1、畢業論文作 者： 辛萬濤 學 號： 100305學 院： 機械工程學院系（專業）：車輛工程專業題 目：大學生方程式賽車制動系統優化設計指導者：張小俊 副教授（姓名）（專業技術職務）評閱者：（姓名）（專業技術職務）2014年6月8日畢業設計（論文）中文摘要題目：大學生方程式賽車制動系統優化設計摘要：賽車的制動性能是整部車行駛的安全保障1,無論是前期車檢還是后 期行駛比賽，若制動性能不能保證它的穩定性，不僅不能完成比賽，還會 嚴重威脅到車手的安全性問題。隨著國內技術的進步，國內越來越多的車 隊運用各種軟件進行設計與分析，動系統設計的好壞，嚴重影響汽車的安 全性以及操縱穩定性20,本文由方程式大賽規

2、則，針對賽事塞規的整體要求，對制動系統的 設計，優化，新思想的借鑒，以及最后各部分零件的確定都提出了一套自 己的方案，在設計上采用的UG建模，做出了所涉及的模型，并對其中的 一些力學性能做了有限元分析，在對比以前的基礎上提出了一些改進性的 建議，并通過計算說明了其可行性，不敢說有多么建設性，但一定會對下 一屆或者說以后的賽車設計愛好者有著借鑒意義。關鍵詞 ：FSAE UG ANSYS 對比改進畢業設計（論文）英文摘要Purpose: college students formula brake system optimization designAbstract :Braking perfor

3、mance of the car is the car driving safety, whether early city or driving in the late game, if the braking performance cannot ensure its stability, not only can't finished the race, will be a serious threat to the safety of the driver. With the progress of domestic technology, more and more dome

4、stic teams use all kinds of software design and analysis, system design, the serious influence the safety of the car and steering stability.Rules by the formula in this paper , in view of the overall demand for event plug gauge, the design of the braking system, optimization, new ideas of reference,

5、 and finally determine the parts of each part are put forward its own set of solutions, using UG modeling in design and made the model involved, and some of the mechanical properties of the finite element analysis, on the basis of the contrast before put forward some improvement Suggestions, and ill

6、ustrates the feasibility by calculation, dare not say how constructive, but must be on the next or car design enthusiasts have reference significance to later .Keywords : FSAE UG ANSYS and contrast improvement.目 錄1緒論41.1 摘要41.2 引言41.3 FSAE大學生方程式汽車大賽簡介 61.4 賽事意義81.5 比賽規則簡介91.6 賽車設計意義和宗旨 101.7 參賽者資格11

7、1.8 賽車合格性122.制動系統設計前期準備 132.1 軟件介紹132.1.1 UG NX 的技術132.1.2 ANSYS 142.2 制動系介紹152.2.1 布置形式的選擇 153結構設計1773.1 踏板設計1883.1.1 設計過程 錯誤！未定義書簽。93.2 盤式制動器分析243.3 盤式制動器制動力矩介紹錯誤！未定義書簽。53.4 離合器踏板的設計分析 3383.5 制動踏板的有限元分析 303.6 剎車片的有限元分析 333.7 參考文獻 351緒論1.1 引言賽車制動系統是用于行駛中的賽車減速或停車， 是下坡行駛的汽車的車速保持穩 定以及使行駛的汽車保持在原地（包括斜坡上

8、）駐留不動的機構。賽車制動系統直接 影響賽車的安全性和停車的可靠性30在多方面查詢制動設計手冊時，對比賽場實際情況，本著節約成本的原則，我發 現我所要設計的制動不需要滿足其全部要求，如最大爬坡度（賽場坡度及其有限，幾乎以平面為主，故在此方面的關注點可以適當降低），防水（因為我們的比賽很可能 在雨天進行，如13年的比賽。若是大雨會延遲比賽，所以，此方面也無需增大工作 量）其他如摩擦片壽命等等也可適當降低工作重點，本次設計原則4 :1.1.1 工作可靠。行駛制動裝置至少有兩套獨立的驅動制動器管路，當其中一套失效時，另一套完好的管路應保證汽車驅動能力不低于沒有失效時規定值 的百分之三十。行駛和駐車制

