載重汽車復(fù)合制動(dòng)氣室關(guān)鍵部件失效理論及試驗(yàn)分析.pdf

1、作為制動(dòng)系關(guān)鍵部件的復(fù)合制動(dòng)氣室，安裝在汽車的驅(qū)動(dòng)橋上，主要作用是將壓縮氣體的壓力轉(zhuǎn)化為機(jī)械力，從而帶動(dòng)制動(dòng)凸輪實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。對(duì)復(fù)合制動(dòng)氣室進(jìn)行失效研究，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和預(yù)防制動(dòng)系統(tǒng)失效，同時(shí)還可以減少因復(fù)雜的工況和惡劣的工作環(huán)境造成的失效。因此，對(duì)復(fù)合制動(dòng)氣室的失效研究已經(jīng)成為現(xiàn)階段制動(dòng)系統(tǒng)的重中之重。
　　本文對(duì)載重汽車復(fù)合制動(dòng)氣室的關(guān)鍵零部件展開(kāi)研究。根據(jù)復(fù)合制動(dòng)氣室的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、主要性能指標(biāo)及失效特征，將其分為駐車制動(dòng)模塊、行車制

2、動(dòng)模塊和中間連接件模塊。結(jié)合復(fù)合制動(dòng)氣室實(shí)際工況和失效案例，分別研究這三個(gè)模塊的失效因子。
　　根據(jù)復(fù)合制動(dòng)氣室的工作原理，結(jié)合實(shí)車環(huán)境、零部件的力學(xué)工作特征和材料特性，分別建立了駐車制動(dòng)模塊和行車制動(dòng)模塊的力學(xué)失效模型，得到彈簧工作行程、工作載荷的表達(dá)式。結(jié)合復(fù)合制動(dòng)氣室性能試驗(yàn)臺(tái)獲得推桿行程、工作載荷等動(dòng)態(tài)參數(shù)，并代入到失效模型中，從而判斷復(fù)合制動(dòng)氣室失效發(fā)生的根源和損傷情況。同時(shí)利用有限元仿真的方法計(jì)算出駐車制動(dòng)模塊和行車制

3、動(dòng)模塊的應(yīng)力分布圖和損傷圖。
　　根據(jù)復(fù)合制動(dòng)氣室的密封特性，對(duì)中間連接件模塊采用理論分析和仿真建模的方法來(lái)分別研究。通過(guò)分析中間連接件模塊中O型密封圈的密封機(jī)理，討論了復(fù)合制動(dòng)氣室工作過(guò)程中材料壓縮率和溝槽設(shè)計(jì)對(duì)O型密封圈密封能力的影響，得出溝槽間隙和摩擦系數(shù)是導(dǎo)致其失效的關(guān)鍵因子。利用 ANSYS workbench有限元仿真平臺(tái)，結(jié)合模型材料參數(shù)和實(shí)車條件下的動(dòng)態(tài)參數(shù)，得到不同溝槽間隙和摩擦系數(shù)情況下的仿真結(jié)果。