基于MATLAB的盘式制动器优化设计.pdf

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第 6 期(总第 145 期) 机械工程与自动化 N o 6
2007 年 12 月 M ECHAN ICAL EN G IN EER IN G & AU TOM A T ION D ec
文章编号: 1672 6413 (2007) 06 0158 01
基于M A TLAB 的盘式制动器优化设计
姜平, 黄文娟
(合肥工业大学, 安徽合肥 230009)
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摘要: 介绍2了盘式制动器混合多目标优化问题数学模型的建立, 提出以制动盘厚度和制动时间为主要优化目标
的多目标函数, 并采用M A TLAB 优化软件进行优化。结果表明, 该方法简便可靠、速度快。
关键词: 盘式制动器; 优化; 多目标函数; M A TLAB
中图分类号: U 463 51+ 2∶T P273 文献标识码: A
0 引言(2) 制动力矩不应大于车轮与地面的附着力矩,
轿车盘式制动器热稳定性、水稳定性好, 无机械以免制动打滑, 即:
2
衰退问题, 高温下不易形成热裂和热点, 也不会因热 x 3x 5
g 2 (x ) = 2 F I 2- W a r= 2 I 2- W a r≤0 。
膨胀引起制动踏板行程损失, 并具有尺寸紧凑、重量 4
其中为车胎和道路间的摩擦系数。
轻、维修方便等一系列优点, 被广泛应用于各国轿车:
衬垫压力的约束条件为
前轮上。为了提高制动器的制动效果、缩短制动时间, (3) :
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D p p 0 x 3x 5
在制动盘设计时应同时考虑制动时间和制动器尺寸两 g 3 (x ) = - p u = - p u ≤0 。
d x 2
个优化目标, 建立混合多目标优化的数学模型, 并利 4I 1 (R - ) 4I 1 (x 1- )
2 2
用M A TLAB 优化软件对其进行优化设计。
其中: p u 为衬垫许用油压, M Pa。
1 建立数学模型(4) 衬片不应与轮毂发生干涉, 即:
1 1 设计变量
d D h x 2 D h
g 4 (x ) = + - R = + - x 1≤0 。
盘式制动器设计变量有 6 个, 即: X = (R , d ,D p , 2 2 2 2
a, p 0,D ) = (x 1, x 2, x 3, x 4, x 5, x 6)。其中, R 为衬垫中心其中: D h 为给定的轮毂直径, mm。
线处的半径, mm ; d 为衬垫的直径, mm ; D p 为活塞(5) 衬片的安装位置不应超出制动盘的范围, 即:
直径, mm ; a 为制动厚度, mm ; p 0 为油压, M Pa; D d D x 2 x 6
g 5 (x ) = + R - = + x 1- ≤0 。
为制动盘直径, mm。 2 2 2 2
(6) 油缸不得与轮毂干涉, 即:
1 2 建立目标函数[1 ]
D h D p D h x 3
建立的多目标函数方程如下 g 6 (x ) =