作为制动系关键部件的复合制动气室,安装在汽车的驱动桥上,主要作用是将压缩气体的压力转化为机械力,从而带动制动凸轮实现制动。对复合制动气室进行失效研究,可以及时发现和预防制动系统失效,同时还可以减少因复杂的工况和恶劣的工作环境造成的失效。因此,对复合制动气室的失效研究已经成为现阶段制动系统的重中之重。本文对载重汽车复合制动气室的关键零部件展开研究。根据复合制动气室的结构特点、主要性能指标及失效特征,将其分为驻车制动模块、行车制动模块和中间连接件模块。结合复合制动气室实际工况和失效案例,分别研究这三个模块的失效因子。根据复合制动气室的工作原理,结合实车环境、零部件的力学工作特征和材料特性,分别建立了驻车制动模块和行车制动模块的力学失效模型,得到弹簧工作行程、工作载荷的表达式。结合复合制动气室性能试验台获得推杆行程、工作载荷等动态参数,并代入到失效模型中,从而判断复合制动气室失效发生的根源和损伤情况。同时利用有限元仿真的方法计算出驻车制动模块和行车制动模块的应力分布图和损伤图。根据复合制动气室的密封特性,对中间连接件模块采用理论分析和仿真建模的方法来分别研究。通过分析中间连接件模块中O型密封圈的密封机理,讨论了复合制动气室工作过程中材料压缩率和沟槽设计对O型密封圈密封能力的影响,得出沟槽间隙和摩擦系数是导致其失效的关键因子。利用ANSYS workbench有限元仿真平台,结合模型材料参数和实车条件下的动态参数,得到不同沟槽间隙和摩擦系数情况下的仿真结果。本文的研究为载重汽车复合制动气室的设计开发提供了重要的指导意义,所建立的失效模型以及仿真结果对及时发现和避免制动故障的发生具有良好的理论价值和现实意义。