鼓盘式制动器毕业论文.doc

纯电动汽车制动器
及其部件设计
　　　　　　　　　　　　　　　　　　摘 要
　　　汽车制动系是用于使行驶中的汽车减速或停车，使下坡行驶的汽车的车速稳定，以及使汽车在原地驻留不动的机构。制动系直接影响着汽车行驶的安全性和停车的可靠性。
　　　随着汽车排放对环境污染的日益增加，零排放的电动汽车的研发已经成为必然，制动系统作为汽车总成的一个重要组成部分，它的作用不可忽视。一个制动性能优异的制动系统，对电动汽车来说，除了有更好的安全性外，还能通过能量再生，提高电动汽车的行驶里程。
　　　本论文主要研究的是纯电动汽车制动器及其部件的设计与计算，任何一套制动装置均由制动器和制动驱动机构组成，因此本论文针对两方面，一方面根据整车的基本数据初步确定鼓、盘式制动器的初始尺寸；然后以制动效能因数最高为目标利用MATLAB对鼓式制动器的尺寸进行优化设计；根据得到的优化尺寸利用CATIA进行三维建模；利用CATIA的工程图输出功能输出二维图到AutoCAD进行编辑。另一方面进行制动驱动机构的结构形式选择与及刹车踏板助力的选择，包括行车制动系统的计算、应急制动和驻车制动性能计算；然后绘制动原理图。及刹车踏板助力。
　　　
关键词：鼓式制动器，盘式制动器，优化设计，MATLAB，CATIA
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
Pure electric automobile brake and
　　　　its components design
Abstract
　　　Automobile braking system has the function of making the travelling vehicles slow down or stop, travelling downhill stabilitily, and maintaining this state. Braking has direct impact on the safety of travelling and the reliability of parking.
　　　The auto emissions to environment pollution, zero discharge of the growing of the electric car research has become inevitable. The braking system of the car assembly as an important part of the role, it should not be ignored. A performance brake excellent braking system, electric car, in addition to it have better safety outside, still can regenerate energy, improve through electric cars trip mileage.
　　　This thesis is to design and calculate Pure electric automobile brake and its components design which are composed by brakes and brake-driven institutions, so this paper analysis two aspects. One hand, I determine the initial size of the brake according to the data of this vehicle, then use MATLAB software for the size optimization making the brake’s efficiency factor smallest under various constraints conditions. After getting the optimized data, I use CATIA software to br hand, to design and compute the brake-driven institutions which is composed by vehicular uild 3D mode, then, for editing 2D engineering drawing, the qualified model is output into the software of AutoCAD by the CATIA’s engineering graphics output function. On the othebraking system, emergency braking system and stopping braking system; Lastly, drawing Brake principle diagram.

Key Words: Drum Brakes,Disc brakes,Optimum Design, MATLAB, CATIA
目   录
摘  要 I
Abstract II

第1章 绪 论 1
1.1 课题研究背景和意义 1
1.2 国内外研究现状概述 2
1.3 本文主要研究内容 2
第2章 基于MATLAB的优化设计 4
2.1确定盘式制动器尺寸 4
　　　2.1.1制动盘直径D 4
2.1.2制动盘厚度h 4
2.1.3摩擦衬块外半径R1内半径R2 4
2.1.3摩擦衬块面积A 4
2.2确定鼓式制动器尺寸 4
2.2.1制动鼓内径D 4
2.2.2摩擦衬片宽度b和包角α 5
2.2.3制动力中心到促动力的作用线的距离e 5
2.2.4制动蹄支撑点位置坐标a和c 5
2.3基于MATLAB的优化设计 6
2.3.1目标函数与设计变量的确定 7
2.3.2确定约束条件 8
2.4优化设计方法 9
2.4.1建立目标函数文件 10
2.4.2建立约束函数文件 10
2.4.3主函数的建立 10
2.4.4程序运行结果和分析 11
2.5本章小结 12
第三章 主要零部件的结构设计与建模 13
3.1 鼓式制动器的设计及建模 13
3.1.1制动鼓的三维建模 13
3.1.2制动蹄的三维建模 14
3.1.3制动底板的三维建模 16
3.1.4制动轮缸机构的三维建模 17
3.1.5制动蹄蹄片轴的三维建模 18
3.1.6回位弹簧的三维建模图 19
3.1.7驻车制动的三维建模图 19
3.1.8鼓式制动器总装配的三维建模图 19
3.2 盘式制动器的设计及建模 21
3.2.1制动盘的三维建模图 21
3.2.2制动钳的三维建模图 21
3.2.3制动钳支架的三维建模图 22
3.2.4 制动块的三维建模图 23
3.2.5 盘式制动器装配图的三维建模图 23
3.3 刹车踏板助力的选择、设计及建模 24
3.3.1刹车踏板助力的选用方案 24
3.3.2真空助力器的三维建模 26
3.4 本章小结 27
第4章 制动驱动机构的结构形式选择与设计计算 28
4.1制动系统总成形式 28
4.2行车制动系统性能计算 29
4.2.1制动力与制动力分配系数确定 29
4.2.2同步附着系数 31
4.2.3前后制动器制动力矩 32
4.3应急制动和驻车制动系统性能计算 32
4.4 本章小结 33
第5章 二维制图及系统原理图 34
5.1装配图的绘制 34
5.2导入AutoCAD编辑二维图 35
5.3制动系统原理图绘制 36
5.4本章小结 37

结 论 38
致 谢 39
参考文献 40
附录 41