某中級轎車前輪制動器設(shè)計(jì)(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過)

買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目： 某中級轎車前輪制動器設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級： 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)教師： 日 期： 2013 年 5 月 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 摘要 本設(shè)計(jì)的題目為某中級轎車前輪制動器設(shè)計(jì)，本設(shè)計(jì)選用前輪盤式制動盤式制動器分為 定鉗盤式和浮鉗盤式。在充分了解制動器的結(jié)構(gòu)及工作原理的基礎(chǔ)上借助多方面的資料進(jìn)行設(shè)計(jì)、論證再選定相關(guān)參數(shù)并進(jìn)行計(jì)算確定具體參數(shù)如下： 制動力分配；前軸制動力 Fu1=4486.3 N 后軸制動力 Fu2=9405.2 N 同步附著系數(shù)；0=0.7 制動器效能因數(shù) ； k=0.6 制動力矩： 制動力矩是制動器產(chǎn)生的，迫使汽車減速或停止的阻力矩，由 該車所能遇到的最大附著系數(shù) ；制動強(qiáng)度 q；車輪有效半徑 er ；汽車滿載質(zhì)量G；汽車軸距 L；通過計(jì)算得出：前輪的制動力矩為 Mu1=1358.15 Nm 后輪制動力矩 Mu2=497.2 Nm 由以上參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算確定主要零部件尺寸和制造材料最后對 制動系統(tǒng)性能要求 進(jìn)行校核，并用 solidworks 三維軟件 繪制出制動器零件的零件模型和制動器裝配模型。 關(guān)鍵詞 ： 制動性能 solidworks 盤式制動器 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 Abstract The topic of this design for the design of the front wheel brake a intermediate car,this design selects the front disc brakedisc brake caliper disc is divided into fixed and floating caliper.On the basis of understanding the structure and working principle of the brake,with various materials to design,demonstrate the selected parameters and the calculation to determine the specific parameters are as follows: The braking force distribution；front axle braking force Fu1=4486.3 Nthe rear axle braking force Fu2=9045.2 N. The synchronous adhesion coefficient: 0=0.7 Brake effiency factor:k=0.6 Brake torque:Brake torque is generated by the brake, torque force car to slow down or stop,maximum adhesion coefficient can meet the vehicle ；severity of braking q； the effective radius re；The car loaded with quality G；the vehicle wheelbase L；calculation the front wheel brake toeque Mu1=1358.15 Nm,the rear wheel brake toeque Mu2=497.2 Nm The design calculation of main parts size and material from the above parameters,the brake system performance requirements of applications,and use SolidWorks software to draw the parts of 3D model and the brake brake parts model. Keywords： braking performance solidworks disc brake 目錄 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 全套圖紙， 扣扣 414951605 目 錄 第一章緒論 . 1 1.1 制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 . 1 1.2 制動器的發(fā)展歷程 . 1 1.3 國內(nèi)汽車盤式制動器的應(yīng)用 . 2 1.4 國外汽車盤式制動器的應(yīng)用 . 3 1.5 目前制動器的發(fā)展現(xiàn)狀 . 5 第二章 制動器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)原則 .11 2.1 汽車制動系功用及分類 .11 2.2 盤式制動器的分類與介紹 .11 2.3 盤式制動器的結(jié)構(gòu)與工作原理 . 