湿式盘式制动器的设计仿真.pdf

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湿式盘式制动器的设计仿真计
算
上海理工大学杨旭霞陈道炯宫赤坤韦光辉
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摘要:采用人工神经网络-.(-/01".234/5/673))算法,将相对摩滑速度、比压等影响因素作为神经网络的输
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! 入,摩擦因数作为输出,建立了神经网络关系模型,并用来计算制动力的动态变化过程。这种人工神经网络模型对盘
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式制动器的设计有较好的参考价值,最后还给出了制动力的变化曲线。
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关键词:制动器人工神经网络摩擦因数动态仿真
湿式盘式制动器是近年来被广泛应用的一种制圆盘产生摩擦力而实现的,因此在制动过程中,从摩
动器。与传统的蹄式制动器相比,湿式盘式制动器具擦衬片与圆盘开始接触时起,摩擦因数! 会逐渐增
有制动力矩大,制动安全可靠,耐高温,结构紧凑,维大,到机构完全被制动时达到最大,即摩擦因数!
修方便等优点,因而越来越广泛地被工程车辆所采在制动过程中是一个变量。事实上,摩擦材料确定
用。轿车、微型汽车和部分轻型汽车的前轮制动器的后,摩擦因数! 的值与摩擦体的温度、湿度、摩滑速
负荷很大,为了使其高速制动时不容易衰退,前轮几度有关。图! 为铜基粉末冶金材料#$%& 对’(#)
乎都采用盘式制动器。钢在油中工作时,不同比压! 下,摩擦因数和摩擦速
对盘式制动器的设计,国内外的学者都做了不度的关系*!+;图, 为铜基粉末冶金材料#$%& 对
少研究,进行了很多改进,提出了许多设计计算方’(#) 钢在油中工作时,不同比压! 下,摩擦因数和
法,但对摩擦因数、制动力等因素都是用一个恒定的温度的关系*!+。
值表示,实际制动过程中有很多影响因素,它们的值同时,摩擦因数与正压力" 大小及作用时间有
并不是恒定不变的,而是随着制动过程而变化,用传关,并受油膜、表面氧化膜污染情况及零件硬度等复
统的数学模型难以对其进行精确的描述。本文探索杂因素影响。现有的试验及设计中一般都是考虑摩
用人工神经网络建模方法对摩擦因数等因素进行分擦因数! 随其中某一因素的变化进行描述,或是用
析,然后应用于制动器的设计中,得出符合客观实际某一常值代替变化的摩擦因数。而实际过程中,摩擦
的结果。因数! 是随着湿度、摩滑速度、比压等众多因素一
起变化的,而这些因素之间又是相互影响的,要用一
设计分析
!" 般的数学方法建立模型比较困难。在此情况下,用神
盘式制动器采用液压驱动,摩擦因数是制动过经网络模拟摩擦因数的动态过程变得非常现实。神
程中一个重要的参数,并直接影响制动力的大小。由经网络具有结构简单,计算速度快,适应性强等特
于盘式制动器是利用轴向压紧力使摩擦衬片与转动点;更重要的是具有自学习的能力,因而能正确的应
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8&&9’&:!& 轮胎。行,反映了各单位蕴藏着极大的建设积极性。对于运
验算已架混凝土梁的