9、動裝置可以有共同的制動器，而驅動機構應各自獨立。行車制動裝置都用腳操縱。1.1.2 在任何速度下制動時，賽車都不應喪失操縱穩定性和方向性穩定性。1.1.3 制動能力的人穩定性良好。1.1.4 操縱輕便，具有良好的隨動行。1.1.5 制動時，制動系產生的噪聲盡可能小。1.1.6 作用滯后行盡可能好，即制動反應時間盡可能短。1.1.7 輕量化，選用材質，設計結構做到最大減輕重量。1.1.8 油路密封性良好，在長期的踩踏，磨合中保證各個方位無絲毫漏油現象。1.1.9 制動時有信號指示燈給予制動信號。針對我校在中國大學生方程式汽車大賽中參賽的情況， 我這次次畢業設計主要進 行方程式賽車傳動系統設上的優

10、化改進， 根據“艾瑞田號”方程式賽車傳動系統特點， 以及賽場上參觀學習的其他學校團隊的賽車制動性能的先進思路， 我確定的基本方式 是：主缸立置，且主缸、油缸、踏板三位一體。如圖1-1所示:圖1-1油缸由油管代替傳統油缸。此思路借鑒北京理工大學賽車制動，如圖1-2所示:圖1-21.2 FSAE大學生方程式汽車大賽簡介方程式SAE是世界上各個國家SAE,即汽車工程師協會研究生或本科生或研究生 競相設計研究和開發學生的自主，要求在規定的時間內，他的學生通過團隊合作來創建 一個僅在每個方面具有良好的性能和足夠穩定和耐用 ，并且能夠成功地完成規則在車 里列出的所有項目。下面這些細節可以在各大網站找到我說

11、關于信息的基本流程：1.2.1 正式注冊中國大學生方程式汽車大賽遵循官方登記的原則和接受任何中文大學注冊代表團隊。注冊費為3000元人民幣（500美元）。每個參與團隊總人數（包括教師）不得超過20人。 2013年新增電動運動隊評級注冊總量控制在 60左右（不得超過10個外國團隊，電動 車輛不得超過10個小組，包括國內電車7）。所有的學院和大學，只允許發送一個類似 的團隊（汽油或電）的競爭。1.2.2 規則的改變中國大學生方程式汽車大賽組織者每年將根據實際發展相應地改變游戲的規則，任何規則的變化將在官方網站公布。1.2.2中國大學生方程式汽車大賽的官方網站：（中國汽車協會的官方網站 www.sa

12、）1.2.3 賽事的代碼在提交的各種文件和資料以電子文檔的形式，文件名必須包含的事件代碼，代碼為特定 事件:FSC（公式學生中國）1 0官方語言中國的方程式賽車比賽規定普通話是中國大學生的官方語言。中國官方規則用于各種種族的文件提交，報告演示和討論。整體評估評分規則如下靜態項目營銷報告75賽車設計150制造成本分析100動態項目直線加速設計758字繞環測試50高速避障測試150耐久測試300燃油經濟性100總分10001.3 賽事意義目前，中國汽車工業已處于大國地位， 但還不是強國。從制造業大國邁向產業強 國已成為中國汽車人的首要目標，而人才的培養是實現產業強國目標的基礎

13、保障之大學生方程式賽車活動將以院校為單位組織學生參與，賽事組織的目的主要有：一是培養學生能力的設計、制造、成本控制能力和團隊溝通與合作能力，可以幫助學生來滿足企業的需求，提供一個平臺，為企業選擇好適用人才。二是通過活動來創造競爭的學習氛圍，學院和大學之間提供一個交流平臺，從而促 進學科建設，提升競爭提高汽車工業大學生綜合素質和測試，為汽車行業健康、快速和 可持續發展，增強生產、學習和研究三面非常廣泛的交流和相互合作。毫無疑問，汽車的了解僅限于書本，人們駕駛經驗的大學生，組成一個團隊設計一 個純粹和高性能汽車和制造，這是一個非常具有挑戰性，同時也有利于來一個強大的和 天馬行空的幻想，大腦一片空白

