机车机械制动系统结构设计及有限元分析开题报告
制动系统开题报告
制动系统开题报告制动系统开题报告一、引言制动系统是现代汽车中至关重要的一部分，它对行车安全和驾驶体验起着重要的作用。
本文将对制动系统的原理、发展和未来趋势进行探讨。
二、制动系统的原理制动系统的基本原理是通过摩擦力将车辆的动能转化为热能，从而减速或停止车辆。
制动系统通常包括刹车片、刹车盘、制动液、制动器等组件。
当驾驶员踩下刹车踏板时，制动液被推送到制动器中，使刹车片与刹车盘产生摩擦，从而减速车辆。
三、制动系统的发展历程1. 早期制动系统早期汽车的制动系统主要采用机械制动，通过拉动手柄或踩踏板来实现刹车。
这种制动系统操作不便，制动效果较差，对驾驶员的技术要求较高。
2. 液压制动系统的出现20世纪初，液压制动系统的出现极大地改善了制动效果。
液压制动系统通过液压力传递，使刹车片与刹车盘紧密接触，提高了刹车的灵敏度和效果。
3. 制动助力系统的应用为了进一步提高制动的效果，制动助力系统开始应用于汽车制动系统中。
制动助力系统通过利用真空或液压力来增加制动力的大小，减轻驾驶员的踩踏力度，提高了制动的舒适性和安全性。
四、制动系统的现状目前，大多数汽车都采用液压制动系统，并在此基础上加入了制动助力系统。
这种制动系统在提供稳定的制动效果的同时，也满足了驾驶员对舒适性和安全性的需求。
然而，随着汽车技术的不断发展，制动系统也面临一些挑战。
例如，高速行驶时的制动失效、制动距离过长等问题仍然存在。
因此，我们需要进一步改进和创新制动系统，以提高汽车的制动性能和安全性。
五、制动系统的未来趋势1. 电子化制动系统随着电子技术的快速发展，电子化制动系统成为制动系统发展的重要方向。
电子化制动系统通过传感器和控制器实现对制动力的精确控制，提高了制动的准确性和稳定性。
2. 制动能量回收技术制动能量回收技术是当前研究的热点之一。
该技术通过将制动过程中产生的能量转化为电能，并储存起来，以供车辆其他部件使用，从而提高能源利用效率和车辆的续航里程。
汽车制动系统的设计开题报告
汽车制动系统的设计开题报告一、研究背景随着汽车工业的迅速发展，汽车的制动系统成为保障行车安全的重要组成部分。
制动系统的设计和性能直接关系到驾驶员操控的灵敏度和行车安全性。
因此，对汽车制动系统的设计进行研究和改进已成为汽车制造企业和学术界的热门课题。
二、研究目的本课题旨在深入研究汽车制动系统的设计原理和工作机制，探讨不同参数对制动性能的影响，并提出一种优化的汽车制动系统设计方案。
三、研究内容1. 汽车制动系统的概述：介绍汽车制动系统的基本组成和工作原理，包括制动器、制动盘、刹车片等关键部件的功能和作用。
2. 制动系统参数对制动性能的影响研究：分析制动系统参数（例如制动液、刹车片材料、刹车盘材料等）对制动性能的影响，通过相关理论分析和试验验证，探讨不同参数对制动能力、刹车距离等指标的影响规律。
3. 制动系统的优化设计：在分析不同参数对制动性能的影响基础上，提出一种针对性的优化设计方案，旨在提高制动能力、缩短刹车距离等制动性能指标，同时兼顾制动系统的稳定性和可靠性。
4. 汽车制动系统的实际应用：通过案例分析和实际应用验证，对优化设计方案进行实际效果评估，验证其在实际使用中的可行性和效果。
四、研究方法1. 理论分析：通过对汽车制动系统的工作原理和相关技术文献的研读，理论分析制动系统的设计原则和参数对制动性能的影响规律。
2. 试验验证：设计制动性能测试平台，模拟不同工况下的制动情况进行试验，得到实际的制动性能数据。
3. 数值模拟：利用计算机仿真软件，建立汽车制动系统设计模型，并进行参数优化计算，评估不同参数对制动性能的影响。
