乘用车制动设计及仿真
新型汽车电子机械制动系统设计与仿真研究
新型汽车电子机械制动系统设计与仿真研究□袁培佩【内容摘要】新型汽车制动系统不同于传统汽车，其制动助力以及制动控制装置更加的新颖以及高效，响应速度以及制动效果更加突出，所以目前多数汽车厂家都在大力开发新型汽车，优化其电子机械制动系统设计，通过仿真模拟实验实现新型汽车的性能和装置改进。
在目前的汽车科技发展中，电子机械制动EMB是电子式制动系统BBW中的一种，比对其另一种EHB，EMB结构更加紧凑，但是在制动轮边布置中会比较复杂，并且对制动器和电机工作性能要求较高，所以目前正在开发结构相对简单，功能集成可靠的电子机械制动系统。
本文基于新型汽车发展对制动系统以及性能的要求，针对EMB存在的问题，通过对比分析以及文献资源，研究新型汽车电子制动系统设计与仿真，希望能够对今后汽车制造以及EMB发展前景有所帮助。
【关键词】新型汽车；电子机械；制动系统；设计与仿真【作者简介】袁培佩（1989 ），女，河南许昌人；许昌学院助教，硕士；研究方向：汽车电子新型汽车的制动系统是围绕电机完成制动助力元件的分布，其控制系统设计更加依赖于数学模型分析以及汽车性能要求，所以常常会将制动控制系统构建成数学模型，然后建立制动执行器原理机仿真模型，从而对电控制动操作系统的结构以及工作原理、效果等等进行科学化分析，提高电控系统运行的可靠性及高效性。
EMB的结构更加紧凑复杂，因此在建立仿真模型的时候更为困难，因此研究的重点在于验证EMB系统的合理性，在设计出符合新型汽车电子机械制动系统之后，需要利用仿真模型针对设计出的EMB系统进行全面分析，为其应用提供可靠的依据。
一、新型汽车电子机械制动系统发展现状（一）汽车电子机械制动系统现状。
现阶段伴随着能源危机逐渐受重视以及经济的飞速发展，人们对汽车的性能以及耗能有了新的要求，为了满足市场发展的需求，各国都在加强车辆线控系统的研发，一是要提高汽车的安全性能以及使用性能，二是提高汽车机械制动的响应速度和效能，降低维护及装配难度。
乘用车制动设计及仿真
乘用车制动设计及仿真引言在乘用车的设计中，制动系统起到了至关重要的作用。
制动系统不仅直接影响到乘用车的安全性能，还对行驶舒适性、稳定性和节能性等方面有着重要影响。
因此，乘用车制动设计及仿真是汽车工程领域中的一个热门研究方向。
本文将重点讨论乘用车制动设计的关键因素以及仿真技术的应用。
乘用车制动设计的关键因素乘用车制动设计的关键因素包括制动盘、制动片、制动液和制动系统的结构等。
以下将对这些关键因素进行详细讨论。
制动盘制动盘是制动系统的关键组成部分，其质量和材料直接影响到制动性能。
一般来说，制动盘应具备以下特点： - 良好的散热性能，以避免制动过程中的过热现象；- 耐磨性能好，以增强制动片对制动盘的摩擦力； - 结构坚固，以保证在制动过程中不变形； - 材料选择合理，既要考虑成本，又要保证制动盘的耐用性。
制动片制动片是制动系统与制动盘直接接触的部件，对制动性能起着至关重要的作用。
制动片的关键因素包括： - 摩擦系数：制动片的摩擦系数越大，制动性能越好，但也会增加制动时的磨损和热量； - 耐磨性能：制动片需要具备良好的耐磨性能，以保证其寿命； - 稳定性：制动片在制动过程中要保持稳定的摩擦性能，不得发生剧烈变化。
制动液制动液在乘用车制动系统中起到传递力量的作用，其性能直接关系到制动的可靠性和稳定性。
制动液的关键因素包括： - 沸点：制动液的沸点要高于制动过程中产生的温度，以避免制动液沸腾导致制动衰减； - 粘度：制动液的粘度要适中，既要保证在各种温度下的流动性，又要避免太高的粘度影响制动效果； - 耐腐蚀性：制动液需要具备一定的耐腐蚀性，以保证制动系统的寿命。
制动系统结构乘用车制动系统的结构是制动设计中的另一个重要因素。
常见的制动系统结构包括盘式制动系统和鼓式制动系统。
盘式制动系统因其制动性能稳定、散热性能好等优点，得到了广泛应用。
鼓式制动系统则因其结构简单、成本相对较低等特点，仍然在一些低端乘用车上使用。
乘用车底盘动态行为的建模与仿真
乘用车底盘动态行为的建模与仿真随着科技的不断进步，乘用车底盘动态行为的建模与仿真在汽车行业中的应用越来越广泛。
底盘动态行为的建模与仿真技术可以帮助汽车制造商预测和优化车辆的性能，改进驾驶安全性和乘坐舒适性，并提高车辆的燃油效率和可靠性。
本文将介绍乘用车底盘动态行为的建模与仿真的原理、方法和应用。
首先，乘用车底盘动态行为的建模与仿真是通过数学模型来描述和预测车辆在运动过程中的各种动态行为。
这些动态行为包括悬挂系统的运动、转向系统的响应、制动系统的性能等。
