[发明专利]一种用于固定钳式汽车制动块压力中心位置数值计算方法

说明书

本发明涉及制动器领域，具体涉及一种用于固定钳式汽车制动块压力中心位置数值计算方法，包括：建立固定钳式制动器的有限元模型；计算固定钳式制动器的制动块制动表面的法向压力；基于法向压力计算制动块制动表面实际压力中心位置。通过建立有限元模型模拟制动器制动过程，求解制动块制动表面法向压力，并对数据进行后处理计算得到制动块制动表面实际压力中心位置，通过减小制动器设计压力中心与制动块制动表面压力中心偏距来改善以上问题，更准确的指导设计，缩短开发周期，降低成本。

技术领域

本发明涉及制动器领域，尤其涉及一种用于固定钳式汽车制动块压力中心位置数值计算方法。

背景技术

固定钳式制动器是盘式制动器的一种。其旋转元件是以端面工作的金属圆盘，称为制动盘。其固定元件是工作面积不大的摩擦块与其金属背板组成的制动块，每个制动器中有2～4个，这些制动块及其促动装置都装在横跨制动盘两侧的夹钳形支架中，总称为制动钳。

固定钳式制动器的制动块实际压力中心位置与设计压力中心距离过大，会导致制动块在制动过程中压力分布不均严重，导致制动块偏磨严重，降低使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于固定钳式汽车制动块压力中心位置数值计算方法，旨在通过建立有限元模型模拟制动器制动过程，求解制动块制动表面法向压力，并计算得到制动块制动表面实际压力中心位置，通过减小制动器设计压力中心与制动块制动表面压力中心偏距来改善以上问题，更准确的指导设计，缩短开发周期，降低成本。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于固定钳式汽车制动块压力中心位置数值计算方法，包括建立固定钳式制动器的有限元模型；

计算固定钳式制动器的制动块制动表面的法向压力；

基于法向压力计算制动块制动表面实际压力中心位置。

其中，所述建立固定钳式制动器的有限元模型的具体步骤是：

建立求解域将固定钳式制动器3D模型离散成有限个单元和节点；

输入固定钳式制动器3D模型的零部件材料参数；

建立零部件之间的接触关系；

建立零部件的平衡方程、几何方程和物理方程求解出节点参数，得到有限元模型。

其中，所述建立零部件的平衡方程、几何方程和物理方程求解出节点位移、应变、应力之后，所述步骤还包括将有限元分析计算出的节点参数与台架效能试验结果进行对比，根据试验结果修正有限元分析模型。

其中，所述建立零部件的平衡方程、几何方程和物理方程求解出节点位移、应变、应力之后，所述步骤还包括将有限元分析计算出的节点参数与台架效能试验结果进行对比，根据试验结果修正有限元分析模型。

其中，所述固定钳式制动器3D模型的零部件包括壳体、活塞、制动盘和制动块。

其中，所述计算固定钳式制动器的制动块制动表面的法向压力的具体步骤是：

将制动块制动表面划分为N个微元区域；

取微元区域的单元压力进行积分换算，得到平均压力；

平均压力乘以微元区域的面积得到法向压力。

其中，所述基于法向压力计算制动块制动表面实际压力中心位置的具体步骤是：

建立参考坐标系；

将制动块制动表面每一个微元区域上的力矩求和，得到X方向、Y方向的合力矩；

基于X方向、Y方向的合力矩计算压力中心位置。