基于ProE三維造型技術(shù)進(jìn)行盤式制動(dòng)器參數(shù)化設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

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1、 前 言 國內(nèi)汽車市場迅速發(fā)展，隨著汽車保有量的增加，帶來的安全問題也越來越引起人們的注意，而制動(dòng)系統(tǒng)則是汽車主動(dòng)安全的重要系統(tǒng)之一。因此，如何開發(fā)出高性能的制動(dòng)系統(tǒng)，為安全行駛提供保障是我們要解決的主要問題。另外，隨著汽車市場競爭的加劇，如何縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,提高設(shè)計(jì)效率，降低成本，提高產(chǎn)品的市場競爭力，已經(jīng)成為企業(yè)成功的關(guān)鍵。 制動(dòng)器是車輛的關(guān)鍵部件之一, 其性能的好壞直接影響整車性能的優(yōu)劣, 因此, 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)在整車設(shè)計(jì)中顯得相當(dāng)重要。本文詳細(xì)地闡述了各類制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)、工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)和發(fā)展前景,探討了一種結(jié)構(gòu)簡單的盤式制動(dòng)器。對制動(dòng)器的主要零件如制動(dòng)盤、制動(dòng)鉗、制動(dòng)塊、摩

2、擦襯片、活塞等進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算,從而設(shè)計(jì)出一種比較精確的制動(dòng)器。根據(jù)設(shè)計(jì)與計(jì)算用Pro/E繪制出了該制動(dòng)器的制動(dòng)盤、制動(dòng)鉗、活塞、摩擦襯塊等零件圖和裝配圖。 本課題主要完成基于Pro/E三維造型技術(shù)進(jìn)行盤式制動(dòng)器參數(shù)化設(shè)計(jì)。通過引入基于Pro/E特征的參數(shù)化造型思想，建立制動(dòng)器典型的零部件模板庫，模型設(shè)計(jì)計(jì)算完成后，通過參數(shù)化驅(qū)動(dòng)從而得到所需的制動(dòng)器模型。 參數(shù)化設(shè)計(jì)是當(dāng)前CAD技術(shù)中的一個(gè)研究熱點(diǎn)，車輛制動(dòng)器參數(shù)化設(shè)計(jì)方法的研究, 使制動(dòng)器設(shè)計(jì)的半自動(dòng)化以及制動(dòng)器性能的提高成為可能。對參數(shù)化設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行研究，對企業(yè)實(shí)現(xiàn)快速設(shè)計(jì)、提高市場競爭力具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前面向零件

3、參數(shù)化設(shè)計(jì)的研究與系統(tǒng)開發(fā)已經(jīng)取得了一定成效，但對產(chǎn)品級的參數(shù)化設(shè)計(jì)的研究比較少，缺少方法，效果也不太理想。本文深入的研究了零件參數(shù)化設(shè)計(jì)的方法，建立了基于Pro/E系統(tǒng)的盤式制動(dòng)器參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，在系統(tǒng)的開發(fā)過程中將理論研究與實(shí)際應(yīng)用緊密結(jié)合，驗(yàn)證了基于裝配約束的參數(shù)化設(shè)計(jì)方法的可行性，系統(tǒng)具備設(shè)計(jì)計(jì)算，參數(shù)化造型，系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理等功能。針對目前基于Pro/E的二次開發(fā)中普遍忽視非幾何信息的情況，系統(tǒng)還是先了對非集合信息的管理，并在此基礎(chǔ)上研究了工程圖制動(dòng)生成技術(shù)。此設(shè)計(jì)為企業(yè)面向現(xiàn)代設(shè)計(jì)與制造的產(chǎn)品數(shù)字化做了有益的探索，其開發(fā)思想可用于其他產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)的開發(fā)。 參數(shù)化設(shè)計(jì)方法具有高

4、效性、實(shí)用性的特點(diǎn)，在產(chǎn)品的系列設(shè)計(jì)、相似設(shè)計(jì)及專用Pro/E系統(tǒng)開發(fā)方面都具有較大的應(yīng)用價(jià)值。與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法相比，能夠減少重復(fù)勞動(dòng)，提高設(shè)計(jì)效率，符合現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求。 1 制動(dòng)系概述 1.1 制動(dòng)系的功能 汽車需要行駛，同時(shí)也需要能夠使行駛中的汽車減速甚至停車，而且有時(shí)能夠可靠的停車顯得更重要。要做到使行駛中的汽車減速或停車就必須產(chǎn)生一個(gè)與汽車行駛方向相反的力，才能讓行駛中的汽車減速或停車。作用在行駛汽車上的滾動(dòng)阻力、坡道阻力、空氣阻力、加速阻力等都與汽車的行駛方向相反，但是這些力的大小都是隨機(jī)的、很難控

5、制的。因此，汽車上必須設(shè)置一系列專門的裝置，以便使駕駛員能夠根據(jù)道路和交通等情況，借助以外界（主要是路面）在汽車某些部分（主要是車輪）施加一定的力，對汽車進(jìn)行一定程度的強(qiáng)制制動(dòng)，使汽車減速或停車，這一功能就是制動(dòng)系的功能，這一系列專門的裝置即為制動(dòng)系。另外，當(dāng)汽車停下來后需要可靠的停車，這也包括在坡道上的可靠停放。使汽車能夠可靠的停車也是制動(dòng)系的功能之一。 1.2車輪制動(dòng)時(shí)的工作原理 汽車受到與行駛方向相反的外力時(shí)，才能從一定的速度制動(dòng)到較小的車速或直至停車。這個(gè)外力只能由地面和空氣提供。但由于空氣阻力相對較小，所以實(shí)際上外力主要是由地面提供的，稱之為地面制動(dòng)力。地面制動(dòng)力越大，制動(dòng)減速度

6、越大，制動(dòng)距離也 越短，所以地面制動(dòng)力對汽車制動(dòng)性具有決定性影響。 圖1.1為車輪在良好的硬路面上制動(dòng)時(shí)的受力情況。 圖1.1 車輪受力 Tf是車輪制動(dòng)器中摩擦片與制動(dòng)鼓或盤相對滑轉(zhuǎn)時(shí)的摩擦力矩，單位是Nm；FB是地面制動(dòng)力，單位為N; W為車輪垂直載荷、TP車軸對車輪的推力、FZ為地面對車輪的法向反作用力，它們的單位均為N。 顯然，從力矩平衡得到 FB=Tf/r (1.1) 式中r──為車輪的有效半徑，m； Tf──制動(dòng)器制動(dòng)力矩，Nm。 地面制動(dòng)力是使汽車