建模的过程需要收集车辆的相关数据，并将其转化为数学方程，以描述车辆的运动和相互作用。
然后，通过仿真软件将该模型输入计算机，进行仿真分析，以评估和优化车辆的性能。
在乘用车底盘动态行为的建模与仿真中，涉及到多个方面的技术和方法。
首先是悬挂系统的建模与仿真。
悬挂系统是车辆底盘的重要组成部分，它会影响车辆的平稳性、舒适性和操控性能。
通过建立悬挂系统的数学模型，可以研究和优化悬挂系统的性能。
其次是转向系统的建模与仿真。
转向系统包括转向机构、转向器、转向连杆等，它决定了车辆的转向性能和操控性。
通过建立转向系统的数学模型，可以预测和改进车辆的转向特性。
再次是制动系统的建模与仿真。
制动系统是车辆行驶过程中必不可少的安全装置，它能够控制和调节车辆的速度和停止距离。
通过建立制动系统的数学模型，可以评估和改进车辆的制动性能。
乘用车底盘动态行为的建模与仿真在汽车行业中具有广泛的应用。
首先，在车辆开发和设计过程中，可以使用建模与仿真技术来评估和改进车辆的性能。
通过模拟不同的驾驶条件和路面状况，可以预测车辆在各种情况下的动态行为，从而优化车辆的悬挂、转向和制动系统。
其次，在车辆碰撞安全性评价中，底盘动态行为的建模与仿真也发挥着重要的作用。
模拟车辆在碰撞过程中的动态行为，可以评估车辆的撞击性能和乘员的安全性。
另外，在驾驶辅助系统的研发中，底盘动态行为的建模与仿真可以用于测试和优化系统的性能，提高驾驶安全性和乘坐舒适性。
轿车制动系建模与仿真及ABS控制策略
关键词：制动力分配，制动性能仿真，实验，ABS 控制策略
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上海交通大学硕士学位论文
ABSTRACT
MODELING AND SIMULATION OF AUTOCAR BRAKING SYSTEM AND ABS CONTROL STRATEGY
ABSTRACT
At first, this thesis analyzed the braking system theoretically, working principle and characteristic of braking force regulate fitting was expounded. Second,based on analysis, this thesis presents the braking force distribution rationality evaluation mathematics model and the braking performance computer simulation mathematics model. Then, a computer program was designed based on the mathematics model. The program is built by Matlab. The computer program can improve the design efficiency and made them achieve the optimal project. In this thesis, with the program, the braking force distribution of the Haiyiu-MB autocar was rationality evaluated and the braking performance of the autocar was simulation calculated. At the same time, the result was testified by some tests. Finally, this thesis describes the fundamental principle of ABS controlling and discuss several control methods of ABS in common use, emphasis on the logic gate control. In brief, the study of this thesis is directive and practical for the design of the autocar braking system. Keywords: braking force distribution, braking performance simulation, Test, Anti-lock brake controlling.
