【正文】 [1113]李和巴博的模式也得到了相當(dāng)廣。提出了第一個分析模型的一種攝動法，調(diào)查接觸的兩個滑動半平面之間的穩(wěn)定性。最早是由巴博解釋了TEI的滑動摩擦涉及供熱系統(tǒng)的機(jī)制。熱點可造成材質(zhì)的損壞和熱裂紋，并誘導(dǎo)不良的摩擦振動稱為汽車盤式制動器系統(tǒng)[36] “熱顫動”。摩擦生熱，熱變形和接觸滑動系統(tǒng)彈性接觸影響接觸壓力和溫度下的摩擦表面。有限元法 接觸滑動處于極端熱環(huán)境的系統(tǒng)，如剎車和離合器設(shè)計中的一個重要問題。關(guān)鍵詞：盤式制動器。另外，在調(diào)查的目前項目中，在熱彈性不穩(wěn)定性（ TEI）現(xiàn)象（接觸壓力和溫度的不穩(wěn)定），以及對熱彈性行為的材料性能的影響（最高溫度和接觸率摩擦表面上）進(jìn)行了研究，以方便盤式制動器系統(tǒng)的概念設(shè)計。獲得盤式制動器在反復(fù)的制動條件下熱彈性行為的數(shù)值模擬。五、主要參考文獻(xiàn) 1 汪世義 汽車氣壓盤式制動器熱一結(jié)構(gòu)耦合分析,2 王哲 盤式制動器熱應(yīng)力場仿真分析 機(jī)械研究與應(yīng)用,2013 第6期3 張磊 盤式制動器熱一結(jié)構(gòu)耦合分析及制動性能優(yōu)化,4 粱文英 基于整車匹配的盤式制動器參數(shù)化設(shè)計與優(yōu)化, 5 王倫國，孫昌國，劉杰 新型防抱死制動系統(tǒng)(E—ABS)的應(yīng)用研究, 6 劉佩佩 CAE 工程分析技術(shù) .7 張預(yù)南 汽車防抱死制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、原理與維修[M]. 北京:中國 物質(zhì)出版社8 潘旭峰 現(xiàn)在汽車電子技術(shù)[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,19989 , , , . Disc brake squeal characterization through simplified test rigs. Mechanical Systems and Signal Processing,2009,23:25902607.10 JiHoon Choi, In Lee. Finite element analysis of transient thermoelastic behaviors in disk ,2002,257:4758.11 Anderson A. E., Knapp R. A.. Hot spotting in automotive friction systems[J]. Wear, 1990,135:31933712 董輝編 汽車電子技術(shù)與傳感器[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,199513 Zagrodzki P．Numerical Analysis of Temperature Fields and Thermal Stresses in the Friction Discs of a Multidisc Wet Clutch Wear，1985，101(3)：255271． 指導(dǎo)教師審閱簽字： 年 月 日 附錄3 附錄3盤式制動器瞬態(tài)熱彈性有限元分析摘要:采用有限元方法進(jìn)行瞬態(tài)分析，分析盤式制動器與摩擦生熱的熱彈性接觸問題。當(dāng)前汽車ABS防抱死系統(tǒng)的種類繁多,維修人員對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的ABS進(jìn)行維修時總是出現(xiàn)這樣或那樣的問題，維修的水平也有限，經(jīng)常容易忽略關(guān)鍵性的東西。用故障測試儀器讀取故障碼時可能是由于連接不良或臟污所致而不是元件失效，使我們的判斷錯誤。