制动片尺寸及使用寿命的优化方法



制动片尺寸及使用寿命的优化方法

开发了一种制动片尺寸设计方法，该方法基于通用公司已完成的制动片模型，利用了CAE软件、计算机建模方法以及摩擦材料性能数据。此方法能够在车辆开发周期前期获得合理的制动片尺寸，设计遵循传统整车开发周期的3个阶段：初级设计、硬件测试和模型修正、最终验证。

初级设计阶段基于整车参数和制动盘目标磨损值搭建一个初级制动片寿命模型，从而得到前后轴制动器关于预测使用寿命与制动片面积、厚度的Map图，进而确定制动片合理的尺寸设计范围，即制动片体积最佳设计值。如果已经具有摩擦材料的性能数据，则设计可直接采用此数据，简化步骤。

硬件测试和模型修正阶段的测试项目包括：不同的温度和卡钳工作状态下制动片磨损情况，以及不同温度下制动器潜在摩擦大小。在此阶段，制动衬片使用寿命的评估需被多次测试。因为整个测试过程中，制动系统整体状态参数和周围环境参数都处于时刻变化中，因此为了得到可靠的验证结果，需进行多次测量。此硬件测试可以弥补软件模型的不足，如制动片锥角磨损和冷却特性等。

最终验证阶段需根据整车轮毂试验、制动系统设计目标和整车参数来改进制动片寿命模型。此阶段需要测试车辆质量值及质量分布情况。

改进后的制动片寿命模型可更准确、更方便地预测制动片使用寿命，从而为制动片尺寸的合理设计奠定基础。

David B.Antanaitis et al. SAE 2014-01-2495.

编译：谢秀磊