汽車鼓式制動(dòng)器摩擦熱—結(jié)構(gòu)耦合分析.pdf

1、近年來(lái)關(guān)于鼓式制動(dòng)器破裂、高溫引燃輪胎的事故屢見(jiàn)報(bào)端，2010年3月渝宜高速發(fā)生一起重載貨車制動(dòng)鼓突然爆裂，碎片擊中對(duì)向車道車輛副駕駛的案例；同年五月，招遠(yuǎn)交警在高速巡邏過(guò)程中發(fā)現(xiàn)一貨車右后輪高溫冒煙并有金屬碎片掉出，及時(shí)攔截檢查發(fā)現(xiàn)右后輪制動(dòng)鼓已完全破裂；2012年杭州吳斌事件，其駕駛大客車在高速公路正常行駛時(shí)被對(duì)向車道制動(dòng)鼓碎片擊中身亡。因此對(duì)制動(dòng)器運(yùn)行安全技術(shù)研究，進(jìn)一步理清失效破壞機(jī)理，為其結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供理論支持，具有學(xué)術(shù)意義

2、及技術(shù)價(jià)值。
　　本論文以某重載商用車輛鼓式制動(dòng)器為研究對(duì)象，對(duì)制動(dòng)器制動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的摩擦熱和結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變特性進(jìn)行分析。首先利用 CATIA三維軟件建立制動(dòng)器的三維模型并對(duì)模型進(jìn)行簡(jiǎn)化，運(yùn)用 ANSYS有限元分析軟件對(duì)車輛在不同載荷不同路面狀況下的制動(dòng)進(jìn)行接觸分析和摩擦熱—結(jié)構(gòu)耦合分析。
　　（1）制動(dòng)器接觸研究。壓力在制動(dòng)鼓與摩擦片表面的分布規(guī)律并非理論的正弦分布，摩擦片的壓力主要分布在上下兩端，最大壓強(qiáng)為78.7MPa；制

3、動(dòng)鼓壓力主要集中于制動(dòng)蹄促動(dòng)力作用點(diǎn)附附近，最大壓強(qiáng)為23.7MPa，當(dāng)施加轉(zhuǎn)矩后制動(dòng)鼓最大壓強(qiáng)與位置發(fā)生明顯變化，主要集中于制動(dòng)鼓與底面結(jié)合處，最大壓強(qiáng)達(dá)到168MPa；制動(dòng)蹄壓力則主要集中于轉(zhuǎn)動(dòng)銷軸孔附近的加強(qiáng)筋處，最大壓強(qiáng)為116MPa。從摩擦片壓力分布得知，在促動(dòng)力作用下摩擦片發(fā)生變形與制動(dòng)鼓的接觸為非完全接觸，這將導(dǎo)致制動(dòng)鼓在工作中局部磨損嚴(yán)重，使用壽命降低。
　　（2）制動(dòng)器摩擦熱-結(jié)構(gòu)耦合分析。對(duì)制動(dòng)器在緊急、連續(xù)制