中國機(jī)械工程學(xué)會第二十六屆全國學(xué)術(shù)研討會論文格式-在線瀏覽
2024-08-06 22:27本頁面
【正文】 靠在煞車碟盤上使車輪停止轉(zhuǎn)動，如圖二所示[2]。胡等人[4]實(shí)際測試休旅車前懸動態(tài)入力條件中指出，車輛的重心位置會因?yàn)椴煌呢?fù)載情形而改變位置，因此煞車制動力也會跟著改變。本研究之主要目的是利用電腦輔助設(shè)計(jì)與工程分析技術(shù)探討休旅車前煞車卡鉗之結(jié)構(gòu)剛性與強(qiáng)度，並進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì)分析?？ㄣQ總成圖一、煞車卡鉗位置圖[1]卡鉗活塞油封煞車片煞車碟盤活塞煞車油壓防塵套圖二、煞車卡鉗作動原理圖[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。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。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。煞車卡鉗為左右對稱之結(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而降低碟盤的熱影響以確保設(shè)車時(shí)的安全性。如圖七所示。原始材料與輕量化材料的機(jī)械性質(zhì)均採用拉伸試驗(yàn)獲得，如圖八、九所示。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理後為：、抗拉強(qiáng)度為684MPa?；钊⑸奋囂闫馁|(zhì)參考鑄鋼[1]，彈性係數(shù)為200GPa、降伏強(qiáng)度為340MPa以上。圖六、煞車卡鉗之有限元素圖七 煞車卡鉗、碟盤之有限元素模型 圖八、球墨鑄鐵(FCD500)之應(yīng)力應(yīng)變曲線圖九、鋁合金(A356T6)之應(yīng)力應(yīng)變曲線本研究分析條件為靜態(tài)之煞車力作用下為負(fù)載的輸入，並討論卡鉗結(jié)構(gòu)之變形與應(yīng)力，以此分析結(jié)果作為輕量化設(shè)計(jì)與變更的依據(jù)。圖十一所示為有限元素之邊界與負(fù)載條件。圖十一(b)為煞車卡鉗剖面圖，利用面對面接觸元素來模擬活塞與卡鉗接觸面、活塞與蹄片接觸面、卡鉗與蹄片接觸面，使用運(yùn)算法則為augmented Lagrangian method，活塞(與卡鉗接觸面)、蹄片(與活塞、卡鉗接觸面)由三維目標(biāo)元素TARGE170所構(gòu)成，卡鉗(與活塞、蹄片接觸面)、活塞(與蹄片接觸面)由三維接觸元素CONTA173所構(gòu)成。(a) 煞車卡鉗邊界條件
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