汽车盘式制动分析本科毕业设计论文

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

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作者签名：日期：指导教师签名：日期：使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

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作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日注意事项1.设计（论文）的内容包括：1）封面（按教务处制定的标准封面格式制作）2）原创性声明3）中文摘要（300字左右）、关键词4）外文摘要、关键词5）目次页（附件不统一编入）6）论文主体部分：引言（或绪论）、正文、结论7）参考文献8）致谢9）附录（对论文支持必要时）2.论文字数要求：理工类设计（论文）正文字数不少于1万字（不包括图纸、程序清单等），文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括：任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）。

4.文字、图表要求：1）文字通顺，语言流畅，书写字迹工整，打印字体及大小符合要求，无错别字，不准请他人代写2）工程设计类题目的图纸，要求部分用尺规绘制，部分用计算机绘制，所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁，布局合理，文字注释必须使用工程字书写，不准用徒手画3）毕业论文须用A4单面打印，论文50页以上的双面打印4）图表应绘制于无格子的页面上5）软件工程类课题应有程序清单，并提供电子文档5.装订顺序1）设计（论文）2）附件：按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文（复印件）次序装订指导教师评阅书指导教师评价：一、撰写（设计）过程1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神□优□良□中□及格□不及格2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度□优□良□中□及格□不及格3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力□优□良□中□及格□不及格4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性□优□良□中□及格□不及格5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）指导教师：（签名）单位：（盖章）年月日评阅教师评阅书评阅教师评价：一、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格建议成绩：□优□良□中□及格□不及格（在所选等级前的□内画“√”）评阅教师：（签名）单位：（盖章）年月日教研室（或答辩小组）及教学系意见教研室（或答辩小组）评价：一、答辩过程1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况□优□良□中□及格□不及格2、对答辩问题的反应、理解、表达情况□优□良□中□及格□不及格3、学生答辩过程中的精神状态□优□良□中□及格□不及格二、论文（设计）质量1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？□优□良□中□及格□不及格2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？□优□良□中□及格□不及格三、论文（设计）水平1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义□优□良□中□及格□不及格2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？□优□良□中□及格□不及格3、论文（设计说明书）所体现的整体水平□优□良□中□及格□不及格评定成绩：□优□良□中□及格□不及格教研室主任（或答辩小组组长）：（签名）年月日教学系意见：系主任：（签名）年月日摘要随着社会的不断发展，汽车俨然成为了人们日常生活中重要的交通工具之一，而制动器对于汽车安全性与汽车舒适性的重要影响，以及如何降低汽车的制动振动噪声己经成为当今汽车研究的一个重要课题。

论文首先介绍了制动器的发展史、制动器振动的国内外研究现状，接着介绍了建立多柔体动力学模型的理论基础、盘式制动器自激振动的理论基础，这为制动器的研究提供了理论依据；随后又详细阐述了如果运用三维建模软件CATIA建立盘式制动器的虚拟样机；紧接着探讨了利用有限元软件ANSYS和动力学软件ADAMS建立盘式制动器多柔体动力学模型的方法步骤，即如何利用有限元软件ANSYS建立制动盘与制动块的模态中性文件(MNF)；得到模态中性文件后，制动器多柔体动力学模型在ADAMS中的建模过程包括：导入柔性体；对导入的刚性体构件则需要赋于一定的材料属性，接着进行装配、添加各部件之间的约束。

对于制动盘与制动块之间正压力和摩擦力采用接触力约束的方式实现。

通过对盘式制动器多柔体动力学模型的仿真，得到制动盘角速度、角减速度、摩擦力、轴向加速度等变化曲线。

本文中建立的制动总成的模型不仅仅考虑了制动器本身的零部件的变形，同时还考虑了车轮转动惯量以及整车平移和旋转部件的等效转动惯量对制动过程的影响。

仿真结果能够反映制动时的不均匀磨损和低频振动的现象，但是未能反映出制动器的振动的对整车的影响，要仿真这一影响因素的话，必须要建立整车的模型，并考虑悬架等对制动力矩的影响。

本文中建立制动器的多柔体模型的方法是具有通用性的，为研究此类问题提供了一种可行的方法。

可以更换其中的任意的部件或者将该力学模型应用到其他的柔性体相接触的摩擦问题里面，为分析各种结构的制动器和其他的接触摩擦工况提供了便利。

关键词：盘式制动器；虚拟样机；振动；多柔体模型AbstractWith the development of the economy,the vehicles have been one of the best means of transportation in modern time.Because the brakes play an important part in the vehicles’Safety and Comfort,how to reduce the cars’brake vibr ation and noise has become an important research topic.First the paper introduced the history of brakes.the research status of brake vibration,then introduced a multi-body dynamic model of the basic theory and self-excited vibration theoretical of the disc brake vibration.All these theories provide a feasible means for further develop.Next,introduced how to build the flexible multi-body of the brake system using the FEA technology and the multi-body dynamic technology.Including hhow to get the model neutral file(MNF)of the brake disc and brake pad by utilizing the FEA technology.In the process of building the MNF,the free model analysis of the brake disc and pads were studied.Introduced the process of the multi-body dynamics modeling:import flexible bodies and rigid bodies,in order to calculate accurately,should gave the rigid bodies a certain material properties,add the constraints between the disc and brake pads were achieved by the contact command.The brake angular velocity and acceleration curves can be carried out by dynamical simulation and analysis.The flexible multi-body model not only concerned the flexibility deformation of the components of the brake system,but also concerned the influence of moment of inertia of the rotating components of the automobile,so the simulation was more reasonable.The method of building the flexible multi-body model is universal and it can be useful for future disk brake noise analysis and structural optimization design.Key words: disc brakes;virtual prototyping;vibration;flexible muiti-body model目录摘要 (1)Abstract ..................................................................................................................................... I II 1绪论 . (2)1.1制动器的分类与结构 (2)1.2汽车制动系统所存在的问题 (3)1.3制动器的研究现状 (5)1.3.1国内研究现状 (5)1.3.2国外研究现状 (6)1.4本课题的研究意义以及主要的研究内容 (6)2盘式制动器设计 (8)2.1设计前提条件 (8)2.2盘式制动器主要参数的确定 (8)2.3建立盘式制动器模型 (9)3制动器刚体模型分析 (16)3.1多刚体系统动力学 (16)3.1.1多刚体系统的坐标系 (16)3.1.2多刚体系统组成成分 (17)3.1.3多刚体系统的自由度 (17)3.1.4多刚体系统的动力学方程 (17)3.2刚体动力学模型的建立 (20)3.2.1SimDesigner简介 (20)3.2.2在Adams中导入刚体动力学模型 (21)3.2.3Adams简介 (23)3.3制动器刚体模型在Adams 中的仿真与分析 (25)3.3.1盘式制动器的工作原理 (25)3.3.2设置制动力和初始角速度 (26)3.3.3设置制动盘转动惯量 (28)3.3.4制动器摩擦副的实现 (31)沈阳理工大学学士学位论文3.3.5仿真结果与分析 (35)4制动器的刚柔耦合分析 (39)4.1Ansys简介 (39)4.2建立刚柔耦合模型 (42)4.2.1制动盘的柔化 (42)4.2.2在ADAMS中导入柔性体 (51)4.3仿真与分析 (58)结论 (63)致谢 (64)参考文献 (65)附录A：外文资料原文 (66)附录B：外文资料中文翻译 (73)V1绪论1.1制动器的分类与结构制动器是制动系统中用以产生阻碍车辆运动或运动趋势的力的部件，后一提法适用于驻车制动器。