14、，開始激動人心的初步設計，一個激烈的爭論，沒有方向 的采購和加工，無奈妥協，瘋狂一次又一次返工后，絞盡腦汁來解決問題，參與者不僅可 以獲得CATIA,UG和ANSYS焊接、定位、加工技巧，更多的汽車工程師的基本知識 和豐富的實踐經驗。同時，整個團隊的管理和操作對未來企業管理者有困難的運動。 FSAE事件也給汽車制造商發現人才和思想的機會6 o通過FSAE比賽可以學到很多書上學不到的知識轉化為專業技能和能力，還可以鍛煉身體。學生的團隊合作能力和責任感。提高汽車工業競爭大學生綜合素質和測試 為汽車行業健康、快速和可持續發展，增強生產、學習和研究三面非常廣泛的交流和 相互合作。1.4 比賽規則簡介7

15、制動系統的要求：1.4.1 制動系統必須能夠確保有兩套完整的液壓制動電路，如果管理系統泄漏或故障,另一個必須能夠確保有兩個輪子可以有效地保持制動系統必須有它特殊的油罐 液壓制動電路。1.4.2 測試制動系統必須能夠同時鎖。1.4.3 禁止使用線控制裝置。1.4.4 塑料制動管禁止使用任何保護。1.4.5 制動系統必須有外殼作為護壁保護，防止一些小型碰撞而引起賽車制動系 統故障或損壞。1.4.6 從賽車本體上看，安裝在汽車制動系統的任何部分下面的彈簧制動系統不 能從側面或者底盤表面看到。1.4.7 剎車踏板必須設計承受2000 n沒有損壞制動系統和踏板的力量。需要任 何裁判在踏板上的正常坐姿，最

16、大考驗的組織者。1.4.8 踏板必須由鋁合金、鋼料或者鈦合金加工制成。1.4.9 汽車必須配備制動踏板行程開關，如果制動系統故障，立即關閉引擎，它可 以保證避免事故。和開關必須能夠切斷點火系統和噴射系統電路。1.4.10 制動燈的顏色必須是紅色的，至少15瓦，是在后面清晰可見。1.5 賽車設計意義和宗旨意義7:中國大學生方程式汽車大賽旨在由各大學車隊的本科生和研究生構想、設計、 制造、開發一輛小型方程式賽車并參加比賽。為了給參賽車隊最大的設計靈活性和言論自由，發揮他們的創造力，想象力，賽車的整體設計的要求限制只有很少的標準。團隊的挑戰要求是創建一個車可以完成所 有項目的規則中所達到的賽車。游戲

17、本身的大學的團隊在游戲中團隊的資格和機會，展示和證明自己的創造力，和工程技術水平。宗旨叫1.5.1 賽車加速，剎車和處理必須是一個非常好的性能，同時必須有足夠的耐久性已 經能夠成功地完成所有的項目和游戲規則可以被稱為。1.5.2 賽車必須適合我的5姒性和95峭駛車手，同時滿足中國大學生方程式汽車大 賽的要求規定。1.5.3 附加校正更正設計還需要考慮因素：美學、成本、可靠性、可維護性、公共福 利和人體工程學。1.5.4 團隊，最大的挑戰是創建一個滿足中國 FSC汽車設計目標和樣本的市場價值和 發展前景。1.5.5 每輛車設計與其他車隊相比賽車設計、評估和選擇出最好的設計。1.6 參賽者資格1.

18、6.1 資格 7，9+匕.小白：以確保中國大學生工程活動，而不是純粹的俱樂部競爭，只有在學校全日制本科 生和研究生。1.6.2 學生身份團隊成員必須注冊全日制本科生和研究生在學校本科院校，若是畢業的應屆畢業生進入資格為畢業前7個月。每個團隊的研究生數量不得超過三個，三個，三個以下本 科人數不得少于三人。提交日期將根據登記的學生。1.6.3 社會成員所有的團隊成員屬于高校必須是中國汽車工程學會團體會員單位或注冊兩個月 后成為中國汽車工程學會團體會員單位。1.6.4 年齡團隊成員必須是18歲。1.6.5 駕照玩家的團隊負責開車，在游戲中任何時候都必須有一個有效的駕照在中國。1.6.6 免責聲明所有

