车辆工程毕业设计17车用盘式电磁制动器设计Ansys分析Matlab仿真
车用盘式电磁制动器设计-任务书
[2]吕应明.车辆电磁制动方案刍议，城市轨道交通，2007
[3]刘韶庆.汽车挂车电磁制动器控制系统，机械工程学报，2007.7
[4]宁晓斌，张文明等。用虚拟样机技术分析鼓式制动器的振动。有色金属2003(5)：105—107
[5]王铎，赵经文等。理论力学。北京：高等教育出版社，1997
4、详细设计制动器，设计非标件，绘制制动器装配图及及零件图。第8-12周（4月18日～5月20日）
5、提交正式设计，教师审核。第13-16月6日～6月10日）
7、整理所有材料，装订成册，准备答辩。第16周（6月13日～6月17日）
五、主要参考资料
[8]刘锦阳，洪嘉振。计算碰撞力的方法。上海交通大学学报，1999(6)：727．730
六、备注
指导教师签字：
年 月 日
教研室主任签字：
年 月 日
整车质量：1100kg；车轮滚动半径286mm；
根据所给基本参数计算制动力，确定各制动盘、制动间隙、电磁力等参数。
三、设计（论文）完成后应提交的成果
1、设计说明书一份，1.5万字以上；
2、盘式电磁制动器结构装配图一张、增力机构及制动盘等零件图若干张。制动器性能仿真及结果分析小论文一篇。共折合三张A0图纸。
四、设计（论文）进度安排
1、进行文献检索查，查看相关资料，对课题的基本内容有一定的认识和了解。完成开题报告。第1-2周（2月28日～3月11日）
2、初步确定设计的总体方案，讨论确定方案；对电磁制动器的各组成部分进行初步设计。第3-6周（3月14日～4月8日）
3、提交设计草稿，进行讨论，修定。第7周（4月11日～4月15日）
基于MATLAB的汽车ABS制动过程仿真
基于MATLAB的汽车ABS制动过程仿真ABS（Anti-lock Braking System，防抱死制动系统）是现代汽车上保证行车安全的重要制动系统之一。
ABS制动系统可以避免在制动时车轮抱死，从而提高了制动效果和稳定性。
为了深入理解ABS制动系统的工作原理和性能，本文将基于MATLAB软件进行汽车ABS制动过程的仿真。
一、建立模型和假设为了实现ABS制动过程的仿真，需要建立一个基于MATLAB 的系统模型。
该系统模型需要考虑以下几个方面：1. 汽车的运动方程。
2. 轮胎与地面的接触力，即摩擦力。
3. 制动器与车轮的接触力。
4. ABS控制器的控制策略。
在仿真过程中，假设车辆在制动前以一定的速度匀速行驶，制动时四个车轮的制动和抱死状态是相同的。
二、模型搭建在MATLAB界面中，首先利用simulink模块搭建模型。
模型如下：模型中包含了车辆运动方程、轮胎地面接触力、制动器与车轮接触力等模块。
其中，运动方程模块利用F=ma公式进行建模，轮胎地面接触力模块利用摩擦力系数进行计算，制动器与车轮接触力模块利用摩擦力系数和制动器力矩进行计算。
在模型中，还有制动器控制器模块，负责制动器的控制与调节。
制动器控制器可以采用PID算法或滑模控制算法来控制制动器的开闭和力矩大小。
三、仿真过程在进行仿真过程中，需要确定以下参数：1. 初始车速度v0=80km/h。
2. 初始刹车踏板角度θ=0。
3. 制动器摩擦力系数μs=0.7。
4. 刹车片初期转动半径r=0.05m。
在进行仿真操作前，应先在程序中设定好各参数，再设定仿真时间和仿真步长。
由于ABS制动过程会使用到控制器，因此应首先进行控制器的设计和仿真。
在此，控制器的设计采用滑模控制器，其仿真结果如下：控制器的仿真结果显示，在刹车操作开始10s后，滑模控制器调节出的制动器力矩逐渐增加并稳定于85N·m左右。
随着控制器的调节，车轮抱死现象得以解决、保持ABS制动状态下使车辆具备更好的稳定性和制动效果。
本科毕业设计_盘式制动器设计说明
本科毕业设计SQR6468轻型客车前制动器设计某某某燕山大学2015年 6 月22日本科毕业设计SQR6468轻型客车前制动器设计学院：专业：车辆工程学生：某某某学号： 3指导教师：某某某答辩日期： 2015.6.22燕山大学毕业设计任务书摘要本文首先对汽车制动器原理和对各种各样的制动器进行分析,详细地阐述了各类制动器的结构,工作原理和优缺点.再根据轻型客车的车型和结构选择了适合的方案.根据市场上同系列车型的车大多数是滑钳盘式制动器,而且滑动钳式盘式制动器结构简单,性能居中,设计规,所以我选择滑动钳式盘式制动器.本文探讨的是一种结构简单的滑动钳式盘式制动器,对这种制动器的制动力,制动力分配系数,制动器因数等进行计算.对制动器的主要零件如制动盘、制动钳、支架、摩擦衬片、活塞等进行结构设计和设计计算,从而比较设计出一种比较精确的制动器.本文所采用的设计计算公式均来自参考资料。
本设计主要针对轻型客车前制动器设计，首先计算数据，完成二维装配图和二维零件图绘制，然后利用CATIA软件进行三维建模。
以更清楚的表达盘式制动器结构。
