基于等热流密度的马达制动器加载结构优化方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于等热流密度的马达制动器加载结构优化方法及系统，首先选取马达制动器加载结构的优化对象，并分别对所优化对象选取相关的不同结构参数进行参数化建模，得到不同结构参数的马达制动器模型；建立不同结构参数的马达制动器模型的几何模型，并对其进行仿真和后处理，然后提取几何模型中摩擦片表面的压力仿真数据，选取任意一条半径上的若干个点，得到每个点对应的半径和压力值。最后以热流密度趋近于恒值为优化目标，选择最优的马达制动器模型，得到对应马达制动器加载结构的优化对象的结构参数。本优化方法及系统具有通用性、快速性和成本低等优点，对马达制动器的制动性能与可靠性具有重要意义。制动性能与可靠性具有重要意义。制动性能与可靠性具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
基于等热流密度的马达制动器加载结构优化方法及系统


[0001]本专利技术属于制动器
，具体涉及一种基于等热流密度的马达制动器加载结构优化方法及系统。

技术介绍

[0002]制动器是液压马达中重要的部件之一，通常借助于摩擦过程来实现制动，其中湿式多盘制动器由于其制动力矩大、制动性能稳定、可靠耐久等优点得以应用。制动器加载结构是制动器中的关键结构，其直接影响摩擦片的加载压力分布，而摩擦片的加载压力分布影响制动过程中制动器所传递的扭矩的大小，同时会对其表面的温度场分布产生影响，然而，如果作用在摩擦片上的加载压力分布不合理，会使得摩擦片的表面温度分布不均匀，出现局部过热从而导致局部产生较大的热应力与热变形，温度场和应力场相互影响、相互作用，反之进一步加剧摩擦片表面温度的不均匀分布，循环往复后会进一步导致摩擦片出现翘曲变形、磨损严重、局部温度过高、油液易泄漏等失效问题，严重影响制动器的制动性能与使用寿命。因此，对制动器的加载结构进行优化设计显得尤为重要。
[0003]现有关于制动器设计的相关研究，主要集中在摩擦盘的温度场和应力场机理、分布规本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于等热流密度的马达制动器加载结构优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1：以马达制动器的摩擦片温度均匀分布为目标，选取马达制动器加载结构的优化对象，并分别对所优化对象选取相关的不同结构参数进行参数化建模，得到不同结构参数的马达制动器模型；S2：建立不同结构参数的马达制动器模型的几何模型，并对其进行仿真和后处理，提取几何模型中摩擦片表面的压力仿真数据，选取任意一条半径上的若干个点，得到每个点对应的半径和压力值；S3：根据步骤S2得到的半径和压力值，计算对应的马达制动器模型的摩擦片热流密度，以热流密度趋近于恒值为优化目标，选择最优的马达制动器模型，得到对应马达制动器加载结构的优化对象的结构参数，实现马达制动器加载结构优化设计。2.根据权利要求1所述的一种基于等热流密度的马达制动器加载结构优化方法，其特征在于，步骤S1中，马达制动器加载结构的优化对象分别为：碟簧的加载端直径、碟簧的分布圆半径、制动活塞凹槽的深度和制动活塞凹槽的高度，选取优化对象相关的不同结构参数，并进行排列组合，得到不同结构参数的马达制动器模型。3.根据权利要求1所述的一种基于等热流密度的马达制动器加载结构优化方法，其特征在于，步骤S2中，将马达制动器模型的几何模型导入ANSYS Workbench仿真平台，经过参数设置与仿真计算，得到对应几何模型的压力仿真结果。4.根据权利要求1所述的一种基于等热流密度的马达制动器加载结构优化方法，其特征在于，步骤S3中，热流密度q根据下式计算：q＝μpwR其中，μ为摩擦系数，p为压力值，w为角速度，R为半径，由于μ、w为常数，因此，需使pR趋近于恒定值，即可实现马达制动器加载机构的优化目标。5.根据权利要求4所述的一种基于等热流密度的马达制动器加载结构优化方法，其特征在于，步骤S3中，实际上pR是不断变化的，因此以pR的方差最小值为优化目标，为便于计算分析，令：X
i,j

【专利技术属性】
技术研发人员：张超，段怡曼，赵旗，张小龙，张军辉，徐兵，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：