19、的參與者，包括學生、教師和志愿者被要求簽署一份事故現場注冊時安全例 外。1.6.7 醫療保險個人醫療保險參與者。組織者提供保險營銷單位。1.6.8 現場注冊要求所有組織和老師需要注冊的網站(1)駕照或護照(2)政府健康保險卡片或文檔現場的信號。1.7 賽車合格性7,91.7.1 上研究工作的學生大學生必須參與競爭的公式是由學生自己，團隊成員設計、生產和維護過程不能有專業的機械工程師，汽車工程師、賽車手、人員直接參與機械工程或相關專業。1.7.2 來源學生團隊可以查閱和引用或汽車設計知識、制造手冊 （如設計公式，參數），從專業或 學術和任何信息，只要這些信息發布者的目的是談論學習很好。1.7.3

20、 專家援助專業人員不得參與設計決策和制圖學，教師必須簽署聲明的約束。1.7.4 學生中國大學生方程式系列旨在為學生提供第一手的經驗。所以，只要有可能，學生必須完成所有的生產任務。1.7.5 “汽車”的第一年區分第一年第二年和第三年賽車，第一輛車的“經典”計算 12個月在任何游戲，等 一系列的活動。中國大學生方程式SAE密歇根SAE加州SAE弗吉尼亞等等這樣的事件。例如，一個汽車SAE密歇根游戲，所以他的下一個密歇根 SAE游戲 將被視為“汽車”的第一年。2.制動系統設計前期準備2.1 軟件介紹2.1.1 UG NX的技術網UG是集和了 CAD、CAM CA尊項技術為一體的設計的一個平臺，他也是

21、現在 世界上特別普及廣泛應用的計算機輔助軟件設計、分析和制造的軟件之一，已經被廣泛用在各個領域，像：汽車領域，航空航天領域，機械、醫療器械、造船行業等等。其實，UG產生后最早應用的是一個美國的飛機公司，開始的時候他是進行二維 繪圖，后來又有了像數控加工編程、曲線造型等等眾多的功能，慢慢的發展成為了現 在世界上各個領域應用廣泛的一款多功能軟件。到了二十世紀九十年代出的時候，UGFF始進入了汽車公司的事業一被美國通用 汽車公司選中并且作為了在公司多個領域發展的主導系統。從此，UG的發展開始了進一步的飛躍。UG的優點有：1) 是一款完全的參數化的軟件，在機械建模、設計以及電路設計等方面能提供一個完整

22、的方案。2) 在零部件設計方面，對其一系列的設計建模、裝配分析等方面能提供強大的技術支持。3) UG在管理數據，像CAD勺在設計研發等周期系統的乙烯利爾相關數據等，都可以實現一些現金及in設計的方案。4) UG在設計上可以獨立完成多種復雜的模型創建， 像曲面、三維立體等等，同時在處理圖形方面管理的方式合理，節約資源。5) 裝配功能非常強大，本次畢業設計我用的是UG6.0O這是一個交互式CAD/CAMt算機輔助設計與計 算機輔助制造)系統，它功能非常的強大，可以輕松實現各種復雜實體及造型的建構， 所以我選擇UG6.0來為我本次畢業設計繪制三維圖。它在誕生之初主要適用于工作 站，而且隨著時間的推移

23、以及PC硬件的發展和個人用戶的迅速增長，在PC上的應用 取得了迅猛的增長，目前的市場是已經成為模具行業三維設計的一個主流應用，我們 自己的電腦上也都安裝了相應學生版的軟件。UG的開發始于1969年，它是基于C語言開發實現的，現在已經實現了很方便 的模塊化，也非常便于我們的操作。UGNX是一個在二和三維空間上使用自適應多重 網格方法開發的一個靈活的軟件工具， 再設計過程中非常好用。它的設計思想足夠靈 活地支持多種離散方案非常方便我們隨時的進行修改。因此軟件可對許多不同的利用 以及在開發和修改。這也是我畢業設計中選擇 UG的重要原因。2.1.2 ANSYS在這個畢業設計中，我不僅需要設計合適的部分

