[发明专利]一种基于热机耦合变形试验的制动器设计方法

权利要求书

1.一种基于热机耦合变形试验的制动器设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、利用制动器惯量试验台进行制动器热机耦合变形试验，获得制动盘变形曲线；

S2、根据制动盘变形曲线，通过制动压力与制动盘的SRO在时间维度上的同步，分解得到制动盘机械变形和热效应变形，并通过制动盘两侧SRO叠加得到对应的机械变形和热效应变形阶段的制动盘厚薄差DTV，具体包括以下步骤：

以横坐标为时间，左侧纵坐标为制动盘盘面SRO，右侧纵坐标为制动压力，绘制制动盘变形分解曲线，制动盘SRO去除初始端面跳动后经过小波分解得到静态分量后根据转角信号转化成为各圈的SRO值，获取各圈SRO平均值，并绘制SRO时间曲线，其中，将制动压力达到第一个峰值时刻之前的变形增量最大值作为机械变形，将制动压力峰值时刻到最大变形时刻的变形增量作为热效应变形，并将制动盘两侧的SRO进行叠加获得对应的机械变形和热效应变形阶段的制动盘的厚薄差DTV；

S3、根据不同的变形形式建立评价指标，对分解出的制动盘机械变形、热效应变形和制动盘DTV分别进行评价，如果均满足评价指标则以此设计作为制动器设计方案，如果其中一者不满足评价指标则进行步骤S4；

S4、根据不符合的评价指标进行相应的设计改进，最终得到制动器设计方案。

2.根据权利要求1所述的一种基于热机耦合变形试验的制动器设计方法，其特征在于，所述的步骤S1中，制动器热机耦合变形台架试验的工况包括单次制动、热翘曲和热抖动试验，其获取的试验数据包括制动压力、制动力矩、制动盘转速、制动盘盘面温度、制动盘转角信号、制动盘两侧的径向内、中、外6个盘面位移SRO时域信号。

3.根据权利要求2所述的一种基于热机耦合变形试验的制动器设计方法，其特征在于，所述的步骤S3中，所述的评价指标具体为：

在各个工况下，通风制动盘与实心制动盘制动过程中机械变形不超过45μm，机械变形阶段，制动盘的DTV不超过6μm；

在单次制动工况下，通风制动盘制动过程中热效应变形不超过80μm，实心制动盘热效应变形不超过95μm，热效应变形阶段制动盘DTV不超过28μm；

在热抖动工况下：通风制动盘在单次制动过程中热效应变形不超过75μm，实心制动盘热效应变形不超过90μm，热效应变形阶段制动盘DTV不超过22μm；

在热翘曲工况下，通风制动盘制动过程中热效应变形不超过200μm，实心制动盘热效应变形不超过215μm；热效应变形阶段制动盘DTV不超过60μm。

4.根据权利要求2所述的一种基于热机耦合变形试验的制动器设计方法，其特征在于，所述的步骤S4中，进行相应的设计改进具体包括：

对于评价指标中机械变形和机械变形阶段制动盘DTV不符合，则修改活塞及导向销摩擦预紧力设计、制动卡钳接触区域设计、制动卡钳钳指之间的距离和制动盘刚度；

对于评价指标中单次制动工况下热效应变形不符合，则改进制动盘颈部结构设计；

对于评价指标中热抖动工况下热效应变形不符合，则改进制动盘通风槽形状；

对于评价指标中热翘曲工况下热效应变形不符合，则改进制动盘通风槽数量；

对于评价指标中各工况下热效应变形阶段制动盘DTV不符合，则通过制动盘通风槽的数量和内外壁厚联调来改进。

5.根据权利要求4所述的一种基于热机耦合变形试验的制动器设计方法，其特征在于，所述的改进制动盘颈部结构设计具体包括将直槽型更改为圆弧型。

6.根据权利要求4所述的一种基于热机耦合变形试验的制动器设计方法，其特征在于，所述的改进制动盘通风槽形状具体包括将直槽型更改为圆弧型。

7.根据权利要求4所述的一种基于热机耦合变形试验的制动器设计方法，其特征在于，所述的改进制动盘通风槽数量具体为增加通风槽的数量。

8.根据权利要求4所述的一种基于热机耦合变形试验的制动器设计方法，其特征在于，所述的通过制动盘通风槽的数量和内外壁厚联调来改进具体包括增加通风槽的数量以及增大内外壁厚的同时减小内外壁厚的比值。