摘 要

汽车制动系统作为汽车底盘四大系统之一，重要性非常之大，其性能的好坏是直接关系到驾驶员的人身安全。有关资料证明，40%的道路交通事故与汽车的制动性能失效相关，其中10%的道路交通事故是由于紧急刹车时发生侧滑或偏移，使车辆丧失操作稳定性而造成的^[1]。随着高速公路遍及全国四通八达、车流量增长迅速，人们迫切希望购买的汽车安全可靠，所以对汽车制动系统性能提出了更高的要求。可靠的制动系统对保证驾驶员及乘客的人身安全、保障交通道路通畅、维护社会秩序稳定具有重要的意义。

因此本文主要目的是对东风本田CR-V前制动系统进行设计计算，从制动系统的作用及设计要求出发，对多种制动器进行了对比，分析其各自的特点与不足之处，参考所搜集的关于东风本田CR-V的整车参数，进行计算分析，方案确定，以及校核验证，选用了浮钳盘式制动器作为东风本田CR-V的前制动器，制动盘采用通风盘式，并绘制出了前轮制动系统的三维模型和二维图。

本文的特色是综合运用所学专业理论和实践知识，掌握设计一般规律及正确的设计思路，解决汽车设计实际问题。通过制动系统设计，考虑实际制造工艺，使用性能，经济性能和安全问题，利用CAD，CATIA等软件进行绘图及优化，从而锻炼与提升个人的专业设计能力。

关键词：通风盘式制动器；制动系统的设计；建模；仿真分析

Abstract

As one of the four systems of vehicle chassis, the brake system is of great importance, and its performance is directly related to the safety of automobile driving. Nowadays, traffic accidents happen frequently in our life. Relevant data prove that 40 % road traffic accidents are related to the failure of braking performance, among which 10 % road traffic accidents are caused by sideslip or offset when emergency braking occurs, which leads to the loss of operation stability of vehicles^[1]. With the rapid development of transportation and the increasing density of traffic, the demands for safety and reliability of automobile brake system are becoming higher and higher. The reliable braking system is of great significance to ensure the safety of drivers and passengers, to ensure the road unobstructed and to maintain the society orderly and stable.

Therefore, the main purpose of this paper is to design and calculate the front brake system of Dongfeng Honda CR-V. First of all, the function and design requirements of the braking system needs to be understood. Then the advantages and disadvantages of various style brakes are compared. Finally, according to the collected vehicle parameters, the scheme is calculated, analyzed and verified. It is concluded that the floating caliper disc brake is used in the front wheels of the car. The three-dimensional model and two-dimensional diagram of the front wheel braking system are drawn.

The feature of this article is to comprehensively apply the professional theories and practical knowledge, master the general design rules and correct design ideas, and solve the practical problems of automobile design. It is of great significance for cultivating ability that can analyze the structural performance of automobiles and assemblies, and rationally select the design scheme and parameters. Through the design of the brake system, it is necessary to consider the actual manufacturing process, using performance, economic performance and safety problems. Using CAD, CATIA and other software to draw and optimize also can train and enhance the professional design ability of individuals.

Key Words: ventilated disc brake；brake system designing；modeling；Simulation analysis

目 录

第一章 绪论 1

1.1课题研究的目的及意义 1

1.2制动器在国内外的现状及发展趋势 2

第二章 制动器的结构形式及选择 4

2.1制动系统的基本概念 4

2.2制动系统的要求 4

2.3制动器的结构形式及选择 5

2.3.1制动器的种类 5

2.3.2盘式制动器的结构形式 5

2.3.3盘式制动器的选择 7

第三章 盘式制动器的设计计算 8

3.1东风本田CR-V整车基本参数 8

3.2盘式制动器主要参数的计算 8

3.2.1制动力及其分配系数 8

3.2.2同步附着系数 9

3.2.3制动强度和附着系数利用率 9

3.2.4制动器最大制动力矩 10

3.3盘式制动器制动盘的设计 11

3.3.1制动盘直径 11

3.3.2制动盘厚度 11

3.4盘式制动器制动块设计 12

3.4.1摩擦衬块的外半径、内半径与厚度 12

3.4.2摩擦衬块的有效半径 14

3.4.3摩擦衬块工作面积 14

3.4.4摩擦衬块摩擦系数 15

3.5摩擦衬块的磨损特性计算 16

3.6制动器的热容量和温升核算 17

第四章 液压制动驱动机构的设计计算 19

4.1制动轮缸直径与工作容积 19

4.2制动主缸直径与工作容积 20

4.3制动踏板力与踏板行程 21

第五章 CATIA构建三维图 23

5.1制动器主要零部件绘制 23

5.2制动器装配图绘制 24

5.3制动系统的装配 24

第六章 制动器有限元分析 25

6.1前期准备 25

6.2分析过程 25

6.3分析结果 29

第七章 总结 30

参考文献 31

致 谢 32

第一章 绪论

1.1课题研究的目的及意义

汽车——是一个在当今社会早已不陌生的词语，是现代交通工具中使用最普遍，也是最方便的交通工具。从19世纪末的诞生至今，汽车工业经历了从无到有，并以惊人的发展速度不断地扩大，谱写了人类近现代文明史的辉煌篇章。与此同时，交通运输业也得到迅速发展，车流密度也日益增大，因此人们对于汽车制动系统安全性、可靠性的要求也越来越高，可靠的制动系统对保证驾驶员及乘客的人身安全、保障交通道路通畅、维护社会秩序稳定具有重要的意义^[2]。

汽车底盘可分为四个部分，如图1.1所示，制动系统作为其中之一，其重要性可想而知，该系统对汽车运动起到了限制约束的作用，目前各类车辆所用的制动器有盘式和鼓式两大类之分。东风本田CR-V前刹是采用通风盘式制动器。盘式制动器以其自身的诸多闪光点，已登上新时代的舞台，并将慢慢地取代传统制动器。当前，在各种新开发的车型上，盘式制动器都会被优先考虑，并且前后轮均安装盘式制动器的新车型也不断增加，之前一度流行的前盘后鼓的配置也正逐渐被取代。

图1.1 汽车底盘四大系统