proe软件的汽车盘式制动器参数化设计(附件)
本文首先对汽车制动系统的功能和工作原理进行阐述，根据制动器的发展情况，确定当前盘式制动器为当今最为广泛使用的制动器。其中，滑动钳式的盘式制动器因其结构简单，性能稳定，设计规范，被汽车市场同系列车型采用最多，所以本文选择设计滑动钳式制动器。本文最终的目的为利用PRO/E软件的参数化设计功能，对盘式制动器的主要零件如制动盘、制动钳、支架、活塞、摩擦垫片等进行结构设计和参数化设计，设计出一款比较精确的制动器，并且提高产品的设计效率，并为其他产品提供参数化设计的参考。本文采用的计算公式均出自参考资料。关键词 盘式制动器，制动力，PRO/E，参数化设计
目录
1绪论 1
2制动系统概述 2
2.1制动系的功能 2
2.2制动时的工作原理 2
2.3制动系统的要求 3
2.4盘式制动器的优缺点 4
2.5国内外盘式制动器的发展应用 5
3基于PRO/E设计方法 6
3.1软件概述 6
3.2参数化设计 6
3.3国内外相关技术发展 7
4制动器参数化设计 8
4.1设计过程 8
4.2主要零部件设计 8
4.3完成装配 18
结论 18
致谢 19
参考文献 20
1 绪论
进入21世纪，我国的汽车市场发展越来越快，汽车的保有量不断提高，人们对汽车驾驶舒适性的要求也不断提高，同时由汽车保有量增加而带来的行车安全问题也愈发引起人们的关注，而汽车制动系统是汽车行驶安全最主要的保护成分，就目前而言四轮盘式制动器已经成为了经济型汽车的基本配置。所以，如何开发出高性能、制动力稳定、制动效能好的制动器已经成为各大厂商急需解决的重要问题。另外，由于我国汽车市场任然有巨大潜力，所以国内的汽车市场竞争也愈发激烈，所以如何缩短制动器的开发周期，提高设计时的工作效率，降低制动器的制造成本也是企业竞争的焦点。
目前我国石油消耗中有1/3是汽车消耗的，但是由于近些年汽车保有量急剧上升，很多家庭将拥有23辆家用轿车，预计到2020年，这一比例会上升到75%。因此，汽车的节能方面对我国整体的能源 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
消耗起了举足轻重的作用。近年来，国家愈发注重节能环保，而汽车轻量化能有效降低汽车燃油消耗，是汽车节能的重要方式。作为汽车的重要零部件之一，汽车盘式制动器的轻量化设计必定是汽车节能的重要一环。
盘式制动器已经成为当前很多汽车基本配置，是这类汽车制动系统重要的组成部分。盘式制动器相比较于鼓式制动器，因为其制动力更为稳定，制动力的增长幅度更加线性可控，驾驶员操作起来更加舒适的特点，也被越来越多的被用在汽车上。家用轿车经历了最开始的四轮鼓式制动器，后来慢慢发展为前盘后鼓式制动器，再到现在盘式制动器制造技术更为纯熟，制造成本明显下降，四轮盘式制动器开始渐渐推广，盘式制动器已经占据制动器主要市场，对于新车车型的开发，大多数采用四轮盘式制动器，而对于一些老款车型，后鼓式制动器改为后盘式制动器也势在必行。
本文主要研究的是基于PRO/E的汽车盘式制动器参数化设计。通过引入基于PRO/E参数化造型的思想，经过计算制动力要求和尺寸参数后，建立一款结构简单，制动较为稳定的盘式制动器模型。参数化设计方法相较于传统设计方法具有实用性和高效性的特点，在产品的系列设计、相似设计及专用PRO/E系统开发方面都具有很大的应用价值。参数化设计能够减少重复劳动，提高设计效率，符合当前快节奏的产品设计需求的设计方式。
2 制动系统概述
2.1制动系的功能
