重型汽車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代物流業(yè)的高速發(fā)展，重型汽車(chē)的市場(chǎng)份額比重越來(lái)越大。在制動(dòng)系統(tǒng)中，盤(pán)式制動(dòng)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(diǎn)正在逐步代替鼓式制動(dòng)器，被廣泛應(yīng)用于汽車(chē)上。步入二十一世紀(jì)以來(lái)，世界各國(guó)環(huán)境狀況日益惡化、石油資源消耗過(guò)度，汽車(chē)數(shù)量的增多不僅耗費(fèi)石油資源而且污染環(huán)境，因此對(duì)節(jié)能減排技術(shù)的研發(fā)成為各大汽車(chē)廠(chǎng)商研究的重中之重。汽車(chē)的輕量化設(shè)計(jì)不僅可以減輕汽車(chē)重量降低汽車(chē)生產(chǎn)成本，還對(duì)節(jié)能減排具有重要意義。盤(pán)式制動(dòng)器作為重型汽車(chē)的制動(dòng)裝

2、置，其重量相對(duì)較大，因此對(duì)其進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)存在很大的必要性。
　　本文以中國(guó)某款重型汽車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器為研究對(duì)象，通過(guò)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(pán)式制動(dòng)器的三維幾何模型，建立的幾何模型中含有制動(dòng)盤(pán)、鉗體殼、制動(dòng)塊、制動(dòng)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(dǎo)入到CAE軟件HyperMesh中，建立了有限元模型并進(jìn)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(duì)鉗體殼和托架進(jìn)行了拓?fù)鋬?yōu)化。最后通過(guò)UG軟件重新建立了優(yōu)化后的幾何模型，導(dǎo)入到HyperMesh軟件中建立了有限元模型，并進(jìn)行了仿真分析和模態(tài)分析。根據(jù)計(jì)算出的優(yōu)化鉗體殼和托架的位移云圖和應(yīng)力云圖可知，優(yōu)化后的模型在強(qiáng)度達(dá)到了性能要求，根據(jù)模態(tài)分析對(duì)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(pán)式制動(dòng)器與原盤(pán)式制動(dòng)器進(jìn)行對(duì)比，其優(yōu)化后在滿(mǎn)足性能要