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沃尔沃XC60汽车制动器设计及制动性能计算分析

摘要：本文主要介绍了汽车制动器工作时的作用，和他对汽车安全的重要意义，为了现在的汽车安全性的考虑，文章介绍了汽车制动器的设计思路和一些主要参数的选择，最后进行必要的受力分析和强度校核来验算一下方案的合理性。随着现在老百姓生活水品的提高，中国经济的飞速发展，我们已经步入了小康社会，越来越多的家庭对汽车的需要大大提高。所以设计一款安全性较高的制动器是我们作为当代大学生的责任，也是回报社会的体现。

汽车制动器的工作原理十分简单，是通过摩擦衬片作用于刹车盘的摩擦力将制动的动能转换成热能，因而制动盘会产生很高的的热量，顺势减小汽车的速度达到了制动的目的。正是因为他的工作原理十分简单，这就需要要求他工作寿命要长、稳定性要很可靠，操作起来要很方便，后期的维修保养及零部件的更换成本要低。

关键词：盘式制动器安全性工作寿命稳定性便利性

目录

TOC\o1-2\h\u18421承诺书 III

11241第一章绪论 1

1621.1课题的背景及目的 1

266701.2制动器的未来发展方向 1

2581第二章制动器的类型与选择 3

157882.1制动器的类型 3

118262.2盘式制动器的分类及优缺点 3

299972.3固定钳式和浮动钳式制动器优缺点 4

26440第三章浮动钳式制动器设计参数的计算 6

188853.1车辆的主要参数 6

35983.2浮动钳式制动器主要参数确定 6

315873.3制动器摩擦衬块的磨损特性 8

195943.4浮钳式制动器主要零部件设计 9

30355第四章制动系统的计算与校核 11

95134.1同步附着系数的分析 11

173494.2制动力分配系数 12

60284.3制动力矩 12

167224.4前后轴最大制动力矩的计算 13

30942第五章制动性能分析 14

18085.1制动性能评价指标 14

9385.2制动减速度和制动距离的计算 14

18555.3摩擦衬块磨损特性的计算 14

9035.4比摩擦力的计算 15

24586第六章制动器有限元分析 17

253736.1网格划分 17

107486.2约束和载荷分析 17

223476.3应力分析 18

13067总结 19

21301参考文献 21

第一章绪论

1.1课题的背景及目的

先看一组数据，中国每年大约发生三十万起交通事故，其中因为制动器失灵而发生的交通事故占到了33.3%，很多人因此失去了宝贵的生命。放眼全球，每年因为交通事故死亡的人数高达上百万，很多都是因为制动器制动效果很差，没有在安全的距离之内稳定减速刹车而酿成悲剧。

制动器失灵有很多原因，有人为的操作不当导致零件损毁，有零件材料的力学性能差,也有是因为在一些特殊的天气环境下导致制动工况降低。在2018年，国家质监局在抽测将近500个制动器产品时，超过半数的产品质量不合格，主要不合格的问题是标注的摩擦性能和实际测量的数据偏差很大，达不到国家标准要求。其中不乏很多知名品牌，他们这种置消费者生命于外的做法必须要受到人们的谴责。我们国家的要求标准相对于国际一些标准还是有很大差距的，例如ISO、SAE、ECER等，为此提高自主品牌的安全性是我们当代大学生的责任。

所以本文将要介绍如何选择适合的制动器类型，是通过他们的优缺点的比较才得出方案。通过网络查阅设计车型的数据和书本上的计算公式来计算出所需要的设计数据。在运用《汽车设计》所学的设计知识来进行强度校核，如有不符合的数据，将会重新调整可变参数来达到规定的要求。当数据都符合要求后，开始运用NX10.0来进行简单的模型制作，最后用CAD来画出二维图纸。

1.2制动器的未来发展方向

制动系统是汽车底盘四大构造之一，是汽车的重要的组成部分。由于在日常对汽车的使用中要频繁的进行制动操作，所以制动系统性能的好坏直接影响到车辆的安全，因此设计一款性能优异的制动器是一哥重要的责任。在经济全球化的背景之下，人们的生活水平逐步提高，对中大型汽车的需求也越来越高，显而易见，汽车的质量越大，他所需要的制动器的制动效果也要越来越好。

目前我国在这方面的研发还是相当的薄弱，国外很多大型车企如大众、福特、丰田，他们对自己的中大型汽车开始使用液压盘式和气压盘式驱动制动器或者电子刹车系统。随着电动汽车这股新势力的发展，他们初露锋芒，在汽车市场上获得了年轻人的青睐，电动汽车的制动器同相对于普通汽车的制动器多加了一个动能回收系统，他是在汽车松开油门的时候，开始减速的过程