮都开始采用盘式制动器，但目前国内研究重载钳盘制动器的相关文献资料还相对较少，因此，研究将盘式制动器用于载重汽车具有较高的社会效益、经济效益和学术价值。
本文主要完成了以下工作:
(1)为了将盘式制动器应用于大吨位车辆，在总结实际制动器产品基础上，分析了制动器的制动力矩简化计算方法，以提升接触面制动压力作为提高制动器制动力矩的主要方法，并以此为基础建立了适用于重载车辆的盘式制动系统方案。
(2)为分析制动器应用于大吨位车辆的效果，建立了大吨位盘式制动器耦合场计算模型。从热传导计算出发，建立了制动副的三维温度场数学模型，并系统分析了制动盘和摩擦面的热流分配系数;为得到准确结果，对比分析了热流密度算法和热-结构耦合算法的计算结果，结果表明，用热结构耦合算法更为准确。
(3)为研究制动副耦合场的分布规律，以热-结构耦合方法为基础，用ABAQUS显式有限元算法对大吨位盘式制动器三维模型进行了计算，分析了制动副耦合温度场沿周向、径向和轴向的分布规律，讨论了原因，并对比分析制动盘和摩擦片的最高温度在制动过程的变化规律。
(4)为了研究大吨位盘式制动器耦合场的影响因素，以制动过程的最高温度Tmax为主要指标，系统分析了制动工况和材料性能对最高温度Tmax的影响规律并分析原因，最后探究了材料整体性能优化5％后，耦合场的变化趋势。
载重汽车;大吨位盘式制动器;热-结构耦合;制动力矩;计算模型
重庆交通大学
硕士
机械设计及理论
罗天洪
2013
中文
U463.512
71
2013-10-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）