基于有限元的鼓式制动器强度分析-苏州职业大学学报-苏州市职业大学.PDF

第20卷 第4期 苏州市职业大学学报 Vol .20 ,No .4 2009年12月 Journal of Suzhou Vocational University Dec . ,2009 基于有限元的鼓式制动器强度分析 万长东 (苏州市职业大学 机电工程系，江苏 苏州 215104） 摘 要：应用有限元法与结构力学理论,建立了汽车制动器有限元模型,并进行受力分析和制动工 作过程的模拟.结果表明,该制动器在强度设计上满足要求. 关键词：有限元；鼓式制动器；强度分析 中图分类号：U463.32 文献标志码：A 文章编号：1008-5475(2009)04-0042-03 Drum Brake Intensity Analysis with Finite Elements Method WAN Chang-dong (Department of Mechano-electronic Engineering, Suzhou Vocational University, Suzhou 215104，China) Abstract: It is based on ten nodes Finite Elements Method and the theory of structural static stress analysis. According to mechanics analysis, Finite Elements model was built for some automobile, braking process was simulated factually．The result reveals that the brakes can meet design demand. Key words: finite elements analysis; drum brake; intensity analysis 1 鼓式制动器模型的建立 制动器是汽车制动系统中最重要的安全部件 .鼓式制动器有制动效能高、结构紧凑、价格便宜的特 点 ,在汽车上广泛应用 .有限元模型单元属性设置使用了SOLID 187单元 .在摩擦片与制动鼓之间采用 “柔性—柔性”的面接触 ,有摩擦片的外表面和制动鼓的内表面两对接触对 .材料属性的设置为制动蹄采 用硬质铝合金 ,制动鼓采用灰 口铸铁 ,摩擦片采用铜丝石棉 ,材料的机械性能见表1 .根据GB 5763- 1998 《汽车用制动器衬片》中摩擦系数的要求,制动时制动器温度较高 ,摩擦系数取值0 .25 .摩擦片与制动蹄 之间采用铆接连接 .网格划分后 ,如图1所示 .制动器有限元模型节点数为2 320 ,单元数为16 133 . 表1 材料的机械性能 零件名称 材料 抗压强度/MPa 弹性模/ 106 MPa 泊松比 密度/kg .m-3 制动鼓 灰 口铸铁 750 1 .400 0 .25 7 300 制动蹄片 硬质铝合金 400 0 .700 0 .27 2 700 摩擦片 铜丝石棉 15 0 .0 13 0 .40 2 000 收稿日期：2009-06-10；修回日期：2009-06-20 基金项目：江苏省现代企业信息化应用支撑软件工程技术开发研究中心资助项目(SX200905) 作者简介：万长东(1978-),男,辽宁铁岭人,讲师,硕士,主要从事CAD及CAE研究. - 42 - 2009年第4期 万长东：基于有限元的鼓式制动