14 2.4 制動器設(shè)計(jì)的一般原則 . 15 2.4.1 制動效能 . 16 2.4.2 制動效能穩(wěn)定性 . 16 2.4.3 制動間隙調(diào)整簡便性 . 16 2.4.4 制動器的尺寸及質(zhì)量 . 16 目錄 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 2.4.5 噪音的減輕 . 17 第三章 制動器設(shè)計(jì) . 18 3.1 主要設(shè)計(jì)參數(shù) . 18 3.2 盤式制動器主要元件 . 18 3.2.1 制動盤 . 18 3.2.2 制動塊 . 20 3.2.3 制動鉗 . 21 3.2.4 襯塊 報(bào)警裝置設(shè)計(jì) . 22 3.2.5 摩擦材料 . 22 3.2.6 制動器間隙及調(diào)整 . 22 3.3 制動器制動力分配分析 . 23 3.4 同步附著系數(shù)的選取 . 23 3.5 制動器效能因數(shù) . 23 3.6 制動器制動力矩的計(jì)算 . 23 3.7 制動系統(tǒng)性能要求 . 23 3.7.1 制動時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性的要求 . 26 3.7.2 制動減速度的要求 . 26 3.7.3 制動距離 的要求 . 26 3.7.4 制動力矩的要求 . 26 3.7.5 對車輪制動器的比能量耗散率的要求 . 27 3.7.6 對比摩擦力的要求 . 27 3.7.7 對熱流密度的要求 . 27 3.7.8 對襯塊吸收功率的要求 . 27 3.7.9 對平均摩擦力的要求 . 27 3.7.10 行車制動至少有兩套獨(dú)立的驅(qū)動器的管路 . 28 3.7.11 防止水和污泥進(jìn)入制動器工作表面 . 28 3.7.12 要求制動能力的熱穩(wěn)定性好 . 28 3.7.13 操縱輕便 . 28 3.7.14 緊急制動時(shí)踏板力的計(jì)算 . 28 3.7.15 制動踏板行程的計(jì)算 . 29 3.7.16 其他 . 29 3.8 摩擦襯片的磨損特性 . 29 第四章 校核 . 32 4.1 制動器的熱容量和溫升的核算 . 32 目錄 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 4.2.1 制動盤的技術(shù)要求 . 33 4.2.2 制動鉗技術(shù)總成要求 . 33 4.2.3 前輪輪轂總成技術(shù)要求 . 33 結(jié)論 .35 參考文獻(xiàn) . .36 致謝 . 38 知識產(chǎn)權(quán)聲明 .39 獨(dú)創(chuàng)性聲明 .40 附錄： .41 1、總裝配模型 2、各零件模型 3、總裝配模型爆炸視圖 緒論 1 第一 章 緒論 1.1 制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 汽車是現(xiàn)代交通工具中用的最多最普遍也是最方便的交通運(yùn)輸工具。汽車制動系是汽車底盤上的一個重要系統(tǒng)他是制約汽車運(yùn)動的裝置。而制動器又是制動系統(tǒng)中直接作用制約汽車運(yùn)動的一個關(guān)鍵裝置是汽車上最重要的安全件。汽車的制動性能直接影響汽車的行駛安全性。隨著公路業(yè)的發(fā)展和車流密度的日益增大人們對安全性、可靠性要求越來越高為保證人身和車輛安全、必須為汽車配備十分可靠的制動系統(tǒng)。 通過查閱相關(guān)的資料運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識進(jìn)行部件的設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使其達(dá)到以下要求：具有足夠的制動效能以 保證汽車的安全性；同時(shí)在材料的選擇上應(yīng)盡量采用對人體無害的材料 1。 1.2 制動器的發(fā)展歷程 制動器分車輪制動器和中央制動器兩種后者制動傳動軸或變速器輸出軸。由于中央制動器在應(yīng)急制動時(shí)容易造成傳動軸超載現(xiàn)在大多數(shù)車在后輪制動器上附加手動機(jī)械式驅(qū)動機(jī)構(gòu)使之兼起駐車制動和應(yīng)急制動時(shí)用 2。 從耗散能量的方式分制動器有摩擦式液力式電磁式和渦流式。 迄今為止人們已經(jīng)把全息照相、激光多普勒分析、有限元分析以及試驗(yàn)?zāi)B(tài)技術(shù)等引入到制動器的振動和噪聲研究中并取得了大量的成果。全息照相技術(shù)向人們展示了 制動過程中振動的真實(shí)形態(tài) ；有限元及模態(tài)分析的統(tǒng)一使得建立與實(shí)際相符合的振動的數(shù)學(xué)模型成為了可能這些都對制動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析提供了便利。 在對系統(tǒng)進(jìn)行分析、綜合和預(yù)測時(shí)需要給出系統(tǒng)的動態(tài)特性。此時(shí)實(shí)際系統(tǒng)可能尚未完成或者處十經(jīng)濟(jì)性、安全性等因素的考慮無法通過試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證往往需要借助于系統(tǒng)仿真來實(shí)現(xiàn)這一要求。