7、制動(dòng)而減速行駛的外力，但是制動(dòng)力取決于兩個(gè)摩擦副的摩擦力：一個(gè)是制動(dòng)器內(nèi)制動(dòng)摩擦片與制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤間的摩擦力，一個(gè)是輪胎與地面間的摩擦力——附著力。 在輪胎周緣為了克服制動(dòng)器摩擦力矩所需的力稱為制動(dòng)器制動(dòng)力，以符號Fu表示。它相當(dāng)于把汽車架離地面，并踩住制動(dòng)踏板，在輪胎周緣沿切向方向推動(dòng)車輪直至它能轉(zhuǎn)動(dòng)所需的力，顯然 Ff=Tf/r (1.2) 當(dāng)駕駛員松開制動(dòng)踏板時(shí)，在回位彈簧的作用下，制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓（制動(dòng)鉗與制動(dòng)盤）的間隙又得以恢復(fù)，從而解除制動(dòng)。 1.3 制動(dòng)系的要求 汽車制動(dòng)系應(yīng)

8、滿足以下要求： （1） 具有良好的制動(dòng)效能 （2） 具有良好的制動(dòng)效能恒定性 （3） 具有良好的制動(dòng)方向穩(wěn)定性 （4） 操縱輕便 （5） 具有良好的制動(dòng)平順性 1.4 車輪制動(dòng)器類型 制動(dòng)器是具有使運(yùn)動(dòng)部件(或運(yùn)動(dòng)機(jī)械)減速、停止或保持停止?fàn)顟B(tài)等功能的裝置。是使機(jī)械中的運(yùn)動(dòng)件停止或減速的機(jī)械零件，俗稱剎車閘。制動(dòng)器主要由制架、制動(dòng)件和操縱裝置等組成。 目前，廣泛使用的是摩擦式制動(dòng)器。摩擦式制動(dòng)器按摩擦副結(jié)構(gòu)形式不同，可分為鼓式、盤式和帶式三種： ①鼓式制動(dòng)器分為內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器和外束型鼓式制動(dòng)器兩類。內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器的摩擦元件是一對有圓弧形摩擦蹄片的制動(dòng)蹄，制動(dòng)時(shí)，利用

9、制動(dòng)鼓的內(nèi)圓柱面與制動(dòng)蹄摩擦片的外表面作為一對摩擦表面在制動(dòng)鼓上產(chǎn)生摩擦力矩。 ②盤式制動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)元件是一個(gè)垂向安放且以兩側(cè)面為工作面的制動(dòng)盤，其固定摩擦元件一般是位于制動(dòng)盤兩側(cè)并帶有摩擦片的制動(dòng)塊。當(dāng)制動(dòng)盤被兩側(cè)的制動(dòng)塊夾緊時(shí)，摩擦面便產(chǎn)生作用于制動(dòng)盤上的摩擦力矩以阻止車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。 ③鼓式制動(dòng)器的帶式制動(dòng)器只用作中央制動(dòng)器。 圖1.2 鼓式制動(dòng)器示意圖 圖1.3 盤式制動(dòng)器示意圖 1.5 盤式制動(dòng)器 1.5.1盤式制動(dòng)器的工作原理 盤式制動(dòng)器又稱為碟式制動(dòng)器，顧名思義是取其形狀

10、而得名。它由液壓控制，主要零部件有制動(dòng)盤、分泵、制動(dòng)鉗、油管等。制動(dòng)盤用合金鋼制造并固定在車輪上，隨車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。分泵固定在制動(dòng)器的底板上固定不動(dòng)。制動(dòng)鉗上的兩個(gè)摩擦片分別裝在制動(dòng)盤的兩側(cè)。分泵的活塞受油管輸送來的液壓作用，推動(dòng)摩擦片壓向制動(dòng)盤發(fā)生摩擦制動(dòng)，動(dòng)作起來就好象用鉗子鉗住旋轉(zhuǎn)中的盤子，迫使它停下來一樣。這種制動(dòng)器散熱快，重量輕，構(gòu)造簡單，調(diào)整方便。特別是高負(fù)載時(shí)耐高溫性能好，制動(dòng)效果穩(wěn)定，而且不怕泥水侵襲，在冬季和惡劣路況下行車，盤式制動(dòng)比鼓式制動(dòng)更容易在較短的時(shí)間內(nèi)令車停下。有些盤式制動(dòng)器的制動(dòng)盤上還開了許多小孔，加速通風(fēng)散熱提高制動(dòng)效率。 1.5.2盤式制動(dòng)器的主要類型

11、 ( 1 ) 固定鉗式盤式制動(dòng)器 固定鉗式盤式制動(dòng)器如下圖所示，其制動(dòng)鉗體固定在轉(zhuǎn)向節(jié)（或橋殼）上，在制動(dòng)鉗體上有兩個(gè)液壓油缸，其中各裝一個(gè)活塞。當(dāng)壓力油液進(jìn)入兩個(gè)油缸活塞外腔時(shí)，推動(dòng)兩個(gè)活塞向內(nèi)將位于制動(dòng)盤兩側(cè)的制動(dòng)塊總成壓緊到制動(dòng)盤上，從而將車輪制動(dòng)。當(dāng)放松制動(dòng)踏板使油液壓力減少時(shí)，回位彈簧則將兩制動(dòng)塊總成及活塞推離制動(dòng)盤。這種結(jié)構(gòu)形式又稱為對置活塞式或浮動(dòng)活塞式固定鉗式盤式制動(dòng)器。固定鉗式盤式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗剛度好，除活塞和制動(dòng)塊外無其他滑動(dòng)件。但由于需采用兩個(gè)油缸并分置制動(dòng)盤的兩側(cè)，因而必須用跨越制動(dòng)盤的內(nèi)部油道或外部油管來連通。這就使得制動(dòng)器的徑向和軸向尺寸都較大，因而

