中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)第二十六屆全國(guó)學(xué)術(shù)研討會(huì)論文格式-文庫(kù)吧
2025-06-11 22:27 本頁(yè)面
【正文】 車卡鉗作動(dòng)原理圖[2]2. 研究方法(CAD)模型圖三所示分別為前煞車卡鉗總成與其零件實(shí)體圖，而圖四則為本研究所建立之三維CAD實(shí)體模型。座標(biāo)系統(tǒng)訂定卡鉗與碟盤由右往左方向?yàn)閄軸，由下往上方向?yàn)閅軸，由前往後方向?yàn)閆軸。由於煞車卡鉗的入力條件來自油壓缸經(jīng)由活塞傳遞到卡鉗，以及來自輪胎經(jīng)由煞車碟盤、煞車蹄片傳遞到卡鉗，因此將煞車碟盤模型一併考量，如圖五所示。煞車卡鉗總成卡鉗煞車蹄片活塞卡鉗支架圖三、煞車卡鉗實(shí)體圖煞車卡鉗總成卡鉗煞車片活塞卡鉗支架圖四、煞車卡鉗之電腦輔助設(shè)計(jì)CAD模型 圖五、煞車碟盤實(shí)體圖與電腦輔助設(shè)計(jì)CAD模型本研究採(cǎi)用電腦輔助分析軟體(ANSYS) 建立煞車系統(tǒng)之有限元素模型，由於CAD模型之幾何形狀複雜且為了配合有限元素模型節(jié)點(diǎn)接合的問題，必須將三維實(shí)體模型進(jìn)行規(guī)劃並分割。主結(jié)構(gòu)則使用自由度為3個(gè)方向位移與八節(jié)點(diǎn)之線性實(shí)體元素(Solid45)，進(jìn)行結(jié)構(gòu)之有限元素模型網(wǎng)格分割。煞車卡鉗與煞車碟盤四周皆有圓角，若將圓角的特徵進(jìn)行網(wǎng)格分割的話，將會(huì)使有限元素模型之元素與節(jié)點(diǎn)的數(shù)量增加，而使有限元素分析的時(shí)間增加造成資源上的浪費(fèi)，因此在本文中圓角的特徵予以忽略。煞車卡鉗為左右對(duì)稱之結(jié)構(gòu)，因此將1/2之結(jié)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)格分割後以鏡射的方式建立全模型，鏡射面則以同零組件結(jié)構(gòu)共點(diǎn)的方式接合，如圖六所示。煞車卡鉗之有限元素模型則使用了19752個(gè)元素以及27098個(gè)節(jié)點(diǎn)。煞車碟盤內(nèi)有48個(gè)等角度與大小的肋，其作用為煞車時(shí)將產(chǎn)生的高溫可以藉由空氣的流動(dòng)而降低碟盤的熱影響以確保設(shè)車時(shí)的安全性。因此煞車碟盤進(jìn)行有限元素模型規(guī)劃與分割時(shí)，以碟盤之Z軸旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行陣列複製，總共使用了26629個(gè)元素以及35572個(gè)格點(diǎn)。如圖七所示。本研究之煞車卡鉗材料原始設(shè)計(jì)採(cǎi)用鑄鐵(FCD500)，輕量化材料則採(cǎi)用鋁合金(A356T6)進(jìn)行探討。原始材料與輕量化材料的機(jī)械性質(zhì)均採(cǎi)用拉伸試驗(yàn)獲得，如圖八、九所示。測(cè)試之標(biāo)準(zhǔn)試件為圓棒，變形則分別以應(yīng)變規(guī)與延伸計(jì)量取。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理後為：、抗拉強(qiáng)度為684MPa。、降伏強(qiáng)度為268MPa、抗拉強(qiáng)度為316MPa?；钊?、煞車蹄片之材質(zhì)參考鑄鋼[1]，彈性係數(shù)為200GPa、降伏強(qiáng)度為340MPa以上。煞車碟盤材質(zhì)為灰口鑄鐵(FC250)[1]，抗拉
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