鼓式制动器是用来吸收汽车的动能,使之转变为热能散失到大气中,迫使汽车迅速减速直至停车的机构,是制动系统中用以产生阻碍车辆运动或运动趋势的力的部件。鼓式制动器广泛应用于中低档乘用车以及各种商用车,是汽车制动系统中最重要的安全部件,对其工作过程和性能进行深入的分析研究具有重大的理论和现实意义。本文围绕鼓式制动器的仿真与优化设计,探索了联合应用ADAMS软件和ANSYS软件建立鼓式制动器刚柔耦合虚拟样机模型,基于ADAMS软件对所建立的模型进行仿真分析并对鼓式制动器结构进行优化设计。主要做了以下几方面的工作:(1)首先对BJ1029A型货车前制动器的制动因数、制动转矩和轮缸推力等进行理论计算,并推导出整车等效惯量和制动鼓转速的计算公式。(2)应用UG软件建立BJ1029A型货车前制动器总成各零部件的三维实体模型和装配模型;将模型通过parasolid接口导入到ADAMS软件中,建立多刚体虚拟样机模型。(3)利用有限元分析软件ANSYS对制动摩擦片进行模态分析,生成所需的模态中性文件;将模态中性文件通过ADAMS/Flex接口导入到ADAMS中用来替换原刚性体,建立起刚柔耦合虚拟样机模型。(4)基于ADAMS进行虚拟样机模型动态仿真和结构优化,得到多刚体模型和刚柔耦合模型的仿真曲线,利用仿真结果对比得出刚柔耦合模型更符合理论计算结果;进而对制动器蹄铰接位置和摩擦片起始角进行优化设计,获得更好的制动效果。基于ADAMS的仿真与优化分为以下几种情况:1)五种不同的轮缸推力下,鼓式制动器多刚体虚拟样机模型和刚柔耦合虚拟样机模型的制动时间和制动转矩仿真分析;2)九种不同的制动蹄铰接位置时,鼓式制动器刚柔耦合虚拟样机模型的制动时间和制动转矩仿真分析,得到最优化的制动蹄铰接位置。3)摩擦片起始角的优化设计。综上所述,本文为鼓式制动器的深入研究和结构优化提供了一种更加可行的研究方法和数据参考。