12、在車輪中，特別是車輪輪距小的微型車的前輪中的布置比較困難；需兩組高精度的液壓缸和活塞，成本較高；制動(dòng)產(chǎn)生的熱經(jīng)制動(dòng)鉗體上的油路傳給制動(dòng)油液，易使其由于溫度過高而產(chǎn)生氣泡，影響制動(dòng)效果。微型客車從結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)性上考慮都不適用固定鉗式盤式制動(dòng)器。近年來，由于汽車性能要求的提高，固定鉗式固有的弱點(diǎn)使之不能完全適應(yīng)這些要求，故不采納固定鉗式盤式制動(dòng)器。 活塞 制動(dòng)鉗體 制動(dòng)塊 車橋 進(jìn)油口 制動(dòng)盤 缺點(diǎn)：油缸多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制動(dòng)鉗尺寸大。 油路中的制動(dòng)液受制動(dòng)盤加熱易汽化。 圖1.4 固定鉗式盤式制動(dòng)器 ( 2 ) 浮動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器 浮動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器的

13、制動(dòng)鉗體是浮動(dòng)的。其浮動(dòng)方式有兩種，一種是制動(dòng)鉗體可作平行滑動(dòng)，另一種的制動(dòng)鉗體可繞一支撐銷擺動(dòng)。但它們的制動(dòng)油缸都是單側(cè)的，且與油缸同側(cè)的制動(dòng)塊總成為活動(dòng)的，而另一側(cè)的制動(dòng)總成則固定在鉗體上。制動(dòng)時(shí)在油液壓力作用下，活塞推動(dòng)該側(cè)活動(dòng)的制動(dòng)塊總成壓靠到制動(dòng)盤，而反作用力則推動(dòng)制動(dòng)鉗體連同固定于其上的制動(dòng)塊總成壓向制動(dòng)盤的另一側(cè)，直到兩側(cè)的制動(dòng)塊總成的受力均等為止。浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器只在制動(dòng)盤的一側(cè)裝油缸，其結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，易于布置，結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，可將制動(dòng)器近一步移近輪轂，同一組制動(dòng)塊可兼用于行車制動(dòng)和駐車制動(dòng)。由于浮動(dòng)鉗沒有跨越制動(dòng)盤的油道或油管，減少了油液受熱機(jī)會(huì)，單側(cè)油缸又位于盤的內(nèi)側(cè)，

14、受車輪遮蔽較小，使冷卻條件較好。另外單側(cè)油缸的活塞比兩側(cè)油缸的活塞要長，也增大了油缸的散熱面積，因此制動(dòng)油液溫度比固定鉗式的低30 ℃~50℃，汽化的可能性較小。相比于固定鉗式浮動(dòng)鉗式可將油缸和活塞等精密件減去一半，造價(jià)大為降低。 浮鉗盤式制動(dòng)器示意圖： 1.制動(dòng)盤 2.制動(dòng)鉗體 3.摩擦塊 4.活塞 5.進(jìn)油口 6.導(dǎo)向銷 7.車橋 圖1.5 浮鉗式制動(dòng)器 ( 3 ) 全盤式制動(dòng)器 全盤式制動(dòng)器由固定摩擦圓盤和旋轉(zhuǎn)圓盤組成。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(dòng)圓盤用導(dǎo)向平鍵或花鍵裝在制動(dòng)軸上，并隨軸一起旋轉(zhuǎn)。當(dāng)受

15、到軸向力時(shí),動(dòng)、定圓盤相互壓緊而制動(dòng)。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(dòng)力矩。其工作原理如摩擦離合器，故又稱離合器式制動(dòng)器。這種制動(dòng)器結(jié)構(gòu)緊湊，摩擦面積大，制動(dòng)力矩大，但散熱條件差，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，造價(jià)成本高，故不予以采用。 圖1.6 全盤式制動(dòng)器 綜上所述：選擇方案二浮動(dòng)盤式制動(dòng)器最為理想。滑動(dòng)鉗式制動(dòng)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(dòng)安全實(shí)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(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器做為SUV的制動(dòng)器。 1.5.3盤式制動(dòng)器的優(yōu)缺點(diǎn) ( 1 ）盤式制動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn) ①制動(dòng)盤、制動(dòng)塊都裸露于大氣

16、中，散熱容易，制動(dòng)器不容易過熱，減小了制動(dòng)器的熱衰退現(xiàn)象，同時(shí)，當(dāng)制動(dòng)盤上有水時(shí)，在離心力的作用下，水很快被甩干，不易出現(xiàn)水衰退現(xiàn)象，故有良好的制動(dòng)恒定性。 ②制動(dòng)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(dòng)效果穩(wěn)定，另外制動(dòng)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(dòng)器制動(dòng)平順性好。 ③盤式車輪制動(dòng)器制動(dòng)塊與制動(dòng)盤間隙較小，且管路中萬物殘余壓力，無復(fù)位彈簧，因此制動(dòng)滯后時(shí)間短，有利于緊急制動(dòng)。 ④結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量輕，便于維修，易于實(shí)現(xiàn)制動(dòng)塊與制動(dòng)盤間隙自動(dòng)調(diào)整。 ⑤制動(dòng)盤升溫后沿厚度方向的熱膨脹量比鼓式制動(dòng)器徑向膨脹量要小得多，且制動(dòng)管路中無殘壓，因此不會(huì)

17、出現(xiàn)間隙自調(diào)過度的問題。 (2)盤式制動(dòng)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(dòng)器除外） ②兼作助車制動(dòng)器時(shí)，所需附加的手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜 ③在制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中必須裝用助力器 ④因?yàn)橐r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 1.6國內(nèi)外汽車盤式制動(dòng)器發(fā)展?fàn)顩r 1.6.1國內(nèi)汽車盤式制動(dòng)器應(yīng)用情況 盤式制動(dòng)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(dòng)器，由于氣壓盤式制動(dòng)器的制動(dòng)力比液壓盤式制動(dòng)器的制動(dòng)力大，重型汽車所需的制動(dòng)壓力較大，所以在重型車使用的是氣壓盤式制動(dòng)器。隨著我國汽車

