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某惯性制动器的动力学分析、仿真与改进

陈新德  
【摘要】:本论文运用动力学方法对某惯性制动器的性能参数和运动规律进行了理论推导,并用机械系统动力学软件ADAMS进行了仿真分析,在此基础上对制动器结构进行了改进。 首先对惯性制动器进行了静、动力学分析,建立了惯性制动器的数学模型,推导出了惯性制动器相关性能参数的计算公式和关键零件的运动规律,为制动器的设计和改进提供了理论依据。 其次,结合三维建模软件Pro/Engineer,运用动力学分析软件ADAMS,对惯性制动器进行了动态仿真,得到了惯性制动器的相关测试曲线,并将仿真结果与理论计算值和分析结果进行了比较,发现仿真结果跟理论计算结果很接近,证明了仿真模型和仿真方法的正确性和可信性。 第三,从推导出的主动顶轴向移动加速度与螺旋面升角之间的关系式出发,找到了削弱制动器轴向冲击的办法—减少螺旋面升角,根据这一办法进行相应改进后的仿真结果也证实了该改进的有效性和正确性。 第四,通过运用ADAMS/Vibration模块,对惯性制动器进行振动分析,发现制动器的特征值里具有实部接近零的特征值,在此基础上,根据控制理论的稳定性定义和判据,将惯性制动器位于内制动环(或制动盘和顶压盘)同一侧的摩擦片进行了整合,整合后的振动分析结果表明:实部接近零的特征值数目减少了,由此证明了结构改进的合理性和正确性。 总之,本文把对惯性制动器的分析、动力学仿真和对制动器的改进紧密结合起来,以分析计算的结果做参照来判断仿真方法、仿真模型和仿真结果的正确性,从分析得到的结果入手,提出改进制动器的方案,通过仿真证实制动器改进的合理性和正确性,为惯性制动器的设计、研究提供了一个新的方法和途径。


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