所謂系統(tǒng)仿真是指利用計(jì)算機(jī)來運(yùn)行仿真模型模仿實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及隨時(shí)間變化的過程并通過對仿真運(yùn)行過程的觀察和統(tǒng)計(jì)得出被仿真系統(tǒng)的仿真輸出參數(shù)和基本特性以此來推斷和估計(jì)實(shí)際系統(tǒng)的真實(shí)參數(shù)和真實(shí)性能。 采用仿真 方法研究汽車的各項(xiàng)性能時(shí)需對汽車作適當(dāng)?shù)暮喕缓髴?yīng)用簡畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 化模型進(jìn)行計(jì)算分析。隨著簡化程度的不同必然會使計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況之間存在不同程度的偏差。由于汽車是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，其整車、零部件以及各總成的運(yùn)動模型和力學(xué)模型相當(dāng)復(fù)雜對這些模型進(jìn)行分析計(jì)算同時(shí)要保證一定的精度所需要的工作量是很大的在很大程度上受到了計(jì)算機(jī)處理能力的限制。 隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展計(jì)算機(jī)對數(shù)據(jù)的處理能力有了突飛猛進(jìn)的提高因此使得計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)越來越多地用于汽車的研究開發(fā)和設(shè)計(jì)制造中。近年來虛擬樣機(jī)技術(shù) (Virtual Prototype Technology)得到快速的發(fā)展采用虛擬樣機(jī)技術(shù)可以綜合考慮制動器非線性法向載荷、粘滑作用、結(jié)構(gòu)等因素分析具體情況下制動器振動的主要誘因。虛擬樣機(jī)技術(shù)已成為解決工程問題的一種快速、有效的手段 3。 1.3 國內(nèi)汽車盤式制動器的應(yīng)用 隨著我國汽車工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，特別是轎車工業(yè)的發(fā)展，合資企業(yè)的引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)的進(jìn)入汽車上采應(yīng)用盤式制動器配置才逐步在我國形成規(guī)模。特別是在提高整車性能、保障安全、提高乘車者的舒適性滿足人們不斷提高的生活物質(zhì)需求、改善生活環(huán)境等方面都發(fā)揮了很大的作用。 (1) 在 轎車、微型車、輕卡、 SUV及皮卡方面：在從經(jīng)濟(jì)與實(shí)用的角度出發(fā)一般采用了混合的制動形式即前車輪盤式制動后車輪鼓式制動。因轎車在制動過程中由于慣性的作用前輪的負(fù)荷通常占汽車全部負(fù)荷的 70% 80%所以前輪制動力要比后輪大。生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本就采用了前輪盤式制動后輪鼓式制動的混合匹配方式。采用前盤后鼓式混合制動器這主要是出于成本上的考慮同時(shí)也是因?yàn)槠囋诰o急制動時(shí)軸荷前移對前輪制動性能的要求比較高這類前制動器主要以液壓盤式制動器為主流采用液壓油作傳輸介質(zhì)以液壓總泵為動力源后制動器以液壓式雙泵雙作用缸制動蹄匹配 。目前大部分轎車 (中檔類如夏利、吉利、神龍富康、上海華普、捷達(dá) )、微型車（長安之星、昌河、豐田海獅、天津華利、江鈴全順）、高端輕卡（東風(fēng)小霸王、江鈴、瑞風(fēng)、南京依維柯）、 SUV及皮卡（湖南長豐、江鈴皮卡）等采用前盤后鼓式混合制動器。 2004年我國共產(chǎn)此類車計(jì) 110萬輛以上。但隨著高速公路等級的提高乘車檔次的上升特別上國家安全法規(guī)的強(qiáng)制實(shí)施前后輪都用盤式制動器是趨勢。 (2) 在大型客車方面：氣壓盤式制動器產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)性明顯可靠性總體良好具有創(chuàng)新性和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的集成性。歐美國家自上世紀(jì) 90年代初開始將盤式制動器 用于大型公交車。至 2000年盤式制動器（前后制動均為盤式）已經(jīng)成為歐美國家城市公交車的標(biāo)準(zhǔn)配置。我國從 1997年開始在大客車和載重車上推廣盤式制動器及 ABS防抱死系統(tǒng)因進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格太高主要用于高端產(chǎn)品。 2004年 7月 1日交通部強(qiáng)制在 7 12米高 型客車上 “必須 ”配備后國產(chǎn)盤式制動器得以大行其道。北京公畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 交電車公司、上海公交、武漢公交、長沙公交、深圳公交、廣州公交等公司都在使用為大客車匹配的氣壓盤式制動器。生產(chǎn)廠家主要有：宇通公司 2004年產(chǎn) 20000多輛客車其中使用盤式制動器的客車已占一半多；宇通公司自制 底盤部份是由二汽在 EQ153前后橋基礎(chǔ)升級更改的每年有 10000多套。二汽東風(fēng)車橋用 EQ153前后橋改型匹配氣壓盤式制動器的前后橋總成約占 6000套以上是宇通公司最大的氣壓盤式制動器橋供應(yīng)商。宇通公司每年需在一汽采客車底盤 3000多臺一汽客底2004年供了 2000多臺其中帶盤式制動器占一半以上。