行李牵引车制动系统的设计(附件)
当今机场行李牵引车在机场中得到广泛使用，制动系统是整车的一个重要组成部分，在保证车辆安全方面起着至关重要的作用。本文设计的机场行李牵引车采用了前盘后鼓的制动系统。首先对制动系统的参数进行了设计，其中包括制动器的同步附着系数选择和前后轴力矩分配系数的计算。然后进行了地面附着利用率、所需制动力和制动踏板力的计算。根据制动系参数分别对盘式和鼓式制动器进行设计计算。再利用Pro/E建立了盘式制动器制动盘、制动钳体、制动架、制动衬块、制动轮缸、制动活塞以及鼓式制动器的制动鼓、摩擦片、垫片、卡片、轮缸、螺钉、螺母、弹簧、制动蹄的3D模型，并将各零件进行虚拟装配，生成生成2D工程图。最后将盘式制动器制动盘、制动块分别导入ANSYS Workbench中进行添加材料属性、网格划分、施加载荷约束和求解进行有限元强度分析。关键词 制动系，盘式制动器，鼓式制动器，Pro/E，ANSYS Workbench
目 录
1 绪论 1
1.1 本课题的研究背景及意义 1
1.2 制动系统的研究现状 1
1.3 本文的主要工作内容 2
2 制动系的主要参数设计 3
2.1 同步附着系数的选择 3
2.2 前后轴力矩分配系数的计算 3
2.3 驻车制动的计算 4
2.4 附着利用率的计算 5
2.5 制动力的计算 5
2.6 制动踏板力的选取及制动管路液压的计算 6
3 机场行李牵引车制动器的设计计算 6
3.1 盘式制动器的设计计算 6
3.2 鼓式制动器设计计算 9
4 基于PRO/E的制动器2D、3D建模与虚拟装配 15
4.1 盘式制动器的建模与装配 15
4.2 鼓式制动器的建模与装配 19
5 基于ANSYS机场行李牵引车制动器的静力学有限元分析 26
5.1 ANSYS Workbench软件介绍 26
5.2 静力学方程 26
5.3 机场行李牵引车制动器制动盘的有限元强度分析 26
5.4 机场行李牵引车制动器制 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
动块的有限元强度分析 27
结论 29
致谢 30
参考文献 31
1 绪论
1.1 本课题的研究背景及意义
随着我国科技进步，经济发展越来越迅速，特别是我国国民经济，对运输的要求越来越高。随着机场数量的大幅增多，对行李牵引车的需求也越来越大。本文设计的机场行李牵引车即为这种在机场使用的行李牵引车。目前，我国机场使用的行李牵引车大多数是合资生产的，如果本文设计的机场行李牵引车可以投入生产使用，这对我国自主创新有着重要意义。
由于汽车运输速度快且方便，被广泛应用于运输领域。机场行李牵引车的生产使用涉及到很多因素，其安全性、经济性、舒适性等是人类在使用中主要考虑的因素。而制动系统在机场行李牵引车行驶的安全系统中占有相当大的比例。制动系统对机场行李牵引车的运作进行制约。其中制动器是制动系统的重要装置，它起着保证机场行李牵引车整车安全的作用。换而言之，制动器的行驶安全性受到机场行李牵引车制动性能的影响。因机场行李牵引车多数采用的摩擦式制动器工作性能复杂，所以进行制动器机构完善、解决制约制动器性能是亟待解决的问题。目前公路行业在快速发展而且车流量不断增多，使得人们越来越注重汽车的安全和可靠性能，从此处我们看出关注汽车的制动系统是必须的。
1.2 制动系统的研究现状
