自行车制动蓄能装置优化设计

来源期刊：机械设计与制造2015年第4期

论文作者：刘公雨 马明旭 刘红林 赵洋

文章页码：14 - 37

关键词：圆柱螺旋弹簧;制动蓄能装置;质量优化设计;ANSYS;

摘    要：采用圆柱螺旋弹簧作为蓄能主元件,以自行车为实验载体设计了一种弹簧式制动蓄能装置,通过搭建实验平台验证了该技术路线可行。在满足蓄能要求和强度条件下,以蓄能装置的质量最小为优化目标,建立了其质量优化数学模型并设计了优化算法流程,对主要零部件直筒形外壳、圆柱弹簧、滚珠丝杠和锥齿轮副质量优化的约束条件和目标函数进行了分析与推导。通过Matlab软件对优化模型进行了计算,并利用ANSYS软件对优化结果进行仿真验证,结论可行。优化得到的蓄能装置主要零部件总质量最小值是5.446kg,实现了制动蓄能装置整体质量优化的目的,降低了蓄能装置附加于车体上引起车辆行驶过程中的额外耗能。