汽車制動(dòng)蹄的鋁合金輕量化設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái)，隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，加上交通運(yùn)輸條件的不斷完善，汽車業(yè)已成為人們?nèi)粘Ｉ钪凶钪匾慕煌?、運(yùn)輸工具之一。但隨之帶來(lái)的能源、環(huán)境問(wèn)題也日益突出，因此國(guó)內(nèi)外汽車企業(yè)紛紛提出“汽車輕量化”的設(shè)計(jì)概念。制動(dòng)蹄作為鼓式制動(dòng)器的重要組成部件，是汽車重要的安全件之一，近年來(lái)雖一直在發(fā)展，但大都集中在對(duì)現(xiàn)有材料的優(yōu)化或?qū)ΜF(xiàn)有結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，輕量化研究進(jìn)程相對(duì)較緩慢。現(xiàn)以客戶提供的QT450材質(zhì)制動(dòng)蹄的基礎(chǔ)模型為前提，通過(guò)有限元仿真技術(shù)與正交試驗(yàn)理

2、論相結(jié)合，對(duì)制動(dòng)蹄進(jìn)行鋁合金輕量化設(shè)計(jì)。
　　本文通過(guò)對(duì)鼓式制動(dòng)器工作原理及制動(dòng)蹄力學(xué)理論的研究，參考客戶提供的制動(dòng)蹄材料性能參數(shù)，確定制動(dòng)蹄鋁合金輕量化設(shè)計(jì)的材料類型及相關(guān)材料屬性。并利用實(shí)驗(yàn)研究輕量化材料 ZL205A鑄造鋁合金的高溫力學(xué)性能，包括：彈性模型、高溫強(qiáng)度、熱衰退等。
　　本文依據(jù)Ansys Workbench有限元仿真軟件的特點(diǎn)及分析流程，并結(jié)合鼓式制動(dòng)器的實(shí)際工作狀態(tài)及載荷條件，確定制動(dòng)蹄瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析的

3、設(shè)計(jì)方案，包括：前處理設(shè)置、約束載荷施加、后處理設(shè)置。同時(shí)對(duì)客戶提供的QT450材質(zhì)制動(dòng)蹄進(jìn)行有限元分析，驗(yàn)證有限元分析方案的精確性，并確定制動(dòng)蹄鋁合金輕量化的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)，即：屈服強(qiáng)度幅值為345 MPa、最大變形量為1.7 mm、安全裕度為10％、疲勞壽命為20萬(wàn)次。
　　本文綜合制動(dòng)蹄的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)及影響因素，利用正交試驗(yàn)理論對(duì)制動(dòng)蹄結(jié)構(gòu)的輕量化設(shè)計(jì)進(jìn)行等效應(yīng)力分析、最大變形量分析，綜合考慮確定制動(dòng)蹄結(jié)構(gòu)的最佳因素組合：拔模斜度為1