随着科技发展人们在挑选汽车时越来越关注其可靠性，经济性和安全性，为了迎合人们的喜好汽车工业开始用更高的标准来要求自己。专用车中所用的制动器大部分是摩擦式中的鼓式制动器和盘式制动器，其中在汽车中被广泛运用的是盘式制动器。而在制动系统中加入制动增力系统会使制动系统的造价提高，出于这一考虑，普通车仍然采用前盘后鼓式的制动器。实际上，汽车的制动过程是指汽车在高速行驶的整个行驶的过程中把产生的动能转化成热能的一种过程。这就要求我们从多个方面来思考，例如提高汽车的制动性能。从飞速发展的高速公路中我们可以看出社会经济也在不断的发展。但是伴随着公路业的发展出现了越来越多的超速现象，而且现在的车流量也在与日俱增，从而引发了越来越多的交通事故。因此，汽车行驶安全性越来越被人们所关注。人们正在不断研究改善制动系统的结构，使汽车的制动性能能够保持在良好状态。当汽车转向，经过不同路面或会车时都需要减速，尤其是遇到阻碍汽车前进的物体时要求其须在相对短的时间和距离内减速直至停止。为了汽车能够更加安全可靠的行驶在高速上，必须使汽车具备该性能。汽车在长坡上往下行驶时，因为受到重力的作用，速度会不断增加，此时应该在保证汽车的车速安全的同时保持车速稳定。此外，对于已经停止，特别是汽车在坡道上停留的时候，应使汽车处于原地静止的状态，当常用的制动器发生故障时，通常情况下会将驻车制动装置作为汽车的第二制动系。
出于对汽车成本的要求，现在汽车广泛采取前盘后鼓式混合制动器。该方案对前轮要求较高。就目前而言，随着材料科学的发展，盘式制动器的使用会走向普遍。主要原因是：相较于鼓式制动器盘式制动器具有相对较好的散热性能和制动效能；易于控制；制动噪声低等优点。如今，电子系统被广泛用于控制汽车的制动性能。相较于以前的液压控制的制动系统全动控制的制动系统有更多的可取之处。同时，超大规模集成电路正在不断的发展，电子元件的制作成本正在不断减少。
在当下，人们通常采用路试或台架来进行制动系统的测试。其原因为：难以准确测量汽车在道路试验中的车轮扭矩。汽车在道路上的行驶时，汽车运动变化同时改变了车轮与地面的作用力。为了在试验中更加全面的获得数据必须通过车轮扭矩的测量以期对汽车制动性能的研究更加彻底。
一直以来，汽车的安全与否都受到汽车的制动系统的影响。车辆技术在近年来的提高以及汽车行驶速度的加快突出了制动系统的重要性。众多的汽车工程师付出了大量的心血用来研究如何改进汽车制动性能。目前为止研发人员在设计汽车的制动时不仅要看制动控制的理论以及方法，还致力于发现新的制动技术。
1.3 本文的主要工作内容
机场行李牵引车的主要参数如下表所示
表1.1机场行李牵引车的主要参数
目 录
1 绪论 1
1.1 本课题的研究背景及意义 1
1.2 制动系统的研究现状 1
1.3 本文的主要工作内容 2
2 制动系的主要参数设计 3
2.1 同步附着系数的选择 3
2.2 前后轴力矩分配系数的计算 3
2.3 驻车制动的计算 4
2.4 附着利用率的计算 5
2.5 制动力的计算 5
2.6 制动踏板力的选取及制动管路液压的计算 6
3 机场行李牵引车制动器的设计计算 6
3.1 盘式制动器的设计计算 6
3.2 鼓式制动器设计计算 9
4 基于PRO/E的制动器2D、3D建模与虚拟装配 15
4.1 盘式制动器的建模与装配 15
4.2 鼓式制动器的建模与装配 19
5 基于ANSYS机场行李牵引车制动器的静力学有限元分析 26
5.1 ANSYS Workbench软件介绍 26
5.2 静力学方程 26
5.3 机场行李牵引车制动器制动盘的有限元强度分析 26
5.4 机场行李牵引车制动器制 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
动块的有限元强度分析 27
结论 29
致谢 30
参考文献 31
1 绪论
1.1 本课题的研究背景及意义
随着我国科技进步，经济发展越来越迅速，特别是我国国民经济，对运输的要求越来越高。随着机场数量的大幅增多，对行李牵引车的需求也越来越大。本文设计的机场行李牵引车即为这种在机场使用的行李牵引车。目前，我国机场使用的行李牵引车大多数是合资生产的，如果本文设计的机场行李牵引车可以投入生产使用，这对我国自主创新有着重要意义。
