【正文】 h5pDx2zVkum amp。ksv*3t nGK8!z89Am YWpazadNuKNamp。 qYpEh5pDx2zVkumamp。 UE9aQGn8xp$Ramp。 6a*CZ7H$dq8Kqqf HVZFedswSyXTyamp。最后感謝汽車系全體老師，是你們的辛勤工作使我度過了人生最有意義的四年。 設(shè)計的過程中遇到了許多問題，在 廣大老師和同學(xué)的大力支持和幫助 下得以 順利完成 ， 讓我受益匪淺 ， 在此我對張老師表示衷心的感謝。 27 致 謝 經(jīng)過兩個多月的努力，終于完成了畢業(yè)設(shè)計。 總的來說，經(jīng)過畢業(yè)前設(shè)計作業(yè)，我無論是專業(yè)理論知識（特別是制動器）、軟件操作應(yīng)用上，還是機(jī)械設(shè)計方面都取得長足的進(jìn)步，同時它也鍛煉了我全面的思考協(xié)調(diào)能力。 虛心請教 :學(xué)高為師，我的指導(dǎo)老師在本專業(yè)上都具有較深的造詣，我所遇到的問題，只要經(jīng)他一點(diǎn)即通。而在解決這些問題的工程中，我的綜合知識和整體規(guī)劃協(xié)調(diào)能力也不知不覺得增強(qiáng)了。我想每一個設(shè)計人都必須考慮的一個核心問題。本次設(shè)計也是一個理論聯(lián)系實際的實踐。 實踐出真知 :學(xué)以致用，這是大家所共同期望的。經(jīng)過兩個多 月的努力，今天終于把盤式制動器設(shè)計完成了，心情十分高興。 圖 制動鉗的位置對輪轂軸承載荷的影響 25 （ a）制動鉗位于車軸前；（ b）制動鉗位于車軸后 1─車輪； 2 ─制動盤； 3 ─輪轂 Z ─路面法向反力； FB ─制動力； P ─ FB與 Z的合力及相應(yīng)的支撐反力； ,fF ， fF ─制動稱塊對制動盤的摩擦反力及相應(yīng)的支撐反力； Q─輪轂軸承的徑向合力 完成裝配 當(dāng)組成制動器的各實體零件都設(shè)計好生成了零件實體文件以后，就可以按照設(shè)計要求在 Pro/E 的裝配環(huán)境中進(jìn)行裝配（把設(shè)計好的各零件按照 Pro/E 規(guī)定的約束方式裝配在一起，形成制動器部件）。 圖 制動鉗 在 Pro/e 菜單欄中單擊（工具 /參數(shù)），將彈出參數(shù)對話框，添加參數(shù)，如下圖 23 圖 制動鉗參數(shù) 在 Pro/e 菜單欄中依次單擊（工具 /關(guān)系），將彈出關(guān)系對話框，添加以下關(guān)系式 ZDQNWR=canshu ZDQJ=80 ZDQLKJ=60 ZDQLKD=4 ZDQNR=2/3*(ZDQNWR10) ZDQLKW=ZDQNWR5 ZDQWR=ZDQNWR+20 ZDQNKH= ZDQH=ZDQNKH+40 ZJKR=ZDQNWRZDQNR10 ZJKW=ZDQNR YGG=70 YGNG=YGG10 YGWD=2*ZJKR YGND=YGWD20 YGK=8 其中制動鉗： ZDQJ 為制動鉗角， ZDQLKJ 為制動鉗螺孔角， ZDQLKD 為制動鉗螺孔直徑，ZDQNR 為制動鉗內(nèi)半徑， ZDQNWR 為制動鉗內(nèi)外半徑， ZDQLKW 為制動鉗螺孔位置， ZDQWR 為制動鉗外半徑， ZDQNKH 為制動鉗內(nèi)孔厚， ZJKW 為中間孔外半徑， YGG 為油缸高， YGNG 為油缸內(nèi)高， YGWD 為油缸外直徑， YGND 為油缸內(nèi)直徑， YGK 為油缸孔。輪缸直徑 d 應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸系列中選取，詳見 GB7524— 87附錄 B 表 B2。 制動器輪鋼直徑的計算 制動輪缸對制動蹄 (塊 )施加的張開 力 Fo與輪缸直徑 d和制動管路壓力 p的關(guān) 22 系為 )/(40 pFd ?? () 制動管路壓力一般不超過 10— 12MPa，對盤式制動器可更高。制動鉗體要有高的強(qiáng)度和剛度。 （ ） 制動襯塊單位面積占有的汽車質(zhì)量 m=1900/87/8=，在推薦范圍內(nèi)。 ②摩擦襯塊的工作面積 A 在確定盤式制動器制動襯塊工作面積 A時，根據(jù)制動襯塊單位面積占有的汽車質(zhì)量，推薦在 — 。因為如果比值偏大，工作時摩擦襯塊外緣與內(nèi)緣的圓周速度相差較大，則其磨損就會不均勻，接觸面積將減少，最終會導(dǎo)致制動力矩變化大。（關(guān)系式輸入后如圖所示） 圖 制動盤關(guān)系式 制動塊 （ 1）尺寸設(shè)計 活塞應(yīng)能壓住盡量多的制動塊面積，以免 襯塊發(fā)生卷角而引起尖叫聲。 