目前的ABS防抱死系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，它的故障基本上可分為電路故障、機(jī)械故障及外來干擾等三大類。例如:盤式制動器的輕量化設(shè)計，汽車液壓盤式制動器設(shè)計研究通風(fēng)盤式制動器熱一機(jī)耦合理論建模與分析，通風(fēng)盤式制動器的熱抖動現(xiàn)象仿真分析，通風(fēng)盤式制動器的壽命預(yù)測分析，盤式制動器的尖叫仿真分析等。 存在問題盤式制動器的制動過程是一個復(fù)雜的多種物理場相互耦合作用過程。非線性的系統(tǒng)能取得更好的控制效果。對汽車防抱死制動系統(tǒng)分別應(yīng)用PID控制方法和Fuzzy—PID控制方法進(jìn)行仿真對比試驗。 針對目前所采用的傳統(tǒng)ABS控制系統(tǒng)，提出一種全新的E—ABS系統(tǒng)，使汽車剎車的響應(yīng)速度明顯加快，進(jìn)一步加強(qiáng)了汽車的行駛安全性。簡單實用，適合于防抱死這種變工況、非線性的系統(tǒng)。遵循一定的控制規(guī)則。 6)制動響應(yīng)時間短。系統(tǒng)耐久性能良好； 5)易于改進(jìn)。E—ABS不同于傳統(tǒng)的ABS防抱死制動系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的ABS相比具有以下優(yōu)點： 1)因其傳遞的是電，而不是液壓油或壓縮空氣，省去了傳統(tǒng)制動系統(tǒng)中的制動油箱、制動主缸、助力裝置、液壓閥、復(fù)雜的管路系統(tǒng)等部件．使整車的質(zhì)量降低． 2)無制動液。 研究主要成果 汽車防抱死制動系統(tǒng)的出現(xiàn)從根本上解決了汽車在制動過程中的車輪抱死問題它的基本功能就是通過傳感器感知車輪每一瞬時的運動狀態(tài)，并根據(jù)其運動狀態(tài)相應(yīng)地調(diào)節(jié)制動器制動力矩的大小以避免出現(xiàn)車輪的抱死現(xiàn)象則會使汽車的制動性能得到改善，達(dá)到最佳狀態(tài)，從而提高了汽車安全性，有效減少了交通事故即而又出現(xiàn)了ABS的改進(jìn)系統(tǒng)，比如新型防抱死制動系統(tǒng)（EABS）。國外對汽車盤式制動器的研究時間比較早，二十世紀(jì)中期就已經(jīng)開始運用CAD/CAE進(jìn)行輔助設(shè)計，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，現(xiàn)在基于計算機(jī)模擬對盤式制動器技術(shù)研究已經(jīng)非常成熟。盤式制動器是一種常用的制動裝置，廣泛應(yīng)用于交通運輸、礦山開采等領(lǐng)域，同時，它也是一種經(jīng)濟(jì)、高效的扭矩加載裝置，隨著盤式制動器應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展，國內(nèi)外學(xué)者針對其工作性能也進(jìn)行了大量的研究和探索。因此對盤式制動器的研究具有重要的意義。制動器作為制動系統(tǒng)的核心部件,其制動性能直接影響汽車安全。 研究工作進(jìn)度 第 14 周：閱讀資料，掌握相關(guān)結(jié)構(gòu)和設(shè)計方法，完成開題報告、文獻(xiàn)綜述和外文翻譯；準(zhǔn)備開題。然后閱讀大量相關(guān)文獻(xiàn)資料,包括汽車設(shè)計、汽車構(gòu)造、汽車?yán)碚?、制造工藝學(xué)等專業(yè)性書籍和報刊來明白如何進(jìn)行設(shè)計。同時，通過這次畢業(yè)設(shè)計，培養(yǎng)自己的工程和實踐意識，加強(qiáng)自己的設(shè)計能力！ 研究的基本內(nèi)容，擬解決的主要問題 本次設(shè)計任務(wù)是SQR6468輕型客車前（盤式）制動器的設(shè)計。隨著我國公路交通條件的改善，高等級公路的發(fā)展，新法則的要求的實施，車輛性能的不斷提高，車速不斷提高，人們出行也更加追求快捷與舒適乘車方式。目前大部分轎車、SUV及皮卡（湖南長豐、江鈴皮卡）等采用前盤后鼓式混合制動器。