abs的盘式制动器的结构设计及优化(附件)【字数:12207】

摘 要摘 要在汽车速度不断提高的情况下,汽车安全问题已成为备受关注的问题。汽车盘式制动器和ABS防抱死系统是汽车行车安全的重要保障之一。本文先确定了盘式制动器结构的选择方案,然后简述了ABS防抱死制动系统,并对其主要组成部分轮速传感器做了一个简要的介绍。设计主体部分是设计盘式制动器并对其进行优化设计。根据相关设计资料,再选定相关参数并进行计算,确定各零件的主要尺寸参数。计算了制动器的制动力矩并对制动力矩进行校核。之后又对摩擦衬块的磨损特性进行了计算,校核摩擦衬块的磨损程度。对制动器的间隙做出了选择并提出了调整制动器间隙的方法。然后运用Pro/Engineer进行主要零件三维建模,再运用ANSYS workbench对制动盘、制动块、制动钳体和制动钳支架进行有限元分析并根据分析结果找出各零件相对薄弱的地方,对它们进行了优化设计。对优化设计后的各零件再次有限元分析,验证了优化设计过后的零件均符合要求。最后使用AutoCAD绘制了制动器的主要零件图和带有ABS的第三代轮毂轴承单元的盘式制动器装配图。关键词盘式制动器;ABS;Pro/Engineer;结构设计;有限元优化分析
目 录
第一章 绪论 1
1.1 课题研究的目的及意义 1
1.2 国内外研究现状及发展方向 1
1.2.1 国外研究现状和发展方向 1
1.2.2 国内研究现状和发展方向 2
1.3 课题主要研究的内容 3
第二章 盘式制动器总体方案设计 4
2.1 全盘式制动器 4
2.2 钳盘式制动器 4
2.2.1定钳盘式制动器 5
2.2.2 浮钳盘式制动器 5
2.3 定钳盘式制动器与浮钳盘式制动器的方案比较 6
2.4 ABS防抱死系统及其轮速传感器 7
2.5 本章小结 8
第三章 浮钳式盘式制动器的设计计算 9
3.1 设计参数 9
3.2 浮钳盘式制动器主要参数的确定 9
3.2.1 制动盘直径D 9
3.2.2 制动盘厚度h 10
3.2.3 摩擦衬块内半径R1和外半径R2 10
3. style="display:inline-block;width:630px;height:85px" data-ad-client="ca-pub-6529562764548102" data-ad-slot="6284556726"> (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({ });

 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@ 
2.4摩擦衬块工作面积A 10
3.3 摩擦衬块作用半径R 10
3.4 摩擦衬块摩擦系数f 12
3.5 浮钳盘式制动器制动力矩的计算 12
3.6 制动力矩的校核 12
3.6.1 前后轴制动力矩分配系数 12
3.6.2 前后轴最大制动力矩 13
3.7 摩擦衬块的磨损特性计算 13
3.8 制动器间隙选择及其调整方法 14
3.9 本章小结 15
第四章 浮钳式盘式制动器的三维建模 16
4.1 Pro/Engineer软件的介绍 16
4.2浮钳盘式制动器零件三维建模 16
4.2.1制动盘的三维建模 16
4.2.2摩擦衬块和制动背板的三维建模 16
4.2.3制动钳体的三维建模 17
4.2.4制动钳支架的三维建模 18
4.2.5活塞的三维建模 18
4.2.6连接部件的三维建模 19
4.3盘式制动器三维装配图 19
4.4 本章小结 20
第五章 盘式制动器主要零件的静应力分析和优化设计 21
5.1软件ANSYS Workbench的简介 21
5.2 静力学方程 21
5.3主要零件的静应力分析 22
5.3.1制动盘的静应力分析 22
5.3.2 摩擦衬块的静应力分析 24
5.3.3 制动钳体的静应力分析 26
5.3.4 制动钳支架的静应力分析 28
5.4 主要零件的优化设计 30
5.4.1 制动盘的优化设计 30
5.4.2 制动钳体的优化设计 32
5.4.3制动钳支架的优化设计 33
5.5 本章小结 33
致 谢 36
参考文献 37
第一章 绪论
1.1 课题研究的目的及意义
随着社会的不断发展进步,普通轿车的需求量日益增高,已成为人们日常生活用品之一,制动系统是轿车不可缺少的一部分,而制动器是制动系统中的一个重要部分。现在汽车行业中制动器大都是摩擦式的,一般鼓式和盘式两类。盘式制动器因为能够在高速制动时迅速制动,散热效果好并且有好的制动效能稳定性,所以在轿车行业中盘式被普遍使用[1]。因此了解并且掌握盘式制动器的结构设计及优化对日后我们从事相关行业有非常大的帮助。
随着现代技术的不断革新,轿车的速度也不断得到提升,如果制动系统不能得到更新发展,轿车的安全系数将会下滑,可能会危急驾驶员的生命财产安全,因此在此基础上人们在制动系统上又增加了ABS制动防抱死系统。它能明显改善汽车在紧急制动情况下的操控性和稳定性,减少产生侧滑、甩尾等危险情况的发生;能减少车轮在不理想路面上紧急制动浮滑的可能和抱死的情况,在缩短制动距离方面也很有效果并且可以降低轮胎的磨损量[2]。在这个人们对轿车的安全性和可靠性要求越来越高的大背景下,了解ABS的结构组成和工作原理已经至关重要。
由上述可见在这个对汽车安全问题越来越看重的社会背景下,ABS防抱死系统在汽车方面只会越来越普及,那么基于ABS的基础上设计盘式制动器更符合现实的要求。在本次课题的制作过程中,不仅能够培养我正确的研究方法,还加强了对AUTOCAD,PRO/E,有限元等软件的使用技巧,在工程材料、机械设计、汽车构造等方面也得到一些认识,以及在资料检索、英文翻译等方面也得到了训练。
1.2 国内外研究现状及发展方向
1.2.1 国外研究现状和发展方向
国外对盘式制动器的设计和性能研究起步早,并且发展迅速。在八十年代国外就对制动系统做出了相关的介绍并对其分析,并且对盘式制动器的工作过程和安装方法和如何使用等都做了很详细的介绍,国外的制动设计理论在这个时候就已经成熟[3]。并且现在利用现代化软件对制动器进行设计与研究的情况也越来越普遍。盘式制动器在国外发展较快,相对国内来说,有许多先进理论,这对国内的发展也有很重要的参考意义。由于国外对盘式制动器的研究已经相对成熟,所以国外对盘式制动器研究的相关文献有很多,包含很多方面,大多数为模态分析、噪声分析和热应力分析。虽然国外对盘式制动器的研究已经很成熟了,但因为汽车行业竞争激烈,未来还是会继续对制动器进行深入研究使之得到更新发展[4]。
目前国外都是使用计算机来模拟,制动器各种方向的研究分析基本都可以采用三维有限元模型来模拟实际情况下的各种工况,比如热应力、模态等等都能采用有限元的来进行分析研究。目前国外对制动器轻量化设计、振动问题、热机耦合、模态共振等等分析都已经很多了,所以对制动器进行静应力分析来研究制动器结构强度和刚度就很有必要了[5]。

版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑,转载请保留链接: www.hbsrm.com/jxgc/zdh/1430.html

好棒文