純電動汽車制動器
及其部件設(shè)計
　　　　　　　　　　　　　　　　　　摘 要
　　　汽車制動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的機(jī)構(gòu)。制動系直接影響著汽車行駛的安全性和停車的可靠性。
　　　隨著汽車排放對環(huán)境污染的日益增加，零排放的電動汽車的研發(fā)已經(jīng)成為必然，制動系統(tǒng)作為汽車總成的一個重要組成部分，它的作用不可忽視。一個制動性能優(yōu)異的制動系統(tǒng)，對電動汽車來說，除了有更好的安全性外，還能通過能量再生，提高電動汽車的行駛里程。
　　　本論文主要研究的是純電動汽車制動器及其部件的設(shè)計與計算，任何一套制動裝置均由制動器和制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)組成，因此本論文針對兩方面，一方面根據(jù)整車的基本數(shù)據(jù)初步確定鼓、盤式制動器的初始尺寸；然后以制動效能因數(shù)最高為目標(biāo)利用MATLAB對鼓式制動器的尺寸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計；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)行制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式選擇與及剎車踏板助力的選擇，包括行車制動系統(tǒng)的計算、應(yīng)急制動和駐車制動性能計算；然后繪制動原理圖。及剎車踏板助力。
　　　
關(guān)鍵詞：鼓式制動器，盤式制動器，優(yōu)化設(shè)計，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 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀概述 2
1.3 本文主要研究內(nèi)容 2
第2章 基于MATLAB的優(yōu)化設(shè)計 4
2.1確定盤式制動器尺寸 4
　　　2.1.1制動盤直徑D 4
2.1.2制動盤厚度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確定鼓式制動器尺寸 4
2.2.1制動鼓內(nèi)徑D 4
2.2.2摩擦襯片寬度b和包角α 5
2.2.3制動力中心到促動力的作用線的距離e 5
2.2.4制動蹄支撐點(diǎn)位置坐標(biāo)a和c 5
2.3基于MATLAB的優(yōu)化設(shè)計 6
2.3.1目標(biāo)函數(shù)與設(shè)計變量的確定 7
2.3.2確定約束條件 8
2.4優(yōu)化設(shè)計方法 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)計與建模 13
3.1 鼓式制動器的設(shè)計及建模 13
3.1.1制動鼓的三維建模 13
3.1.2制動蹄的三維建模 14
3.1.3制動底板的三維建模 16
3.1.4制動輪缸機(jī)構(gòu)的三維建模 17
3.1.5制動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駐車制動的三維建模圖 19
3.1.8鼓式制動器總裝配的三維建模圖 19
3.2 盤式制動器的設(shè)計及建模 21
3.2.1制動盤的三維建模圖 21
3.2.2制動鉗的三維建模圖 21
3.2.3制動鉗支架的三維建模圖 22
3.2.4 制動塊的三維建模圖 23
3.2.5 盤式制動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 制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式選擇與設(shè)計計算 28
4.1制動系統(tǒng)總成形式 28
4.2行車制動系統(tǒng)性能計算 29
4.2.1制動力與制動力分配系數(shù)確定 29
4.2.2同步附著系數(shù) 31
4.2.3前后制動器制動力矩 32
4.3應(yīng)急制動和駐車制動系統(tǒng)性能計算 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