生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本，就采用了前輪盤式制動，后輪鼓式制動的混合匹配方式。1）在轎車、微型車、輕卡、SUV及皮卡方面：在從經(jīng)濟(jì)與實用的角度出發(fā)，一般采用了混合的制動形式，即前車輪盤式制動，后車輪鼓式制動。國內(nèi)汽車盤式制動器應(yīng)用情況隨著我國汽車工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，特別是轎車工業(yè)的發(fā)展，合資企業(yè)的引進(jìn)，國外先進(jìn)技術(shù)的進(jìn)入，汽車上采應(yīng)用盤式制動器配置才逐步在我國形成規(guī)模。⑦能方便地實現(xiàn)制動器摩損報警，以便于工作及時更換摩擦片。⑥易于構(gòu)成多回路制動驅(qū)動系統(tǒng)，使系統(tǒng)有較好的可靠性和安全性。同時在制動盤上鑄有加強(qiáng)筋，以提高制動盤的強(qiáng)度和鑄造的工藝性能。④制動盤與摩擦塊的間隙?。ǎ?，這就縮短了活塞的操作時間，并使制驅(qū)動機(jī)構(gòu)的力傳動比有增大的可能。②在輸出同樣大小的制動力矩的條件下，盤式動器的質(zhì)量和外形尺寸要比鼓式制動器的小。在轎車領(lǐng)域中，盤式制動有逐漸取代鼓式制動的趨向。盤式制動盤直接裸露在空氣中，散熱性很好。鼓式制動器，由于散熱性能差，在制動過程中會聚集大量的熱量。特別是高負(fù)載時耐高溫性能好，制動效果穩(wěn)定，熱穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性好。制動器發(fā)展作為消費者安全系數(shù)息息相關(guān)零部件在未來汽車零部件發(fā)展的歷程中占據(jù)舉足輕重的位置。現(xiàn)代汽車氣壓式盤式制動器 在中國汽車安全標(biāo)準(zhǔn)不斷強(qiáng)化的背景下，乘用及商用車制動系統(tǒng)開始向盤式制動器過渡，同時ABS也開始由中高級乘用車向經(jīng)濟(jì)型乘用車及商用車普及。感謝母校燕山大學(xué)，在這里學(xué)術(shù)環(huán)境優(yōu)良，在這里有老師對我們的悉心栽培，有同學(xué)間的真摯友誼，這都會是我們值得銘記一生的珍貴記憶！37附錄1 附錄1燕山大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計開題報告課題名稱: SQR6468輕型客車前（盤式）制動器 學(xué)院（系）： 機(jī)械工程系 年級專業(yè)： 10級車輛工程 學(xué)生姓名： 某某某 指導(dǎo)教師： 某某某 完成日期： 綜述本課題國內(nèi)外研究動態(tài)，說明選題的依據(jù)和意義汽車盤式制動器又稱為碟式制動器，顧名思義是取其形狀而得名。本文從制動系統(tǒng)的計算到盤式制動器的設(shè)計及軟件CAXA、CATIA應(yīng)用方法和最后論文修改定稿都得到了他們的幫助。 因為合作，所以更強(qiáng)。在這個過程中，某某某老師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、精益求精的態(tài)度深深地影響著我，他幽默風(fēng)趣的指導(dǎo)方式使我們在輕松愉悅的氛圍中領(lǐng)悟知識、學(xué)會設(shè)計。因為認(rèn)真，所以嚴(yán)謹(jǐn)。這是最完整和詳盡的制動器零件工程圖，是將所設(shè)計的盤式制動器由圖紙轉(zhuǎn)化為實物的重要橋梁。通過盤式制動器裝配圖的審閱，拆畫零件圖。通過查閱汽車維修手冊，機(jī)械設(shè)計手冊和相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，參照盤式制動器的實物，量取其必要的尺寸，最終完成盤式制動器總成的裝配圖。應(yīng)用CATIA軟件進(jìn)行三維建模，設(shè)計盤式制動器結(jié)構(gòu)的同時，既考慮了制動器的工作狀況，也考慮了制造工藝的合理性。