18、工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，汽車上采用盤式制動(dòng)器配置將逐漸得到廣泛應(yīng)用，特別是在提高整車性能、保障安全、提高乘車者的舒適性，滿足人們不斷提高的生活物質(zhì)需求、改善生活環(huán)境等方面都發(fā)揮著很大的作用! 汽車在制動(dòng)過程中由于慣性力的作用，前輪的負(fù)荷通常占汽車全部負(fù)荷的70%——80%，所以前輪制動(dòng)力要比后輪的大。從經(jīng)濟(jì)與實(shí)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(dòng)，后輪鼓式制動(dòng)的混合匹配方式。同時(shí)也是因?yàn)槠囋诰o急制動(dòng)時(shí)，軸荷前移，對前輪制動(dòng)性能的要求比較高，這類前制動(dòng)器主要以液壓盤式制動(dòng)器為主流，采用液壓油作傳輸介質(zhì)，以液壓總泵為動(dòng)力源，后制動(dòng)器以液壓式雙泵雙作用缸制動(dòng)蹄匹配。目前大部分

19、轎車(如長城、吉利、上汽榮威、東風(fēng)風(fēng)神)、微型車（奧拓、奇瑞QQ、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(dòng)器。隨著高速公路等級的提高，乘車檔次的上升，特別上國家安全法規(guī)的強(qiáng)制實(shí)施，前后輪都采用盤式制動(dòng)器已成為主流趨勢。 1.6.2國外盤式制動(dòng)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(yàn)，氣壓盤式制動(dòng)器在主要性能方面都優(yōu)于傳統(tǒng)的鼓式制動(dòng)器，并將其廣泛使用在新型的載重汽車上?，F(xiàn)在一些歐洲汽車公司制造的汽車上，均已開始大量使用氣壓盤式制動(dòng)器總成。氣壓盤式制動(dòng)器與傳統(tǒng)的鼓式制動(dòng)器相比在制

20、動(dòng)性能等方面的有明顯的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 制動(dòng)力和安全性：在間斷制動(dòng)狀態(tài)下，鼓式與盤式制動(dòng)器的制動(dòng)能力相差不大。但盤式制動(dòng)器在制動(dòng)響應(yīng)和制動(dòng)控制方面的表現(xiàn)更好一些。但在連續(xù)制動(dòng)過程中，兩種制動(dòng)器的差別很大。在長距離的坡路上駛下（如下山），盤式制動(dòng)器在固定的制動(dòng)壓力下，完全不失去初始性能，汽車能全程保持一定的速度行駛。相反，裝有鼓式制動(dòng)器的汽車，為保持速度，須逐漸增加制動(dòng)壓力。持續(xù)制動(dòng)后，在同等制動(dòng)壓力下，盤式制動(dòng)器產(chǎn)生的制動(dòng)力只是略有下降，而鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)力下降非常大，這兩種制性動(dòng)器的安全因數(shù)有著很大的差別。 結(jié)構(gòu)和成本：盤式制動(dòng)器系統(tǒng)包括盤、襯墊、缸和卡鉗，其零件

21、數(shù)少于鼓式制動(dòng)器系統(tǒng)，同類車型相比其總成的總質(zhì)量比鼓式制動(dòng)器低18%。盤式制動(dòng)器總成可以作為一個(gè)完整的部件送到車橋裝配線，此部件即包括了盤式制動(dòng)器的所有零件。這樣就有一個(gè)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(yàn)的裝置提供給用戶，因而產(chǎn)品的責(zé)任有了明確規(guī)定。 維修保養(yǎng)：盤式制動(dòng)器的整套操作機(jī)構(gòu)密封在外殼中，經(jīng)潤滑以延長其壽命。所以盤式制動(dòng)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。而且，更換襯墊所需的時(shí)間也比更換鼓式制動(dòng)器材套所需的時(shí)間少80%。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(shí)間。 電子制動(dòng)控制系統(tǒng)（EBS）：盤式制動(dòng)器由于采用簡單且相當(dāng)成熟的

22、操作機(jī)構(gòu)，因而具有特別高的效率。其提供的制動(dòng)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(dòng)距離，提高車輛的穩(wěn)定性和磨損率。盤式制動(dòng)器在響應(yīng)方面的特性，表現(xiàn)在每個(gè)車輪制動(dòng)相差很小，每個(gè)車軸的左右車輪之間的磨損分配均勻。 1.6.3未來汽車盤式制動(dòng)器的發(fā)展趨勢： （1） 提高制動(dòng)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(bào)警和智能化系統(tǒng)的發(fā)展； （4）實(shí)用性更強(qiáng)與壽命更長。 2 基于Pro/E設(shè)計(jì)方法 2.1 Pro/E三維軟件概述 Pro/E操作軟件是美國參數(shù)技術(shù)公司（PTC)旗下的CAD

23、/CAM/CAE一體化的三維軟件。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(jì)領(lǐng)域占據(jù)重要位置。 Pro/E第一個(gè)提出了參數(shù)化設(shè)計(jì)的概念，并且采用了單一數(shù)據(jù)庫來解決特征的相關(guān)性問題。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/E基于特征方式，能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)至生產(chǎn)全過程集成到一起，實(shí)現(xiàn)并行工程設(shè)計(jì)。它不但可以應(yīng)用于工作站，而且

24、也可以應(yīng)用到單機(jī)上。 Pro/E采用了模塊方式，可以分別進(jìn)行草圖繪制、零件制作、裝配設(shè)計(jì)、鈑金設(shè)計(jì)、加工處理等，保證用戶可以按照自己的需要進(jìn)行選擇使用。 2.2參數(shù)化 2.2.1參數(shù)化概述 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(jì)系統(tǒng)一直是人們追求的目標(biāo)，以使設(shè)計(jì)對象能隨著設(shè)計(jì)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。 參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)是新一代智能化、集成化CAD系統(tǒng)核心技術(shù)之一，也是當(dāng)前CAD技術(shù)的研究熱點(diǎn)，已經(jīng)形成了諸如變量幾何和幾何推理等多種方法。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

25、形式嘲。其中基于特征的參數(shù)化技術(shù)可以提供很完整的工程信息和靈活的建模操作而成為重要的產(chǎn)品設(shè)計(jì)輔助手段。目前參數(shù)化技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于三維設(shè)計(jì)軟件中，能否實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)也成為評價(jià)CAD系統(tǒng)優(yōu)劣的重要技術(shù)指標(biāo)。而國內(nèi)基于商業(yè)軟件二次開發(fā)的參數(shù)化設(shè)計(jì)大都處于研究階段，還沒有得到廣泛的應(yīng)用。 2.2.2參數(shù)化設(shè)計(jì)的相關(guān)思想包括： （1）參數(shù)化設(shè)計(jì) 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。 （2）基于特征建模 Pro/E是基于特征的實(shí)體模型化系統(tǒng)，

