Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Lätta bromsok
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2009 (Swedish)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Low weight brake caliper (English)
Abstract [en]

SAAB Automobile AB

is a car manufacturer within General Motors corporate group. SAAB

Automobile AB

has a big part of the responsibility for the brake development in the corporate

group. The car industry is facing harder environmental requirements, which influence the brake

development. The focus is to develop brakes with low drag and sustained brake feeling and

performance. Important characters for the brake caliper are high stiffness and low weight, high

stiffness results in high performance and low weight is important because it is unsprung mass.

This thesis investigates the possibility to improve the performance of the brake caliper for a

GM

project. The aim is to design a caliper with less amount of material but with the same stiffness.

The delimitations are that the manufacturing costs should be unchanged and the design should

work without modifications of the surrounding parts.

Computer aided design models (CAD- models) are built in

Solid Edge, which are evaluated with

finite element analysis (FEA) in

Ansys Workbench. An organized design of experiments is used

to find the optimal geometry of the caliper. A free form fabrication model of the concept is built

which are used as a probe when moulding a cast iron prototype of the concept. Two types of

practical tests to measure the stiffness in brake calipers are evaluated. One test where the

displaced amount of brake fluid is measured and one test where the deformation is measured

with dial indicators.

The results from the FEA show that the concept has a weight of about 3.2 kg, compared to the

weight of the original caliper at about 3.6 kg. The stiffness in the concept is about the same as

the original, even marginally better. The stress in the concept is more evenly distributed which

indicates a better use of the material.

The stiffness in the prototype does not reach the same levels as the original caliper according to

the practical tests. Possible reasons are the small scale production and insecurity of the material

properties. The methods to evaluate the stiffness in the calipers are working properly and seem to

be good methods for practical evaluation of stiffness in calipers.

Abstract [sv]

SAAB Automobile AB

är en biltillverkare inom General Motors koncernen. SAAB Automobile AB

har en stor del av ansvaret när det kommer till utvecklingen av bromsar inom koncernen.

Bilbranschen står inför nya hårdare miljökrav, vilket ställer krav på utvecklingen av bromsarna.

Fokus ligger på att ta fram bromsar med lågt restmoment men bibehållen bromskänsla och

prestanda. Viktiga egenskaper för bromsoket är hög styvhet och låg vikt, styvheten medför hög

prestanda och låg vikt är betydelsefullt då det är ofjädrad massa. Det här examensarbetet

behandlar möjligheten till förbättrad prestanda på bromsoket till ett

GM-projekt. Arbetet går ut

på att med en reducerad materialmängd ta fram en design med lika hög styvhet. Begränsningarna

är att oket inte ska bli dyrare att tillverka och inte kräva någon förändring av omkringliggande

komponenter.

CAD-modeller byggs upp med hjälp av

Solid Edge, vilka sedan utvärderas med hjälp av FEA i

Ansys Workbench

. Ett strukturerat faktorförsök används för att ta reda på en mer gynnsam

utformning. En friformsmodell av konceptet tas fram, vilken används som gjutplugg för att ta

fram en prototyp i gjutjärn. Två typer av praktiska test för att mäta styvheten i bromsok

utvärderas. Ett test där förflyttad mängd bromsvätska mäts och ett test där deformationen mäts

med mätklockor.

Resultatet från FEA är ett koncept som väger ungefär 3.2 kg, jämfört med originalets vikt på 3.6

kg. Konceptet har en styvhet som är i princip samma som originalet, till och med marginellt

bättre. Spänningsfördelningen över oket är jämnare och talar för bättre nyttjande av materialet.

Styvheten i den framtagna prototypen håller dock inte samma nivå som originalet enligt de

praktiska testerna. Troligen kan detta till stor del bero på att det är en prototyptillverkning med

viss osäkerhet vad gäller materialegenskaper. Mätmetoderna för att utvärdera styvheten i

bromsoken fungerar som tänkt och verkar vara bra metoder för praktisk utvärdering av styvhet i

bromsok.

Place, publisher, year, edition, pages
2009.
Series
, MMK 2009:10 MKN 013
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-99485OAI: oai:DiVA.org:kth-99485DiVA: diva2:542319
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Available from: 2012-07-31 Created: 2012-07-31 Last updated: 2012-07-31Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Forsman,Bladh(10914 kB)646 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 10914 kBChecksum SHA-512
4b6fd08fb942f0046f982061df84d88e3a60383b31a107f247c24b9829abc41e9d55f475dd8d5431a25f695f5500b32d706f5c65c638c017c5a4423a5c5c5eb4
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 646 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

Total: 127 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link