作為一 款運(yùn)動版 SUV，為了節(jié)省成本，減少加工工序和工作量，我選用實心的制動盤，厚度為 h=15mm，這種制動盤可以滿足制動要求。制動盤可以做成實心的，或者為了散熱通風(fēng)，降低制動工作時的溫升，又可以在制動盤的兩工作面之間鑄出通風(fēng)孔道。那么 : 制動盤直徑 D=d 75%=406 74%=300mm （ ） 式中 d──輪輞直徑， d=16 英寸 =300mm ②制動盤厚度 h 制動盤厚度 h對制動盤質(zhì)量和工作時的溫升有影響。通常，制動盤的直徑 D選擇為輪輞直徑的 70%79%，對于總質(zhì)量大于 2t 的汽車應(yīng)取上限。初步確定制動盤的結(jié)構(gòu)參數(shù)如下： 15 圖 禮帽型制動盤 ①制動盤直徑 D 制動盤直 徑 D應(yīng)盡可能取大些，這時制動盤的有效半徑得到增加，可以減小制動鉗的夾緊力，降低摩擦襯塊的單位壓力和工作溫度。我們應(yīng)該 在遵循 Pro/E 的設(shè)計規(guī)律的前提下建立各種零件的實體模型。一個特征往往有多種創(chuàng)建方法，在設(shè)計時必須考慮如何表達(dá)該特征與其它特征的關(guān)系。 零件上的特征主要通過參數(shù)和幾何約束關(guān)系來相互關(guān)聯(lián)。同時需要確定出各基本特征的尺寸。 同一種零件，結(jié)構(gòu)有一定差別的，結(jié)合程序設(shè)計的需要，也要考慮是否分別建立實體模型。制動器參數(shù)化設(shè)計系統(tǒng)以及拓?fù)鋬?yōu)化方法的應(yīng)用，對于提高減速器產(chǎn)品的設(shè)計效率和質(zhì)量具有一定積極意義。利用參數(shù)化設(shè)計手段開發(fā)的專用產(chǎn)品設(shè)計系統(tǒng)，可使設(shè)計人員從大量繁重而瑣碎的繪圖工作中解脫出來，可以大大提高設(shè)計速度，并減少信息的存儲量。因此基于某種特定產(chǎn)品對這些軟件進(jìn)行二次開發(fā)，使其具備針對性，就能夠迅速提高產(chǎn)品的設(shè)計效率。所謂參數(shù)化設(shè)計即是在設(shè)計中產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)形式是確定的，它需要根據(jù)某些具體的條件和具體的參數(shù)來決定產(chǎn)品某一結(jié)構(gòu)形式下的結(jié)構(gòu)參數(shù)，從而設(shè)計出不同規(guī)格的產(chǎn)品。通過引入 基于 Pro/E 特征的參數(shù)化造型思想，建立制動器典型的零部件模板庫，模型設(shè)計計算完成后，通過參數(shù)化驅(qū)動從而得到所需的制動器模型 課題研究方法 課題使用的研究方法是參數(shù)化設(shè)計。減速器作為機(jī)械傳動裝置應(yīng)用廣泛，其結(jié)構(gòu)的相似性與設(shè)計的重復(fù)性適合于進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計。 通過 CAD軟件的二次開發(fā)工具可以把商品化、通用化的 CAD系統(tǒng)用戶化、本地化，即以 CAD系統(tǒng)為基礎(chǔ)平臺，在軟件開發(fā)商所提供的開發(fā)環(huán)境與編程接口基礎(chǔ) 之上，根據(jù)自身的技術(shù)需要研制開發(fā)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和適合企業(yè)實際應(yīng)用的用戶化、專業(yè)化、知識化、集成化軟件，以進(jìn)一步提高產(chǎn)品研發(fā)的效率。另一方面，三維造型在可視化設(shè)計、裝配設(shè)計、加工仿真以及有限元分析等方面有著平面設(shè)計無法比擬的優(yōu)越性，是提高設(shè)計質(zhì)量的重要手段。三維造型設(shè)計取代二維 平面設(shè)計是工程設(shè)計的趨勢。隨著我國 CAD應(yīng)用工程的普及和推廣， CAD技術(shù)己在許多企業(yè)轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力。 CAD技術(shù)的應(yīng)用可以起到提高企業(yè)的設(shè)計效率、優(yōu)化設(shè)計方案、減輕技術(shù)人員的勞動強(qiáng)度、縮短設(shè)計周期等的作用，經(jīng)過多年的投入和推廣，我國 CAD技術(shù)已經(jīng)基本廣泛應(yīng)用在機(jī)械、電子、航空、建筑等行業(yè)。