关键词盘式制动器；制动力；制动力分配系数；制动器因数；CATIA软件AbstractThis paper first principle of the car brake and brake on a wide range of analysis,a detailed exposition of the structure of various types of brake, and the advantages and disadvantages of working principle. Accordance with Minibus models and structure chosen for the program Under series models on the market with most of the cars leading trailing, and leading trailing simple structure, performance, middling, design specifications, so I chose to receive from the Sliding Disc brake. This paper is a simple structure recipients from the Disc brake, the brake system of this power, braking force distribution coefficient, such as brake factor calculation. brake on the main parts such as brake pan, brake caliper, bracket, friction linings, piston for structural design and design, design and comparison A more precise brake used in the design of this formula are calculated from the reference.This design mainly in view of the light bus front brake design, calculation data first, finish 2 d assembly drawing and 2 d part drawing, And then using CATIA software for 3 d modeling, to more clearly express the structure of disc brake.Key words Disc brakes；Power system；Power distribution coefficient systemBrake factor CATIA software目录摘要 (II)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 研究目的及意义 (1)1.3 盘式制动器结构形式及其选择 (3)1.3.1 盘式制动器的结构形式 (3)1.3.2 盘式制动器的优缺点 (4)1.3.3 本设计盘式制动器的选择 (5)1.4 浮钳盘式制动器 (5)1.4.1 浮钳盘式制动器的结构 (5)1.4.2 浮钳盘式制动器的工作原理 (6)1.4.3 制动间隙调整原理 (7)1.5 本文研究容 (8)第2章制动系的主要参数及其选择 (9)2.1 任务书给定设计基本参数 (9)2.2 受力分析 (9)2.3 同步附着系数的确定及计算 (13)2.4 制动力、制动强度、附着系数利用率的计算 (15)2.4.1 满载时的情况 (15)2.4.2 空载的情况 (17)2.5 制动器最大制动力矩的计算 (19)2.6 本章小结 (19)第3章盘式制动器的结构设计 (20)3.1 盘式制动器结构设计的任务和步骤 (20)3.2 盘式制动器的主要零部件设计和三维造型 (20)3.2.1 制动盘 (21)3.2.2 制动衬块 (22)3.2.3 制动钳 (23)3.2.4 制动钳支架 (24)3.2.5 盘式制动器总成装配图 (26)3.3 本章小结 (26)第4章盘式制动器的校核计算 (27)4.1 摩擦衬块的磨损特性计算 (27)4.2制动器的热容量和温升的核算 (28)4.3 盘式制动器制动力矩的校核 (29)4.4 本章小结 (32)结论 (33)参考文献 (34)致 (36)附录1 (38)附录2 (364)附录3 (48)第1章绪论1.1 课题背景对制动器的早期研究侧重于试验研究其摩擦特性，随着用户对其制动性能和使用寿命要求的不断提高，有关其基础理论与应用方面的研究也在深入进行。
基于MATLAB的车辆动力性和制动性仿真分析
基于MATLAB的车辆动力性和制动性仿真分析发布时间：2022-06-22T02:20:51.317Z 来源：《科学与技术》2022年2月4期（下）作者：邹彦冉张竹林* 蒋德飞阮帅房冠霖曹士杰[导读] 动力性和制动性是评价车辆性能的关键指标，在对关键部件进行定参数、零部件选型、匹配优化时需要进行大量计算邹彦冉张竹林* 蒋德飞阮帅房冠霖曹士杰山东交通学院汽车工程学院，山东济南 250357摘要：动力性和制动性是评价车辆性能的关键指标，在对关键部件进行定参数、零部件选型、匹配优化时需要进行大量计算，现在企业多采用EXCEL进行计算，导致效率低下、直观性不强。
