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1、安徽工业大学毕业设计任务书课题名称FSAE赛车设计专题：制动系设计与计算学 院 机械工程学院专业班级车辆工程姓 名学 号 毕业设计的主要内容及要求：一、说明书总论部分 ：本课题的应用领域，产品设计、研究和使用状况（文献综述），分析薄弱环节和存在问题，提出改进措施。制动系总体方案设计与分析制动系和驱动机构的结构型式及选择制动系的主要参数及其选择专题部分：制动器和驱动机构的设计计算主要零件的强度、刚度分析主要零、部件的CAD图设计赛车三围造型和实物模拟二、图纸内容总装配图1张部件装配图1张主要零件图若干张 指导教师签字： 毕业论文（设计）原创性声明本人所呈交的毕业论文（设计）是我在导师的指导下进行
2、的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文（设计）不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本论文（设计）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 日期： 毕业论文（设计）授权使用说明本论文（设计）作者完全了解*学院有关保留、使用毕业论文（设计）的规定，学校有权保留论文（设计）并向相关部门送交论文（设计）的电子版和纸质版。有权将论文（设计）用于非赢利目的的少量复制并允许论文（设计）进入学校图书馆被查阅。学校可以公布论文（设计）的全部或部分内容。保密的论文（设计）在解密后适用本规定。 作者签名： 指导教师签名： 日期： 日期：
3、 注 意 事 项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词 5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分
4、用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订3）其它摘 要FSAE（Formula SAE）国际学生方程式赛车由美国车辆工程师学会于1979年开办，在国际上被视为是“学界的F1方程式赛车”。每年在世界各地有600余支大学车队参加各个分站赛，2011年在中国举办了第一届中国大学生方程式赛车，本设计
5、将针对中国赛程规定进行设计。本说明书主要介绍了大学生方程式赛车制动系的设计，首先介绍了汽车制动系统的设计意义、研究现状以及设计目标。在选定了基本结构后本论文对制动器展开了以下设计。第一，制动系的参数：包括制动力分配系数、同步附着系数、制动强度、附着系数利用率以及最大制动力矩等参数的选择计算；第二，制动器及其零部件：制动盘、制动钳体、摩擦衬块等制动器零部件的尺寸计算与材料选择；第三，制动驱动机构：制动轮缸、制动主缸、以及踏板行程的设计计算。除此之外，本论文还介绍了制动驱动机构的结构型式选择，制动主缸，制动管路的多回路系统的选择以及制动器的研究现状及发展前景。最后，根据设计与计算用AUTOCAD绘
6、制出了该赛车制动器的装配图和制动钳体、制动盘等零件图，并用UG对其进行了三维建模。关键词： 盘式制动器,赛车,设计,建模AbstractFormula SAE race was founded in 1979 by the American cars institute of Engineers.It was regarded as the “academic Formula 1 racing”.China has hold the first Formula one for Chinese college students in 2011,the design will be for des
7、ign of the provisions of the Chinese calendar.In This paper,we mainly introduces the design of breaking system of the Formula Student.First of all,breaking systems design meaning,research status,an goals are been introduced.This paper start the following steps after selecting the basic structure. Fi
8、rst, the parameters of braking power distribution coefficient include: adhesion coefficient, synchronous adhesion coefficient, strength, and brake, and maximum braking torque parameters calculation, etc. The second brake and its components: the brake disc and calliper, friction lining block size of
9、components etc brake calculation and material selection, Third : brake wheel drive mechanism brake cylinder, the brake pedal stroke the cylinder, and the design calculation.In addition, this paper introduces the drive mechanism brake type selection, brake main cylinder pipe, braking system, the sele
10、ction of multi-loop research status of brake and development prospects.Finally, according to the design and calculation using AUTOCAD drawing brake assembly and brake caliper disc brake, at the same time ,the paper also carried a three-dimensional modeling by UG.Key words:disc brake, racing cars,des
11、ign,modeling中文摘要英文摘要第一章 绪论11.1 前言11.2 制动系统的基本概念11.3 制动系统研究现状21.4 FSAE赛车对制动系统的基本要求21.5 课题研究方案3第二章 制动器的结构形式选择42.1 鼓式制动器结构形式简介42.2 盘式制动器结构形式简介42.3 盘式制动器的优缺点72.3.1 盘式制动器的优点72.3.2 盘式制动器的缺点72.4 FSAE方程式赛车制动器结构的最终选择7第三章 制动器主要参数及其选择93.1 制动力与制动力分配系数93.3 制动强度、地面制动力和附着系数利用率143.4 制动器最大制动力矩163.5 制动器因数173.6 盘式制动器主
12、要参数的确定173.6.1 制动盘直径D173.6.2 制动盘厚度h183.6.3 摩擦衬块内径与外径与厚度b183.6.4 摩擦衬块工作面积A183.6.5 摩擦衬块摩擦系数f18第四章 制动器的设计计算194.1摩擦衬块的磨损特性计算194.1.1 比能量耗散率194.1.2 比滑磨功204.2 制动器的热容量和温升核算204.3 盘式制动器有效半径的计算21第五章 制动器主要零部件的结构设计245.1 制动盘245.2 制动钳245.3 制动块245.4 摩擦材料255.5 制动器间隙的调整方法及相应机构26第六章 制动驱动机构的结构形式选择与设计计算276.1 制动驱动机构的结构型式选
13、择276.1.1 简单制动系276.1.2 动力制动系286.1.3 伺服制动系296.2 制动管路的多回路系统30 6.3 液压制动驱动机构的设计计算316.3.1 制动轮缸直径与工作容积316.3.2 制动主缸直径与工作容积326.3.3 制动踏板力与踏板行程336.3.4 制动主缸34第七章 制动性能分析367.1 制动性能评价指标367.1.1 制动效能36该结果符合有关标准。377.1.2 制动效能的恒定性37结 论38参考文献39致谢40附录 三维模型41第一章 绪论1.1 前言由美国车辆工程师学会于1979年开办的FSAE（Formula SAE）国际学生方程式赛车，在国际上被视
14、为是“学界的F1方程式赛车”。比赛过程要求各参赛队伍按照赛事规则和赛车制造标准，在1年的时间内自行设计和制造出1辆在加速、制动、操控性等方面具有优异表现的小型单人座休闲赛车，能够成功完成全部或部分赛事环节的比赛。比赛分为静态赛和动态赛两项。静态项目包括制造成本报告、营销报告和技术设计报告；动态项目包括直线加速、8字环绕、高速避障、耐久赛和燃油经济性测试。FSAE在2010年才正式进入中国，但短短两年已得到众多高校的关注。目前，很多文献都是研究乘用车和商用车的制动系统的设计，前后制动力的匹配等，都是以ECE制动法规和GB126761999给出的制动要求为前提。然而FSAE 方程式赛车是一种比较特殊的车型，因为车的设计目的是参赛，以及涉及到轮胎等与传统车辆的不同因素，所以不能一味地以乘用车的标准去设计。因此本文提出了一套适用于FSAE方程式赛车制动系统设计的方法。1.2 制动系统的基本概念使行驶中的汽车减速甚至停车，使下坡行驶的汽车的速度保持稳定，以及使已停驶的汽车保持不动，这些作用统称为制动；汽车上装设的一系列专门装置，