由于汽车运输速度快且方便，被广泛应用于运输领域。机场行李牵引车的生产使用涉及到很多因素，其安全性、经济性、舒适性等是人类在使用中主要考虑的因素。而制动系统在机场行李牵引车行驶的安全系统中占有相当大的比例。制动系统对机场行李牵引车的运作进行制约。其中制动器是制动系统的重要装置，它起着保证机场行李牵引车整车安全的作用。换而言之，制动器的行驶安全性受到机场行李牵引车制动性能的影响。因机场行李牵引车多数采用的摩擦式制动器工作性能复杂，所以进行制动器机构完善、解决制约制动器性能是亟待解决的问题。目前公路行业在快速发展而且车流量不断增多，使得人们越来越注重汽车的安全和可靠性能，从此处我们看出关注汽车的制动系统是必须的。
1.2 制动系统的研究现状
随着科技发展人们在挑选汽车时越来越关注其可靠性，经济性和安全性，为了迎合人们的喜好汽车工业开始用更高的标准来要求自己。专用车中所用的制动器大部分是摩擦式中的鼓式制动器和盘式制动器，其中在汽车中被广泛运用的是盘式制动器。而在制动系统中加入制动增力系统会使制动系统的造价提高，出于这一考虑，普通车仍然采用前盘后鼓式的制动器。实际上，汽车的制动过程是指汽车在高速行驶的整个行驶的过程中把产生的动能转化成热能的一种过程。这就要求我们从多个方面来思考，例如提高汽车的制动性能。从飞速发展的高速公路中我们可以看出社会经济也在不断的发展。但是伴随着公路业的发展出现了越来越多的超速现象，而且现在的车流量也在与日俱增，从而引发了越来越多的交通事故。因此，汽车行驶安全性越来越被人们所关注。人们正在不断研究改善制动系统的结构，使汽车的制动性能能够保持在良好状态。当汽车转向，经过不同路面或会车时都需要减速，尤其是遇到阻碍汽车前进的物体时要求其须在相对短的时间和距离内减速直至停止。为了汽车能够更加安全可靠的行驶在高速上，必须使汽车具备该性能。汽车在长坡上往下行驶时，因为受到重力的作用，速度会不断增加，此时应该在保证汽车的车速安全的同时保持车速稳定。此外，对于已经停止，特别是汽车在坡道上停留的时候，应使汽车处于原地静止的状态，当常用的制动器发生故障时，通常情况下会将驻车制动装置作为汽车的第二制动系。
出于对汽车成本的要求，现在汽车广泛采取前盘后鼓式混合制动器。该方案对前轮要求较高。就目前而言，随着材料科学的发展，盘式制动器的使用会走向普遍。主要原因是：相较于鼓式制动器盘式制动器具有相对较好的散热性能和制动效能；易于控制；制动噪声低等优点。如今，电子系统被广泛用于控制汽车的制动性能。相较于以前的液压控制的制动系统全动控制的制动系统有更多的可取之处。同时，超大规模集成电路正在不断的发展，电子元件的制作成本正在不断减少。
在当下，人们通常采用路试或台架来进行制动系统的测试。其原因为：难以准确测量汽车在道路试验中的车轮扭矩。汽车在道路上的行驶时，汽车运动变化同时改变了车轮与地面的作用力。为了在试验中更加全面的获得数据必须通过车轮扭矩的测量以期对汽车制动性能的研究更加彻底。
一直以来，汽车的安全与否都受到汽车的制动系统的影响。车辆技术在近年来的提高以及汽车行驶速度的加快突出了制动系统的重要性。众多的汽车工程师付出了大量的心血用来研究如何改进汽车制动性能。目前为止研发人员在设计汽车的制动时不仅要看制动控制的理论以及方法，还致力于发现新的制动技术。
1.3 本文的主要工作内容
机场行李牵引车的主要参数如下表所示
表1.1机场行李牵引车的主要参数
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