如一汽客底采用 4E前轉(zhuǎn)向系統(tǒng)配置氣壓盤式制動器前橋、 11噸 420后橋裝在 6100（ 10米）豪華客車上； 7噸盤式前橋與 13噸 435后橋配裝在 6120（ 12米）豪華客車上等都是宇通公司市場前景較好利潤附加值很高的車型。 江蘇金龍客車的 7-9米高 型客車客車采用湖橋供帶盤式制動器的車橋 2004年在 5500臺左右。廈門金龍客車 10-12米高 型客車以上客車、丹東黃?？蛙?10-12米高 型客車、安徽凱斯鮑爾等等國內(nèi)知名的大型廠家均已在批量生產(chǎn)帶盤式制動器的高檔客車。 (3) 重型汽車方面：作為重型汽車行業(yè)應(yīng)用型新技術(shù)氣壓盤式制動器的已經(jīng)屬成熟產(chǎn)品目前具有廣泛應(yīng)用的前景。 2004年 3月紅巖公司率先在國內(nèi)重卡行業(yè)中完成了對氣壓盤式制動器總成的開發(fā)。 2005年元月份中國重汽卡車事業(yè)部在提升和改進(jìn)卡車底盤的過程中在橋箱事業(yè)部配合下將 22.5英寸氣壓盤式制動器成功“嫁接 ”到了重汽斯太爾重卡車前橋上。氣壓盤式制動器在重汽斯太爾卡車前橋上的成功 “嫁接 ”解決了令整車廠及用戶困擾已久的傳統(tǒng)鼓式制動器制動嘯叫、頻繁制動時(shí)制動蹄片易磨損、雨天制動效能降低等一系列問題。氣壓盤式制動器首次在斯太爾卡車前橋上的應(yīng)用也為今后開發(fā)重汽高速卡車提供了經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)儲備。與此同時(shí)陜西重汽、北汽福田、一汽解放、東風(fēng)公司、江淮汽車等國內(nèi)大型汽車廠均完成了盤式制動器在重型汽車方面的前期型試試驗(yàn)及技術(shù)貯備工作盤式制動器在某些方面可以說成為未來重卡制動系統(tǒng)匹配發(fā)展的新趨勢。 1 4 國外汽車盤式制動器的應(yīng)用 國外汽車研發(fā)機(jī)構(gòu)經(jīng)過多年的研究和試驗(yàn)氣壓盤式制動器在所有的主要性能方面都優(yōu)于傳統(tǒng)的鼓式制動器并將其廣泛使用在新型的載重汽車上?，F(xiàn)在一些歐洲汽車公司制造的汽車上均已開始大量使用氣壓盤式制動器總成（這種氣壓盤式車輪制動器裝配組裝在汽車的前后車橋總成上）。氣壓盤式制動器與傳統(tǒng)的鼓式制動器相比在制動性能等方面的有明顯的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面。 (1) 制動力和安全性：在間斷制動狀態(tài)下鼓式與盤式制動器的制動能力相差不大。但盤式制動器在制動響應(yīng)和制動控制方面的表現(xiàn)更好一些。但在連續(xù) 制動過畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 程中兩種制動器的差別很大。在長距離的坡路上駛下（如下山）盤式制動器在固定的制動壓力下完全不失去初始性能汽車能全程保持一定的速度行駛。相反裝有鼓式制動器的汽車為保持速度須逐漸增加制動壓力。持續(xù)制動后在同等制動壓力下盤式制動器產(chǎn)生的制動力只是略有下降而鼓式制動器的制動力下降非常大這兩種制性動器的安全因數(shù)有著很大的差別。 (2) 結(jié)構(gòu)和成本：盤式制動器系統(tǒng)包括盤、襯墊、缸和卡鉗其零件數(shù)少于鼓式制動器系統(tǒng)同類車型相比其總成的總質(zhì)量比鼓式制動器低 18%。盤式制動器總成可以作為一個完整的部件送到車橋裝配線。 此部件即包括了盤式制動器的所有零件。這樣就有一個特別的優(yōu)越性就是可以把所有機(jī)械功能預(yù)調(diào)好的、經(jīng)過試驗(yàn)的裝置提供給用戶因而產(chǎn)品的責(zé)任有了明確規(guī)定。 (3) 維修保養(yǎng)：盤式制動器的整套操作機(jī)構(gòu)密封在外殼中經(jīng)潤滑以延長其壽命。所以盤式制動器幾乎是無需維修的維修主要是更換磨損零件即襯墊和盤。而且更換襯墊所需的時(shí)間也比更換鼓式制動器材套所需的時(shí)間少 80%。這意味著不僅可以節(jié)省維修成本還能大大縮短非運(yùn)營時(shí)間。 (4) 電子制動控制系統(tǒng)（ EBS）：盤式制動器由于采用簡單且相當(dāng)成熟的操作機(jī)構(gòu)因而具有特別高的效率。其提供的制 動靈敏性使 EBS系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)一些強(qiáng)而有效的控制作用用以縮短制動距離提高車輛的穩(wěn)定性和磨損率。盤式制動器在響應(yīng)方面的特性表現(xiàn)在每個車輪制動相差很小每個車軸的左右車輪之間的磨損分配均勻。 長期以來獨(dú)霸重卡汽車制動器領(lǐng)域的鼓式制動器 自從 1996年戴 克裝有Schmitz公司制造的盤式制動器的奔馳重卡（ Actros）貨車問世以來受到了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)已面臨被淘汰的危險(xiǎn)。盤式制動器以重量輕、磨損小、便于維修的特點(diǎn)聞名于世。為了降低自重和經(jīng)營成本盤式制動器不僅用于主車的前、后橋上而且也裝配于掛車車橋。 2000年國外裝配盤式 制功器的車橋已占到了所有車橋總成的一半以上。 盤式制動器經(jīng)過這幾年的不斷開發(fā)不斷改進(jìn)發(fā)展非常迅猛。各大公司除在原有轎車用液壓盤式制動器有較大的發(fā)展外更注重在中、重汽車領(lǐng)域開發(fā)氣壓盤式制動器。 1) 博世 (Bosch)公司制造出了 16、 17.5、 19.5、 22.5盤式制動器系列產(chǎn)品。 