汽车浮钳式盘式制动器有限元分析

汽车浮钳式盘式制动器有限元分析

作者:张兴 唐昳

来源:《科技创新导报》2013年第02期

摘要:盘式制动器由液压控制,随车轮转动,具有散热快、重量轻、构造简单、调整方便,制动效果稳定等优点。该文对制动器进行有限元分析,并对结果进行分析。

关键词:盘式制动器 ANSYS 有限元分析

中图分类号:U463.51+2 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)01(b)-00-01 汽车制动系统是汽车行驶的一个重要的主动安全系统,其性能对汽车行驶安全有着重要影响。浮钳式盘式制动器在制动盘一侧设有加压机构,可在制动盘的另一侧产生压紧力。 1 制动器有限元模型建立

将CATIA软件中建立的浮钳式盘式制动器三维模型导入ANSYS中。首先简化模型,采用10节点四面体单元作为划分网格类型,可在边缘和高应力处细化和改善网格。活塞的网格节点数为25995,单元数为13160,制动钳钳体的网格节点数为36535,单元数为18526。活塞及钳体的有限元模型如图1,图2所示。

2 材料属性的添加

设定弹性模量和泊松比,其中活塞采用的材料为08AL,钳体采用QT500-7,活塞的弹性模量(Gpa)190,制动钳钳体为173,泊松比活塞为0.25,制动钳钳体为0.3。

3 载荷和约束的施加

活塞液压缸的制动压强直接均匀作用在活塞上,压强P=2 mpa。制动钳钳体的油缸内壁受到均匀分布的液压压强P,油缸内直径D=56 mm,制动盘反作用力通过外侧摩擦块对钳体产生一个推力F=10231 N,载荷均布在衬块底板与钳体接触处。

各零件的约束条件施加情况为:活塞只能沿着液压缸内径X方向作平动,所以需要约束Y,Z方向的平动和三个转动;制动时,可使钳体沿着平行导向销的轴向运动,通过自定义来约束沿Y,Z轴方向运动和绕XYZ的转动,5个自由度。

4 仿真计算与结果分析

有限元分析结果如图3,图4所示。在应力云图中可知,活塞受到的最大冯氏应力为64.748 mpa,应力最大处为活塞壁底部

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