24、，還需要的部分的受力分析是我 使用ANSY漱件設計的。ANSY馱件是一個全面的結構、流體、電場、磁場、聲場分 析復雜的大型通用有限元分析軟件，特別是使用過程與易用性。有限元分析的世界上 最大的軟件公司之一，ANSYS&美國的發展。它可以和大多數CADB件接口，實現數據 共享和交換，例如，我們經常使用Pro /工程師,NASTRANC件，AutoCAD,等，是一種先 進的CAE：具在現代產品設計。和ANSY公司和中國大學生方程式汽車大賽也有合作， 我們有相關的便利的條件讓學生版本的軟件和相關的培訓材料10 oANSY於司通過約翰。Swanson正式成立于1970年，原名“Swanso的析

25、系統” （Swanson分析系統）。ANSY公司總部位于美國賓夕法尼亞州匹茲堡市，美國目前在世 界各地40多個代理和分支機構。ANSY或其子公司在1600多名員工，并在40多個國 家銷售其產品。通常我們在研究，實驗也有更多的接觸。仿真軟件ANSYS司致力于工程技術研究和開發，主要產品的ANSYSft全球許 多行業被工程師和設計師廣泛使用。我畢業所做的這個設計主要用于零件分析部分。ANSY鏤司重點開發開放、靈活、準確、易于使用的設計直接仿真解決方案，提供從概念設計過程到最后的測試產品開發的整個過程的統一平臺，和追求快速、高效、易于使用和產品開發的成本意識。公司提供綜合服務的銷售、培訓和技術支持。

26、ANSYS是重要的公司和中國大學生方程式汽車大賽也有合作 ，我們可以得到一個條件學生版 本的軟件和相關的設計材料，方便畢業設計11o2.2 制動系介紹2.2. 1布置形式的選擇：關于本次制動系的設計，其思路還是源于一號二號車的優缺點分析及賽場上的其 它車隊的設計思路，以前我們的方案是這樣的，如圖 2-1所示：圖2-1即最早是前置主缸，這樣的設計最大的缺點是前部空間無利用率，太過浪費空 間，材料，緊湊性不夠，在3號車上，我們大膽的首次采用了立置主缸的設計，如下 圖2-2所示：圖2-2設 這種設計的優點就是，在保證性能良好的同時，充分的利用了空間，減少了 前部重量及材料，現在這種設計已是方程式大賽

27、上的主流， 我們由于第一次設計，準 備不夠充分，雖然保證了性能，但是在結構，安置，搭配等方面還是不夠成熟，下圖 為賽場上其他車隊設計的立置主缸，如圖 2-3所示：3結構設計圖3-1賽車整體分析賽車的整體分析圖如3-1所示13:制動系統的整體分析圖如 3-2所示14:支架簡單的系統回路如圖 3-3所示15:3.1踏板設計3.1.1設計過程12在制動器設計中，我需要用到的參數有:L-汽車軸距；M1-汽車空載時總質量；M1-汽車滿載時總質量；G1、G1-前軸空滿載負荷；G2、 G2-后軸空滿載負荷；空滿載時質心位置：質心高度hg。質心距前軸距離L1、L1 ;質心距后軸距離L2、L2 ;車輪滾動半徑R

28、ro對賽車制動性能有較大影響的制動參數有：1制動力及其分配系數。2同步附著系數。3制動強度。4附著系數利用率。5最大制動力矩與制動器因數。3.1制動力與制動力分配系數我所用到的公式：前后軸車輪法向反作用力：Z產G/L(L2+6 hg )；(3-1)Z2=G/L(L i-少 hg );(3-2)汽車總地面制動力：FB= FB1+FB2=G q;(3-3)前后軸車輪附著力：F1= G/L(L 2+qhg )少；(3-4)F2= G/L(L i-qhg )少；(3-5)其中：Z1 一賽車制動時水平地面對前軸車輪的法向反力；Z2一賽車制動時水平地面對后軸車輪的法向反力；L一賽車軸距L1 一賽車質心離前