26、工程設(shè)計(jì)人員采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，如腔、殼、倒角及圓角，您可以隨意勾畫草圖，輕易改變模型。這一功能特性給工程設(shè)計(jì)者提供了在設(shè)計(jì)上從未有過的簡易和靈活。 （3）單一數(shù)據(jù)庫（全相關(guān)） Pro/Engineer是建立在統(tǒng)一基層上的數(shù)據(jù)庫上，不像一些傳統(tǒng)的CAD/CAM系統(tǒng)建立在多個(gè)數(shù)據(jù)庫上。所謂單一數(shù)據(jù)庫，就是工程中的資料全部來自一個(gè)庫，使得每一個(gè)獨(dú)立用戶在為一件產(chǎn)品造型而工作，不管他是哪一個(gè)部門的。換言之，在整個(gè)設(shè)計(jì)過程的任何一處發(fā)生改動(dòng)，亦可以前后反應(yīng)在整個(gè)設(shè)計(jì)過程的相關(guān)環(huán)節(jié)上。例如，一旦工程詳圖有改變，NC（數(shù)控）工具路徑也會(huì)自動(dòng)更新；組裝工程圖如有任何變動(dòng)，也

27、完全同樣反應(yīng)在整個(gè)三維模型上。這種獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與工程設(shè)計(jì)的完整的結(jié)合，使得一件產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)合起來。這一優(yōu)點(diǎn)，使得設(shè)計(jì)更優(yōu)化，成品質(zhì)量更高，產(chǎn)品能更好地推向市場，價(jià)格也更便宜。 2.3 國內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀 2.3.1國外CAD技術(shù)的發(fā)展 CAD技術(shù)起步于50年代后期。60年代隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展，在計(jì)算機(jī)屏幕上繪圖變?yōu)榭尚?，CAD技術(shù)開始迅速發(fā)展。CAD技術(shù)以二維繪圖為主要目標(biāo)的算法，直持續(xù)到70年代末期，至那時(shí)起CAD開始實(shí)用化，以后的CAD技術(shù)作為一個(gè)分支而相對獨(dú)立、平穩(wěn)地發(fā)展。 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)

28、。但參數(shù)化技術(shù)亦尚有一些不足之處。首先，“全尺寸約束”這一硬性規(guī)定就干擾和制約著設(shè)計(jì)者創(chuàng)造力和想象力的發(fā)揮。于是一種以參數(shù)化技術(shù)為藍(lán)本，比參數(shù)化技術(shù)更先進(jìn)的實(shí)體造型技術(shù)即變量化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。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(dòng)設(shè)計(jì)修改的優(yōu)點(diǎn)，但在約束定義方面做了根本性改變。它的指導(dǎo)思想是：設(shè)計(jì)者可以采用先形狀后尺寸的設(shè)計(jì)方式，允許采用不完全尺寸約束，因?yàn)橄到y(tǒng)分擔(dān)了很多繁雜的工作，因此只給出必要的設(shè)計(jì)條件，在這種情況下仍能保證設(shè)計(jì)的正確性及其效率性。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。CAD技術(shù)的發(fā)展歷程說明，CAD技術(shù)一直處于發(fā)展和探索之中，

29、并將繼續(xù)發(fā)展下去。正因?yàn)槿绱?，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。 2．3．2 國內(nèi)CAD技術(shù)的發(fā)展 我國的CAD技術(shù)盡管在研究、開發(fā)和推廣應(yīng)用等方面起步比較晚，卻也取得了一定的成績，但與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，無論在開發(fā)還是應(yīng)用的廣度與深度方面，仍存在較大差距我國的CAD技術(shù)雖起步于60年代末，幾乎與工業(yè)發(fā)達(dá)國家同步，但資金投入不足及軟件商業(yè)化程度低的原因?qū)е铝薈AD基礎(chǔ)理論相對落后。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

30、一部分國內(nèi)市場。國內(nèi)自主版權(quán)的CAD軟件如高華CAD，電子圖板CAXA，開目CAD等軟件技術(shù)含量相對較低，主要面向國內(nèi)市場，提供操作簡便的二維工程圖設(shè)計(jì)平臺。CAD技術(shù)的應(yīng)用可以起到提高企業(yè)的設(shè)計(jì)效率、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案、減輕技術(shù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、縮短設(shè)計(jì)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)。概括來說，我國CAD技術(shù)的差距主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面： (1)具有自主版權(quán)和設(shè)計(jì)功能的CAD應(yīng)用軟件較少； (2)自主開發(fā)的CAD應(yīng)用軟件商品化程度較低； 2.4 研究課題 2.4.1課題背景與來源 經(jīng)過多年的發(fā)展，C

31、AD技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于機(jī)械、電子、航天、化工、建筑等行業(yè)，起到了提高企業(yè)設(shè)計(jì)效率、優(yōu)化設(shè)計(jì)方案、減輕設(shè)計(jì)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度、縮短設(shè)計(jì)周期、加強(qiáng)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化等作用。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(shí)生產(chǎn)力。傳統(tǒng)的二維CAD軟件正逐漸被三維CAD軟件所替代。三維造型設(shè)計(jì)取代二維平面設(shè)計(jì)是工程設(shè)計(jì)的趨勢。一方面，二維CAD系統(tǒng)對減少產(chǎn)品設(shè)計(jì)錯(cuò)誤，設(shè)計(jì)更改方面有較大局限性，而且難以表達(dá)復(fù)雜形狀的零件尤其是具有復(fù)雜曲面的零件。另一方面，三維造型在可視化設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、加工仿真以及有限元分析等方面有著平面設(shè)計(jì)無法比擬的優(yōu)越性，是提高設(shè)計(jì)質(zhì)量的重要手段。因此三維CAD系統(tǒng)如Pr

32、o／E、UG、Solidworks等目前已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。 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(shí)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。參數(shù)化設(shè)計(jì)方法就是其重要應(yīng)用之一，參數(shù)化設(shè)計(jì)在產(chǎn)品的系列設(shè)計(jì)、相似設(shè)計(jì)及專用CAD系統(tǒng)開發(fā)方面都具有較大的應(yīng)用價(jià)值，與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法相比，能夠減少重復(fù)勞動(dòng)，提高設(shè)計(jì)效率，符合現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)需求。減速器作為機(jī)械傳動(dòng)裝置應(yīng)用廣泛，其結(jié)構(gòu)的相似性與設(shè)計(jì)的重復(fù)性適合