四、论文结构本文计划包括以下几个部分：1. 引言：介绍汽车制动系统的重要性和研究意义，概述本文的研究内容和结构。
2. 汽车制动系统的概述：介绍汽车制动系统的基本组成和工作原理。
3. 制动系统参数对制动性能的影响研究：通过理论分析和试验验证，探讨不同参数对制动性能的影响。
4. 制动系统的优化设计：提出优化设计方案，并通过实验和仿真验证其效果。
半挂牵引车整车结构有限元分析的开题报告
半挂牵引车整车结构有限元分析的开题报告一、研究背景和意义随着交通运输业的发展，半挂牵引车的使用越来越广泛，而对其安全性能的研究也越来越重要。
传统的半挂牵引车结构设计多采用经验式或试错方法，难以充分考虑车辆在行驶过程中所受到的各种力和变形，因此需要采用有限元方法对其整车结构进行分析和优化设计。
本研究旨在通过有限元分析方法，建立半挂牵引车整车模型，对其结构进行静力学和动力学分析，探索提高半挂牵引车结构的安全性能和效率的途径，为半挂牵引车的工程设计和制造提供理论依据和技术支持。
二、研究内容和方法本研究将采用有限元分析方法，建立半挂牵引车整车模型，研究其静力学和动力学性能。
具体研究内容包括：1. 建立半挂牵引车整车有限元模型，包括车架、车轮、悬架系统、驱动系统等部件。
2. 对半挂牵引车整车进行静力学分析，计算其在不同载荷条件下的应力和变形情况，并分析其承载能力和耐久性。
3. 对半挂牵引车整车进行动力学分析，模拟车辆在行驶过程中所受到的各种力和变形，计算其对车辆性能的影响。
4. 优化半挂牵引车整车结构设计，探索提高车辆结构安全性和效率的途径。
本研究主要采用理论分析和计算机仿真方法进行。
三、研究计划本研究计划分为以下阶段：1. 文献调研和理论分析，研究有限元分析方法在半挂牵引车整车结构分析中的应用，明确研究的目的和内容。
2. 建立半挂牵引车整车有限元模型，包括车架、车轮、悬架系统、驱动系统等部件。
3. 对半挂牵引车整车进行静力学分析，计算其在不同载荷条件下的应力和变形情况，并分析其承载能力和耐久性。
4. 对半挂牵引车整车进行动力学分析，模拟车辆在行驶过程中所受到的各种力和变形，计算其对车辆性能的影响。
5. 优化半挂牵引车整车结构设计，探索提高车辆结构安全性和效率的途径。
6. 编写研究报告，总结研究成果，并提出进一步研究的方向和建议。
四、预期成果和意义通过有限元分析方法，本研究将得到半挂牵引车整车结构的静力学和动力学特性参数，为提高半挂牵引车结构的安全性能和效率提供技术支持。
新型机车制动机系统研究的开题报告
新型机车制动机系统研究的开题报告
一、选题背景
国家铁路发展方针的调整，推进高速铁路建设的进程，使得机车技术得以快速发展。
随着机车的发展趋势，速度的提高有一定的风险，特别是在山区或曲线路段。
正确地制动至关重要，因此，高速机车的制动系统特别需要改进，以提高它们的安全性和性能。
新型机车制动机系统的研究和发展，可提高其制动性能和安全性，以应对高速列车制动应力增加的挑战。
二、研究目的
本研究旨在对新型机车制动机系统进行系统化的研究，探讨其制动原理、关键技术和性能特点，以提高机车制动性能和安全性。
三、研究内容及步骤
1、对新型机车制动机系统的研究现状进行综述，位于国内外的研究水平，以及存在的主要问题。
2、探讨机车制动机系统的工作原理，包括刹车盘、刹车盘片、制动钳、制动油门和其他相关组件。
分析机车制动机系统的制动原理和机理。
3、分析机车制动机系统的设计要求，包括刹车转矩和刹车力等关键参数，从而提前制定出相应的设计方案。
4、对机车制动机系统的主要关键技术进行研究，包括制动盘材料、制动装置的优化设计、制动油门的选用等。
