论文总字数：23401字

摘 要

新能源乘用车技术随着现代科学技术的发展已经成为了目前汽车行业重点研究的方向。其中，制动系统是新能源乘用车在道路上行驶安全的重要保障。在汽车的制动系统中，制动器钳体的设计显得尤为重要。它是汽车制动系统发挥其制动功能的重要保证。但是制动钳在制动时通过摩擦片直接将阻力施加在制动盘上，没有自动摩擦增力作用，制动效能低下。因此，为了更好地解决制动器钳体在设计中存在的问题，本次毕业设计提供了相关的解决方法。

本文首先介绍了制动器的基础知识，然后又着重讨论了制动器的分类，接着查阅了各种盘式制动器的参数及其各种零件的参数，依据国家对制动器设计的要求，通过已经提供的汽车参数，计算得出制动器的基本参数。再根据对制动器钳体的校核要求，对本次设计的制动器钳体进行校核。最后，在对它进行有限元分析以及确定制造加工工艺的路线，完成制动器的CAD图纸和三维建模。

本文通过将这个零件从设计到生产的流程逐一展现出来，这对实际的生产加工有着重要的指导意义。

关键词：制动器钳体；设计要求；三维建模

Abstract

With the development of the technology, the vehicles which use the new energy have become the important direction of the current automotive industry. Among them, the braking system is one of the most important guarantee of the vehicle safety when they are traveling on the road. In the braking system, the design of the brake caliper is very important. It is an important guarantee for the vehicle brake function. But the brake caliper directly makes the resistance on the braker disc by friction plate. This makes that the brake efficiency is low. Therefore, in order to solve the problom of the brake caliper design, this graduation project provides the solution.

This graduation project introduces the basics of brakes, and then focuses on the classification of the brake. Then the writer consults the parameters of various brakes. According to the national design requirements and the parameters have been provided , the writer calculated the basic parameters of the brake and then checked the brake caliper in this design. Finally, the writer carried on the projectin of finite element analysis, determined the route of production process and drew CAD drawings and the 3D models of the brake.

The article makes the important guiding significance for the actual production by introducing the design to the production.

    Keywords: brake caliper; design requirements; 3D model

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1引言 1

1.2国内外汽车制动器设计研究的概况 1

1.2.1国内研究概况 1

1.2.2国外研究概况 2

1.3课题研究的意义和目的 3

1.4本章小结 4

第二章 新能源乘用车制动器的概述 5

2.1盘式制动器的概述 5

2.2盘式制动器的构成及工作方式 6

2.2.1定钳盘式制动器 6

2.2.2浮钳盘式制动器 7

2.2.3盘式制动器的优点 7

2.3制动器钳体的功用 8

2.4制动器的设计要求 9

2.5本章小结 9

第三章 新能源乘用车制动器钳体的设计计算 10

3.1设计参数 10

3.2制动器设计计算 10

3.2.1汽车前后制动力理想分配计算 10

3.2.2前后制动力分配的基本原理 11

3.3汽车最大减速度下的制动力矩计算 14

3.3.1制动器制动力分配系数β 14

3.3.2在一定条件下的制动强度q 15

3.3.3单个后车轮制动器最大制动力矩 16

3.3.4单个前车轮制动器最大制动力矩 16

3.4盘式制动钳参数设计 16

3.4.1盘式制动器制动钳体主要结构参数关系 17

3.4.2盘式制动器最大制动力矩 17

3.4.3制动器有效制动半径 17

3.5盘式制动器钳体校核计算 19

3.5.1盘式制动器制动效能因数的校核计算 19

3.5.2盘式制动器制动力矩的校核计算 20

3.5.3盘式制动器摩擦衬块摩擦特性校核计算 20

3.6本章小结 22

第四章 制动器的三维建模 23

4.1软件介绍 23

4.2制动器零件图的三维建模 23

4.2.1制动钳的三维建模 23

4.2.2活塞的三维建模 24

4.2.3制动盘的三维建模 24

4.2.4导向销的三维建模 25

4.2.5放气螺钉的三维建模 25

4.2.6活塞罩的三维建模 25

4.2.7密封圈的三维模型 26

4.2.8消声片的三维建模 26

4.2.9防护罩的三维建模 27

4.2.10制动器装配图 27

4.3本章小结 27

第五章 制动器零部件的有限元分析 29

5.1软件介绍 29

5.2盘式制动器主要零件的有限元分析 29

5.2.1制动盘的有限元分析 29

5.2.2摩擦衬片的有限元分析 30

5.3本章小结 32

第六章 制动器钳体的制造工艺 33

6.1汽车制造工艺的概述 33

6.2制动器钳体的制造工艺 33

6.2.1生产类型和纲领 33

6.2.2加工表面分析 33

6.2.3基准的选择 34

6.2.4工艺路线的确定 34

6.3本章小结 35

第七章 总结与展望 36

7.1全文总结 36

7.2工作展望 37

参考文献 38

致谢 41

第一章 绪论

1.1引言

汽车制动性是汽车的重要性能之一，其中它包括是否可以让汽车保持合适的速度，是否可以让汽车在下坡时保持平缓，以及可以使其停在平地或者坡道等的参考标准。这之中就有许多装置安装在汽车上，让人们在日常生活中可以根据道路和交通情况，用脚踩踏板的方式来控制汽车运动的状态，而这种改变汽车运动状态的力，这就是制动力。这些装置所组成的系统，就是制动系统。这其中使汽车在行驶过程中加速或者减速的制动器，就是行车制动器和驻车制动器。

1.2国内外汽车制动器设计研究的概况

1.2.1国内研究概况

对于汽车互相之间不同的内部结构和不同型号车辆之间制动系统各有不同，中国学者对这些车辆的性能和制造原则做出了详尽的介绍。他们在汽车生产制造方面也做出了更深入的研究，取得了一定量的显著成果。这其中最具有代表性的莫过于余志生的《汽车理论》和陈家瑞《汽车构造》，这两位学者对汽车以及各个部分在书中做了详细的说明。余志生在《汽车理论》中，着重强调了车辆乘坐的舒适性和稳定性，制动系统的安全操作，制动器的结构和其安装对制动性能有着不可磨灭的作用，并提出了很多的要求。通过这些要求，确保汽车在行驶过程中的安全。在陈家瑞学者的书中，了解到了汽车中的制动系统是阻碍车辆运动以及在有运动趋势时的运动的系统，以及如今的汽车大部分使用的是摩擦盘式制动器。

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