在參數(shù)化技術(shù)方面， 我國仍處于不斷完善二維圖形參數(shù)化技術(shù)階段，而歐美已出現(xiàn)較為成熟的三維參數(shù)化 CAD軟件系統(tǒng)，它們利用其強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢基本占領(lǐng)了國際市場和一部分國內(nèi)市場。正因為如此，才造就了今天 CAD技術(shù)的興旺與繁榮，在高速發(fā)展的現(xiàn)代化工業(yè)中起到重要的作用。它的成功應(yīng)用，為 CAD技術(shù)的發(fā)展提供了更大的空間和機(jī)遇。變量化造型的技術(shù)特點(diǎn)是保留了參數(shù)化技術(shù)基于特征、全數(shù)據(jù)相關(guān)，尺寸驅(qū)動設(shè)計修改的優(yōu)點(diǎn)，但在約束定義方面做了根本性改變。首 先，“全尺寸約束”這一硬性規(guī)定就干擾和制約著設(shè)計者創(chuàng)造力和想象力的發(fā)揮。 參數(shù)化技術(shù)的成功應(yīng)用，使它在 90年代前后幾乎成為 CAD業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)。 60年代隨著計算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，在計算機(jī)屏幕上繪圖變?yōu)榭尚校?CAD技術(shù)開始迅速發(fā)展。這一優(yōu)點(diǎn)，使得設(shè) 計更優(yōu)化，成品質(zhì)量更高，產(chǎn)品能更好地推向市場，價格也更便宜。例如，一旦工程詳圖有改變， NC（數(shù)控）工具路徑也會自動更新；組裝工程圖如有任何變動，也完全同樣反應(yīng)在整個三維模型上。所謂單一數(shù)據(jù)庫，就是工程中的資料全部來自一個庫，使得每一個獨(dú)立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個部門的。這一功能特性給工程設(shè)計者提供了在設(shè)計上從未有過的簡易和靈活。 參數(shù)化設(shè)計的相關(guān)思想包括： （ 1）參數(shù)化設(shè)計 相對于產(chǎn)品而言，我們可以把它看成幾何模型，而無論多么復(fù)雜的幾何模型，都可以分解成有限數(shù)量的構(gòu)成特征，而每一種構(gòu)成特征，都可以用有限的參數(shù)完全約束，這就是參數(shù)化的基本概念。目前參數(shù)化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于三維設(shè)計軟件中，能否實現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計也成為評價 CAD 系統(tǒng)優(yōu)劣的重要技術(shù)指標(biāo)。根據(jù)用戶需求不同，模型參數(shù)化有：二維圖形參數(shù)化、三視圖參數(shù)化和三維特征參數(shù)化等三種形式嘲。 參數(shù)化技術(shù)的研究有著漫長的歷史，而構(gòu)造基于約束的設(shè)計系統(tǒng)一直是人們追求的目標(biāo)，以使設(shè)計對象能隨著設(shè)計的不斷深入，可以逐步施加和修改約束，直至產(chǎn)生最后的形體。它不但可以應(yīng)用于工作站，而且也可以應(yīng)用到單機(jī)上。另外，它采用模塊化方式， 用戶可以根據(jù)自身的需要進(jìn)行選擇，而不必安裝所有模塊。Pro/Engineer 軟件以參數(shù)化著稱，是參數(shù)化技術(shù)的最早應(yīng)用者，在目前的三維造型軟件領(lǐng)域中占有著重要地位， Pro/Engineer 作為當(dāng)今世界機(jī)械 CAD/CAE/CAM 領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn)而得到業(yè)界的認(rèn)可和推廣，是現(xiàn)今主流的 CAD/CAM/CAE 軟件之一，特別是在國內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域占據(jù)重要位置。 未來汽車盤式制動器的發(fā)展趨勢： （ 1） 提高制動效能、防止塵污和銹蝕； （ 2）減輕重量、簡化結(jié)構(gòu)、降低成本； （ 3）電子報警和智能化系統(tǒng)的發(fā)展； （ 4）實用性更強(qiáng)與壽命更長。