5、通过试验，验证机车制动机系统的性能及其对机车制动性能的影响。
6、对机车制动机系统的关键部件进行可靠性设计和可维护性设计，以提高系统的使用效率和降低运维成本。
四、预期结果及实用价值
通过本研究，预计深入掌握机车制动机系统的工作原理、关键技术和性能特点，发现其存在的问题，并提出相应的解决方案。
同时，本研究将为机车制动机系统的发展提供理论依据和技术支持，提高机车制动性能和安全性，为高速铁路的发展提供技术保障。
汽车制动系统开题报告
汽车制动系统开题报告
一、选题背景
随着汽车行业的快速发展，汽车制动系统已经成为保证行车安全、提高行车舒适性的重要组成部分。
在汽车制动系统中，制动器、制动盘、制动片、制动液等组件的性能直接影响着整个制动系统的质量，而制动系统的性能差异也直接关系到汽车行驶安全、燃油经济性等重要指标。
因此，对汽车制动系统的研究和优化已经成为汽车制造企业和科研机构关注的热点问题。
二、选题目的
本次课程设计旨在对汽车制动系统进行深入研究，分析现有制动系统的优缺点，挖掘新型材料和新技术在汽车制动系统中的潜在应用价值，探讨如何提高汽车制动系统的制动效率、热容性、耐久性等性能指标，从而为广大司机提供更加安全、经济、舒适的行车体验。
三、选题内容
1. 制动系统原理和模型建立
介绍汽车制动系统的结构、组成部件和工作原理，建立制动系统的运动学模型和动力学模型，分析制动系统的力学性能和动态特性，并对不同制动系统的特点进
行比较。
2. 制动片和制动盘材料
探讨不同制动片和制动盘材料的性能特点和适用范围，分析制动片和制动盘材料的磨损机理和热响应特性，并研究如何优化材料配比和制造工艺，提高制动片和制动盘的性能和寿命。
3. 制动液和制动器
介绍不同制动液和制动器的性能特点和技术参数，探讨制动液和制动器在制动系统中的作用和影响因素，研究如何优化制动液和制动器的性能和调整参数，提高制动效率和稳定性。
四、选题意义
本次课程设计的研究和成果，对于提高汽车制动系统的性能和质量、减少交通事故的发生和减轻交通事故的后果，具有重要的现实意义和社会价值。
同时，本次课程设计也有利于提高学生的科研素养和创新能力，为其将来的学习和就业奠定坚实的基础。
汽车制动系统的设计开题报告
汽车制动系统的设计开题报告一、研究背景与意义随着汽车工业的快速发展，汽车的安全性能和环保性能越来越受到重视。
汽车制动系统是保障汽车安全行驶的重要系统之一，其性能的好坏直接影响到汽车的安全性。
然而，传统的汽车制动系统存在一些问题，如制动距离过长、制动反应不够灵敏等，这些问题可能会导致交通事故的发生。
因此，对汽车制动系统进行优化设计，提高其制动性能和可靠性，具有重要的理论意义和实践价值。
二、研究内容与方法1、研究内容本课题的研究内容主要包括以下几个方面：（1）对现有的汽车制动系统进行分类和比较，分析其优缺点；（2）基于力学原理，建立汽车制动系统的数学模型，并进行仿真分析；（3）针对现有汽车制动系统存在的问题，提出优化设计方案；（4）对优化后的汽车制动系统进行实验验证，分析其性能和可靠性。
2、研究方法本课题将采用理论分析、数值模拟和实验验证相结合的方法进行研究。
具体来说，我们将：（1）收集和整理现有的汽车制动系统相关资料，对其分类和比较进行分析；（2）基于力学原理，建立汽车制动系统的数学模型，并利用数值模拟方法对不同类型汽车制动系统的性能进行仿真分析；（3）针对现有汽车制动系统存在的问题，提出优化设计方案，并进行详细的理论分析和仿真计算；（4）对优化后的汽车制动系统进行实验验证，分析其性能和可靠性。