2) 世界著名的（ Wabco）制動器制造公司開發(fā)出了 19.5盤式制動器 PAN 19-1。 3) 瑞典著名哈蒂克斯（ Haldex）公司現(xiàn)已開發(fā)出了 17.5、 19.5和 22.5三種規(guī)格的盤式制動器奔馳公司的車橋也安裝 了 Haldex公司的制動鉗。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 4) 柯樂爾（ Knorr）公司研制出了 19.5、 22.5盤式制動器。還開發(fā)出了 種有齒的盤式制動器它是通過另 個有齒的裝置與輪轂連接這種帶齒的制動盤 2 001年初已批量生產(chǎn)提供給 DAF裝在新開發(fā)的 CF系列汽車上。 5) 德國 BPW還與 Knorr公司合作研制出新的 19.5、 22.5盤式制動器它的固定制動鉗是從側(cè)面用螺栓連接改變了一貫軸向用螺栓連接的方式。固定制動鉗螺栓采用全長螺紋。該盤式制動器重量減輕 8 10kg。 6) 阿文美馳公司制造出了 16、 17.5、 19.5 、 22.5盤式制動器。 7) 盧卡斯（ Lucoss）制動器有限公司制造出了 15.5、 16、 17.5盤式制動器（該公司現(xiàn)已被 Wabco制動器制造公司購買）。 經(jīng)過幾十年來的發(fā)展生產(chǎn)氣（液）壓盤式制動器的技術(shù)目前已經(jīng)比較成熟形成了系列產(chǎn)品。例如：博世 (Bosch)公司、 Wabco制動器制造公司、阿文美馳公司等每年的產(chǎn)量都在 2050萬臺以上；在歐、美、日等發(fā)達(dá)國家已把盤式制動器作為標(biāo)準(zhǔn)件裝備在多級別的轎車、客車、中型、重型汽車上。我國在此項(xiàng)目上起步較晚大部分是隨著歐系、日系轎車的引進(jìn)而上馬的轎車 、微型車用液壓盤式制動器各廠家產(chǎn)品單一配套市場狹窄。氣壓盤式制動器則大部分是在 19992002年間汽車熱中上馬的生產(chǎn)廠家國內(nèi)目前真正形成規(guī)?；a(chǎn)企業(yè)寥寥無幾如武漢元豐、淅江萬向、一汽四環(huán)等。但開發(fā)氣壓盤式制動器的熱火朝天的局面大有愈演愈烈的趨勢 。 1.5 目前制動器的發(fā)展現(xiàn)狀 張靜雙 4在基于汽車制動器設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)的研究與開發(fā)一文中提出了在市場競爭日益激烈的今天汽車零部件企業(yè)如果不能及時(shí)開發(fā)出自己的新產(chǎn)品以適應(yīng)市場的需求那將有被淘汰的危險(xiǎn)。為了提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量縮短產(chǎn)品開發(fā)周期節(jié)約生產(chǎn)成本增強(qiáng)企業(yè)的 市場競爭力非常重要的一環(huán)就是大力改進(jìn)企業(yè)的設(shè)計(jì)技術(shù)手段。先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段必須以先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念為前提。以目前正處于開發(fā)階段的基于知識工程（ KBEKnowledge Based Engineering）的設(shè)計(jì)方法來研究制動器的設(shè)計(jì)問題對推動相關(guān)汽車零部件產(chǎn)品采用更加先進(jìn)的開發(fā)手段具有十分重要的意義。 該文詳細(xì)研究了專家系統(tǒng)和知識工程的相關(guān)理論研究整理了制動器設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的許多設(shè)計(jì)知識和經(jīng)驗(yàn)并將其應(yīng)用于具體的系統(tǒng)開發(fā)；分析了制動器主要尺寸參數(shù)對制動器性能的影響規(guī)律給出了制動器性能評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的一般預(yù)測公式；深入研究了 在面向?qū)ο蟮沫h(huán)境下專家系統(tǒng)中知識表達(dá)的實(shí)用形式、知識庫的建立模式以及推理機(jī)制的具體實(shí)現(xiàn)方法；探討了 KBE 設(shè)計(jì)方法在專家系統(tǒng)中的具體實(shí)現(xiàn)方式；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際給出了產(chǎn)品 CAD/CAE 應(yīng)用的有效設(shè)計(jì)實(shí)例。 在此基礎(chǔ)上利用 Visual C+程序設(shè)計(jì)語言初步開發(fā)了一套汽車制動器設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 專家系統(tǒng)（ BDES） 。 吳永海 5在汽車液壓制動系設(shè)計(jì)計(jì)算系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中以南京躍進(jìn)汽車集團(tuán)的橫向課題 “轎車、中小型客車液壓制動系設(shè)計(jì)專家系統(tǒng) ”為背景以制動器為研究對象以 Pro ENGINEER 為 CAD 支撐軟件采用 VB 語言開發(fā)了一套汽車制 動器專用 CAD 系統(tǒng)；提出了制動器離散化方案構(gòu)建了參數(shù)化的制動器典型零部件三維圖形庫使用 Pro ENGINEER 實(shí)現(xiàn)三維實(shí)體造型以及尺寸與關(guān)系的參數(shù)化驅(qū)動；圖形庫系統(tǒng)采用參數(shù)化圖庫引用、管理機(jī)制并擁有一個開放的擴(kuò)充接口；研究了 Pro ENGINEER 二次開發(fā)模塊 Pro Toolkit 解決了同步模式下定制程序界面的問題并實(shí)現(xiàn)與 Pro ENGINEER 的通信；建立了制動過程數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)了制動方程式并給出相關(guān)解法編制了制動器數(shù)值仿真分析程序；構(gòu)建了制動器設(shè)計(jì)資料庫 。 