本文基于MATLAB软件的App Designer模块，开发了车辆动力性和制动性仿真分析软件，具有良好的人机界面和曲线输出功能，并以某型号汽车的实际参数进行了动力性和制动性仿真验证，证明了软件仿真分析的可行性，能够为汽车设计提供良好的支撑，提高设计效率。
关键词：汽车；MATLAB；仿真分析；App Designer 中图分类号：U462.3 文献标志码：A 0 引言近年来国内外汽车行业发展迅猛，截至2021年7月，全国家用车保有量达3.84亿辆。
我国正由汽车制造大国往汽车制造强国过渡，汽车的正向研发技术越来越受到各汽车设计单位的重视。
车辆的动力性和制动性是评价车辆性能的关键指标之一[1]，其性能的好坏影响到车辆的品质和市场。
如今国内外对App Designer在各领域的应用进行了研究[2]，韦超毅[3]等采用App Designer对汽车的爬坡能力进行建模与仿真，开发设计了一款软件，测试了试验车的爬坡性能；张晓荣[4]等针对调节阀工作流量特性的畸变问题，设计了工作流量校正算法，并采用App Designer 开发了操作简单、功能完整的操作界面；李晶[5]等基于MATLAB对实际汽车进行动力性仿真，假设节气门开度处于最大情况下，通过仿真分析绘制出该工况下车辆动力性曲线并分析结合实际实验测量数据，验证了该仿真系统的准确性；陈利娜[6]使用MATLAB对汽车制动性能分析，获得了车辆制动力分配曲线，为汽车制动性仿真分析提供了准确的操作方法与可视化数据。
基于ANSYS的汽车制动盘模态仿真与优化
w2M jwCK x(w) Fw
（6）
系统阻尼可以取方程（7）所示的比例形式：
C M K
（7）
上式中， 和 为比例常数。由于结构自由度较大，
方程解耦较为困难，利用模态坐标，将耦合方程变为 N 个相
互独立的方程式，可得：
x(w) ΦQ
（8）
式中： = 1，2 N 为各阶模态向量组成的矩阵，
式中：M—质量矩阵；K—刚度矩阵；C—阻尼矩阵；F
—统所受外载荷。
方程（1）为有阻尼的 n 自由度系统的强迫振动微分方
程，阻尼对结构的振型和固有频率影响不大，可以忽略阻尼
的影响，无外力作用时即外载荷 F=0，，故方程（1）可以简
化为：
M x K x 0
（2）
方程的（2）解的一般形式为：
x X e jw t
构进行修改和优化，但其分析精度受建模精度的影响较大，
且具有内部阻尼信息描述不准确等缺点。而试验模态分析具
有分析精度较高，实际被测对象的动态特性描述准确等优点，
但具有试验周期长、资金消耗较大，结构的修改困难等缺点。
鉴于上述两种方法各有优缺点，为提高精度。本文采用
试验模态分析和有限元模态分析相结合的方法，利用试验模 态分析结果修正和检验有限元模型精度[3]。通过修改模态相
称为模态矩阵；Q 为模态坐标值，将方程 （8）代入方程（6）
可得：
w2M jwC K ΦQ F w
（9）
考虑到模态振型的正交性，在式（9）中左右两边同时乘
T ，则可得：
ΦTS CΦr
cs
0,r s ms ks r
s
（10）
式中， cr 称为模态参数于是方程（9）变为：
盘式制动器本科毕业设计论文 精品
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。
汽车制动系统是汽车行驶的一个重要主动安全系统，其性能的好坏对汽车的行驶安全有着重要影响。
随着汽车的形式速度和路面情况复杂程度的提高，更加需要高性能、长寿命的制动系统。
其性能的好坏对汽车的行驶安全有着重要影响，如果此系统不能正常工作，车上的驾驶员和乘客将会受到车祸的伤害。
汽车是现代交通工具中用得最多、最普遍、也是运用得最方便的交通工具。
汽车制动系统是汽车底盘上的一个重要系统，它是制约汽车运动的装置，而制动器又是制动系中直接作用制约汽车运动的一个关键装置，是汽车上最重要的安全件。
汽车的制动性能直接影响汽车的行驶安全性。
随着公路业的迅速发展和车流密度的日益增大，人们对安全性、可靠性的要求越来越高，为保证人身和车辆安全，必须为汽车配备十分可靠的制动系统。
车辆在形式过程中要频繁进行制动操作，由于制动性能的好坏直接关系到交通和人身安全，因此制动性能是车辆非常重要的性能之一，改善汽车的制动性能始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。
现代汽车普遍采用的摩擦式制动器的实际工作性能是整个制动系中最复杂、最不稳定的因素，因此改进制动器机构、解决制约其性能的突出问题具有非常重要的意义。
2.汽车制动器的国内外现状及发展趋势对制动器的早期研究侧重于试验研究其摩擦特性，随着用户对其制动性能和使用寿命要求的不断提高，有关其基础理论与应用方面的研究也在深入进行。
目前，汽车所用的制动器几乎都是摩擦式的，可分为鼓式和盘式两大类。
盘式制动器被普遍使用。
但由于为了提高其制动效能而必须加制动增力系统，使其造价较高，故低端车一般还是使用前盘后鼓式。
汽车制动过程实际上是一个能量转换过程，它把汽车行驶时产生的动能转换为热能。
高速行驶的汽车如果频繁使用制动器，制动器因摩擦会产生大量的热量，使制动器温度急剧升高，如果不能及时的为制动器散热，它的效率就会大大降低，影响制动性能，出现所谓的制动效能热衰退现象。
ansys电磁场仿真分析教程
有限元网格
1-6
• 进行模拟 • 观察结果
– 某指定时刻 – 整个时间历程 • 后处理 – 磁力线 –力 – 力矩 – 损耗 – MMF（磁动势） – 电感 – 特定需要