三、预期成果与价值（1）对现有的汽车制动系统进行分类和比较，明确各种制动系统的优缺点；（2）建立汽车制动系统的数学模型，并利用数值模拟方法对其性能进行评估；（3）提出优化设计方案，提高汽车制动系统的性能和可靠性；（4）对优化后的汽车制动系统进行实验验证，分析其性能和可靠性。
本课题的研究成果将具有重要的理论意义和实践价值。
通过对现有汽车制动系统的分类和比较，可以为汽车制造商和消费者提供更加全面的技术参考。
建立的汽车制动系统的数学模型和优化设计方案，可以为汽车制造商提供更加详细的设计指导和技术支持。
通过实验验证和分析，可以证明优化后的汽车制动系统在提高汽车安全性和可靠性方面具有显著的优势。
机车机械制动系统结构设计及有限元分析
机车机械制动系统结构设计及有限元分析目录摘要 (1)ABSTRACT (4)第1章绪论 (1)1.1引言 (1)1.2设计背景与意义 (1)1.3机械制动系统的历史 (2)1.4机械制动系统的现状及发展趋势 (2)1.4.1机械制动系统的现状 (2)1.4.2现代机车制动系统的发展趋势 (3)1.5机车机械制动系统未来研究方向 (3)第2章机车机械制动系统结构和主要零件设计计算 (4)2.1单动型机车制动系统结构设计 (4)2.1.1 设计前提条件 (4)2.1.2制动系统原理及要求 (4)2.1.3 制动性能评价指标 (4)2.2计算主要零件 (5)2.2.1 设计参数的选定及应满足的要求 (5)2.2.2 制动过程运动分析 (5)2.2.3 制动系统的静力分析 (5)2.2.4 机车制动力计算 (6)2.3主要零部件的计算分析 (7)2.3.1 制动杆和丝杆轴的选材及尺寸 (7)2.3.2 闸瓦的结构选择 (7)2.3.3闸瓦的材料选择及技术要求 (8)第3章建立系统三维模型 (11)3.1三维建模软件UG的简介 (11)3.2三维建模软件UG的发展 (11)3.2机械制动系统的三维建模 (12)3.2.1拉杆的建模 (12)3.2.2连杆的建模 (14)3.2.3制动板的建模 (15)3.2.4均衡梁的建模 (16)3.2.5机械制动系统装配模型与虚拟样机模型 (16)第4章系统主要零件有限元分析 (20)4.1有限元概述 (18)4.1.1 有限元分析特点 (19)4.1.2有限元法发展概况 (19)4.1.3 有限元分析的步骤 (20)4.2有限元分析过程 (21)4.3结构优化，分析失效形式和原因 (21)4.3.1 失效的概念与形式 (21)4.3.2 零件失效的原因及分析 (22)4.3.3 主要零件的有限元分析 (23)参考文献 (34)致谢 (35)机车机械制动系统结构设计及有限元分析摘要：课题以某机车为参考车型，运用CAD建模技术及有限元分析方法对机车机械制动系统的执行机构进行了设计研究。
有限元分析开题报告
有限元分析开题报告1. 研究背景有限元分析是一种广泛应用于工程领域的数值分析方法，用于模拟和预测结构或系统的行为。
它通过将复杂的连续介质划分为有限数量的离散单元，然后对每个单元进行计算，最终得出整个系统的行为。
有限元分析在结构力学、热传导、流体力学等领域都有重要应用。
在进行有限元分析之前，需要对待分析的结构或系统进行建模。
建模是有限元分析的关键步骤之一，它决定了分析结果的准确性和可靠性。
因此，在进行有限元分析之前，我们需要进行充分的步骤规划和准备。
2. 研究目标本研究的目标是使用有限元分析方法对某个特定结构的行为进行分析和预测。
具体来说，我们将通过有限元分析来研究该结构在不同载荷条件下的变形、应力分布和破坏情况。
3. 研究步骤3.1 确定研究对象首先，我们需要确定研究对象是什么。
这可能是一个实际的结构，如一座桥梁或一台机器，也可能是一个理论上的系统，如一个弹簧系统或一个流体网络。