高速列车刹车系统设计和仿真
高速列车刹车系统设计和仿真随着现代交通运输的不断发展，高速列车的需求也逐渐增加。
为了确保高速列车在运行过程中的安全性和稳定性，刹车系统的设计和仿真显得尤为重要。
本文将就高速列车刹车系统的设计和仿真进行探讨，介绍其设计原理、关键技术和仿真方法。
刹车系统是一个复杂的系统，包括了刹车装置、传动装置和控制装置等多个组成部分。
在高速列车的刹车系统设计中，主要以液压刹车系统为主，通过液压力来实现刹车。
液压刹车系统由主缸、制动缸、刹车管路以及刹车盘等部分组成。
当驾驶员踩下制动踏板时，主缸会产生一定的液压力，通过刹车管路传递到制动缸，使刹车盘被夹紧，从而实现刹车。
高速列车的刹车系统在设计时需要考虑刹车力的平稳传递、制动效果的可靠性以及系统的安全性。
在高速列车刹车系统的设计过程中，需要特别注意设计中的关键技术。
首先是刹车预测控制技术。
这项技术能够通过分析列车的运行状态、速度以及制动力等数据，对刹车操作进行准确的预测和控制，使列车能够平稳地停车。
其次是刹车暖车技术。
由于高速列车通常需要在短时间内进行起动和停车，因此需要设计一套刹车暖车系统，以确保刹车盘的温度在允许范围内，避免因刹车盘温度过高引发的故障。
另外，刹车失效检测技术也是设计中的关键技术之一。
通过精确检测刹车系统的工作状态，及时发现刹车系统的故障，保证列车刹车的安全性。
在高速列车的刹车系统设计中，仿真是必不可少的工具。
仿真可以帮助设计人员在各种情况下模拟刹车系统的工作状态，评估系统的性能和安全性。
首先，仿真可以模拟不同速度下的列车刹车效果，通过调整刹车力的大小和作用时间，进一步优化刹车系统的设计。
其次，仿真可以模拟不同环境条件下的刹车性能，如雨天、雪天等。
通过仿真，可以对刹车系统在不同条件下的工作状态进行全面评估，确保其安全可靠。
最后，仿真还可以模拟刹车系统的故障情况，通过与实际测试数据进行对比，进一步验证刹车系统的性能和可靠性。
在高速列车的刹车系统设计和仿真中，需要注意以下几个问题。
基于紧凑型轿车特性的盘式制动器设计与仿真分析
基于紧凑型轿车特性的盘式制动器设计与仿真分析紧凑型轿车的盘式制动器设计与仿真分析是一个关键的任务，它涉及到车辆制动系统的设计和性能分析。
在本文中，我将详细介绍基于紧凑型轿车特性的盘式制动器的设计原理、优化方法和仿真分析过程。
首先，在设计盘式制动器之前，我们需要了解紧凑型轿车的特性和需求。
紧凑型轿车通常具有较小的车身尺寸和相对较低的车重，因此其制动系统需要具备较小的重量和尺寸，同时能够提供足够的制动力和稳定性。
基于这些需求，我们可以开始进行盘式制动器的设计。
盘式制动器主要由刹车盘、刹车卡钳和刹车蹄片组成。
在设计过程中，首先需要确定适合紧凑型轿车的适当尺寸和重量的制动盘。
通常情况下，较小的刹车盘将有助于减小整个制动系统的重量，并提高制动系统的灵敏性。
然后，我们需要确定适合刹车盘的刹车卡钳类型和尺寸。
对于紧凑型轿车，轻量化的刹车卡钳设计将有助于降低整个制动系统的重量。
同时，我们还需要考虑卡钳与刹车盘之间的接触面积，以确保制动力的传递和稳定性。
刹车蹄片是制动力的主要传递部件，它与刹车盘的接触面积直接影响着制动力的大小和稳定性。
因此，在盘式制动器的设计中，需要确保刹车蹄片与刹车盘有足够的接触面积，并且能够提供足够的制动力。
采用适当的刹车蹄片材料和设计形状，可以提高刹车力的传递效率和制动系统的稳定性。
设计完成后，我们可以使用仿真分析工具来评估盘式制动器的性能。
通过建立合适的数学模型和物理模型，可以对制动器的刹车性能进行仿真分析。
仿真分析过程中需要考虑的因素包括制动力的大小和稳定性、刹车盘和刹车蹄片的摩擦特性、制动器的散热性能等。
通过对这些因素进行仿真分析，可以评估设计的盘式制动器在紧凑型轿车上的实际性能，并进行优化改进。
在仿真分析过程中，我们可以根据得到的数据和结果进行进一步优化。
通过调整盘式制动器的结构参数和材料选择等因素，可以改善制动器的性能和稳定性。
同时，通过优化设计，还可以实现制动器的轻量化和紧凑化，提高整车的燃油经济性和操控性能。
乘用车钳盘式制动器的结构设计及建模
本科毕业设计（论文）乘用车钳盘式制动器的结构设计与建模Structural design and modeling of the passenger caliper disc brakes摘要本次毕业设计，是进行汽车钳盘式制动器的结构分析与建模，首先文章的开头介绍了什么是汽车的制动系统，以及汽车制动系统的组成，其中汽车在行驶时和停止时的制动是我们考虑的重点，然后依据制动器的制动形式介绍了电磁式，液力式以及最常用的摩擦式制动器。
在说明完基础知识之后，我重点讨论了所涉及的重点，即摩擦式制动器，摩擦式的制动器可依据摩擦副的种类可分为鼓式，盘式与带式，其中鼓式与盘式运用的最为广泛，而由于盘式制动器的优点多，而且随着生产力水平的提升，以及成本的降低，盘式制动器愈来愈多的运用到汽车的生产之中，而盘式之中又以钳盘式制动器运用的最为广泛，因此本文决定设计钳盘式制动器。
在确定了设计的制动器类型之后，查阅车身的各种参数后以及国家标准中对制动系统的要求，对制动器本身的结构尺寸，诸如制动盘的直径与厚度，制动钳，摩擦因数以及制动间隙进行了初步设计。
在设计好了之后，对各项指标进行校核，在符合标准所制定的要求后，画出了钳盘式制动器的零件图，并进行三维建模。