1-7
• 模拟由3个区域组成 • 衔铁区: 导磁材料 导磁率为常数（
即线性材料）
• 线圈区: 线圈可视为均匀材料. • 空气区:自由空间 (μr = 1) .
• 选择Apply (重复显示和输入) • 建立线圈面
利用TAB 键移动输 入窗口
• 选择 Apply
1-17
• 建立空气面
• 选择 OK 衔铁
到了这步，建立了全部平 面，但它们还没有连接起 来.
线圈
1-18
• 用Overlap迫使全部平面连接在一起 Preprocessor>Operate> Overlap>Areas
B
B
励磁体1/4对称模型
1-44
• 单元plane13 and plane53 用于模拟2D磁 场
• 按Pick All
现在这些平面被连接了，因此当 生成单元时，各区域将共享区域 边界上节点
这种操作后，原先平面被删除， 而新的平面被重新编号
1-19
• 这些平面要求与物理区和材料联系起来 Preprocessor>-Attributes-Define>Picked Areas
• 用鼠标点取衔铁平面 • 选择OK (在选取框内） • 材料号窗口输入2
1-3
• 利用轴对称衔铁和平面定子设计 致动器的一个实例 – 衔铁旋转 – 衔铁气隙可变化
• 完整模型由2个独立部件组成 – 衔铁模块 – 定子模块
执行: solen3d.avi看动画
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。
(毕业设计)汽车ABS制动模型的仿真分析说明书
本科生毕业设计（论文）摘要为了能够准确的了解制动防抱死系统的性能，常常使用计算机仿真技术来进行研究，本设计采用Matlab/Simulink模拟汽车在直线制动的运动状态，对ABS 系统的控制规律进行计算机仿真。
它与常规的试验分析相比，具有分析速度快、精度高、周期短、节省大量的人力物力的优点。
ABS防抱死制动系统模型的建立，是计算机与生产实际相融合的产物。
模型的建立，可以代替危险性试验，提高安全性和经济性，同时可以方便快捷的得到试验所得到的结果，以此完善设计开发中的产品性能，为ABS系统的研制与开发提供一条有效的方法。
本设计简单介绍了制动系统的工作原理，通过建立普通制动系统和ABS防抱死系统的数学模型，提出了基于路面附着系数的ABS控制算法，并根据数学模型，利用Matlab/Simulink软件建立普通制动系统和ABS防抱死制动系统的仿真模块，分析普通制动系统和装有防抱死制动系统(ABS)车辆制动过程中各参数的动态变化规律。
通过对比仿真结果可知ABS防抱死制动系统不仅能够达到防止车轮在制动过程时抱死的目的，还能准确控制车轮的运动状态，因此证明本次设计对ABS 制动过程的仿真分析是有效的。
关键词：制动；防抱死制动系统；仿真；Matlab/SimulinkAbstractIn order to accurately understand the anti-lock braking system performance, often using computer simulation technology to conduct research. This design uses Matlab / Simulink simulation of the car braking in a straight line movement, the ABS system of control of a computer simulation. Compared with the common experimental analysis,it has fsater analsing speed, higher precision, shorter period, etc. besides, it saves much labor and material resources.The establishment of antilock brake systems is the result of the combination of computer and actual produciton. Model of antilock brake systems can take place of the dangerous experiments,improve the safety and save much money. At the same time, it helps get the result as soon as possible. So that the function of the product can be made better. in a word, it provides an effective method to the reserch and development of the antilock braking system.The project briefly introduces the principles of the braking system .It gets antilock braking system controlling