后盘式制动器行驻车制动性能研究

摘要

本文研究课题来源于企业合作项目，针对实际应用中出现的驻车制动力不足及制动力矩拖滞现象进行的研究。作为保障车辆行驶安全的关键部件，制动系统一直都是研究人员关注的热点。受限于鼓式制动器制动力不足的缺点，其逐渐被盘式制动器取代，如何在后盘式制动器中实现驻车功能首先获得了国外学者的重视。现有的后盘式制动器中，在制动缸内常装有一套可实现驻车功能的机械结构，具有结构紧凑、安全可靠等优点，本文研究对象即为该种既具有行车制动功能又具有驻车功能的液压盘式制动器。目前该项制动器的技术仍掌握在国外手中，国内零部件企业多通过进口国外零件再经尺寸修改、试验验证等方法生产自己的制动器，而不具备关键零件设计的能力，因此装车后易出现驻车制动力不足和制动力矩拖滞等现象，本文主要针对上述两个问题，开展了以下研究：
　　①阐述了目前国内外盘式制动器的研究进展，主要包括后盘式制动器驻车制动结构、制动器间隙自调功能的实现及活塞回位原理；
　　②针对研究对象—球盘式制动器，从驻车力方向转化机构、间隙自调机构等方面分析了该行驻车一体式制动器的工作原理及关键技术；采用理论分析及计算相结合的方式，推导了驾驶员驻车端输入力与活塞输出力二者之间的关系；
　　③基于动力学分析软件LMS Motion对球盘式制动器驻车制动机构进行了动力学仿真分析，重点介绍了动力学建模的流程、建模的简化及思路等，并通过修改螺杆和驱动轴端球槽形状参数、螺杆螺套螺纹参数等对驻车制动力存在重要影响的因素；
　　④针对球盘式制动器存在拖滞力矩的现象，从活塞回位原理的角度，基于有限元理论，建立了包含密封槽、密封圈和活塞在内的轴对称模型；提出了密封圈与活塞法向接触力、活塞制动前后位移变化及摩擦损耗能三个评价指标，分析了密封槽前角、倒角、密封槽外径及密封槽宽度对活塞回位性能的影响。
　　本文对行驻车一体式制动器技术的研究可为制动器零部件生产厂家提供借鉴及思考，进一步推动我国制动器开发水平的提高。

目录

声明

第1章 引言

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本文主要研究内容

第2章 后球盘式制动器驻车结构及关键技术分析

2.1 驻车制动器的主要类型

2.2 后球盘式制动器结构及其工作原理

2.3 球盘式制动器关键技术分析

2.4 后球盘式制动器驻车制动力矩计算

2.5 本章小结

第3章 球盘式制动器驻车机构动力学模型建立

3.1 球盘式制动器三维模型的建立

3.2 多体动力学建模理论基础

3.3 球盘式制动器驻车机构仿真模型的建立

3.4 本章小结

第4章 球盘式制动器驻车性能仿真分析

4.1 驻车制动机构动力学模型的调试及求解

4.2 驻车制动仿真结果分析

4.3 驻车性能参数影响分析

4.4 其他因素的影响

4.5 本章小结

第5章 液压盘式制动器密封机理及有限元分析

5.1 活塞回位分析

5.2 液压盘式制动器密封结构有限元模型

5.3 液压盘式制动器密封结构有限元结果分析

5.4 本章小结

第6章 结论

6.1 研究总结

6.2 研究展望

致谢

参考文献

攻读学位期间获得与学位论文相关的科研成果