关键词：盘式制动器；设计方法；三维建模AbstractThe graduation project is to carry automobile caliper disc brakes structural analysis and modeling, the first beginning of the article describes what constitutes automotive braking systems, and automotive braking systems, where the traffic and the parking brake is our key consideration, and then based on the brake in the form of electromagnetic brake introduced, and the most mon type of hydraulic friction brakes.After instructions in the basics, I focused on the focusing involved, namely friction brakes, friction brakes can be based on the type of friction can be divided into the drum, disc and tape, in which the use of drum and disc the most widely used, and because of the advantages of multi-disc brakes, and with increased productivity levels, as well as lower costs, more and more use of disc brakes to the car into production, and the disc into the caliper disc brakes use the most widely used, and therefore decided to design this paper caliper disc brakes.In determining the design of the brake type after the inspection body and the national standards of various parameters on the braking system requirements, the structural dimensions of the brake itself, such as the diameter and the thicknessof the brake disc, brake caliper, friction factor and brake clearance preliminary design.After the design is good, the various indicators checked, after pliance with the requirements established standards, draw the caliper disc brake parts diagram, and three-dimensional modeling.Keywords: disc brakes; design method; dimensional modeli目录摘要III第一章绪论11.1 制动系统的基本概念 (1)1.2制动器的结构分类 (2)1.3 制动系统研究现状 (2)第二章制动器的结构形式选择32.1鼓式制动器的工作原理 (3)2.2 盘式制动器结的简单说明 (4)2.3盘式制动器与鼓式制动器相比，有以下优点 (5)2.4盘式制动器方案比较 (5)2.4.1 固定钳式盘式制动器 (5)2.5乘用车制动器结构的最终选择 (7)第三章制动器的设计流程73.1设计参数73.2 钳盘式制动器主要元件73.2.1 制动盘73.2.2 制动块113.2.3 制动钳 (12)3.2.4摩擦材料 (13)3.2.5 制动器间隙及调整 (14)3.3 制动器制动力分配曲线分析 (15)3.4 同步附着系数的选取 (18)3.5 确定前后轴制动力矩分配系数 203.6 有关制动效能的计算 (20)3.7 制动器制动力矩的计算 (21)3.8 制动系统性能要求 (21)3.8.1 制动时汽车的方向稳定性的要求 (21)3.8.2制动减速度j的计算 (23)3.8.3制动距离S的要求 (23)3.8.4对车轮制动器的比能量耗散率的要求 (24)3.8.5 对比摩擦力的要求 (24)3.8.6防止水和污泥进入制动器工作表面 (24)3.8.7紧急制动时踏板力的计算 (24)3.9 磨损特性之计算25第四章校核及技术要求274.1有关温度情况校核 (27)4.2 制动器的技术要求 (28)4.2.1制动盘 (28)4.2.2 制动钳 (28)4.2.3 前轮轮毂总成技术要求 (28)第五章制动器的三维模型295.1三维建模软件之介绍 (29)5.2 