[发明专利]一种盘式制动器摩擦元件扭矩匹配设计方法

摘要

本发明涉及一种盘式制动器摩擦元件扭矩匹配设计方法，首先分析车辆的制动过程，通过车辆及地面制动力计算和制动状态的性能参数分析确定制动器的工作运行中的总的制动力Fz和扭矩M，并根据制动器的摩擦副数、接触面积等参数通过有限元加载接触分析绘制盘式制动器压力分布规律云图并通过加载压力F叠加过程计算出制动器的摩擦副压紧力降低系数C，从而获得制动扭矩的衰减程度。然后通过公式计算制动器摩擦元件能够提供的扭矩M；最后通过校核比较确定设计结果是否满足设计条件，如果不满足设计条件则调整制动器的等效半径、接触面积等条件，最终获得满足条件的扭矩设计结果。本发明使得干片盘式制动器摩擦元件由原来的静态经验设计，发展为动态数字设计，极大地方便了工程人员。

主权项

1.一种盘式制动器摩擦元件扭矩匹配设计方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、计算车辆及地面的制动力和制动状态的性能参数，所述性能参数包括：地面的制动力Fb、发动机的制动力Fez、地面变形阻力Fd、风阻Fk和传动系统阻力Fc，确定制动器的工作运行中的总的制动力Fz，确定从制动器到主动轮的传动比ic和制动器的等效半径rz，并计算获得制动器工作运行中的扭矩M；步骤二、根据制动器的结构确定制动器摩擦副数Z，制动器摩擦元件的接触面积A和制动器摩擦元件之间的摩擦系数μ；步骤三、根据制动器的等效半径rz、制动器摩擦副数Z、从制动器到主动轮的传动比ic、制动器摩擦元件的接触面积A和制动器摩擦元件之间的摩擦系数μ，通过有限元仿真方法确定制动器摩擦元件的单位面积上的压力p的分布规律，从而通过表面积分确定制动器的加载压力F叠加过程的制动器的摩擦副压紧力降低系数C；步骤四、根据摩擦副压紧力降低系数C和单位面积上的压力p，通过如下公式计算制动器摩擦元件能够提供的扭矩[M]：[M]＝μpArzZC步骤五、针对所述制动器工作运行中的扭矩M和所述制动器摩擦元件能够提供的扭矩[M]，通过如下公式判断是否满足以下条件：M≤[M]如果不能满足以上条件，修改制动器的等效半径rz，制动器摩擦副数Z，制动器传动比ic，摩擦副面积A参数，直到达到以上条件，即达到设计指标为止。