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1、上海工程技术大学毕业设计（论文） 汽车制动器的设计与分 析1目目 录录摘 要 1ABSTRACT 21 引言 31.1 课题的来源、意义 31.2 主要工作内容 32 汽车制动系统 42.1 制动系统的作用及工作原理 42.2 汽车制动器类型 52.2.1 鼓式制动器 52.2.2 盘式制动器 72.3 汽车制动器的结构 82.3.1 鼓式制动器的结构 82.3.2 盘式制动器的结构 82.4 鼓、盘式制动器的比较分析及选型 83 制动系统的理论分析 93.1 制动时车轮的受力情况 103.1.1 地面制动力 103.1.2 制动器制动力 103.1.3 附着力 103.1.4 地面制动力、制
2、动器制动力与附着力的关系 10上海工程技术大学毕业设计（论文） 汽车制动器的设计与分 析23.2 制动力分配系数 113.2.1 地面对车轮的法向反作用力 113.2.2 理想制动力分配曲线 133.2.3 实际制动力分配曲线 143.2.4 同步附着系数 143.3 制动器制动力矩的计算 143.4 制动效能因数 163.5 坡道驻车计算 174 制动系的设计计算 184.1 整车参数 184.1.1 制动器设计基本参数 184.1.2 地面制动力 184.1.3 驻车能力计算 194.2 制动器主要参数确定 204.2.1 制动盘直径 204.2.2 制动盘厚度 204.2.3 制动衬块外
3、半径与内半径 214.2.4 制动衬块的工作面积 214.3 制动器主要结构零件设计 224.3.1 制动盘 224.3.2 制动钳 224.3.3 制动衬块 224.4 制动轮缸的设计计算 22上海工程技术大学毕业设计（论文） 汽车制动器的设计与分 析34.4.1 盘式制动器的压紧力计算 234.4.2 制动轮缸的直径和容积 234.4.3 制动主缸直径与工作容积 244.5 汽车的性能指标 254.5.1 制动力分配曲线 254.5.2 制动效能 295 紧急制动工况下制动器的温度场及热应力分析 305.1 有限元软件简介 305.2 有限元模型理论基础 305.3 有限元计算模型建立 3
4、25.3.1 几何模型的建立 335.3.2 材料属性定义 335.3.3 分析步及输出要求设定 345.3.4 接触定义 345.3.5 边界条件和载荷设定 355.3.6 网格划分 355.4 计算结果分析 366 总结 39参考文献 40致谢 42上海工程技术大学毕业设计（论文） 汽车制动器的设计与分 析1摘摘 要要汽车工业发展到今时今日，汽车的动力性能已经能够满足绝大多数道路条件和运输能力的要求。然而，汽车安全事故仍时有发生。因此，汽车安全性已经成为汽车工业发展中不可忽视的领域。汽车制动系统是保障汽车安全性的最重要组成部分，同时其性能好坏与否也是衡量汽车安全性的重要指标。本次毕业设计将
5、通过设计一个汽车制动器，来系统地了解和学习汽车制动系统。本文首先对汽车制动系统的作用和工作原理进行简要的说明，通过比较各种类型汽车制动器结构的优势和不足，确定要设计的制动器的结构形式。然后，理论分析了汽车制动系统制动时汽车的受力情况、制动力分配和制动器制动力矩等。接下来，以某国产轿车的整车参数为基础，设计计算了制动器的制动盘、制动衬块、制动钳等主要部件，并运用 UG 软件对这些部件进行三维建模。最后，利用 ABAQUS有限元分析软件对制动盘进行了温度场和热应力分析，确保了制动盘满足设计要求。关键词：关键词：制动器, 制动力分配,三维建模,有限元分析上海工程技术大学毕业设计（论文） 汽车制动器的
6、设计与分 析2Design and Analyze of Automobile BrakeABSTRACTGetting nowadays of the automotive industry, the power performance of the automobile has been able to meet the requirements of most of the road conditions and transportation capacity. However, the car accident still occurs frequently. Therefore, t
7、he safety performance of automobile has become an important area of the development of automobile industry. The braking system is the most important part of the automobile safety, and the performance of the automobile is the important indicator of the safety of automobile. This graduation design wil
8、l design a car brake in order to understand and learn automobile braking system.In this paper, the brake system of the automobile is briefly introduced, and through comparing the advantages and disadvantages of various types of car brake structure, determine the form of the brake. Then, the braking
9、system of the automobile is analyzed, such as the mechanical condition, the braking force distribution and the brake torque of the brake. Next, based on a domestic automobiles parameters ,it will design and calculate of the main components of the brake, such as brake disc, brake lining block, brake
10、calipers, and use UG software to model these components. At last, the thermal stress and temperature field of the brake disc is analyzed by ABAQUS finite element software to ensure that the selected materials meet the design requirements of the brake disc.Key words: brake，braking force distribution
11、,three-dimensional modeling，finite element analysis上海工程技术大学毕业设计（论文） 汽车制动器的设计与分 析3汽车制动器的设计与分析汽车制动器的设计与分析1 1 引言引言1.11.1 课题的来源、意义课题的来源、意义2010 年中国汽车工业协会公布的报告显示，中国汽车生产和销售量提前 5-6 年超过美国，成为了世界最大汽车消费市场。据预测，到 2020 年中国汽车生产量将达到两千万辆左右，并且当中两成产品将出口到世界各地。以上这些数据说明，越来越多人拥有汽车，汽车已成为日常生活中必不可少的交通运输工具，并在国民经济增长中起着非常重要的作用。然
