盘式制动器的结构优化及轻量化设计

论文摘要

盘式制动器在汽车零部件行业中属于相对成熟的产品,整个开发的历史已经有近百年之久,因此如何在这样一个传统产品开发的过程中引入新概念和新方法来达到降低成本的目的是目前国内外各大汽车制动系统供应商研发的难点之一。对此,企业都投入了巨大人力物力,试图借助现代化技术手段进行创新设计。本文在传统的盘式制动器产品结构上加以分析,确定了降本减重的关键零件,并利用有限元分析及拓扑优化等手段对整个设计过程进行辅助,在保证性能的前提下,尽可能地减少主要零部件的材料用量,以达到制动器轻量化,低成本化的目的,而且在未来的工程应用中,能大范围使用。通过本文的研究,将有效降低新产品的成本,并对企业研发能力的提高,产品的拓展具有深远的意义,也为抢占广大的市场赢得先机。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的来源，研究意义及研究路线
• 1.1.1 课题的来源
• 1.1.2 课题的研究意义
• 1.1.3 课题的研究路线
• 1.2 汽车轻量化技术国内外研究现状
• 1.3 计算机辅助工程（CAE）技术的基本理论及应用
• 1.3.1 有限元法的基本理论及应用
• 1.3.2 拓扑优化的基本理论
• 1.3.3 仿真分析软件介绍
• 第二章 盘式制动器的结构组成与分析
• 2.1 盘式制动器工作原理简介
• 2.2 盘式制动器的结构
• 2.2.1 壳体
• 2.2.2 支架
• 2.2.3 摩擦片
• 2.2.4 活塞
• 2.3 零部件结构优化及减重的研究方向
• 2.4 本章小结
• 第三章 盘式制动器主要零部件的结构优化
• 3.1 活塞
• 3.1.1 活塞结构优化
• 3.1.2 活塞刚度与强度计算
• 3.2 壳体
• 3.2.1 参数公差计算及轮廓确定
• 3.2.2 摩擦片压缩率分析析
• 3.2.3 系统压力容积有限限元分析
• 3.2.4 拓扑优化及自动化流程开发
• 3.2.5 模型重建与分析验证
• 3.3 本章小结
• 第四章 台架试验及产品优化效果
• 4.1 台架试验
• 4.1.1 制动器压力容积试验
• 4.1.2 制动器壳体破裂试验
• 4.1.3 制动器壳体耐久试验
• 4.1.4 制动角总成活塞行程试验
• 4.2 性能对比
• 4.2.1 制动器压力容积试验
• 4.2.2 制动角总成活塞行程试验
• 4.3 成本对比
• 4.3.1 活塞
• 4.3.2 壳体
• 4.3.3 制动器总成
• 4.4 本章小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 本文的不足与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文