摘 要

制动系统主要是用于确保汽车的行车安全的装置，相关的法规和制造标准对制动器的设计提出了细致的要求，本文依据这些设计标准和本次毕业设计的任务书中的要求，主要对东风AX7汽车的制动器进行了设计。

总结制动器的作用，参考其设计要点，在各项参数中选择最合适的参数来进行设计计算是本次设计的出发点。同时本文还对各种不同型式的制动器进行的对比分析，在综合考虑了制动器的性能，制造难度和生产成本等问题后采取了择优选择，以此来最终确定前后轮制动器的形式。本文对制动器的选型，设计取值和计算的内容进行了较为详细的说明。

本文还利用ABAQUS软件对制动器的制动过程的数值模拟分析，得出了相应的结论。

关键词：盘式制动器；制动盘；制动钳；模拟分析

Abstract

Braking system is mainly used to ensure that the car driving safety devices, the relevant laws and regulations and manufacturing standards on the design of the brake made a detailed request, this paper based on these design standards and the graduation design task book requirements, Dongfeng AX7 car brakes were designed.

Summarize the role of the brake, with reference to its design points, in the parameters of the most appropriate parameters to design and design is the starting point for this design. At the same time, this paper also makes a comparative selection on the brake of various types of brakes, and takes the choice of brake after considering the performance of the brake, the difficulty of manufacturing and the production cost, so as to finally determine the form of the front and rear wheel brakes. In this paper, the selection of the brake, design values and calculation of the contents of a more detailed description.

In this paper, ABAQUS software is used to simulate the braking process of the brake, and the result are drawn.

Key words: disc brake; brake disc; brake caliper; simulation analysis

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 制动系统的基本概念 1

1.2 制动系统发展史及研究现状 1

1.2.1制动控制系统的历史 1

1.2.2制动控制系统的现状 2

1.3 课题主要内容 3

1.4 课题研究方案 4

1.5 本章小结 4

第2章 制动器方案选择 5

2.1方案选择的依据 5

2.2方案的选定 5

2.2.1制动器选择 5

2.2.2前、后轮盘式制动器选型 6

2.3本章小结 9

第3章 制动器参数的设计和计算 10

3.1制动盘直径 10

3.2制动盘厚度 10

3.3摩擦衬块的内半径R₁和外半径R₂ 10

3.4摩擦衬块面积 11

3.5制动轮缸压强 11

3.6摩擦力的计算和摩擦系数的验算 11

3.7制动力矩的计算和验算 12

3.8驻车制动计算 13

3.9本章小结 14

第4章 制动器的主要零部件的结构设计 16

4.1制动盘 16

4.2制动钳 16

4.3制动块 16

4.4摩擦材料 17

4.5制动器间隙的调整方法及相应机构 17

4.6本章小结 17

第5章 制动过程的数值模拟 18

5.1模拟的操作过程及结果 18

5.2本章小结 27

第6章 结论 28

参考文献 29

致 谢 30

附录A 31

附录B 33

第1章 绪论

1.1 制动系统的基本概念

让处于行驶状态的汽车能够减速或者停车，让正在下坡当中的汽车能保持车速稳定，同时让已经停止行驶的汽车能维持原状不动，这些功能被人们称为汽车制动^[1]。为了能够实现上诉功能，汽车上就需要安装一套特殊的装置，使驾驶员能够在不同的道路和交通环境下运用这套装置使汽车产生一种妨碍汽车继续向前运动的力，这个力的方向应当与汽车运动的方向相反，使得汽车能够被强制制动。这种阻碍汽车运动来实现制动的外力就是制动力，它是由安装在汽车上的被称为制动系统的一套特殊装置控制的。

通常情况下，制动系统至少包含了如下的4个主要装置：

（1）供能装置：包括提供、调节制动所需能量及改善介质状态的各种部件。其中产生制动能量的部分称为制动能源。

（2）控制装置：产生制动力和控制效果的一种部件。

（3）传动装置：将制动能量传输到制动器的各个部件。

（4）制动器：产生阻碍汽车运动及运动趋势的相关汽车工作组件，也包括辅助制动的缓速装置^[2]。

1.2 制动系统发展史及研究现状

从汽车被发明开始，汽车制动系统就一直是车辆安全方面十分重要的一部分。在最近的这段时间，由于汽车制造技术的改进和汽车最高速度有很大升高，制动安全就变得越来越重要了。大量在汽车领域工作的卓越的汽车工程师对汽车制动性能方面问题进行了深入的分析和探究，为后人们铺平了道路。现在制动控制是汽车制动研究方面的主要课题，研究的内容主要包括了制动控制相关的基础理论问题和改进的技术方法，同时还不断有具有前瞻性思想和技术被人们提出和使用。

1.2.1制动控制系统的历史

起初，制动控制完全是依靠驾驶员通过少许简陋的机械装置来给制动器提供一定的力，那个时候的车辆质量一般都比较小，车速也很慢，驾驶员通过那些装置来制动可以让车停下来或者是进行减速，但伴随着汽车自己的质量开始变大，助力装置对汽车的制动来说特别的重要。也就是在这样的一个环境下，真空助力装置被人们提出并开始用。1932年生产的质量为2860kg的凯迪拉克V16车四轮采用直径419.1mm的鼓式制动器，就使用了制动踏板控制的真空助力装置。林肯公司也于1932年推出V12轿车，该车采用通过四根软索控制真空加力器的鼓式制动器^[3]。

由于工业发展十分快，科学技术的水平也在提高，在汽车方面尤其在军用汽车方面发展迅速，汽车制动也有了大量的研究进展，其中液压制动的产生可以称得上是在机械制动被人们使用多年之后的一个伟大的突破。