谷曼 6在文章汽車制動器綜合制動性能實(shí)驗(yàn)臺的 設(shè)計(jì)中提到汽車制動性能是確保車輛行駛的主、被動安全性和提升車輛行駛動力性決定因素之一。確保汽車保持良好的制動性能是汽車設(shè)計(jì)制造廠家和用戶的重要任務(wù)。汽車制動效能、制動抗熱衰退性和制動時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性是汽車制動性的三個重要評價(jià)指標(biāo)。制動效能是指汽車迅速降低行駛速度直至停車的能力，是制動性能最基本的評價(jià)指標(biāo)。制動器是汽車制動系中用以產(chǎn)生阻礙車輛運(yùn)動或運(yùn)動趨勢的執(zhí)行器。汽車制動器總成制動性能試驗(yàn)臺基本的評價(jià)指標(biāo)有：制動距離、制動減速度、制動協(xié)調(diào)時(shí)間及制動力。 此文以汽車制動器總成制動性能試驗(yàn)臺測控系統(tǒng)為研究對 象。首先，分析了制動器的工作原理、分類、制動過程中制動器的受力分析以及制動性能檢測。然后，根據(jù)試驗(yàn)臺的機(jī)械結(jié)構(gòu)和對測控系統(tǒng)的要求，設(shè)計(jì)出制動器試驗(yàn)臺的測控系統(tǒng)方案。重點(diǎn)介紹了測控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、直流調(diào)速控制系統(tǒng)和控制方法，實(shí)現(xiàn)了通過 PROFIBUSDP 總線組成一個基于WINCC 的主從站分布式控制系統(tǒng)。另外還對制動器試驗(yàn)過程中兩大重要的測量項(xiàng)目 制動力和制動減速度進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。最后，該文對混合慣量模擬方法作了簡單介紹，并對轉(zhuǎn)速控制方式和轉(zhuǎn)矩控制方式下實(shí)現(xiàn)混合慣量模擬進(jìn)行了簡單的闡述 。 武漢 理工大學(xué)的 董士琦 7在基于 ANSYS 的汽車制動盤模態(tài)分析 中提出制動器是汽車的重要安全部件之一，其利用制動系統(tǒng)摩擦副產(chǎn)生的摩擦力實(shí)現(xiàn)汽車的行車制動、應(yīng)急制動和駐車制動。該文利用 Matlab、 CATIA、 ANSYS 等設(shè)計(jì)軟件，對制動器主要零部件制動盤進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算、參數(shù)化建模和有限元分析，獲得了尺寸參數(shù)，性能參數(shù)及有限元模型，并對制動盤進(jìn)行了模態(tài)分析?；旧辖⒘酥苿颖P的設(shè)計(jì)分析平臺。論文對當(dāng)今國內(nèi)外的制動器開發(fā)平臺的發(fā)展及應(yīng)用情況進(jìn)行了介紹分析了制動器平臺設(shè)計(jì)的意義和背景，闡述了盤式制動器的基畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 本工作原理 和組成。并提出制動器數(shù)字化平臺的基本思想：利用現(xiàn)代 CAD/CAE方面的成果，設(shè)計(jì)滿足盤式制動器尺寸設(shè)計(jì)、三維模型建立和有限元分析的一體化數(shù)字平臺，得出相關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)及分析結(jié)果。 對制動器系統(tǒng)提出設(shè)計(jì)要求，制定基本的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。確定主要的制動器性能和尺寸參數(shù)，并根據(jù)理論計(jì)算公式，利用 Matlab 編寫計(jì)算程序，實(shí)現(xiàn)制動器主要設(shè)計(jì)參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算。 分析對比傳統(tǒng) CAD 設(shè)計(jì)和參數(shù)化設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)，對參數(shù)化設(shè)計(jì)的基本步驟進(jìn)行了說明。盤式制動器的零部件比較多，但由于部分零件為異形不規(guī)則結(jié)構(gòu)，并且需要定義的尺寸參數(shù)過多，不便于 進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì) 。 陳燕 8在課題汽車制動器底板拉延成型工藝的改進(jìn) 中研究了萬向錢潮 (桂林 )汽車底盤部件有限公司開發(fā)的汽車制動器底板，該零件形狀復(fù)雜、變形程度大，尺寸精度高，沖壓成形難度大，容易出現(xiàn)拉深斷裂或起皺現(xiàn)象，致使零件報(bào)廢。傳統(tǒng)的工藝和模具設(shè)計(jì)主要靠經(jīng)驗(yàn)和模具的反復(fù)修改來完成，生產(chǎn)效率低，浪費(fèi)大量的人力、財(cái)力、物力以及時(shí)間。