众所周知汽车最重要的功能就是代步功能，但是汽车只有行驶功能是远远不够的，还需要能在行驶的过程中减速或者是停车，特别是可靠地停车显得尤为重要。汽车在行驶过程中如果要减速就需要有一个与汽车行驶方向相反的力作用在车上，才能让行驶过程中的汽车减速或者是停车。汽车在行驶过程中受到的滚动阻力、空气阻力、坡道阻力、加速阻力等都是与汽车行驶方向亦或是汽车运动趋势方向相反的力，都可以帮助汽车减速停车，但是由于这些力的大小都很难控制，不能使汽车稳定减速或者停车。所以，这就要求了汽车上必须要设置一些专门的装置，让驾驶员能够根据道路状况和交通情况，借助外界对汽车施加的力，通过这些装置的作用，对汽车进行强制制动，使汽车减速停车，而这些装置发挥的功能就是汽车制动系统的功能，这些专门的装置即为制动系。另外，汽车可靠停车也包括了在坡道可靠停车。汽车停车有良好的可靠性也是汽车制动系的功能之一。
2.2制动时的工作原理
根据力学原理，汽车按照一定的初始速度行驶时，如果要减速或者是停车，就必须要对汽车施加一个与汽车行驶方向相反的力，这个力是由路面施加给汽车车轮的，因此这个力被称为地面制动力。事实上，汽车的制动就是指在汽车的车轮上施加一个与汽车的运动趋势方向或者行驶方向相反的力矩，从而使路面能够产生一个反力，这个反力的大小足够阻碍汽车车轮转动。汽车制动的实质就是经过制动系的制动作用，把汽车行驶时的动能转换成热能，并将这些热能排放到空气之中。
用图1所示的一种液压制动系统可以用来阐述常见的制动系统的工作原理。这种制动器主要的组成部分是液压传动装置和制动器。制动器主要的工作部件是安装在轮毂上并能够随车轮旋转的制动鼓8、不随车轮旋转的制动蹄10和制动底板11以及调整机构组成。其中制动底板11上装有两个用于支撑弧形制动蹄的支撑销12。摩擦片9装在制动蹄的外圆原棉上。调整机构是用来调整制动蹄鼓之间的间隙的，它是由调整凸轮和偏心支撑销组成。液压传动机构主要的工作部件包括了制动推杆2、制动主缸4、制动轮缸6和管路。液压操作系统是由制动踏板和液压传动机构组成。
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图1 液压制动系统工作原理示意图
1—制动踏板；2—推杆；3—主缸活塞；4—制动主缸；5—油管；6—制动轮缸；
7—轮缸活塞；8—制动鼓；9—摩擦片；10—制动蹄；11制动底板；12—支撑销；
13—制动蹄回位弹簧。
目录
1绪论 1
2制动系统概述 2
2.1制动系的功能 2
2.2制动时的工作原理 2
2.3制动系统的要求 3
2.4盘式制动器的优缺点 4
2.5国内外盘式制动器的发展应用 5
3基于PRO/E设计方法 6
3.1软件概述 6
3.2参数化设计 6
3.3国内外相关技术发展 7
4制动器参数化设计 8
4.1设计过程 8
4.2主要零部件设计 8
4.3完成装配 18
结论 18
致谢 19
参考文献 20
1 绪论
进入21世纪，我国的汽车市场发展越来越快，汽车的保有量不断提高，人们对汽车驾驶舒适性的要求也不断提高，同时由汽车保有量增加而带来的行车安全问题也愈发引起人们的关注，而汽车制动系统是汽车行驶安全最主要的保护成分，就目前而言四轮盘式制动器已经成为了经济型汽车的基本配置。所以，如何开发出高性能、制动力稳定、制动效能好的制动器已经成为各大厂商急需解决的重要问题。另外，由于我国汽车市场任然有巨大潜力，所以国内的汽车市场竞争也愈发激烈，所以如何缩短制动器的开发周期，提高设计时的工作效率，降低制动器的制造成本也是企业竞争的焦点。
目前我国石油消耗中有1/3是汽车消耗的，但是由于近些年汽车保有量急剧上升，很多家庭将拥有23辆家用轿车，预计到2020年，这一比例会上升到75%。因此，汽车的节能方面对我国整体的能源 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
消耗起了举足轻重的作用。近年来，国家愈发注重节能环保，而汽车轻量化能有效降低汽车燃油消耗，是汽车节能的重要方式。作为汽车的重要零部件之一，汽车盘式制动器的轻量化设计必定是汽车节能的重要一环。