制动器零件图的三维的建模 (29)5.2.1 制动盘的三维建模 (29)5.2.2制动钳的三维建模 (30)5.2.3 轮毂的三维建模 (30)5.2.3 支架的三维建模 (31)5.2.3 轴承的三维建模 (32)5.2.6制动片的三维建模 (33)5.2.7隔泥板的三维建模 (33)5.2.8其他小部件的三维建模 (34)5.3制动器装配图 (36)参考资料41致39第一章绪论1.1 制动系统的基本概念制动性是反应汽车自生性能的一个十分有意义的参考标准，其包括是否可以让汽车保持有合适减速度，是否可以让汽车在下长坡制动时保持有相对平缓的随动，以及可使其停在原地或坡道上等判定标准；这之中包含有一系列的特殊装置安装在汽车上，使人们能根据道路和交通条件，在脚踩下踏板后可控的改变汽车运动状态的力叫做制动力，如此的一系列特殊的装配系统，就被人们称为制动系统。
汽车制动系统的设计及仿真
汽车制动系统的设计及仿真任务书1．设计的主要任务及目标汽车制动器是制动系中最重要的一个部件，是制动系统中用以产生阻碍汽车运动或运动趋势的力的部件。
凡是利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩的制动器都成为摩擦制动器。
摩擦制动器可分为鼓式和盘式两大类。
前者的摩擦副中的旋转元件为制动鼓，其工作表面为圆柱面；后者的旋转元件则为圆盘状的制动盘，以端面为工作表面。
2．设计的基本要求和内容（1）了解汽车制动系统的工作过程。
（2）熟悉汽车制动系统的设计过程和设计参数。
（3）结合汽车制动性能要求设计汽车制动器。
（4）结合三维建模软件，并实现制动器的运动仿真。
3．主要参考文献[1] 王望予.汽车设计[M].北京:机械工业出版社,2004[2] 余志生.汽车理论[M].北京:机械工业出版社,2003[3] 陈家瑞.汽车构造[M].北京:机械工业出版社,2003[4] 林秉华.最新汽车设计实用手册[M],黑龙江:黑龙江出版社,2005[5] 张尉林.汽车制动系统的分析与设计[M].北京:机械工业出社,20024．进度安排注：一式4份，系部、指导教师各1份、学生2份：[毕业设计]及答辩评分表各一份汽车制动系统的设计及仿真摘要：汽车的制动系是汽车行车安全的保证，许多制动法规对制动系提出了许多详细而具体的要求，这是我们设计的出发点。
从制动器的功用及设计的要求出发，依据给定的设计参数，进行了方案论证。
对各种形式的制动器的优缺点进行了比较后，选择了浮动钳盘的形式。
这样，制动系有较高的制动效能和较高的效能因素稳定性。
随后，对盘式制动器的具体结构的设计过程进行了详尽的阐述。
选择了简单液压驱动机构和双管路系统，选用了间隙自动调节装置。
在设计计算部分，选择了几个结构参数，计算了制动系的主要参数，盘式制动器相关零件的设计计算。
关键词: 制动器，同步附着系数，制动盘，制动钳Automobile brake system design and simulationAbstracts：The braking system in a vehicle guaranteed the safety of driving .Many rules and regulations have been made for the braking system in detail, which is the starting of our design.Firstly, I demonstrate the project on the base of the function of the brake, And analysis their strong point and shortcomings .I choose the form of front-disked. In this way, the braking system have higher braking efficiency and high stability of the performance factors. Subsequently, the specific structure of the disc brake design was elaborated in detail.I designed the hydraulic drive system and two-pipe system and selected clearance automatic adjusting device.In the calculate part .I chosen several structural parameters, calculated the main parameters of the braking system drive mechanism.Key words：disc brakes，synchronous attachment coefficient，brake disc，brake caliper目录1 绪论 (1)1.1 课题研究的目的及意义 (1)1.2制动系统研究现状 (1)1.3课题设计思路 (3)2制动系统概述 (4)2.1制动系的类型 (4)2.2汽车制动系统组成 (4)2.3 制动器的组成 (5)2.4 制动器的要求 (5)2.5 制动器的种类 (7)3 汽车参数计算 (14)3.1汽车的基本参数 (14)3.2 制动系的主要参数及其选择 (15)3.3 盘式制动器的结构参数与摩擦系数的确定 (16)3.4 制动衬块的设计计算 (18)3.5 摩擦衬块磨损特性的计算 (19)4 制动器主要零件的结构设计 (21)4.2 制动钳 (21)4.4 摩擦材料 (21)4.5 盘式制动器间隙的调整方法及相应机构 (22)4.6 制动驱动机构的结构型式选择与设计计算 (22)结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)附录 (28)1 绪论1.1 课题研究的目的及意义汽车的设计与生产涉及到许多领域，其独有的安全性、经济性、舒适性等众多指标，也对设计提出了更高的要求。
