基于ANSYS的汽车盘式制动器的结构优化设计

摘要

汽车在制动时,动能瞬间转换成大量热能,这些热量来不及散发,使制动盘和摩擦衬片的温度瞬间上升,材料的热衰退直接影响到制动的可靠性,所以制动器的瞬态热-固耦合分析在制动器设计过程中有着举足轻重的作用。本文在SolidWorks软件中建立了某轿车盘式制动器的简化三维模型,并通过ANSYS Workbench软件对某轿车紧急制动时的制动器进行了瞬态热-固耦合仿真分析,分析了制动盘和摩擦衬片的可靠性,得到刹车后制动器、制动盘和摩擦衬片温度随时间的变化云图。热-固耦合分析结果表明,制动器的温度变化及分布规律是合理的,所以此设计的制动器散热性能良好,符合预期目标。同时本文在满足安全系数要求的情况下,对制动盘进行打孔和开槽,既增强了制动盘的散热性能,又提高了制动盘结构强度和安全系数,进一步实现了结构轻量化,为以后制动器的优化设计提供了参考。