有效制动半径 r (mm) 85
杠杆效率 0.9
制动强度 z 0.7
管路形变系数 B 1.1
制动片摩擦系数 f 0.45
杠杆比 K 8
卡钳单侧活塞直径 d (mm) 38.4
活塞面积比 5.83
(2)零件的设计,去年使用了可调机构的设计,并且使用了在市场上购买的性能结构成 熟类似结构的滑轨,虽然进行了强度分析,但是刚度分析并没有被重视,或者分析的精度不 够,导致在最后比赛中,踏板安装板变形过大,甚至出现了一些塑性变形。可调机构在设计 答辩时虽然获得了较好的成绩,但实际使用上并没有发挥作用。因为使用的是成品,没有关
第 4 页 本科毕业设计说明书
于踏板受力方面的优化,所以在使用中出现了损坏的情况。
(3)赛车重量控制,赛车制作出来之后超重,这样如果要满足四轮抱死的要求,就要 求制动系统提供更高的前轮制动力,踏板力也更大,这样就加剧了以上两个问题的严重性。
这些问题给今后的设计提供了经验教训。在设计时做好沟通,统一赛车的总体参数,从 而保证设计的基本条件一致。在计算和仿真时充分考虑实际情况,提高分析的准确性。制动 系统作为赛车上一个至关重要的系统,为了提高可靠性可以牺牲一些设计亮点。
2.2 2015 年赛车制动系统底板力分析
图 2.1 是 2015 年赛车制动系统踏板机构的模型,由于部分设计资料缺失,现进行粗略分 析:
图 2.1 2015 年赛车制动系统踏板机构模型
2015 年的踏板机构按照杠杆比 8 设计,则主缸所受推力在踏板力为规则规定的 2000N 时
为 16000N,由于 2015 年实际使用中出现的底板变形的情况,现通过有限元方法对 2015 年制 动底板进行重点分析,将底板模型导入 ANSYS,为了简化模型,将底板的附件全部与底板固 定,材料选择 7075-T6 铝合金,同时载荷和支撑也一并进行简化,不过简化后的受力情况较 真实模型的受力情况好, 划分网格结果如图 2.2 , 施加载荷如图 2.3 , 结果为图 2.4 。
本科毕业设计说明书 第 5 页
图 2.2 2015 年赛车制动踏板机构底板简化模型划分网格
图 2.3 2015 年赛车制动踏板机构底板简化模型的载荷和支撑
图 2.4 2015 年赛车制动踏板机构底板形变图
第 6 页 本科毕业设计说明书
由此分析结果可以看出,虽然简化模型都是施加均布载荷,同时固连所有零件,受力情 况较真实情况好,然而在进行规则规定的 2000N 踏板力测试时,仍然出现了较大的形变量, 而且安全系数降到 1 以下,可以推断,实际情况下,当踏板力 2000N 时踏板机构将被破坏, 此底板并不符合规则要求。2015 年的情况也是如此,由于车手在多次的抱死测试中给出较大 的踏板力,主缸固定座处的制动底板反复受力变形,最后产生了较大的塑性形变。文献综述
本科毕业设计说明书 第 7 页