(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210905439.3 (22)申请日 2022.07.29 (71)申请人 南方天合底盘系统有限公司 地址 402760 重庆市璧 山区红宇大道 9-1号 (72)发明人 何代澄　郑德金　黄俍　张海陆　 (74)专利代理 机构 北京同恒源知识产权代理有 限公司 1 1275 专利代理师 杨丽芹 (51)Int.Cl. F16D 65/097(2006.01) F16D 65/00(2006.01) F16D 65/18(2012.01) G06F 30/15(2020.01) G06F 30/23(2020.01) F16D 121/04(2012.01) (54)发明名称 具有制动振动抑制装置的汽车制动器及参 数优化方法 (57)摘要 本发明涉及一种具有制动振动抑制装置的 汽车制动器及参数优化方法， 摩 擦块与活塞之间 设置有制动振动抑制装置， 方法包括以下步骤 S1： 基准汽车制动器制动振动抑制装置设计； S2： 基准汽车制动器制动振动抑制装置试验； S3： 基 准汽车制动器制动振动抑制装置仿真分析； S4： 修正汽车制动器制动振动抑制装置仿真分析模 型； S5： 测定汽车制动器制动振动发生时液压力； S6： 圆锥形压板结构参数优化 设计； S7： 圆柱螺旋 压缩弹簧结构参数优化设计； S8： 优化的汽车制 动器制动振动抑制装置设计。 本发 明将装置零部 件的尺寸数据进行了优化， 使得振动的抑制效果 更好。 权利要求书2页 说明书6页 附图3页 CN 115325051 A 2022.11.11 CN 115325051 A 1.一种具有制动振动抑制装置的汽车制动器， 其特征在于： 包括制动器钳体(1)， 制动 器钳体(1)内设置有制动块， 制动块的侧部设置对制动块进 行制动的摩 擦块(2)， 摩 擦块(2) 的外侧设置活塞(3)， 活塞(3)给摩 擦块(2)提供动力， 摩 擦块(2)与对应的活塞(3)之间通过 制动振动抑制装置(4)连接； 制动振动抑制装置(4)包括底板(5)， 底板(5)靠近摩擦块(2)的一侧固定在摩擦块(2) 的外侧壁上， 圆管导向柱(6)与底板(5)垂直， 圆管导向柱(6)与活塞(3)同轴心， 圆管导向柱 (6)的一端固定在底板(5)上， 圆管导向柱(6)的另外一端伸入到活塞(3)内侧， 圆管导向柱 (6)内放置有弹簧(8)， 弹簧(8)的一端 固定在圆管导向柱(6)内的底板(5)上， 弹簧(8)的高 度高于圆管导 向柱(6)的高度， 靠近底板(5)处的圆管导 向柱(6)的外壁上套有 圆锥形压板 (7)， 圆锥形压板(7)的开口朝下， 圆锥形压板(7)的下端与底板(5)接触， 活塞(3)的推动面 与圆锥形压 板(7)接触； 在制动器使用时， 活塞(3)压在圆锥形压板(7)的上表面上， 圆锥形压板(7)发生变形， 圆锥形压板(7)在变形到一定值时， 活塞(3)的内圆柱端面将与弹簧(8)端面 发生接触， 此时 圆锥形压 板(7)和弹簧(8)将同时作用并支撑活塞(3)。 2.一种根据权利要求1所述的具有制动振动抑制装置的汽车制动器的参数优化方法， 其特征在于， 包括以下步骤： S1： 基准汽车制动器制动振动抑制装置(4)设计， 根据制动 器钳体(1)内部尺寸、 摩擦块 (2)上表面与活塞(3)的内圆柱端面之间的可设计尺 寸、 活塞(3)的内圆柱 直径尺寸， 进行底 板(5)、 圆管导向柱(6)、 圆锥形压 板(7)、 弹簧(8)的设计； S2： 基准汽车制动器制动振动抑制装置(4)试验； S3： 基准汽车制动器制动振动抑制装置(4)仿真 分析； S4： 修正汽车制动器制动振动抑制装置(4)仿真 分析模型； S5： 测定汽车制动器制动振动发生时液压力； S6： 圆锥形压 板(7)结构参数优化设计； S7： 圆柱螺 旋压缩弹簧(8)结构参数优化设计； S8： 优化的汽车制动器制动振动抑制装置(4)设计。 3.