純電動(dòng)汽車制動(dòng)器
及其部件設(shè)計(jì)
　　　　　　　　　　　　　　　　　　摘 要
　　　汽車制動(dòng)系是用于使行駛中的汽車減速或停車，使下坡行駛的汽車的車速穩(wěn)定，以及使汽車在原地駐留不動(dòng)的機(jī)構(gòu)。制動(dòng)系直接影響著汽車行駛的安全性和停車的可靠性。
　　　隨著汽車排放對(duì)環(huán)境污染的日益增加，零排放的電動(dòng)汽車的研發(fā)已經(jīng)成為必然，制動(dòng)系統(tǒng)作為汽車總成的一個(gè)重要組成部分，它的作用不可忽視。一個(gè)制動(dòng)性能優(yōu)異的制動(dòng)系統(tǒng)，對(duì)電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，除了有更好的安全性外，還能通過(guò)能量再生，提高電動(dòng)汽車的行駛里程。
　　　本論文主要研究的是純電動(dòng)汽車制動(dòng)器及其部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算，任何一套制動(dòng)裝置均由制動(dòng)器和制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，因此本論文針對(duì)兩方面，一方面根據(jù)整車的基本數(shù)據(jù)初步確定鼓、盤式制動(dòng)器的初始尺寸；然后以制動(dòng)效能因數(shù)最高為目標(biāo)利用MATLAB對(duì)鼓式制動(dòng)器的尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)；根據(jù)得到的優(yōu)化尺寸利用CATIA進(jìn)行三維建模；利用CATIA的工程圖輸出功能輸出二維圖到AutoCAD進(jìn)行編輯。另一方面進(jìn)行制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式選擇與及剎車踏板助力的選擇，包括行車制動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)算、應(yīng)急制動(dòng)和駐車制動(dòng)性能計(jì)算；然后繪制動(dòng)原理圖。及剎車踏板助力。
　　　
關(guān)鍵詞：鼓式制動(dòng)器，盤式制動(dòng)器，優(yōu)化設(shè)計(jì)，MATLAB，CATIA
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
　　　
Pure electric automobile brake and
　　　　its components design
Abstract
　　　Automobile braking system has the function of making the travelling vehicles slow down or stop, travelling downhill stabilitily, and maintaining this state. Braking has direct impact on the safety of travelling and the reliability of parking.
　　　The auto emissions to environment pollution, zero discharge of the growing of the electric car research has become inevitable. The braking system of the car assembly as an important part of the role, it should not be ignored. A performance brake excellent braking system, electric car, in addition to it have better safety outside, still can regenerate energy, improve through electric cars trip mileage.
　　　This thesis is to design and calculate Pure electric automobile brake and its components design which are composed by brakes and brake-driven institutions, so this paper analysis two aspects. One hand, I determine the initial size of the brake according to the data of this vehicle, then use MATLAB software for the size optimization making the brake’s efficiency factor smallest under various constraints conditions. After getting the optimized data, I use CATIA software to br hand, to design and compute the brake-driven institutions which is composed by vehicular uild 3D mode, then, for editing 2D engineering drawing, the qualified model is output into the software of AutoCAD by the CATIA’s engineering graphics output function. On the othebraking system, emergency braking system and stopping braking system; Lastly, drawing Brake principle diagram.

Key Words: Drum Brakes,Disc brakes,Optimum Design, MATLAB, CATIA
目   錄
摘  要 I
Abstract II

第1章 緒 論 1
1.1 課題研究背景和意義 1
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述 2
1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容 2
第2章 基于MATLAB的優(yōu)化設(shè)計(jì) 4
2.1確定盤式制動(dòng)器尺寸 4
　　　2.1.1制動(dòng)盤直徑D 4
2.1.2制動(dòng)盤厚度h 4
2.1.3摩擦襯塊外半徑R1內(nèi)半徑R2 4
2.1.3摩擦襯塊面積A 4
2.2確定鼓式制動(dòng)器尺寸 4
2.2.1制動(dòng)鼓內(nèi)徑D 4
2.2.2摩擦襯片寬度b和包角α 5
2.2.3制動(dòng)力中心到促動(dòng)力的作用線的距離e 5
2.2.4制動(dòng)蹄支撐點(diǎn)位置坐標(biāo)a和c 5
2.3基于MATLAB的優(yōu)化設(shè)計(jì) 6
2.3.1目標(biāo)函數(shù)與設(shè)計(jì)變量的確定 7
2.3.2確定約束條件 8
2.4優(yōu)化設(shè)計(jì)方法 9
2.4.1建立目標(biāo)函數(shù)文件 10
2.4.2建立約束函數(shù)文件 10
2.4.3主函數(shù)的建立 10
2.4.4程序運(yùn)行結(jié)果和分析 11
2.5本章小結(jié) 12
第三章 主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建模 13
3.1 鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)及建模 13
3.1.1制動(dòng)鼓的三維建模 13
3.1.2制動(dòng)蹄的三維建模 14
3.1.3制動(dòng)底板的三維建模 16
3.1.4制動(dòng)輪缸機(jī)構(gòu)的三維建模 17
3.1.5制動(dòng)蹄蹄片軸的三維建模 18
3.1.6回位彈簧的三維建模圖 19
3.1.7駐車制動(dòng)的三維建模圖 19
3.1.8鼓式制動(dòng)器總裝配的三維建模圖 19
3.2 盤式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)及建模 21
3.2.1制動(dòng)盤的三維建模圖 21
3.2.2制動(dòng)鉗的三維建模圖 21
3.2.3制動(dòng)鉗支架的三維建模圖 22
3.2.4 制動(dòng)塊的三維建模圖 23
3.2.5 盤式制動(dòng)器裝配圖的三維建模圖 23
3.3 剎車踏板助力的選擇、設(shè)計(jì)及建模 24
3.3.1剎車踏板助力的選用方案 24
3.3.2真空助力器的三維建模 26
3.4 本章小結(jié) 27
第4章 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 28
4.1制動(dòng)系統(tǒng)總成形式 28
4.2行車制動(dòng)系統(tǒng)性能計(jì)算 29
4.2.1制動(dòng)力與制動(dòng)力分配系數(shù)確定 29
4.2.2同步附著系數(shù) 31
4.2.3前后制動(dòng)器制動(dòng)力矩 32
4.3應(yīng)急制動(dòng)和駐車制動(dòng)系統(tǒng)性能計(jì)算 32
4.4 本章小結(jié) 33
第5章 二維制圖及系統(tǒng)原理圖 34
5.1裝配圖的繪制 34
5.2導(dǎo)入AutoCAD編輯二維圖 35
5.3制動(dòng)系統(tǒng)原理圖繪制 36
5.4本章小結(jié) 37

結(jié) 論 38
致 謝 39
參考文獻(xiàn) 40
附錄 41