3.2 建立结构模型接下来，我们需要建立研究对象的结构模型。
结构模型是对研究对象的简化表示，它包括结构的几何形状、材料特性和载荷条件等信息。
建立结构模型的过程通常涉及到几何建模、材料属性定义和载荷条件确定等步骤。
这些步骤需要根据实际情况进行，并且需要根据研究目标进行合理的简化和假设。
3.3 网格划分在建立结构模型之后，我们需要将结构划分为有限数量的离散单元，即进行网格划分。
网格划分的精细程度将直接影响到有限元分析结果的准确性和计算效率。
网格划分通常包括将结构分割为三角形、四边形或其他多边形单元等步骤。
在进行网格划分时，我们需要根据结构的几何形状和材料特性进行合理的选择，并注意避免过度细化或过度简化。
3.4 建立数学模型在完成网格划分之后，我们需要建立数学模型。
数学模型是对结构分析问题的数学表达，它包括结构的运动方程、边界条件和材料本构关系等信息。
建立数学模型的过程通常涉及到应力平衡方程、位移和应力之间的关系等步骤。
这些步骤需要根据结构的特点和加载条件进行合理的选择，并注意避免过度简化或过度复杂化。
制动系统开题报告
制动系统开题报告1. 研究背景随着汽车行业的快速发展和人们对行车安全的需求日益增加，制动系统作为汽车安全保障的重要组成部分，受到了广泛关注。
制动系统对于车辆的停止和减速起着关键作用，能够在紧急情况下及时响应并确保行车安全。
因此，对制动系统的研究和优化成为了汽车工程师和技术人员的重要任务。
2. 研究目的本文档旨在对制动系统进行深入研究，分析现有制动系统的优点和不足之处，并提出改进的方案，进一步提高制动系统的性能和可靠性。
通过本次研究，我们希望能够解决以下几个问题：•制动系统的工作原理及其与其他车辆系统的关联性；•制动系统在不同环境下的表现和可靠性评估；•制动系统的故障诊断与维修方法；•制动系统的优化方案和未来发展方向。
3. 研究内容3.1 制动系统工作原理首先，我们将详细介绍制动系统的工作原理。
制动系统主要由制动器、制动液、制动管路和控制系统等组成。
我们将对每个组成部分进行分析，包括制动器的结构和工作原理，制动液的选用和性能要求，以及控制系统的作用和工作流程等。
3.2 制动系统性能评估其次，我们将评估制动系统在不同环境下的性能表现。
通过试验和仿真，我们将对制动系统的刹车距离、制动力分布、稳定性和可靠性等进行定量分析，以评估其在不同路况和负载条件下的工作状态。
3.3 制动系统故障诊断与维修当制动系统发生故障时，及时检测和维修至关重要。
我们将深入研究制动系统的故障诊断方法和维修流程，包括常见故障的原因和诊断方法，以及维修过程中需要注意的事项和技巧。
3.4 制动系统优化方案与发展趋势最后，我们将探讨制动系统的优化方案和未来发展趋势。
针对现有制动系统存在的问题，我们将提出一些改进的方案，包括新材料的应用、制动系统结构的优化和电子控制技术的发展等。
我们还将分析未来制动系统的发展趋势，包括自动驾驶技术对制动系统的影响和制动系统在电动车辆中的应用等。
4. 预期成果通过本次研究，我们希望能够获得以下预期成果：•对制动系统的工作原理和性能进行全面深入的了解；•发现和解决现有制动系统存在的问题，提出改进方案；•提升制动系统的安全性、可靠性和性能；•为制动系统的故障诊断和维修提供指导和参考；•预测制动系统的未来发展趋势，为行业技术和政策的制定提供参考依据。
发动机制动的工作机理及性能分析研究的开题报告
发动机制动的工作机理及性能分析研究的开题报告一、研究背景及意义发动机是汽车的核心部件之一，其运行状况直接影响着汽车的性能和安全。
在行驶中，制动是保证车辆行驶安全的重要手段，同时也是保护发动机和整车的重要措施。