論文以基本形狀零件在拉延成形和脹形成形時(shí)的變形特點(diǎn)為基礎(chǔ)，分析汽車制動器底板在沖壓成形過程中的變形特點(diǎn)，并對其出現(xiàn)的破裂、起皺等主要成形缺陷進(jìn)行研究 ；通過板料成形數(shù)值模擬技術(shù)對 原拉延工藝進(jìn)行模擬，針對模擬結(jié)果出現(xiàn)的開裂等成形缺陷問題進(jìn)行工藝改進(jìn) ；同時(shí)，還利用均勻設(shè)計(jì)與數(shù)值模擬相結(jié)合的優(yōu)化方法研究汽車制動器底板預(yù)成形壓邊圈錐角、預(yù)成形壓邊力、摩擦系數(shù)工藝參數(shù)對汽車制動器底板成形質(zhì)量的影響及優(yōu)化組合 ；最后通過試驗(yàn)對汽車制動器底板成形的理論分析進(jìn)行驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果表明改進(jìn)后的工藝方案是合理、可行的。論文的工作解決了萬向錢潮 (桂林 )汽車底盤部件有限公司開發(fā)的汽車制動器底板原拉延工藝存在不足問題，消除了開裂現(xiàn)象，改善成形質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期 。 劉延安 9以大型礦用汽車制 動器的發(fā)展一文介 紹了新的更加實(shí)用的制動規(guī)則，并將它與當(dāng)前的要求進(jìn)行了對比。報(bào)告了在 WABCO 170C Haulpak 卡車上，對塊式制動器 (Shoebrake)進(jìn)行的一系列制動性能試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明：基于靜力矩而設(shè)計(jì)的制動系統(tǒng)是不可取的，因?yàn)樗鼘?10坡度是以在平直道路上作的等效停車試驗(yàn)是不符合實(shí)際的，并且為了保證類似的瓦襯均具有較好的制動效果，還須對它們進(jìn)行試驗(yàn)。文中還討論了塊式制動器、馬達(dá)圓盤制動器 (motor speed disc brake)及輪胎圓盤制動器 (wheel speed disc brake)的優(yōu)缺點(diǎn) 。 賴源生，戴雄杰 10在課題汽車制動器摩擦副材料選擇性 配對問題的研究中指出汽車制動器摩擦副材料的配對一直是被忽視的一個問題。該文對汽車制動器廣泛使用的對偶材質(zhì)和新研制的四種對偶材質(zhì)分別與石棉、粉末冶金和半金屬摩擦片配對進(jìn)行了試驗(yàn)研究，證實(shí)對偶材質(zhì)不僅影響它本身的摩擦磨損性能，而且顯著地影響摩擦片的摩擦磨損性能，理想的對偶能提高雙方的耐磨性和增大摩畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 擦系數(shù)，同時(shí)改善熱衰退性能，使摩擦特性更加穩(wěn)定。摩擦片對其對偶具有選擇性配對的特性，對三種摩擦片的對偶研制出較好的配對材料 。 鄧兆詳，楊善臣 11在中汽車制動器三維參數(shù)化的設(shè)計(jì)技術(shù)分析一文中針對傳統(tǒng)汽車零部件設(shè)計(jì)方法的局限性，提出了基于 “軟原型 ”的設(shè)計(jì)分析方法。通過開發(fā)一套專用的 CAD 系統(tǒng) 鼓式制動器設(shè)計(jì)分析系統(tǒng) ，深入研究了“虛擬產(chǎn)品 ”設(shè)計(jì)方法和參數(shù)化建模技術(shù) ，并在軟件的開發(fā)過程中 ，提出了一些新的解決手段。該系統(tǒng)基于 VB 語言 ，將數(shù)據(jù)庫、圖形庫與設(shè)計(jì)模塊結(jié)合在一起 ，以特征參數(shù)的獲取為表征對象 ，利用參數(shù)驅(qū)動建模 ，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)與分析過程的有效銜接 ，極大地提高了汽車制動器設(shè)計(jì)效率 ，縮短了產(chǎn)品的開發(fā)周期 。 張?jiān)獫?，謝昭力，馮引安 12在 課題汽車制動器試驗(yàn)制動管壓伺服系統(tǒng)建模與仿真指出汽車制動器試驗(yàn)制動管壓伺服系統(tǒng)是一個電 -氣 -液非線性時(shí)變系統(tǒng)，是汽車制動器臺架試驗(yàn)的重要內(nèi)容。在分析制動管壓伺服系統(tǒng)工作原理的基礎(chǔ)上，建立制動管壓電 -氣 -液伺服系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。為了實(shí)現(xiàn)制動管壓的快速和高精度伺服控制，結(jié)合 PID 控制和模糊控制的優(yōu)點(diǎn)，提出一種模糊 PID 復(fù)合控制器的設(shè)計(jì)方法，并進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真。 Matlab 仿真結(jié)果表明，該控制器具有響應(yīng)快、超調(diào)小、適應(yīng)性好、魯棒性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，較好地滿足了控制要求 。 寧曉斌，孟彬，王 磊 13在 重型汽車制動 器虛擬樣機(jī)的建模與應(yīng)用為準(zhǔn)確計(jì)算重型汽車鼓式制動器的制動效能因數(shù)，采用三維 CAD 繪圖軟件Pro/ENGINEER、有限元軟件 ANSYS、多體動力學(xué)仿真軟件 MSC.ADAMS，通過開發(fā)柔性體摩擦片與剛體制動蹄連接模塊、柔性體摩擦片與剛體制動鼓非線性接觸模塊，建立了鼓式制動器的虛擬樣機(jī)模型。