曾鳳

摘 要：本文基于某車型的汽車手剎安裝支架合件提出了兩個方向的設(shè)計改進，并采用CAE輔助分析手段，對其結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化設(shè)計。CAE分析為手剎安裝支架合件的設(shè)計提供有價值的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：手剎安裝支架合件;強度;剛度

1 前言

手剎是汽車制動系統(tǒng)中使用頻率很高的零件，手剎安裝支架的強度和剛度是手剎安全使用的重要保證。本文針對某車型的汽車手剎安裝支架強度較弱、剛度不足問題，提出新的改進方案，通過CAE分析驗證可行性。

2 手剎安裝支架合件問題描述及分析

本文研究的車型因采用不同平臺的手剎，導(dǎo)致手剎安裝支架合件相對同平臺其他車型存在強度較弱、剛度不足的情況。由圖1可知，手剎左右安裝點距離L1=75mm，前后安裝點直線距離為L2=65mm。對比圖2所示平同臺其他車型的距離可知，前后安裝點距離明顯過小，且不在同一面上。根據(jù)轉(zhuǎn)矩計算公式：M=LF，其中L是轉(zhuǎn)動軸到著點力的距離矢量，F(xiàn)是矢量力。根據(jù)手剎的作用機理，選取手剎前安裝點作受力分析，則后安裝點的摩擦力F對前安裝點的力矩為M=FL2。施于手剎的力一定時，M一定的情況下，L2越大，F(xiàn)就越小。F值越小，手剎支架合件的強度和剛度越好。

3 手剎安裝支架合件方案

首先，針對手剎安裝支架合件剛度問題，提出方案1和方案2。

3.1 方案1：在原數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，優(yōu)化支架型面并增加筋條

原結(jié)構(gòu)手剎安裝支架合件主要由安裝支架和支架加強板構(gòu)成，手剎安裝支架材料：BLD-FB-D，厚度t=1.0mm;支架加強板材料：BLC-FB-D，厚度t=1.5mm。由圖3可知，手剎安裝支架型面相對平整，安裝面剛度弱，見圖4。

3.2 方案2

在支架加強板內(nèi)新增小的加強板，新增加強板材料BLC-FB-D，厚度t=1.5mm。零件重量增加0.2kg，見圖5。

綜合兩個方案，同時實施。

4 手剎安裝支架合件強度和剛度分析

通過對方案1、方案2和方案1+2的CAE分析值進行對比可知：3個方案均能有效改善手剎安裝支架合件的強度和剛度，見圖6。

5 結(jié)論

本文通過對手剎安裝支架合件進行CAE模擬分析，確定其強度較弱、剛度不足的風(fēng)險。通過對比多種不同優(yōu)化方案得出，原始方案不滿足設(shè)計要求，方案2零件成本高，設(shè)計過剩。綜合性能、質(zhì)量和成本考慮，建議采用方案1，既能滿足強度要求，也能滿足手剎使用的剛度要求。

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