发动机制动是指通过控制发动机的输出扭矩和转速来实现制动的一种技术，具有较高的能耗回收和制动效率，而且没有摩擦材料磨损的问题，对环境的污染也比较小。
因此，对发动机制动的研究具有重要的理论和应用价值。
发动机制动的工作原理与普通制动系统有很大不同。
普通制动是通过摩擦片与转子之间的摩擦力来将动能转化为热能，发动机则是利用发动机内部的自然阻力，将自由转动的发动机转子转动能量转化为降低发动机输出功率的工作方式。
具体来说，通过机械装置调整发动机进气量和排气量，改变发动机的内部运转模式，使发动机产生一些所需的制动力矩，从而实现制动的效果。
目前，发动机制动技术已经得到广泛应用，比如在一些混合动力和电动汽车中，发动机制动被用作能量回收和提高驾驶舒适性的关键技术。
然而，发动机制动系统自身的性能和耗能效率需要进一步优化和提高，因此，对发动机制动的研究和性能分析具有重要的现实意义。
二、研究内容和方案1. 研究内容（1）发动机制动的工作原理研究。
结合传热、动力学和热力学等基本理论，分析发动机制动的工作机制和工作原理。
（2）发动机制动的性能分析。
从能量转化、动态特性、制动效率等方面出发，对发动机制动系统的性能进行分析和评估，并结合实验数据进行验证和验证。
（3）发动机制动系统的优化设计。
通过调整发动机工作模式、改变进气量和排气量等措施，优化发动机制动系统的性能和能耗效率。
2. 研究方案（1）理论分析和建模。
以理论分析和数学模型为基础，对发动机制动的工作原理和性能进行分析和建模。
（2）仿真模拟和实验验证。
采用计算机仿真和实验测试相结合的方法，对发动机制动系统的性能进行测试和验证，获得真实可靠的数据。
（3）数据处理和结果分析。
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(e)驱动能源。采用全电制动控制系统，需要较多的电能，机车机械制动系统的应用有赖于未来的大电压车载电源；
随着科学技术的发展及汽车工业的发展，尤其是军用车辆及军用技术的发展，车辆制动有了新的突破，液压制动是继机械制动后的又一重大革新。Duesenberg Eight车率先使用了轿车液压制动器。克莱斯勒的四轮液压制动器于1924年问世。通用和福特分别于1934年和1939年采用了液压制动技术。到20世纪50年代，液压助力制动器才成为现实。[2.3]
2现代机车制动系统的发展趋势
现代机车制动系统的发展趋势摘要：从机车诞生时起，车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。近年来，随着车辆技术的进步和机车行驶速度的提高，这种重要性表现得越来越明显。众多的机车工程师在改进机车制动性能的研究中倾注了大量的心血。目前关于机车制动的研究主要集中在制动控制方面。
毕业设计(论文)开题报告
题目：机车机械制动系统结构设计及有限元分析
学院：应用技术学院
专 业：机械设计制造及其自动化
学生姓名：唐伟学 号：**********17
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2011年3月15日
毕 业 设 计（论 文）开 题 报 告
机车机械制动系统结构设计及有限元分析
0 引言
电机车是我国主要的矿山运输机械，其制动装置有机械制动和电气制动2种。电气制动是利用控制器改变电气线路进行制动，属于能耗制动；机械制动是利用制动器进行制动。目前矿用电机车一般采用手动闸轮操作的闸瓦制动和电气动力制动装置，有的也采用压气制动装置。但由于电气制动在停车制动时不能使机车完全停止，因此除小型电机车外．每台机车上都应装有机械制动装置。