本次畢業(yè)設(shè)計主要針對汽車前輪盤式制動器的設(shè)計，先進(jìn)行了制動系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的計算，然后進(jìn)行了盤式制動器的三維建模工作，最后繪制了盤式制動器總成的二維裝配圖和零件圖。通過這三項計算校核，可以判定制動襯塊的磨損特性符合設(shè)計要求.結(jié)論 結(jié)論汽車的制動系統(tǒng)性能優(yōu)良是行車安全、減少交通事故的重要保證。f1，符合制動力矩要求。但當(dāng)m小，即扇形的徑向?qū)挾冗^大，[15]襯塊摩擦表面在不同半徑處的滑磨速度相差太大，磨損將不均勻，因而單位壓力分布將不均勻，則上述計算方法失效[11]。在任一單元面積只RdR上的摩擦力對制動盤中心的力矩為，式中q為襯塊與制動盤之間的單位面積上的壓力，[14]則單側(cè)制動塊作用于制動盤上的制動力 （410）單側(cè)襯塊給予制動盤的總摩擦力為 （ 411）得有效半徑為： 令，則有：=因，故。 圖42鉗盤式制動器的作用半徑計算用圖如圖42所示，平均半徑為=。由=*482*15=81211J〉可知，制動器的熱容量符合溫升核算的要求。K)；ch——與制動盤相連的受熱金屬件的比熱容； ——制動盤的溫升(一次由=30km／h到完全停車的強(qiáng)烈制動,溫升不應(yīng)超過15℃)；L1——滿載汽車制動時由動能轉(zhuǎn)變的熱能，因制動過程迅速，可以認(rèn)為制后制動器，即 （47） （48）式中：ma——滿載汽車總質(zhì)量；va——汽車制動時的初速度，可??；——汽車制動器制動力分配系數(shù)。應(yīng)核算制動器的熱容量和溫升是否滿足如下條件： （46）式中： md——各制動盤的總質(zhì)量； mh——與各制動盤相連的受熱金屬件(如輪轂、輪輻、輪輞、制動鉗體等)的總質(zhì)量；cd——制動盤材料的比熱容，對鑄鐵c=482J／(kg比能量耗散率過高，不僅會加速制動襯片(襯塊)的磨損[12]，而且可能引起制動鼓或盤的龜裂[13]。在緊急制動到時，并可近似地認(rèn)為，則有 （4－4） （4－5） ／mm2為宜，但當(dāng)制動初速度低于式下面所規(guī)定的值時，／mm2。比能量耗散率又稱為單位功負(fù)荷或能量負(fù)荷，它表示單位摩擦面積在單位時間內(nèi)耗散的能量，其單位為W／mm2。能量負(fù)荷愈大，則襯塊的磨損愈嚴(yán)重。此時由于在短時間內(nèi)熱量來不及逸散到大氣中，致使制動器溫度升高。汽車的制動過程是將其機(jī)械能(動能、勢能)的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷纳⒌倪^程。33第4章 盤式制動器的校核計算 第4章 盤式制動器的校核計算 摩擦襯塊的磨損特性計算摩擦襯塊的磨損，與摩擦副的材質(zhì)、表面加工情況、溫度、壓力以及相對滑磨速度等多種因素有關(guān)，因此在理論上要精確計算磨損性能是困難的。應(yīng)用CATIA軟件進(jìn)行制動器結(jié)構(gòu)的三維造型建模與盤式制動器的實體結(jié)構(gòu)相似度較高。 圖35 制動鉗支架建模造型圖 盤式制動器總成裝配圖 圖36 盤式制動器建模造型圖在CATIA裝配環(huán)境中，將先前已經(jīng)建好的制動盤、制動鉗、制動襯塊、制動鉗支架、放氣螺釘及導(dǎo)向銷等零件體按照盤式制動器總成的相對位置關(guān)系進(jìn)行裝配，最終得到的盤式制動器總成裝配效果圖，如圖36所示。制動鉗支架的主要尺寸如表34所示。內(nèi)外制動襯塊用止動彈簧卡在制動鉗支架上，可以軸向移動但不許上下竄動。 在CATIA軟件中，對制動鉗進(jìn)行三維建模，得到的效果如圖34所示。鉗口寬度的確定主要考慮制動盤的厚度與摩擦襯塊的厚度之和以及必要的運動間隙。該材料力學(xué)性能較高，具有耐高溫和減震性能。 圖33 制動襯塊建模造型圖 制動鉗為確保汽車良好的制動性，對制動鉗的性能要求不斷提高，現(xiàn)代汽車制動技術(shù)要求制動鉗應(yīng)具有耐高溫、制動平穩(wěn)高效、