重型汽車盤式制動器結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代物流業(yè)的高速發(fā)展，重型汽車的市場份額比重越來越大。在制動系統(tǒng)中，盤式制動器因其結(jié)構(gòu)緊湊、熱穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性好等優(yōu)點正在逐步代替鼓式制動器，被廣泛應用于汽車上。步入二十一世紀以來，世界各國環(huán)境狀況日益惡化、石油資源消耗過度，汽車數(shù)量的增多不僅耗費石油資源而且污染環(huán)境，因此對節(jié)能減排技術(shù)的研發(fā)成為各大汽車廠商研究的重中之重。汽車的輕量化設(shè)計不僅可以減輕汽車重量降低汽車生產(chǎn)成本，還對節(jié)能減排具有重要意義。盤式制動器作為重型汽車的制動裝

2、置，其重量相對較大，因此對其進行輕量化設(shè)計存在很大的必要性。
　　本文以中國某款重型汽車盤式制動器為研究對象，通過分析其結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵零部件確定了本課題研究的零部件。利用CAD軟件UG建立了盤式制動器的三維幾何模型，建立的幾何模型中含有制動盤、鉗體殼、制動塊、制動塊背板和托架。將本課題研究的鉗體殼和托架的幾何模型分別導入到CAE軟件HyperMesh中，建立了有限元模型并進行了仿真分析和模態(tài)分析，根據(jù)仿真分析結(jié)果和模態(tài)分析結(jié)果可以看出

3、鉗體殼和托架存在很大優(yōu)化空間。然后基于OptiStruct模塊對鉗體殼和托架進行了拓撲優(yōu)化。最后通過UG軟件重新建立了優(yōu)化后的幾何模型，導入到HyperMesh軟件中建立了有限元模型，并進行了仿真分析和模態(tài)分析。根據(jù)計算出的優(yōu)化鉗體殼和托架的位移云圖和應力云圖可知，優(yōu)化后的模型在強度達到了性能要求，根據(jù)模態(tài)分析對模型前10階振型的頻率值分析可知優(yōu)化后的模型結(jié)構(gòu)更加符合要求。將優(yōu)化后的盤式制動器與原盤式制動器進行對比，其優(yōu)化后在滿足性能要