黄东东

基于有限元法的制动气室支架优化设计

黄东东

（安徽江淮汽车集团股份有限公司，安徽 合肥 230601）

文章针对某轻型卡车使用过程中出现气室支架断裂问题进行了原因分析，采用仿真分析方法，分析气室支架应力集中点，针对应力集中点进行结构优化设计，最终提供了一种较好的解决方案，为后续其它支架开发提供了一种有效的借鉴思路。

气室支架；断裂；仿真：应力

CLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)16-96-03

引言

制动系统主要功能是驾驶者通过对制动踏板的操纵来控制车辆行驶的速度。制动系统制动器通过制动气室充气推动调整臂旋转进行制动，制动气室安装在气室支架上，制动过程中气室支架受到气室推力反力作用，频繁制动过程中气室支架疲劳强度不足，导致支架断裂，制动失效，严重的会影响行驶安全，给生命财产安全带来严重的隐患。

1 问题提出

某轻型卡车，匹配气压鼓式制动器，该车在市场使用过程中驾驶员反馈车辆存在前轮制动气室支架断裂现象，更换新的气室支架后仍然重复出现该故障。

2 故障现象调查

选取上述故障车型进行调查，通过对故障件分析结果如下：

图1 气室支架故障件

①断裂位置：}气室支架断裂位置基本一致，断口在加强筋末端沉孔处；

②尺寸检测：铸件厚度、加强筋厚度均符合图纸要求；

③金相分析：球化2级，基体为铁素体，珠光体＜5%，碳化物＜1%；材料合格。

通过对以上分析，可以排除零部件本身制造过程引起的断裂，支架断裂应为设计问题，初步判定制动过程应力集中导致支架断裂。……