盘式制动器已经成为当前很多汽车基本配置，是这类汽车制动系统重要的组成部分。盘式制动器相比较于鼓式制动器，因为其制动力更为稳定，制动力的增长幅度更加线性可控，驾驶员操作起来更加舒适的特点，也被越来越多的被用在汽车上。家用轿车经历了最开始的四轮鼓式制动器，后来慢慢发展为前盘后鼓式制动器，再到现在盘式制动器制造技术更为纯熟，制造成本明显下降，四轮盘式制动器开始渐渐推广，盘式制动器已经占据制动器主要市场，对于新车车型的开发，大多数采用四轮盘式制动器，而对于一些老款车型，后鼓式制动器改为后盘式制动器也势在必行。
本文主要研究的是基于PRO/E的汽车盘式制动器参数化设计。通过引入基于PRO/E参数化造型的思想，经过计算制动力要求和尺寸参数后，建立一款结构简单，制动较为稳定的盘式制动器模型。参数化设计方法相较于传统设计方法具有实用性和高效性的特点，在产品的系列设计、相似设计及专用PRO/E系统开发方面都具有很大的应用价值。参数化设计能够减少重复劳动，提高设计效率，符合当前快节奏的产品设计需求的设计方式。
2 制动系统概述
2.1制动系的功能
众所周知汽车最重要的功能就是代步功能，但是汽车只有行驶功能是远远不够的，还需要能在行驶的过程中减速或者是停车，特别是可靠地停车显得尤为重要。汽车在行驶过程中如果要减速就需要有一个与汽车行驶方向相反的力作用在车上，才能让行驶过程中的汽车减速或者是停车。汽车在行驶过程中受到的滚动阻力、空气阻力、坡道阻力、加速阻力等都是与汽车行驶方向亦或是汽车运动趋势方向相反的力，都可以帮助汽车减速停车，但是由于这些力的大小都很难控制，不能使汽车稳定减速或者停车。所以，这就要求了汽车上必须要设置一些专门的装置，让驾驶员能够根据道路状况和交通情况，借助外界对汽车施加的力，通过这些装置的作用，对汽车进行强制制动，使汽车减速停车，而这些装置发挥的功能就是汽车制动系统的功能，这些专门的装置即为制动系。另外，汽车可靠停车也包括了在坡道可靠停车。汽车停车有良好的可靠性也是汽车制动系的功能之一。
2.2制动时的工作原理
根据力学原理，汽车按照一定的初始速度行驶时，如果要减速或者是停车，就必须要对汽车施加一个与汽车行驶方向相反的力，这个力是由路面施加给汽车车轮的，因此这个力被称为地面制动力。事实上，汽车的制动就是指在汽车的车轮上施加一个与汽车的运动趋势方向或者行驶方向相反的力矩，从而使路面能够产生一个反力，这个反力的大小足够阻碍汽车车轮转动。汽车制动的实质就是经过制动系的制动作用，把汽车行驶时的动能转换成热能，并将这些热能排放到空气之中。
用图1所示的一种液压制动系统可以用来阐述常见的制动系统的工作原理。这种制动器主要的组成部分是液压传动装置和制动器。制动器主要的工作部件是安装在轮毂上并能够随车轮旋转的制动鼓8、不随车轮旋转的制动蹄10和制动底板11以及调整机构组成。其中制动底板11上装有两个用于支撑弧形制动蹄的支撑销12。摩擦片9装在制动蹄的外圆原棉上。调整机构是用来调整制动蹄鼓之间的间隙的，它是由调整凸轮和偏心支撑销组成。液压传动机构主要的工作部件包括了制动推杆2、制动主缸4、制动轮缸6和管路。液压操作系统是由制动踏板和液压传动机构组成。
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图1 液压制动系统工作原理示意图
1—制动踏板；2—推杆；3—主缸活塞；4—制动主缸；5—油管；6—制动轮缸；
7—轮缸活塞；8—制动鼓；9—摩擦片；10—制动蹄；11制动底板；12—支撑销；
13—制动蹄回位弹簧。
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