[6]柯愈治.汽车防抱制动系统结构原理与检修[D]．北京：人民交通出版社，1998
[7]余志生．机车理论[M]．北京：机械工业出版社，2000
[8]美]L．埃克佛恩．机车制动系统[M]．北京：机械工业出版社，1997
[9]张猛，宋健．机车机械制动系统发展现状[J]．机械科学与技术，2005，24(2)：
《安全规程》规定，列车翩动距离最大不得超过加m，这里的制动距离指的是从司机开始制动到列车完全停止运行的距离。目前国内广泛应用的ZK一7型和ZK一10型架线式电机车，其运行速度约为16．5 km／h，手动机械制动空行程时间按3 s计，则其制动空行程约为14 m。实际允许制动距离，按规定的制动距离减去制动空行程距离计算，仅为26 nl。如果再考虑牵引温升，对列车实际运行速度限制更高。实际情况表明．制动技术已经成为限制电机车运输能力的急待解决的问题。[1]
6机车机械制动系统执行机构关键零件的有限元模态分析
结构的模态分析主要用于确定结构的振动特性，比如结构的固有频率和各阶振型。固有频率和各阶振型是结构承受动力载荷设计的重要参数，也是其他各类型动力学分析的基础。ANSYS中的模态分析是线性分析，任何非线性都将被忽略。在很多场合，模态分析都起到了举足轻重的作用。例如很多机械都必须避免共振，进行模态分析之后，可以了解结构的固有频率和振动形式，并对此采取必要的措施，从而避免在使用过程中由于共振的因素造成不必要的损失。[14]
(f)降低系统的使用成本也是要解决的问题。[8]
4人机工程在机车机械制动系统设计中的重要性
机车制动系统伴随着机车工业迅速的发展，车辆制动的安全性能越来越高。目前大部分机车的制动系统是采用主动的控制方式，这种制动的方式在机车行驶是处于正常状态下是完全可靠的。但是，突然出现危险或判断失误时，机车就可能会发生意想不到的事故。纵观人类的机械设计史可知，造成产品与人体能力之间不协调的基本原因有：一是对产品设计的人机的协调性不够重视，只是强调人体该如何的适应产品。其二是人们对自身的生理特点认识在进一步深化，如果认识肤浅就不能提出产品设计时的条件。随着科学的发展，人们从正反方面的经验教训中认识到人机系统协调关系的重要性，并使研究工作得以强化。[9.10]
5机车机械制动系统执行机构CAD建模及关键零件有限元分析
随着计算机技术的发展，CAD／CAE转向以三维实体建模、动力学仿真和有限元为主线的虚拟样机技术。本文采用的动力学建模方法，就是用CAD软件UG创建系统三维模型，系统每个零件具有质量、转动惯量等物理特性，然后用UG软件进行有限元分析，通过施加力、扭矩和初始运动状态，使模型进行运动仿真。其次通过对模型仿真结果，观察其正确性，同时用动力学参数的仿真结果来对零、部件进行静力分析，验证零件的静强度。[12.13]
[13]孝煜．有限元法基础[M]．北京：清华大学出版社，1984
[14]安颖．制动器多柔体仿真分析[D]．长春：吉林大学，2003
[15]曹金玲．机械式挖掘机回转制动器动力学仿真研究[D]．长春：吉林大学，
1.2机械制动控制系统的现状
当考虑基本的制动功能量，液压操纵仍然是最可靠、最经济的方法。即使增加了防抱制动(ABS)功能后，传统的“油液制动系统”仍然占有优势地位。但是就复杂性和经济性而言，增加的牵引力控制、车辆稳定性控制和一些正在考虑用于“智能汽车”的新技术使基本的制动器显得微不足道。
传统的制动控制系统只做一样事情，即均匀分配油液压力。当制动踏板踏下时，主缸就将等量的油液送到通往每个制动器的管路，并通过一个比例阀使前后平衡。而ABS或其他一种制动干预系统则按照每个制动器的需要时对油液压力进行调节。