33、于進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì)。 2.4.2 課題研究內(nèi)容 本課題主要完成基于Pro/E三維造型技術(shù)進(jìn)行盤式制動(dòng)器參數(shù)化設(shè)計(jì)。通過引入基于Pro/E特征的參數(shù)化造型思想，建立制動(dòng)器典型的零部件模板庫，模型設(shè)計(jì)計(jì)算完成后，通過參數(shù)化驅(qū)動(dòng)從而得到所需的制動(dòng)器模型 2.4.3 課題研究方法 課題使用的研究方法是參數(shù)化設(shè)計(jì)。參數(shù)化設(shè)計(jì)也叫尺寸驅(qū)動(dòng)，是CAD技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中提出的課題，它不僅可使CAD系統(tǒng)具有交互式繪圖功能，還具有自動(dòng)繪圖的功能。所謂參數(shù)化設(shè)計(jì)即是在設(shè)計(jì)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(jì)出不同規(guī)格的產(chǎn)品。

34、 2.4.4 課題研究意義 由于商用軟件的通用性考慮，不會(huì)過多考慮在設(shè)計(jì)具體機(jī)械產(chǎn)品時(shí)的高效性問題，也不可能過多關(guān)注具體機(jī)械產(chǎn)品的特殊性、細(xì)節(jié)性問題,自然不具備與特定產(chǎn)品、特定企業(yè)密切相關(guān)的功能。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(jì)效率。在通用CAD基礎(chǔ)上融入專業(yè)知識構(gòu)建專用CAD系統(tǒng)是當(dāng)前深化CAD應(yīng)用的潮流。利用參數(shù)化設(shè)計(jì)手段開發(fā)的專用產(chǎn)品設(shè)計(jì)系統(tǒng)，可使設(shè)計(jì)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(jì)速度，并減少信息的存儲量。本課題研究Pro／E的二次開發(fā)方法，制動(dòng)器產(chǎn)品參數(shù)化設(shè)計(jì)方法，具有一定的理論意義和應(yīng)用價(jià)值，對針對其他

35、產(chǎn)品的參數(shù)化設(shè)計(jì)也有一定的參考價(jià)值。制動(dòng)器參數(shù)化設(shè)計(jì)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(jì)效率和質(zhì)量具有一定積極意義。 3 制動(dòng)器參數(shù)化設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1參數(shù)化設(shè)計(jì)過程 根據(jù)參數(shù)化設(shè)計(jì)特點(diǎn)，我們先建立好各種零件（制動(dòng)盤、制動(dòng)鉗、制動(dòng)塊、摩擦片等）的三維實(shí)模型，形成模型庫；當(dāng)用戶根據(jù)加工條件，確定好了某零件的結(jié)構(gòu)參數(shù)后，運(yùn)行應(yīng)用程序，在其用戶窗口中按設(shè)計(jì)情況輸入?yún)?shù)，則應(yīng)用程序自動(dòng)調(diào)入通用零件實(shí)體模型，并根據(jù)輸入數(shù)據(jù)自動(dòng)修改模型的部分結(jié)構(gòu)和參數(shù)，就可形成一個(gè)專用的零件。 同一種零件，結(jié)構(gòu)有一定差別

36、的，結(jié)合程序設(shè)計(jì)的需要，也要考慮是否分別建立實(shí)體模型。在每類實(shí)體模型建立之前，需要找出該種零件的基本結(jié)構(gòu)特征，并且為了使建立的模型盡量反映此類零件的基本特征，需要將這些特征典型化、概念化，對于零件上的一些不重要的或者不具有普遍性的細(xì)節(jié)（如倒角、退刀槽等）可以省去，以免增大參數(shù)化的工作量。同時(shí)需要確定出各基本特征的尺寸。因?yàn)樵趨?shù)化設(shè)計(jì)時(shí)不僅要實(shí)現(xiàn)尺寸的驅(qū)動(dòng)變化（即一個(gè)尺寸變化時(shí)，通過關(guān)系式會(huì)引起相關(guān)尺寸的變化），還要實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)形狀的局部變化。 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)。尺寸之間的關(guān)系分兩種：一種是自定義的各種外部參數(shù)和零件的被約束尺寸之間的關(guān)系；另一種是模型內(nèi)部

37、特征之間的內(nèi)部約束關(guān)系，他是指零件的幾何元素之間的約束關(guān)系，例如平行、垂直、相切、同心等，在創(chuàng)建模型時(shí)這些幾何約束同時(shí)被創(chuàng)建，當(dāng)模型被修改時(shí)，這些關(guān)系可以自動(dòng)保持設(shè)計(jì)者的意圖不變。一個(gè)特征往往有多種創(chuàng)建方法，在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮如何表達(dá)該特征與其它特征的關(guān)系。良好的設(shè)計(jì)結(jié)果必須能準(zhǔn)確地表達(dá)要求不變的幾何約束關(guān)系，而且要易于修改。我們應(yīng)該在遵循Pro/E 的設(shè)計(jì)規(guī)律的前提下建立各種零件的實(shí)體模型。 3.2 主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

38、 3.2.1制動(dòng)盤 （1）尺寸設(shè)計(jì) 制動(dòng)盤一般由珠光體灰鑄鐵制成，其結(jié)構(gòu)形狀有平板形和禮帽型兩種，我所選用的是禮帽型，制動(dòng)盤的工作表面要光滑平整。初步確定制動(dòng)盤的結(jié)構(gòu)參數(shù)如下： 圖3.1 禮帽型制動(dòng)盤 ①制動(dòng)盤直徑D 制動(dòng)盤直徑D應(yīng)盡可能取大些，這時(shí)制動(dòng)盤的有效半徑得到增加，可以減小制動(dòng)鉗的夾緊力，降低摩擦襯塊的單位壓力和工作溫度。但是制動(dòng)盤直徑D又受到輪輞直徑的限制。通常，制動(dòng)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。 以SUV運(yùn)動(dòng)版為例，滿載時(shí)的總質(zhì)量有1900kg,我對該車制動(dòng)器制動(dòng)盤的直徑選擇為輪輞直徑的74%，