algorithm according to the establishment of ordinary braking system and methematical antilock braking system. On the basis of methematical model, it uses Matlab/Simulink software to eatablish a simulate template of an ordinary braking system and an antilock braking system to analyses the motional changing regularity of kinds of parameters of vehicle which installed with ordinary braking system and the vehicle with antilock braking system. When the results are compared, we get to know that antilock braking system can not only prevent the wheels form been braken while braking, but also controll the moving condition of them. So that this design of the braking process’s simulation analysis is effective.Key words：brake；antilock braking system；simulation；Matlab/Simulink目录第1章ABS防抱死系统简介和本课题意义 (1)1.1 工作原理 (1)1.2 ABS的优点及常用装置 (1)1.3 ABS发展历史及应用现状 (2)1.4 发展趋势 (5)1.5 本次设计意义 (6)第2章物理模型及数学模型的搭建 (7)2.1 制动系统物理模型 (7)2.1.1 普通制动系统物理模型 (7)2.1.2 有ABS制动系统物理模型 (7)2.2 制动系统数学模型 (9)2.2.1 普通制动系统数学模型 (9)2.2.2 有ABS制动系统数学模型 (10)第3章Matlab/Simulink软件介绍 (13)3.1 Matlab软件介绍 (13)3.2 Simulink软件介绍 (14)第4章制动系统仿真模型的建立 (16)4.1 仿真参数 (16)4.2 仿真模型 (16)4.2.1 普通制动系统仿真模型 (16)4.2.2 ABS防抱死制动系统仿真模型 (17)4.3 仿真模块功能 (17)4.3.1 单个模块功能 (17)4.3.2 多个模块功能 (19)第5章仿真计算结果和曲线 (23)5.1 仿真所得曲线 (23)5.1.1 普通制动系统 (23)5.1.2 有ABS制动系统 (25)5.2 仿真结果 (27)第6章结论 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录 (31)第1章ABS防抱死系统简介和本课题意义1.1工作原理当车轮抱死滑移时，车轮与路面间的侧向附着力将完全消失。
汽车盘式制动器设计
机械工程学院毕业设计题目：汽车盘式制动器设计专业：车辆工程班级：：学号：指导教师：日期： 2016.5.26目录摘要 (3)前言 (3)1绪论 (4)1.1 制动系统设计的意义 (4)1.2 本次制动系统应达到的目标 (4)2制动系统方案论证分析与选择 (4)2.1 盘式制动器 (5)2.2 简单制动系 (5)2.3 动力制动系 (5)2.4 伺服制动系 (6)2.5 液压分路系统的形式的选择 (6)2.6 液压制动主缸的设计方案 (6)3盘式制动器概述 (8)3.1制动盘 (8)3.2制动摩擦衬块 (9)3.3 盘式制动器操纵机构 (9)4制动系统设计计算 (10)4.1 相关主要参数 (10)4.2 同步附着系数的分析 (11)4.3 分析计算法向作用力 (11)4.4 制动力矩分配系数的选取和计算 (12)4.5 制动器制动力矩的确定 (12)4.6 盘式制动器主要参数确定 (13)4.7 盘式制动器的制动力计算 (15)4.8 制动器主要零部件的结构设计 (16)5液压制动驱动机构的设计计算 (17)5.1 前轮制动轮缸直径d的确定 (17)5.2 制动主缸直径0d的确定 (17)5.3 制动踏板力p F和制动踏板工作行程p S (18)第6章制动性能分析 (19)6.1 制动性能评价指标 (20)6.2 制动效能 (20)6.3 制动效能的恒定性 (20)6.4 制动时汽车方向的稳定性 (20)6.5 制动器制动力分配曲线分析 (21)6 .6制动减速度j和制动距离。
(22)6.7 摩擦衬块的磨损特性计算 (22)7总结 (24)参考文献 (25)致 (25)Abstract.................................................................. (26)附录 (26)汽车盘式制动器设计摘要此片设计主要讲述了盘式制动器的整体设计，有对于整体机构的设计分析，还有数据的比对和选取。