基于 Amesim 的整车制动系统建模与仿真
较 大 的调速 空 间 。最 后 ， 踏 板 模 拟 器 通 过 踏 板 位
移和踏板速度计算出 目标制 动强度 ， 并传送给扭
矩控 制 器 。控制 流程 如 图 ３所 示 。
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率＜ ２ ０ ％时 ， Ａ Ｂ Ｓ 控制器使常开电磁 阀 ５打开 、 常闭电磁 阀 ４关闭 ， 液 图４ 附 着 系 数 利用 率 与 滑 移 率 的 关系
基于 Ａ ｍ ｅ ｓ ｉ ｍ 的整 车 制动 系统 建模 与仿 真
王 权 ， 周 飞虎 ， 岳 海姣
（ 长安 大学 工程机械 学院， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ６ ４ ）
摘要： 设计整车制动系统 的结构方案 ， 阐述其结构 和工作原理 。基 于 Ａ ｍ ｅ ｓ ｉ ｍ建立整车制动系统模型 ， 通过该模
第２ ２卷 第 ３期 ２ ０ １ ４年 ９月
山东交通学 院学报
Ｊ Ｏ Ｕ Ｒ ＮＡ Ｌ Ｏ Ｆ Ｓ Ｈ Ａ ＮＤ Ｏ Ｎ Ｇ Ｊ Ｉ ＡＯ Ｔ Ｏ Ｎ Ｇ Ｕ Ｎ Ｉ Ｖ Ｅ Ｒ Ｓ Ｉ Ｔ Ｙ
Ｖ０ １ ． ２ ２ ＮＯ ． ３ Ｓ ｅ ｐ． ２ ０ １ ４
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２ — ０ ０ ３ ２ ． ２ ０ １ ４ ． ０ ３ ． ０ ０ ３
图１ 汽 车制 动 系统
１ ． １ 制 动踏板 模拟 器
本方 案 中 ， 踏板 力与 液压 制动力 之 间通过 踏板 模 拟 器解 耦 ， 踏 板 模 拟器 内装 有测 量 踏 板位 移 的位 移
桑塔纳2000轿车制动性能与仿真计算
桑塔纳2000轿车制动性能与仿真计算摘要本文首先对轿车制动系统进行了系统的理论分析，汽车制动性能是车辆安全行驶的重要保障，而汽车制动主要由三个方面来评价：制动效能、制动效能恒定性、制动时汽车方向的稳定性。
同过对汽车在平直路面上的制动进行力学分析，建立制动系统数学模型。
对桑塔纳2000轿车的制动力性能做研究，评价整车的制动力安全性，运用Visual C++对汽车的制动性能进行计算机仿真程序设计以及运用该程序对桑塔纳2000轿车的制动力分配，制动距离进行仿真计算。
程序着重于计算机仿真建模和图形结果的输出。
输出结果能够对汽车的制动性能进行有效评价，并对其进行优化设计，对汽车制动性能的计算机模拟仿真具有一定的参考作用，从而优化车辆的制动性能。
关键词：桑塔纳2000 制动性 Visual C++ 仿真Santana 2000 vehicle braking performance and SimulationABSTRACTThe first on the brake system of the system of theoretical analysis, The brake performance is the important guarantee of the traffic safety, and the brake of the automobile consists mainly in three ways to evaluate：brake efficiency, homeostasis of the brake efficiency , the stability of the braking car，s direction . By the analysis of the brake sexual mechanics we build mathematical model。
We research santana 2000，s performance of the power so that evaluate the system power security . Make use of visual C to design on the computer simulation program any distribute santana 2000 automobile, the performance of the brake The program concentrate on modeling and the results output。