39、給定的輪胎參數(shù)為：225/65 R16 ，這就是說輪輞直徑為406mm。那么: 制動(dòng)盤直徑D=d75%=40674%=300mm （3.1） 式中d──輪輞直徑，d=16英寸=300mm ②制動(dòng)盤厚度h 制動(dòng)盤厚度h對制動(dòng)盤質(zhì)量和工作時(shí)的溫升有影響。為了使質(zhì)量小些，制動(dòng)盤厚度不易取得很大；為了減小溫升，制動(dòng)盤厚度又不宜取得過小。制動(dòng)盤可以做成實(shí)心的，或者為了散熱通風(fēng)，降低制動(dòng)工作時(shí)的溫升，又可以在制動(dòng)盤的兩工作面之間鑄出通風(fēng)孔道。一般實(shí)心制動(dòng)盤厚度可取為10～20mm,具有通風(fēng)孔道的制動(dòng)盤厚度尺寸一般取20～50mm，采用較多的是20～30m

40、m。 作為一款運(yùn)動(dòng)版SUV，為了節(jié)省成本，減少加工工序和工作量，我選用實(shí)心的制動(dòng)盤，厚度為h=15mm，這種制動(dòng)盤可以滿足制動(dòng)要求。 圖3.2 制動(dòng)盤尺寸 （2）參數(shù)輸入 制動(dòng)盤尺寸設(shè)計(jì)完成后在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 圖3.3 制動(dòng)盤參數(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 制動(dòng)盤 PMD=2/3*PD-20 PMH=3*Pb PMB

41、=PMH+2/3*Pb PMK=1/3*PMD PDD=PMD-2*1/3*Pb PMLK=17 PMLKD=1/4*(PDD+PMK) 其中：PMD 為盤帽直徑，PD 為盤直徑，PMH 為盤帽高,Pb為盤厚，PMB 為去除盤帽厚，PMK 為盤帽孔直徑，PDD 為盤內(nèi)徑，PMLK 為盤帽螺孔直徑，PMLKD 為盤帽螺孔位置。（關(guān)系式輸入后如圖所示） 圖3.4 制動(dòng)盤關(guān)系式 3.2.2制動(dòng)塊 （1）尺寸設(shè)計(jì) 活塞應(yīng)能壓住盡量多的制動(dòng)塊面積，以免襯塊發(fā)生卷角而引起尖叫聲。 圖3.5 制動(dòng)塊 ①摩擦襯塊外半徑R2與內(nèi)半徑R1 推薦摩擦

42、襯塊的外半徑R2與內(nèi)半徑R1的比值不大于1.5。因?yàn)槿绻戎灯?，工作時(shí)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(huì)不均勻，接觸面積將減少，最終會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)力矩變化大。 經(jīng)過計(jì)算參考，選擇R2=150mm，R1=100mm。 ②摩擦襯塊的工作面積A 在確定盤式制動(dòng)器制動(dòng)襯塊工作面積A時(shí)，根據(jù)制動(dòng)襯塊單位面積占有的汽車質(zhì)量，推薦在1.6—3.5kg/cm范圍內(nèi)選用。 單片襯塊作用面積 A=（80/360）*π*（）=87cm。 （3.2） 制動(dòng)襯塊單位面積占有的汽車質(zhì)量m=1900/87/8=2.7kg，在推薦范圍內(nèi)。 （2）參數(shù)輸入 制動(dòng)塊： 在Pr

43、o/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 圖3.6 制動(dòng)塊參數(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 制動(dòng)塊 MCKJ=80 MCKKJ=60 MCKNR=2/3*(MCKWR-10) MCKKD=4 MCKH=2/5*(MCKWR-MCKNR-10) MCKKW=MCKWR-5 其中摩擦塊：MCKJ 為摩擦塊角，MCKKJ 為摩擦塊孔角，MCKNR 為摩擦塊內(nèi)半徑，MCKWR 為摩擦塊內(nèi)半徑，MCKKD 為摩擦塊孔直徑，MCKH 為摩擦塊厚，MCKKW 為摩擦塊孔位置 （關(guān)系式輸入后如圖所示）

44、 圖3.7 制動(dòng)塊關(guān)系式 摩擦片 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 圖3.8 摩擦片參數(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 摩擦片 MCPNR=2/3*MCPWR MCPH=1/5*(MCPWR-MCPNR) MCPDER=MCPWR+10 MCPDEH=1/5*MCPH MCPLKD=4 MCPLK=MCPWR+5 MCPJ=80 MCPKJ=60 摩擦片：MCPNR 為摩擦片內(nèi)半徑，MCPWR 為摩擦片外半徑，MCPH 為摩擦片厚，MCPDER 為摩

45、擦片吊兒半徑，MCPDEH 為去除的摩擦片吊兒厚，MCPLKD 為摩擦片螺孔直徑，MCPLK 為摩擦片螺孔位置，MCPJ 為摩擦片角，MCPKJ 為摩擦片孔角 （關(guān)系式輸入后如圖所示） 圖3.9 摩擦片關(guān)系式 3.2.3制動(dòng)鉗 制動(dòng)鉗由球墨鑄鐵制造，鑄成一個(gè)整體，其外緣留有開口，以便不必拆下制動(dòng)鉗便可以檢查或更換制動(dòng)塊。制動(dòng)鉗體要有高的強(qiáng)度和剛度。在鉗體中加工出制動(dòng)油缸，活塞用鑄鋁合金制成，表面還要進(jìn)行鍍鉻處理。 制動(dòng)器輪鋼直徑的計(jì)算 制動(dòng)輪缸對制動(dòng)蹄(塊)施加的張開力Fo與輪缸直徑d和制動(dòng)管路壓力p的關(guān)系為

46、 (3.3) 制動(dòng)管路壓力一般不超過10—12MPa，對盤式制動(dòng)器可更高。壓力越高，對管路(首先是制動(dòng)軟管及管接頭)的密封性要求越嚴(yán)格，但驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)越緊湊。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。油壓選取：12MPa，根據(jù)GB7524-87標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸中選取,因此制動(dòng)輪缸直徑取為=40mm，主要尺寸參照圖紙。 圖3.10 制動(dòng)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 圖3.11 制動(dòng)鉗參數(shù) 在Pro/e菜單欄中依次單擊（工具/關(guān)系

