[发明专利]一种对制动夹钳的静强度特性分析方法

权利要求书

1.一种对制动夹钳的静强度特性分析方法，所述制动夹钳的实体结构包括主动夹块(6)和从动夹块(2)，从动夹块(2)与主动夹块(6)之间设置安装板(8)，安装板(8)处设置有减震垫组件，从动夹块(2)与主动夹块(6)通过上吊杆(5)和下吊杆(7)螺栓连接，从动夹块(2)上部设置闸片组件(3)，闸片组件(3)与制动连杆螺栓连接，主动夹块(6)包括油缸，所述制动夹钳的实体结构还包括活塞杆(4)，所述油缸与活塞杆(4)配合，所述活塞杆的侧壁上设置闸片组件(3)；其特征在于：包括以下步骤：

S1：有限元模型建立，根据制动夹钳的实体结构各个部件的受力情况不同，将制动夹钳的实体结构划分为主要受力部件和次要部件；主要受力部件包括主动夹块、从动夹块、上吊杆、下吊杆和制动连杆；次要部件包括闸片组件、活塞杆和螺栓；

基于划分后的制动夹钳的实体结构、在有限元软件中建立简化的制动夹钳结构的有限元模型；对有限元模型配置对应的计算参数、材料参数；

S2：边界条件处理，所述有限元模型以制动夹钳的安装板为基点坐标，建立坐标系，其中，x轴正向为制动方向，y轴为竖直向上，z轴在水平面上，可用x轴、y轴右手定则确定z轴方向；

主动夹块的边界条件为：油缸内施加压力，约束上吊杆与安装板处有减震垫组件接触处x和z方向位移，下吊杆约束与安装板接触位置x、y和z方向位移；

从动夹块的边界条件为：约束上吊杆在安装板减震垫组件处的x和z方向位移，约束下吊杆在安装板接触位置x、y和z方向位移，在闸片上施加作用方向向从动夹块的均布力模拟夹紧力，从动夹块与闸片间为摩擦接触；

上吊杆的边界条件为：约束上吊杆在安装板减震垫组件处的x和z方向位移，上吊杆与主动夹块和从动夹块之间均为摩擦接触；

下吊杆的边界条件为：约束下吊杆在安装板接触处的x、y和z方向位移，下吊杆端盖与主动夹块和从动夹块之间均为固定接触；

制动连杆的边界条件为：选择与活塞杆相连一侧的制动连杆作为计算目标，闸片上施加x方向制动力，制动连杆的一端与闸片组件用螺栓连接，另一端施加固定约束，闸片组件之间、闸片组件与制动连杆之间、螺栓连接处接触皆为摩擦接触，在活塞杆套座顶端环面施加固定约束；

S3：计算主要受力部件静强度，根据步骤1)的各个部件的参数与步骤2)所设定的边界条件，计算主要受力部件的应变及应力，再将主要受力部件的位移、应变绘制分布云图；

S4：判定主要受力部件最大应力是否超过主要受力部件的许用应力，根据步骤3)计算得到的主要受力部件所产生的最大应力与主要受力部件材料参数所对应的许用应力对比，若没有超过，即设计符合要求，不对该制动夹钳结构做任何标记；若超过，即不符合设计要求，标记该制动夹钳结构。

2.根据权利要求1所述的一种对制动夹钳的静强度特性分析方法，其特征在于：在步骤1)中，所述制动夹钳结构模型划分，采用实体单元solid185模拟。

3.根据权利要求1所述的一种对制动夹钳的静强度特性分析方法，其特征在于：所述闸片组件和活塞杆材料采用ZL205A，螺栓材料采用06Cr19Ni10。

4.根据权利要求1所述的一种对制动夹钳的静强度特性分析方法，其特征在于：所述主动夹块和从动夹块材料采用ZL205A，上吊杆和下吊杆材料采用1Cr17Ni2，制动连杆材料采用06Cr19Ni10。

5.根据权利要求1所述的一种对制动夹钳的静强度特性分析方法，其特征在于：所述制动油缸缸径为32mm，油缸活塞作用面积为804mm²，制动缸压力为5.2MPa，机械效率为0.9，动态摩擦系数为0.3，回位弹簧力为300N，单个夹钳夹紧力为7255.4N，制动力为4353.3N。

6.权利要求1所述的一种对制动夹钳的静强度特性分析方法，其特征在于：在步骤2)中，主动夹块的边界条件油缸内施加的压力为5.2MPa。