應(yīng)用鼓式制動器虛擬樣機(jī)模型，對北京首鋼重型汽車制造廠 32t 重型汽車的鼓式制動器進(jìn)行仿真計(jì)算，仿真得出的鼓式制動器的制動效能因數(shù)，與試驗(yàn)測試結(jié)果基本相符 。 李紫輝，董欣，房 長江 14在 課題基于 CAPP 的汽車制動器支架加工 仿真設(shè)計(jì)中結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，對汽車盤式制動器支架進(jìn)行工藝分析確定其最終加工路線的基礎(chǔ)上，采用 CAXA 實(shí)體設(shè)計(jì)軟件，首次完成了工件、夾具、加工設(shè)備的實(shí)體造型設(shè)計(jì)，并應(yīng)用該軟件的三維動畫功能，實(shí)現(xiàn)了汽車盤式制動器支架三維實(shí)體虛擬機(jī)械加工過程的仿真設(shè)計(jì)，可代替或大幅度減少試切加工，為降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面提供了新途徑 。 楊麗英，李旗號，謝 鋒 15在 汽車制動器試驗(yàn)臺飛輪組及其裝卸系統(tǒng)設(shè)計(jì)表達(dá)了為準(zhǔn)確、有效地檢測制動器綜合性能，采用慣性飛輪對汽車行駛慣量進(jìn)行模擬，模擬的慣量大小應(yīng)在一定范圍內(nèi)可調(diào)并達(dá)到相 應(yīng)的精度要求。文章嚴(yán)格參照國家制動器試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和性能要求，對汽車制動器性能試驗(yàn)臺的飛輪組及其裝卸系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，介紹了一種對飛輪組進(jìn)行優(yōu)化重組的方法，并對其裝卸系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 進(jìn)行詳述。利用該系統(tǒng)能夠?qū)︼w輪組合進(jìn)行調(diào)整，以模擬各試驗(yàn)所需的不同慣量。經(jīng)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證，該系統(tǒng)能夠滿足試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求，并且裝拆與調(diào)整便捷 。 杜家熙，沈宏，張 萬琴 16在 課題汽車制動器試驗(yàn)臺的計(jì)算機(jī)建模及其仿真分析中以 Matlab 仿真軟件為平臺研究并建立了汽車制動器試驗(yàn)臺計(jì)算機(jī)控制的積分方程模型、能量守恒模型、差分方程模型，確定了每一離 散時(shí)間段驅(qū)動電流與主軸力矩的關(guān)系。用曲邊梯形的面積代替積分的思想進(jìn)行了能量誤差分析，設(shè)計(jì)了各種模型的計(jì)算機(jī)控制方法，并根據(jù)風(fēng)阻和軸承摩擦以及其它阻力形式的消耗的影響，對各控制模型進(jìn)行了相應(yīng)的修正，從而提高了計(jì)算機(jī)控制的精度，為檢驗(yàn)汽車制動器設(shè)計(jì)的優(yōu)劣和檢測制動器的綜合性能提供了有效的方法 。 趙凱輝，魏朗，余 強(qiáng) 17等通 過發(fā)動機(jī)制動工況下汽車制動器摩擦性能分析一文建立了基于恒速制動車輛縱向力平衡方程、制動器耗散功率及其溫度變化微分方程、管路壓力調(diào)節(jié)等子模型的恒速長下坡汽車制動器摩擦性能分析系統(tǒng)。以兩軸中 型汽車為例，對前后制動器在不同擋位發(fā)動機(jī)制動時(shí)的溫度、制動副摩擦因數(shù)、制動力分配及管路壓力變化進(jìn)行了計(jì)算。結(jié)果表明，在不影響車速情況下，合理使用各擋發(fā)動機(jī)制動可改善汽車前、后制動器熱負(fù)荷，減小或避免制動摩擦力矩?zé)崴ネ?，保證汽車下長坡安全行駛 8。 姚冠新，夏園，魏龍 慶 18在 多纖維增強(qiáng)汽車制動器摩擦材料的摩擦磨損特性研究中提出為了解多纖維增強(qiáng)摩擦材料各組分在制動摩擦過程中所起的作用，采用 XD-MS 定速式摩擦試驗(yàn)機(jī)測定所制備的摩擦材料的摩擦磨損性能，通過掃描電鏡觀測在不同溫度下磨損后的表面形貌。結(jié)果表 明：摩擦材料的摩擦因數(shù)比較穩(wěn)定且在高溫時(shí)摩擦因數(shù)沒有顯著下降，磨損率也在規(guī)定范圍內(nèi) ；摩擦材料在低溫下主要是磨粒磨損，高溫下樹脂分解產(chǎn)生熱磨損，同時(shí)伴隨著磨粒磨損和疲勞磨損 。 陳立東，李樹珍，張立 山 19等 在課題載貨汽車制動器自動水冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中為提高重型貨車制動器在山路和下長坡時(shí)制動安全性能，設(shè)計(jì)了一種能自動檢測水位并能自動控制噴水時(shí)間的制動器自動控制水冷卻系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由噴水裝置、缺水報(bào)警系統(tǒng)和噴水量自動控制系統(tǒng)組成，由單片機(jī)采集熱電偶溫度傳感器測定的制動器溫度并控制噴水時(shí)間，能夠?qū)崿F(xiàn)缺水自動報(bào)警 、均勻噴水和水量自動控制的功能。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡便，原理簡明易懂，工作可靠，能耗低、成本較低 。 王紅俠，姚冠 新 20在論 文纖維混雜增強(qiáng)汽車制動器摩擦材料的研究中研制了以芳綸漿粕