47、），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*(ZDQNWR-10) ZDQLKW=ZDQNWR-5 ZDQWR=ZDQNWR+20 ZDQNKH=75.2 ZDQH=ZDQNKH+40 ZJKR=ZDQNWR-ZDQNR-10 ZJKW=ZDQNR YGG=70 YGNG=YGG-10 YGWD=2*ZJKR YGND=YGWD-20 YGK=8 其中制動(dòng)鉗：ZDQJ 為制動(dòng)鉗角，ZDQLKJ 為制動(dòng)鉗螺孔角，ZDQLKD 為制動(dòng)鉗螺孔直徑，ZDQNR 為制動(dòng)鉗內(nèi)

48、半徑，ZDQNWR 為制動(dòng)鉗內(nèi)外半徑，ZDQLKW 為制動(dòng)鉗螺孔位置，ZDQWR 為制動(dòng)鉗外半徑，ZDQNKH 為制動(dòng)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。（關(guān)系式輸入后如圖所示） 圖3.12 制動(dòng)鉗關(guān)系式 盤式制動(dòng)器制動(dòng)鉗的布置可以在車軸之前也可以在車軸之后，如果制動(dòng)鉗位于軸前可避免輪胎向鉗內(nèi)甩濺泥水污物；位于軸后則可減小制動(dòng)時(shí)輪轂軸承徑向合力，如下圖所示。 圖3.13 制動(dòng)鉗的位置對輪轂軸承載荷的影響 （a）制動(dòng)鉗位于車軸

49、前；（b）制動(dòng)鉗位于車軸后 1─車輪；2 ─制動(dòng)盤；3 ─輪轂 Z ─路面法向反力；FB ─制動(dòng)力；P ─FB與Z的合力及相應(yīng)的支撐反力； ，─制動(dòng)稱塊對制動(dòng)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 3.3完成裝配 當(dāng)組成制動(dòng)器的各實(shí)體零件都設(shè)計(jì)好生成了零件實(shí)體文件以后，就可以按照設(shè)計(jì)要求在Pro/E的裝配環(huán)境中進(jìn)行裝配（把設(shè)計(jì)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(dòng)器部件）。 圖3.14 裝配成形 結(jié) 論 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我走出校門前最后一份作業(yè)。經(jīng)過兩個(gè)多月的努力，今天終于把盤式制動(dòng)器設(shè)計(jì)完成了，心情十分高興。 回

50、想這段經(jīng)歷我想幾句古話最能表達(dá)我的心情了： 溫故而知新: 在過去的四年里，我完成了本專業(yè)的理論知識的學(xué)習(xí)，但是很多知識只是停留在表面的層次，涉及得不夠深入，設(shè)計(jì)它需要用到整個(gè)專業(yè)知識體系，為了順利的完成它，我整體回顧了一遍課本的重要知識，并且到圖書館查閱相關(guān)資料，對整個(gè)汽車?yán)碚擉w系形成了一個(gè)新的認(rèn)識，感覺收獲挺大的。 實(shí)踐出真知:學(xué)以致用，這是大家所共同期望的。而實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。本次設(shè)計(jì)也是一個(gè)理論聯(lián)系實(shí)際的實(shí)踐。設(shè)計(jì)就是要用來指導(dǎo)生產(chǎn)，并最終應(yīng)用到實(shí)際的使用。我想每一個(gè)設(shè)計(jì)人都必須考慮的一個(gè)核心問題。要達(dá)到這個(gè)目的，要考慮和解決的問題是很多的，有生產(chǎn)工藝、實(shí)用性、安全性、經(jīng)濟(jì)性

51、、環(huán)保性等多方面。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。 眾人拾柴火焰高:在設(shè)計(jì)中，總會(huì)出現(xiàn)一些問題，單憑一個(gè)人的努力是比較難決的，通過與同學(xué)的探討，向老師的請教，很多問題都能較快的解決了，設(shè)計(jì)的效率也提高了。 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。遇到自己不懂的問題，盡快主動(dòng)聯(lián)系導(dǎo)師，這也使我的很多困惑在短時(shí)間內(nèi)得到了解決。 總的來說，經(jīng)過畢業(yè)前設(shè)計(jì)作業(yè)，我無論是專業(yè)理論知識（特別是制動(dòng)器）、軟件操作應(yīng)用上，還是機(jī)械設(shè)計(jì)方面都取得長足的進(jìn)步，同時(shí)它也鍛煉了我全面的思考協(xié)調(diào)能力。我相信這也將為我

52、今后的投身汽車設(shè)計(jì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 致 謝 經(jīng)過兩個(gè)多月的努力，終于完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這兩個(gè)多月里，我把自己四年來所學(xué)的知識以及這段時(shí)間來的收獲系統(tǒng)的運(yùn)用在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成了這次設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)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。在與同學(xué)的共同探討問題之中，我清楚的認(rèn)識到了合作精神和團(tuán)隊(duì)精神的重要性，感受到了得到幫助的溫暖和幫助別人的快樂。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。

53、 參考文獻(xiàn) 劉惟信.汽車制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)計(jì)算.北京:清華大學(xué)出版社.2004 王望予.汽車設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2004 馮晉祥,陳德陽,王林超等.汽車構(gòu)造.北京:人民交通出版社2007 二代龍震工作室.Pro/ENGINEER Widefire 5.0 高級設(shè)計(jì).北京:清華大學(xué)出版社.2010 全國機(jī)器軸與附件標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).中國機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編——離合器和制動(dòng)器卷.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社.2001 人民交通出版社汽車圖書出版中心.汽車典型結(jié)構(gòu)圖冊.人民交通出版社 江洪，酈祥林，孫麗琴等編著.Pro/ENGINEER 5.

54、0基礎(chǔ)教程.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2011 余志生.汽車?yán)碚?北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2009 喻凡，林逸.汽車系統(tǒng)動(dòng)力學(xué).北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2005 齊志鵬.汽車制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與檢修.北京：人民郵電出版社，2002 張尉林.汽車制動(dòng)系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出社，1985 吳植民.李明麗等譯.汽車制動(dòng)文集.北京：人民郵電出版社，1984 金清肅.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).武漢:華中科技大學(xué)出版社.2007 Wallentowitz H.Longitudinal dynamics of vehicles.Lecture Notes, Institut Fur kraftfahrwesen Aachen, 2001 Rudolf Limpert.Brake design and safety .Society of Automotive Engineers.Inc. Warrendale,PA 15096 USA ,1999 29