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本科学生毕业设计车用盘式电磁制动器设计院系名称：汽车与交通工程学院专业班级：车辆工程学生姓名：指导教师：职称：副教授The Graduation Design for Bachelor's Degree The design of electromagnetic vehicledisc brakeCandidate：Ye ChunhuiSpecialty：Vehicle EngineeringClass：B07-1Supervisor：Associate Prof. An YongdongHeilongjiang Institute of Technology摘要车辆制动系统在车辆的安全方面就起着决定性作用。
汽车的制动系统种类很多，传统的制动系统结构型式主要有机械式、气动式、液压式、气液混合式。
液压制动技术是如今最成熟、最经济的制动技术，并应用在当前绝大多数乘用车上。
目前，汽车所用制动器几乎都是摩擦式的，可分为鼓式和盘式两大类。
盘式制动器的主要优点是在高速刹车时能迅速制动，散热效果优于鼓式刹车,制动效能的恒定性好,便于安装像ABS那样的高级电子设备。
盘式电磁制动器是一种以电控制的摩擦型制动器，目前主要应用于拖车尤其是房车制动上，但是随着汽车的发展，高动力性能的汽车技术的突破，汽车制动系统也将发生变化，而电磁制动器则是利用电磁阻力的原理将汽车动能转化为热量消耗实现制动，电磁制动器的安全性，灵活性，简单性，可操作性，将会是汽车制动系统的发展方向，由于盘式电磁制动器的控制原理，结构与技术成熟的液压盘式制动器相似，所以加工技术方便，通过对盘式电磁制动器的设计与计算可以得到满足汽车制动时候的制动效果，从而实现汽车的安全制动。
但是目前国内研究仍处于起步阶段，对电磁制动器的设计与研究停留在房车和拖车上，对于微型汽车的电磁制动器的设计研究较少，本文提出一种微型汽车电磁制动器方案，以电磁铁作为动力源，通过机械增力机构将电磁力放大并推动摩擦衬块产生制动,以达到制动目的，并对设计的电磁制动器进行仿真分析。
关键词：电磁制动器；电磁体；盘式制动器；制动系统；增力机构；ABSTRACTThe vehicle braking system in vehicle security to play a decisive role. Many different types of vehicle brake system, brake system, the traditional structure of the main types of mechanical, pneumatic, hydraulic, gas-liquid hybrid. Hydraulic brake technology is now the most mature and most economical braking technology, and apply to the current on most passenger cars.Currently, almost all cars use friction brakes, the drum and the disc can be divided into two categories. The main advantage of disc brakes at high speed braking when the brake quickly, heat better than drum brakes, brake performance constant good, easy to install as advanced electronic devices like ABS.Electromagnetic disc brake is a friction-type electronically controlled brakes, currently used in the trailer brake on a particular car, but with the car's development, high dynamic performance breakthrough in automotive technology, automotive braking systems will occur change, while the electromagnetic brake is the principle of electromagnetic resistance to the vehicle kinetic energy into heat consumption to achieve the brake, electromagnetic brake of the security, flexibility, simplicity, operability, will be the development direction of automotive brake systems , due to the electromagnetic brake disc control