根据权利要求2所述的具有制动振动抑制装置的汽车制动器的参数优化方法， 其特 征在于： 步骤S1中， 底板(5)厚度t1、 弹簧(8)的原始高度值h1、 摩擦块(2)上表面与活塞(3)的 内圆柱端面之间的可设计尺寸h设， 需满足t1+h1＜h设； 圆管导向柱(6)内径d3， 圆管导向柱(6)壁厚t2， 活塞(3)的内圆柱直径值d活内， 那么圆管 导向柱(6)的外径值 为d3+t2， 则需要满足d3+t2＜d活 内； 圆锥形压 板(7)上端内径值d2与圆管导向柱(6)外径值d3+t2， 两者需满足d2＜d3+t2； 弹簧(8)的原始高度值h1、 制动器制 动振动抑制过程中弹簧(8)的压缩变形量值Δh1、 圆 管导向柱(6)高度值h2， 三者需满足h1‑Δh1＞h2。 4.根据权利要求2所述的具有制动振动抑制装置的汽车制动器的参数优化方法， 其特 征在于： 步骤S2中， 使用电子万能试验机对制动振动抑制 装置(4)进行压缩试验， 压缩试验 过程中需去掉弹簧(8)并对活塞(3)施加载荷进行试验， 以获得圆锥形压板(7)压缩试验过 程中的位移 ‑载荷曲线 结果， 进一步对压缩试验过程中的位移 ‑载荷曲线关系进 行一次求导 数据处理， 得到圆锥形压 板(7)压缩试验过程中相应的位移 ‑刚度曲线结果。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115325051 A 25.根据权利要求2所述的具有制动振动抑制装置的汽车制动器的参数优化方法， 其特 征在于： 步骤S 3中， 建立有限元模型， 对制动振动抑制装置(4)进 行有限元仿真分析， 有限元 模型中去掉 弹簧(8)并对活塞(3)施加载荷进行仿 真分析计算， 在有限元模型中需定义活塞 (3)的底面与圆锥形压板(7)上表 面的接触 关系、 圆锥形压板(7)与圆管导向柱(6)外径表 面 的接触关系、 圆锥形压板(7)与平面底板(5)上表面的接触关系， 并考虑相应摩擦系数的影 响， 仿真计算得到圆锥形压板(7)相应的位移 ‑载荷曲线 结果， 进一步对位移 ‑载荷关系进 行 一次求导数据处 理， 得到圆锥形压 板(7)相应的位移 ‑刚度曲线结果。 6.根据权利要求2所述的具有制动振动抑制装置的汽车制动器的参数优化方法， 其特 征在于： 步骤S4中， 利用S2步骤中的圆锥形压板(7)压缩 试验过程中的位移 ‑载荷曲线 结果、 位移‑刚度曲线 结果修正S 3步骤中的有限元仿 真分析模 型， 使S3步骤中的圆锥形压板(7)仿 真计算得到的位移 ‑载荷曲线结果、 位移 ‑刚度曲线结果与S2步骤中的结果基本一致， 从而 得到修正后的汽车制动器制动振动抑制装置(4)有限元仿真 分析模型。 7.根据权利要求2所述的具有制动振动抑制装置的汽车制动器的参数优化方法， 其特 征在于： 步骤S5中， 测 定汽车制动器制动振动发生时， 制动器钳体(1)内的液压油推动活塞 (3)移动的液压力值P0， 制动器活塞(3)横截面面积为S， 则活塞(3)产生的作用在制动振动 抑制装置(4)上的作用力F， 由下式得到： F＝P0×S。 8.根据权利要求2所述的具有制动振动抑制装置的汽车制动器的参数优化方法， 其特 征在于： 步骤S 6中， 将S5步骤中测定的汽 车制动器制动振动发生时制动器钳体(1)内的液压 油推动活塞(3)移动的液压力值P0输入S4步骤中修正后的有限元仿真分析模型中， 采用可 扩展的格栅序列方式以圆锥形压板(7)结构的大口外径d1、 小口内径d2、 其内锥高度h3、 厚度 t3作为参数变量， 进行圆锥形压 板(7)结构参数变量试验设计。 9.根据权利要求2所述的具有制动振动抑制装置的汽车制动器的参数优化方法， 其特 征在于： 步骤S7中， 将活塞(3)作用力F输入建立的弹簧(8)的有限元仿真分析模型中， 采用 可扩展的格 栅序列方式以弹簧(8)结构的弹簧(8)外径d4、 弹簧(8)自由高度h1、 弹簧(8)材料 直径d5、 弹簧(8)变形量Δh1、 弹簧(8)总圈数、 弹簧(8)有效圈数作为参 数变量， 进行弹簧(8) 结构参数变量试验设计。 10.根据权利要求2所述的具有制动振动抑制装置的汽车制动器的参数优化方法， 其特 征在于： 步骤S8中， 基于S 6步骤中得到的优化的圆锥形压板(7)结构参数和S7步骤中得到的 优化的弹簧(8)结构参数， 进行优化的汽车制动器制动振动抑制装置(4)的设计。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115325051 A 3