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制動器是汽車制動系統中最重要的安全部件，鼓式制動器有制動效能高、結構緊湊、價格便宜的特點，在汽車上廣泛應用。有限元分析模型單元屬性設置使用了SOLID187單元。強度分析中在摩擦片與制動鼓之間采用“柔性-柔性”的面接觸，有摩擦片的外表面和制動鼓的內表面兩對接觸對。材料屬性的設置為制動蹄采用硬質鋁合金，制動鼓采用灰口鑄鐵，摩擦片采用銅絲石棉，材料的機械性能見表。根據GB5763-1998《汽車用制動器襯片》中摩擦系數的要求，制動時制動器溫度較高，摩擦系數取值0.25，摩擦片與制動蹄之間采用鉚接連接。網格劃分后，如圖所示。制動器有限元模型節點數為2320，單元數為16133。
在制動過程中，制動時的汽車受力，如圖所示。隨著踏板力的不斷增大，車輪沒有抱死前，車輪制動器所能產生的最大制動力矩為地面對前輪的法向反作用力；G為汽車重量；口為汽車質心至前軸中心線的距離；h為汽車質心高度；z為汽車制動強度。制動過程中，邊界條件相對復雜，根據其工作狀況進行簡化邊界約束，對于制動蹄，約束其銷孔的徑向位移及銷孔內端面的軸向位移，對于制動鼓，約束其制動鼓內端面的軸向位移及徑向位移，制動蹄片上的應力分布如圖所示，最大應力發生在促動力的施加處為207MPa，遠小于制動蹄片允許使用的抗壓強度400MPa，完全符合強度要求。
此時，領蹄在摩擦力矩的作用下產生增力效應，銷孔處的應力值變為70MPa，而從，蹄則產生減力效應，銷孔處的應力值變為10MPa，摩擦片上應力分布如圖所示。右邊摩擦片由于增力效應，在摩擦力矩作用下，應力急劇增大到6MPa，遠小于允許使用的抗壓強度15MPa；而左側摩擦片上的應力，由于減力效應則為0.05MPa，制動鼓應力的分布如圖所示。與領蹄接觸的一邊應力明顯增加，尤其是中下部的應力由0.5MPa增加到2.5MPa，而與從蹄接觸端的應力則較小。由上所述，在鼓轉動后，領蹄一端接觸面上的壓力分布明顯增大，從蹄一端有所減小，但制動器各部分壓應力都在許可抗壓強度范圍內，具有足夠的抗壓強度。
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