其提供的制動靈敏性使 EBS 系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)一些強(qiáng)而有效的控制作用，用以縮短制動距離，提高車輛的穩(wěn)定性和磨損率。這意味著不僅可以節(jié)省維修成本，還能大大縮短非運(yùn)營時間。所以盤式制動器幾乎是無需維修的，維修主要是更換磨損零件，即襯墊和盤。這樣就有一個特別的優(yōu)越性，就是可以把所有機(jī)械功能預(yù)調(diào)好的、經(jīng)過試驗的裝置提供給用戶，因而產(chǎn)品的責(zé)任有了明確規(guī)定。 結(jié)構(gòu)和成本： 盤式制動器系統(tǒng)包括盤、襯墊、缸和卡鉗，其零件數(shù)少于鼓式制動器系統(tǒng)，同類車型相比其總成的總質(zhì)量比鼓式制動器低 18%。相反，裝有鼓式制動器的汽車，為保持速度，須逐漸增加制動壓力。但在連續(xù)制動過程中，兩種制動器的差別很大。氣壓盤式制動器與傳統(tǒng)的鼓式制動器相比在制動性能等方面的有明顯的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在以下幾個方面： 制動力和安全性： 在間斷制動狀態(tài)下，鼓式與盤式制動器的制動能力相差不大。 國外盤式制動器研發(fā)情況介紹 國外汽車研發(fā)機(jī)構(gòu)經(jīng)過多年的研究和試驗，氣壓盤式制動器在主要性能方面都優(yōu)于傳統(tǒng)的鼓式制動器，并將其廣泛使用在新型的載重汽車上。目前大部分轎車 (如長城、吉利、上汽榮威、東風(fēng)風(fēng)神 )、微型車（奧拓、奇瑞 、比亞迪 F0、北斗星）、高端輕卡（東風(fēng)小霸王、江淮汽車、日本五十鈴、福田奧鈴）、 SUV 及皮卡（長城哈弗、長城皮卡）等采用前盤后鼓式混合制動器。從經(jīng)濟(jì)與實用的角度出發(fā)，生產(chǎn)廠家為了 節(jié)省成本，多采用了前輪盤式制動，后輪鼓式制動的混合匹配方式。 (2)盤式制動器的缺點(diǎn) ①難以完全防止污沉和銹蝕（封閉的多片全盤式制動器除外） ②兼作助車制動器時，所需附加的手驅(qū)動機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜 ③在制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)中必須裝用助力器 ④因為襯塊工作面積小，所以磨損快，使用壽命低，需要高材質(zhì)的襯塊 國內(nèi)外汽車盤式制動器發(fā)展?fàn)顩r 國內(nèi)汽車盤式制動器應(yīng)用情況 盤式制動器在汽車上的應(yīng)用，由于受到車輪輪轂的外形尺寸的 限制，在小型車上大量使用的是液壓盤式制動器，由于氣壓盤式制動器的制動力比液壓盤式制動器的制動力大，重型汽車所需的制動壓力較大，所以在重型車使用的是氣壓盤式制動器。 ④結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，便于維修，易于實現(xiàn)制動塊與制動盤間隙自動調(diào)整。 ②制動器無助勢作用，因此對摩擦副摩擦力附著系數(shù)變化不敏感，制動效果穩(wěn)定，另外制動器產(chǎn)生摩擦力矩與管路壓力呈線性關(guān)系，因此，盤式車輪制動器制動平順性好?；瑒鱼Q式制動器由于它結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、質(zhì)量小和耐高溫，它既滿足了制動安全實用性也具有較低的生產(chǎn)成本，得到了廣泛的應(yīng)用，所以我考慮選用滑動鉗式盤式制動器做為 SUV 的制動器。這種制動器結(jié)構(gòu)緊湊，摩擦面積大，制動力矩大，但散熱條件差， 結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，造價成本高， 故不予以采用。為增多盤數(shù)和在圓盤表面覆蓋一層石棉等摩擦材料可增大制動力矩。定圓盤通過導(dǎo)向平鍵或花鍵聯(lián)接(見鍵聯(lián)接、花鍵聯(lián)接 )于固定殼體內(nèi)，而動圓盤用導(dǎo)向平鍵或花鍵裝在制動軸上，并隨浮鉗盤式制動器示意圖： 2. 制動鉗體 塊 7 軸一起旋轉(zhuǎn)。相比于固定鉗式浮動鉗式可將油缸和活塞等精密件減去一半，造價大為降低。由于浮動鉗沒有跨越制動盤的油道或油管，減少了油液受熱機(jī)