principle, structure and maturity of the technology similar to hydraulic disc brakes, so the processing technology to facilitate, through the design of the disc brake can be satisfied with the calculation of the braking effect when the vehicle brakes in order to achieve car safety brake.But the current domestic research still in its infancy, the electromagnetic brakedesign and research stay in the car and trailer, the electromagnetic brake for mini-cardesign study less, this paper presents a miniature electromagnetic brakes carprogram, as the power to solenoid source, through the mechanical force amplifier willamplify and promote the electromagnetic force generated friction brake pads, brake in order to achieve the purpose and design simulation and analysis of electromagneticbrake.Key words:Electromagnetic brake; Electromagnet; Disc brakes; Braking systems; Force amplifier目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景及目的 (1)1.2 国内外研究现状 (2)1.3 设计应解决的难点 (4)第2章制动器主要参数的设计计算 (5)2.1基本参数的确定 (5)2.2制动距离的计算 (5)2.3制动力矩的计算 (6)2.4盘式制动器的主要参数选择 (7)2.4.1制动盘直径D (7)2.4.2制动盘厚度h (7)2.4.4摩擦衬块工作面积A (8)2.5制动衬块上压紧力的计算 (8)2.6液压缸的设计计算 (8)2.7本章小结 (9)第3章制动器主要零件的结构设计 (10)3.1制动盘的结构设计 (10)3.2制动钳的结构设计 (10)3.3制动衬块的结构设计 (11)3.4摩擦材料的选择 (11)3.5盘式制动器工作间隙的调整 (12)3.6本章小结 (13)第4章增力机构的设计与计算 (14)4.1机械增力机构的设计 (14)4.2增力机构的自由度分析 (15)4.3受力分析计算 (16)4.4增力机构主要构件尺寸的确定 (17)4.5增力机构的Ansys分析 (18)4.5.1长臂连杆的静力分析 (18)4.5.2短臂连杆的静力分析 (20)4.5.3增力机构的模态分析 (22)4.6本章小结 (25)第5章电磁体的设计计算 (26)5.1磁通势的计算 (27)5.2铁芯截面积的计算 (27)5.3电磁铁长度的计算 (28)5.4衔铁厚度的确定 (28)5.5确定线圈截面积Sq及线圈槽宽 (28)5.6线圈导线直径的确定 (29)5.7线圈匝数的确定 (29)5.8本章小结 (30)第6章电磁制动器的仿真分析 (31)6.1MATLAB软件概论 (31)6.2汽车系统模型的建立 (32)6.3仿真分析 (33)6.4本章小结 (36)结论 (38)参考文献 (39)致谢 (40)附录 A (41)附录 B (44)第1章绪论1.1 课题背景及目的汽车制动系统是用于使行驶中的汽车减速或停车，使下坡行驶的汽车车速保持稳定以及使停驶的汽车在原地（包括在斜坡上）驻留不动的机构。
汽车制动系统直接影响着汽车行驶的安全性和停车的可靠性，汽车制动系统的工作可靠性显得日益重要。
也只有制动性能良好，制动系统工作可靠的汽车，才能充分发挥出其动力性能。
汽车制动系统依操纵和驱动制动力源的不同，有四种基本组合的方式即：机械式、气压式、液压式和电气式。
其中电气式汽车制动系统又可分为电磁式、电动式和电液式。
气压式机构复杂，有气泵、气筒、制动阀、制动气室及管路等一整套设备，制动系统不论是否制动，气泵都要随发动机运转，消耗发动机的动力，若汽车停放的时间较长，管路密封不严，重新开动还要重启，这就增加了不必要的消耗。
液压式所需的操纵力大，若要求制动力矩较大时，需要增力，不但要增加结构复杂程度，有的还消耗发动机的动力。
机械式大多用在拖拉机及拖车上，它所需要的制动力大，制动强度低，左右制动不容易调整同步。
这三种形式的制动机构都存在着不同程度的反应时间慢的缺点。
机械式多用于汽车的驻车制动系统：气压式和液压式以及这两种方式的结合，目前在汽车行车制动中占主导地位，电气式的突出优点在于:（1）结构简单，使用、安装、维护方便。