目前在机车制动系统的设计研究上考虑机构的本身的功能比较多，而忽略作为系统之一的人的因素及人与机的协调，导致没有能充分发挥制动系统的功用。如驾驶员因为疲劳驾驶或酒后驾驶把油门当成刹车用，高速公路上行驶的车辆因为发现危险时制动距离过短而引起的追尾等的事故。这些事故的原固有些是驾驶员错误操作，但是现实中仍然会发生，而且有些原因是客观存在的。因此人机与环境工程在机车机械制动系统方面的考虑也是不可缺少的。[11]
本文根据汽车盘式制动器振动主要原因及目前国内外相应的解决方法，对机车机械制动系统执行机构的关键零件——制动块背板、制动盘和摩擦片进行相应的模态分析，目的是求解制动盘、制动块背板和摩擦片的振动特性，通过分析其结构动态或改变结构的设计等方法来避免共振的产生，防止造成零部件的破坏等。
7总结
机车制动系统直接影响机车行驶的安全性和停车的可靠性，是机车的十分重要的组成部分。只有制动性能优良，制动系统工作可靠，才能充分发挥轿车的其它的性能。而机车机械制动系统的结构分析和设计计算是保证和提高机车制动性能的一个重要的步骤。本课题围绕机车机械制动系统结构设计及有限元分析进行研究。
1机车机械制动控制只是驾驶员操纵一组简单的机械装置向制动器施加作用力，这时的车辆的质量比较小，速度比较低，机械制动虽已满足车辆制动的需要，但随着机车自质量的增加，助力装置对机械制动器来说已显得十分必要。这时，开始出现真空助力装置。1932年生产的质量为2860kg的凯迪拉克V16车四轮采用直径419.1mm的鼓式制动器，并有制动踏板控制的真空助力装置。林肯公司也于1932年推出V12轿车，该车采用通过四根软索控制真空加力器的鼓式制动器。
(a)制动系统的失效处理。需要一个备用制动控制系统保证制动安全；
(b)系统容错的控制。车辆运行过程中会有各种各样的干扰信号，如何消除这些干扰信号造成的影响，保证机车机械制动系统的安全性和可靠性，是需要解决的重要问题：
(c)电机的设计。对电机可靠性要求较高，而且机构必须小巧紧凑、易于安装布置，能在各种恶劣的条件下可靠地工作；
[4]余志生．汽车理论[M]．北京：机械工业出版社，2000
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参考文献
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盘式制动器的振动主要是由制动系统的自激振动引起的。抑制自激振动的最好办法是在机器、结构或系统的设计阶段就考虑到其产生自激振动的可能性。利用CAE技术，在设计系统时进行分析，预测各种设计方案的动态稳定性与抗振性，从而对设计方案进行优化，以使系统具备良好的稳定性和防止自激振动的能力。从制动块摩擦材料、制动块形状到制动块的共振频率及其阻尼、制动盘的共振频率及其阻尼，应用有限元分析方法、复模态分析方法、动力学仿真和试验方法对制动系统的振动进行分析。[15]
另外，由于编制逻辑门限ABS有许多局限性，所以近年来在ABS的基础上发展了车辆动力学控制系统(VDC)。结合动力学控制的最佳ABS是以滑移率为控制目标的ABS，它是以连续量控制形式，使制动过程中保持最佳的、稳定的滑移率，理论上是一种理想的ABS控制系统。
滑移率控制的难点在于确定各种路况下的最佳滑移率，另一个难点是车辆速度的测量问题，它应是低成本可靠的技术，并最终能发展成为使用的产品。对以滑移率为目标的ABS而言，控制精度并不是十分突出的问题，并且达到高精度的控制也比较困难；因为路面及车辆运动状态的变化很大，多种干扰影响较大，所以重要的问题在于控制的稳定性，即系统鲁棒性，应保持在各种条件下不失控。防抱系统要求高可靠性，否则会导致人身伤亡及车辆损坏。[4.5.6]