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绪论制动系的功能汽车制动系是用于使行驶中的汽车减速或停车，使下坡行驶的汽车的车速保持稳定以及使已停驶的汽车在原地（包括在斜坡上）驻留不动的机构。
汽车制动系直接影响着汽车行驶的安全性和停车的可靠性。
汽车制动系至少应有两套独立的制动装置，即行车制动装置和驻车制动装置。
行车制动装置用于使行驶中的汽车强制减速或停车，并使汽车下短坡时保持的适当稳定车速。
其驱动机构常采用双回路或多回路结构，以保证其工作可靠。
驻车制动装置用于使汽车可靠而无时间限制地停驻在一定位置甚至在斜坡上，它也有助于汽车在坡路上起步。
驻车制动装置应采用机械式驱动机构而不用液压或气压驱动，以免其产生故障。
汽车制动系统应具备以上的功能。
这些功能是设置在汽车上的一套专门的装置来实现的。
这些装置是由制动控制机构和执行机构来组成的。
也就是由供能装置、操纵机构、传动机构、制动器、调节制动力装置、制动防抱装置、报警装置和压力保护装置等组成。
制动器的原理介绍制动器就是刹车装置。
是使机械中的运动件停止或减速的机械零件。
俗称刹车、闸。
制动器主要由制动架、制动件和操纵装置等组成。
有些制动器还装有制动件间隙的自动调整装置。
为了减小制动力矩和结构尺寸，制动器通常装在设备的高速轴上，但对安全性要求较高的大型设备(如矿井提升机、电梯等)则应装在靠近设备工作部分的低速轴上。
有些制动器已标准化和系列化，并由专业工厂制造以供选用。
制动器有摩擦式、液力式和电磁式等几种。
电磁式制动器虽有作用滞后小、易于连接且接头可靠等优点，但因成本高而只在一部分重型汽车上用来做车轮制动器或缓速器。
液力式制动器只用作缓速器。
目前广泛使用的仍为摩擦式制动器。
摩擦式制动器按摩擦副结构形式不同，分为鼓式、盘式和带式三种。
带式只用作中央制动器。
制动器分类：制动器分为行车制动器（脚刹），驻车制动器（手刹）。
在行车过程中，一般都采用行车制动（脚刹），便于在前进的过程中减速停车，不单是使汽车保持不动。
若行车制动失灵时才采用驻车制动。
当车停稳后，就要使用驻车制动（手刹），防止车辆前滑和后溜。
停车后一般除使用驻车制动外，上坡要将档位挂在一档（防止后溜），下坡要将档位挂在倒档（防止前滑）。
制动系分类：①摩擦式制动器。
靠制动件与运动件之间的摩擦力制动。
②非摩擦式制动器。
制动器的结构形式主要有磁粉制动器（利用磁粉磁化所产生的剪力来制动）、磁涡流制动器（通过调节励磁电流来调节制动力矩的大小）以及水涡流制动器等。
制动系统的一般工作原理是，利用与车身(或车架)相连的非旋转元件和与车轮(或传动轴)相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势。
一个以内圆面为工作表面的金属制动鼓固定在车轮轮毂上，随车轮一同旋转。
在固定不动的制动底板上，有两个支承销，支承着两个弧形制动蹄的下端。
制动蹄的外圆面上装有摩擦片。
制动底板上还装有液压制动轮缸，用油管与装在车架上的液压制动主缸相连通。
主缸中的活塞可由驾驶员通过制动踏板机构来操纵。
当驾驶员踏下制动踏板，使活塞压缩制动液时，轮缸活塞在液压的作用下将制动蹄片压向制动鼓，使制动鼓减小转动速度，或保持不动。
使机械运转部件停止或减速所必须施加的阻力矩称为制动力矩。
制动力矩是设计、选用制动器的依据，其大小由机械的型式和工作要求决定。
制动器上所用摩擦材料（制动件）的性能直接影响制动过程，而影响其性能的主要因素为工作温度和温升速度。
摩擦材料应具备高而稳定的摩擦系数和良好的耐磨性。
摩擦材料分金属和非金属两类。
前者常用的有铸铁、钢、青铜和粉末冶金摩擦材料等，后者有皮革、橡胶、木材和石棉等。
课题主要内容为给定基本参数的汽车设计与之相匹配的制动器，合理选择选择制动器的类型及结构形式，计算确定制动器的基本参数以及相应的主要零件，使得设计参数和结构形式能满足整车的总布置所规定装配要求，绘制相应的零件图。
其具体内容如下：1）据课题条件选择制动器结构型式；2）制动器设计计算和校核；3）据课题条件设计制动器的主要部分；4）绘制制动器总装图；5）绘制部分主要零件图；6）制动器主要零件模型的建立；7）制动器热固耦合分析。
课题研究的目的和意义毕业设计和毕业论文是大学生培养方案中的重要环节。
学生通过毕业设计，综合性地运用所学知识去分析、解决一个问题，在做毕业设计的过程中，对所学知识得到疏理和运用，它既是一次检阅，又是一次锻炼。
不少学生在做完毕业设计后，感到自己的实践动手、动笔能力得到锻炼，增强了即将跨入社会去竞争，去创造的自信心。
通过大学的学习，从理论与实践上均有了一定程度的积累。
这次毕业设计就是对我们以往所学的知识的综合运用与进一步的巩固加深，并对解决实际问题的能力的训练与检验。
其目的在于：1）培养正确的设计思想与工作作风；2）进一步培养制图、绘图的能力；3）学会分析与评价汽车制动系总成的结构与性能，合理选择结构方案及其有关参数；4）学会汽车制动器一些主要零部件的设计与计算方法以及制动系总体布局的一般方法，以毕业后从事汽车技术工作打下良好的基础；5）培养独立分析、解决问题的能力。
