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停车制动器操纵杆分析 杨明 （富奥汽车零部件股份有限公司吉林长春 130033） 摘要：本文利用ABAQUS软件分析两种制动器，按照实验要求，将两者分析结果进 行对比，为采用哪种模型提供有力的依据。 0 前言 手制动操纵机构是汽车的一个极为重要的部件，直接关系到行车安全。该机 构主要有薄壁冲压件组成，刚性是其关键指标之一，根据技术要求及实验规则， 用在一定的作用力下，机构某点的位移量来表示刚性。 手制动操纵机构若刚度不够，使用过程中手制动臂在纵向力和侧向力的作用 下会产生过大的变形，甚至产生不可恢复的残余变形，严重影响手制动器的使用 性能。本文中考虑材料非线性和几何非线性因素，对侧向力工况进行非线性有限 元分析，得到整体结构的应力和应变。 1. 实验内容 实验一 100N 侧向刚度实验 实验二 500N 侧向刚度实验 实验三 700N 侧向刚度实验 实验四 700N 与操纵力相反方向施加载荷 实验五 疲劳实验 2.材料及单位 2.1 单位 计算单位：长度mm，力N，应力Mpa 材料参数： A 型材料数据 材料 弹性模量mpa 泊松比 屈服极限mpa 强度极限mpa 手制动操作杆 QSTE 2.0e5 0.3 460 670 460TM 支 架 棘 爪 棘 齿 2.1 e5 0.3 650 (估计） 850 （估计） 8MnCrB3 拉杆 10B21 1.9e5 0.27 压杆 st 34-2k 2.0e5 0.28 B 型材料数据 材料 弹性模量mpa 泊松比 屈服极限mpa 强度极限mpa 所有零件 2.0e5 0.3 460 670 3.分析计算及结果 分析计算采用ABAQUS 有限元软件，静力学分析（static analysis ），手刹车总成 相互接触的零件之间通过面面接触（surface to surface）建立接触关系，摩擦 系数为 0.1；由于是采用比较薄的冲压材料，分析时使用了S4 壳单元. 铆钉省 略用刚性梁单元模拟。 CATIA 模型 图一a 装配模型 图二b 装配模型 实验一 100N 侧向力 分析结果 图三a 位移图 图四b 位移图 图五a 操纵杆位移图 图六b 操纵杆位移图 实验二 500N 侧向力 图七 A 型操纵杆应力图 图八 b 型 操纵杆应力图 图九 A 型 支架应力图 图十 B 型 支架应力图 图十一灰色部分超过460mpa 有塑性变形 实验三 700N 侧向力 图十二a 应力图 图十三 b 应力图 小结： 100N 侧向力时，可以看出a 侧向刚度明显大于b 型手刹车，主要原因 1. a 支架上有凸起的0.4mm 的限位块，与操纵杆间隙是0.1mm。然而b 棘齿 和操纵杆间隙为1.5mm。冲压板料开口过大，导致刚度下降。 2 .b 型采用的支架的材料太薄，a 支架厚4mm 而b 仅有1mm，而且材质也不 如a，导致受力时，变形过大，降低了b 手刹车的整体刚度。500n