基于UG NX的轿车制动系统三维数字化设计

 2023-01-08 10:01

论文总字数:17777字

摘 要

本文根据汽车的详细数据设计了盘式制动系统。系统主要用于汽车制动,以盘式制动为核心,制动的型号规格由汽车型号和数据确定,实现汽车的制动需求。

本文详细讨论了汽车制动系统的基本原理,并提出了该系统的总体组成。制动盘、活塞环等部件采用模块化设计的思路进行设计。为了使系统更加实用,采用了双回路制动主缸。

盘式制动器的试验研究表明,主要部件及其检查符合设计要求,制动系统可以正常工作。实验结果表明,该制动系统在稳定性和实时性能等方面均能满足制动要求。

关键词:盘式制动器;UG软件;制动参数

Abstract

In this paper, the disc brake system is designed according to the detailed data of automobile. The system is mainly used for the braking of automobile, the system adopts disc brake as the core, the type and specification of brake are determined by the model and data of automobile, and the braking needs of automobile are realized.

In this paper, the basic principle of automobile braking system is discussed in detail, and the overall composition of the system is put forward. The parts of brake disc, piston ring and so on are designed by using modular design idea. In order to make the system more practical, the double-loop brake main cylinder is adopted.

The experimental study of disc brake shows that the main parts and their checking meet the design requirements and the brake system can work normally. The experimental results show that the braking system can meet the braking requirements in terms of stability and real-time performance.

Key Words: Drum brakes,UG software,Braking parameters

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1制动系统设计的意义 1

1.2 盘式制动器技术研究进展和现状 1

1.3本文的设计要求及任务 2

第二章 制动系统总体设计 3

2.1汽车制动系统的简介 3

2.1.1制动系统的作用 3

2.1.2制动系统的组成 3

2.1.3制动系统的原理 3

2.1.4制动主缸的结构及工作过程 4

2.1.5制动系统的分类 5

2.1.6选择盘式制动器的理由 6

2.1.7盘式制动器的主要缺点 7

2.1.8盘式制动器的设计步骤 7

2.2制动器主要零件的结构设计 7

2..2.1制动盘 7

2.2.2制动钳 7

2.2.3制动块 8

2.2.4摩擦材料 8

2.2.5 盘式制动器间隙的调整方法及相应机构 8

2..2.6制动驱动机构的结构型式选择与设计计算 8

第三章 制动系主要参数分析及选择 10

3.1汽车参数计算 10

3.1.1汽车的基本参数 10

3.2制动系的主要参数及其选择 11

3.2.1 制动力与制动力分配系数 11

3.2.2 制动器最大制动力矩 12

3.2.3 制动器因数 12

3.3 盘式制动器的结构参数与摩擦系数的确定 12

3.3.1制动盘直径D 12

3.3.2 制动盘厚度h 12

3.3.3 摩擦衬块外半径R2、内半径R1与厚度b 13

3.3.4 制动衬块工作面积A 13

3.3.5 摩擦衬块摩擦系数f 13

3.4 制动衬块的设计计算 14

3.5 摩擦衬块磨损特性的计算 14

第四章 三维图与装配图 16

4.1模型的建立 16

4.2零件图与装配图 20

第五章 总 结 22

致 谢 23

参考文献 24

第一章 绪 论

1.1制动系统设计的意义

随着我国道路交通事业的迅猛发展和新能源汽车产品行业的迅速发展壮大。出现更多的道路交通事故。因此,保证行车安全已经逐渐成为如今新能源汽车的设计中一项重要且艰难的工作,而汽车制动器则被视为新能源汽车制动系统中最一个重要的主动安全控制装置,其质量和性能的要求也在提高。

近年来,世界上对于汽车制动系统的研究与其改进工作的主要重点绝大多数都是集中于通过有效地控制汽车的刹车时间和行驶过程。比如 abs 技术等。而对于刹时装置自身的设计有所忽视。然而,对于汽车制动系统全过程的管理和控制效果最终需要通过摩擦式制动器的应用来完成。现代汽车普遍使用的摩擦式制动器在其工作原理和性能上也是整个制动体系中最重要确定的一个影响因素,所以改进摩擦式制动器在其结构设计和性能上尤为重要。

制动器的工作环境比较复杂,影响工作的因素很多,有很多都是不能在实验室模拟出来的。进行研究工作都会耗费巨额的时间和精力,特别是处于产品开发的关键时期。但是随着现代计算机科学和技术的进步,很多软件都能实现对制动系统的现场模拟。

1.2 盘式制动器技术研究进展和现状

一直以来,为了让盘式制动器的特殊性和优势能够得到较大程度的利用和充分发挥,克服其主要缺陷的研究工作和技术改善的工作从未暂时停。,尤其特别是对盘式制动器的具体工作流程和特殊性能的分析研究更加值得我们所重视。这些研究工作中的重心就是考虑到了制动器的结构及实际应用因子等对制动器性能的影响,最终也获得了一些重要研究成果,得到了一些有效、可行的改善措施,一定的程度上增强了制动器的质量。

1997年,有人首次提出了一种"电控自增力盘式制动器"的总体设计方案,该盘式制动器主要是通过传统的机械运动方法控制驱动盘式制动器的自增力,制动效能因数的变化幅度大约为2~6。应用一套电控机械设备装置可以调整领蹄的支撑位置来提升制动器的制动效能参,,以及补偿因摩擦物材料的发热衰退引起的摩擦系数下降。这种制动器在达到同样的制动力矩时所需要的输入力约为盘式制动器的1/7。该系统中的控制设备可以让每个制动器单独地工作,从而大大提高了汽车行车时的安全性,另外汽车驾驶和操作的舒适度也得到了提高,但仍然会遇到一些问题,诸如系统复杂、能源消耗、高成本、维修困难等。

1999年,又有人为我们提了一种新型的四蹄八片(块)式制动器,这种新型制动器是通过合理地对其结构和摩擦系数进行匹配和设计,制动效能的因数得到了一定的提高,同时制动效能的因数对于摩擦系数的灵敏度和反应性也都可以得到适当的改善,这就从一定的程度上大大改善了制动效能的平衡和稳定。

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