目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 制动系的功能 (1)1.2 制动器的原理介绍 (2)1.3 课题主要内容 (2)1.4 课题研究的目的和意义 (4)第2章制动器的结构形选择 (4)2.1 鼓式制动器的结构形式简介 (4)2.2 盘式制动器的结构形式简介 (7)2.3 盘式制动器的优点 (8)2.4 该乘用车制动器结构的最终选择 (9)第3章制动器的设计计算 (11)3.1 设计要求 (11)3.2 整车参数 (11)3.3 盘式制动器结构参数的选择 (11)3.4 滑动钳盘式制动器设计计算 (13)3.5 校核计算 (18)第4章基于CATIA软件盘式制动器主要零件的设计 (22)4.1 CATIA软件发展及其在汽车行业的使用 (22)4.2 盘式制动器主要零件设计 (23)4.3 摩擦材料 (25)4.4 制动器的间隙 (26)第5章基于ANSYS的制动盘热固耦合分析 (27)5.1 ANSYS软件简介 (27)5.2 制动盘有限元模型的建立 (27)5.3 施加边界约束及制动盘温度场的计算与分析 (28)5.4 制动盘热应力场的计算与分析 (30)结束语 (33)参考文献 (35)致谢 (36)第2章制动器的结构形选择2.1鼓式制动器的结构形式简介鼓式制动器是最早形式的汽车制动器，当盘式制动器还没有出现前，它已经广泛用于各类汽车上。
鼓式制动器又分为内张型鼓式制动器和外束型鼓式制动器两种结构型式。
内张型鼓式制动器的摩擦元件是一对带有圆弧形摩擦蹄片的制动蹄，后者则安装在制动底板上，而制动底板则紧固在前桥的前梁或后桥桥壳半袖套管的凸缘上，其旋转的摩擦元件为制动鼓。
车轮制动器的制动鼓均固定在轮鼓上。
制动时，利用制动鼓的圆柱内表面与制动蹄摩擦片的外表面作为一对摩擦表面在制动鼓上产生摩擦力矩，故又称为蹄式制动器。
外束型鼓式制动器的固定摩擦元件是带有摩擦片且刚度较小的制动带，其旋转摩擦元件为制动鼓，并利用制动鼓的外圆柱表面与制动带摩擦片的内圆弧面作为一对摩擦表面，产生摩擦力矩作用于制动鼓，故又称为带式制动器。
在汽车制动系中，带式制动器曾仅用作一些汽车的中央制动器，但现代汽车已很少采用。
所以内张型鼓式制动器通常简称为鼓式制动器，通常所说的鼓式制动器就是指这种内张型鼓式结构。
鼓式制动器按蹄的类型分为：（1）领从蹄式制动器如图2-1所示，若图上方的旋向箭头代表汽车前进时制动鼓的旋转方向（制动鼓正向旋转），则蹄1为领蹄，蹄2为从蹄。
汽车倒车时制动鼓的旋转方向变为反向旋转，则相应得使领蹄与从蹄也就相互对调了。
这种当制动鼓正、反反向旋转时总具有一个领蹄和一个从蹄的内张型鼓式制动器称为领从蹄使制动器。
领蹄所受的摩擦力使蹄压得更紧，即摩擦力矩具有增势作用，故又称为增势蹄；而从蹄所受的摩擦力使蹄有离开制动鼓的趋势，即摩擦力矩具有减势作用，故又称为减势蹄。
增势作用使领蹄所受的法向反力增大，而减势作用使从蹄所受的法向反力减小。
领从蹄式制动器的效能及稳定性均处于中等水平，但由于其在汽车前进与倒车时的制动性能不变，且结构简单，造价较低，也便于服装驻车制动机构，故这种结构仍广泛用于中、重型载货汽车的前、后轮制动器及轿车的后轮制动器。
图2-1 领从蹄式制动器1-领蹄 2-从蹄 3（4）-支承销5-制动鼓 6-制动轮缸（2）双领蹄式制动器若在汽车前进时两制动蹄均为领蹄的制动器，则称为双领蹄使制动器（如图2-2所示）。
显然，当汽车倒车时这种制动器的两制动蹄又都变为从蹄故它又可称为双向领蹄式制动器。
如图所示，两制动蹄各用一个单活塞制动轮缸推动，两套制动蹄、制动轮缸等机件在制动底板上是以制动底板中心作对称布置的，因此，两蹄对制动鼓的作用的合力恰好相互平衡，故属于平面式制动器。
双领蹄式制动器有高的正向制动效能，但倒车时则变为双从蹄式，使制动效能大降，这种结构经常用于中级轿车的前轮制动器，这是因为这类汽车前进制动时，前轴的动轴荷及附着力大于后轴，而倒车时则相反。
图2-2 双领从蹄式制动器1-制动轮缸 2-领蹄 3-支承销 4-制动鼓（3）双向双领蹄式制动器当制动鼓正向和反向旋转时，两制动助均为领蹄的制动器则称为双向双领蹄式制动器（如图2-3所示）。
它也属于平衡式制动器。
由于双向双领蹄式制动器在汽车前进及倒车时的制动性能不变，因此广泛应用于中、轻型载货汽车和部分轿车的前后轮，但用作后轮制动器时，则需另设中央制动用于驻车制动。
图2-3 双向双领蹄式制动器1-支座 2- 制动轮缸 3-调整螺母 4-回位弹簧5（9）-制动蹄 6-制动鼓 7-制动底板 8-可调支座（4）单向增力式制动器单向增力式制动器如图2-4所示两蹄下端以顶杆相连接，第二制动蹄支承在其上端制动地板上的支承销上，由于制动时两蹄的法向反力不能相互平衡，因此它居于一种非平衡式的制动器。
单向增力式制动器在汽车前进制动时的制动效能很高，且高于前述的各种制动器，但在倒车制动时，其制动效能却是最低的。
因此，它用于少数轻、中型货车和轿车上作为前轮制动器。
图2-4 单向增力式制动器1-第一制动蹄 2-支承销 3-制动鼓4-第二制动蹄 5-顶杆 6-制动轮缸（5）双向增力式制动器将单向增力式制动器的单活塞式制动轮缸换用双活塞式制动轮缸，其上端的支承销也作为两蹄共用的，则称为双向增力式制动器(如图2-5所示)。
对双向增力式制动器来说不论汽车前进制动或倒退制动，该制动器均为增力式制动器。
双向增力式制动器在大型高速轿车上用的较多，而且常常将其作为行车制动与驻车制动功用的制动器，但行车制动是由液压经制动轮缸产生制动蹄的张开力进行制动，而驻车制动则是用制动操纵手柄通过钢索拉绳及杠杆等机械操纵系统进行操纵。