29、軸距離L2 一賽車質心離后軸距離hg一賽車質心高度G一賽車所受重力m一賽車質量q制動強度F1前軸車輪地面制動力F2后軸車輪地面制動力山一附著系數在賽車制動設計上，我需要設計成前后輪同時抱死拖滑的情況，而在任何附著系數少的路面上，前后輪同時抱死即前后軸附著力能夠被充分利用的條件是16 :Ff1+Ff2=G;(3-6)Ff1/Ff2=(L2+ 少 hg)/(L1-少 hg) ;(3-7)Ff1 一前軸車輪的制動器制動力。Ff2 后軸車輪的制動器制動力。F1 前軸車輪的地面制動力。F2 后軸車輪的地面制動力。G 一汽車重力。L1 L2 汽車質心離前后軸的距離。Hg 一汽車質心圖度。由上面兩個條件公式

30、 消除也可得：Ff2=1/2G/hg(L 22+(4hgLFf1/G) 1/2-(GL2/hg+2Ff1)(3-8)若是將上式畫成坐標曲線，即為理想狀態的前后輪制動力分配曲線，簡稱I曲線, 如圖3-6所示：圖3-6由上圖中可以看到，在B點出的附著系數少二巾0,則此焦點出的附著系數為同步 附著系數。同步附著系數是汽車制動性能一個重要參數，只有在附著系數等于同步附著系數 的時候，汽車前后輪才能同時抱死。最后用UG建模得到的踏板如圖3-7所示：圖3-7本次設計參數：滿載總重 W =300kg (240+60)車輪有效滾動半徑Re=0.207m軸距 L=1400mm質心高hg=0.3m靜態前后軸的力的

31、分配比45:55輪物直徑：10"輪胎直徑：414mm同步附著系數：=1.3由上面公式3-1到3-8聯立求解，最后的計算結果：圖3-8是我在計算制動時抱死過程畫出的簡易分析圖,圖3-8過程是這樣的，由于巾=0.9我所用的巾0=1.3那么當制動力矩達到A點的時候是 后輪先抱死再增加踏板力矩后，當達到B點的時候，前輪再抱死。其中，由圖像讀出來的前后制動力大小為：F1=3500.NF2=1800 N由前后力矩計算前后制動主缸直徑的算法是：(3-9)(3-10)(3-11)F1 = 4FbR;Fb = u F2；F2 =兀 d2P /4;其中：我所求得的有效半徑Re=207mmu=0.4查表得

32、到油壓P一股不超過10MP我取得P是P=6MP 帶入公式3-9、3-10、3-11后最后求得的制動主缸活塞直徑： D=30.56mmD2=23.12mm我取直徑為d=32mm又有17:V=其中：V是輪崗的整體容積，d=32mm 6是活塞制動時的行程，一般取 2mm帶 入公式3-12則有V=1638.4mrm因為制動主缸，在工作的時候是兩個一起的，所以計算時M=1.1* 2* V 得到3V0=3604.48mm又有Vo= TT dojSa 0(3-13)&一般為0.8到1.2的d0所以取&=%,再帶入公式3-13則得至U：主缸直徑為d0=16.618mm如圖3-9所示，我們所選用

33、的主缸是 Tilton 77-875雖然直徑與理論不太一致但是在性能上完全符合要求，而且由于國內對這種零件的加工精度與強度不如國外設計，依照安全可靠的原則，我們選用的這款美國產的 Tilton 77-875 制作精良而且輕量化，去年北京理工也是這款。3. 2盤式制動器的分析盤式制動器已廣泛應用于汽車，但除了一些高性能汽車輪子，大多數只做前輪剎車， 后輪鼓式制動器配合，為了讓汽車在高速公路上制動時方向穩定性。汽車盤式制動系 統，制動踏板和制動盤部件設計、選購其他部分根據計算數據。傳統的制動系統設計，設計周期長，成本高?，F代設計與UG建模和ANSYS分析軟件，可以縮短設計周期，降 低成本，產品的優

34、化設計。因此,汽車制動系統輔助設計軟件開發和提高設計效率，縮短 新產品開發周期，特別是改善制動性能具有非常重要的意義同我用到的制動器都是盤式的，制動器的樣式是有鼓式和盤式兩種， 而現在，幾 乎大多數汽車制造都選用盤式制動器，關于盤式制動器的優點我簡單說一下：1）制動性能良好，盤式制動器的制動力矩與其制動油缸的活塞推力及摩擦系數成線性關系并且沒有自行增長的趨勢作作用，因此在只懂得過程中制動力矩增長交換和，與鼓式制動器相比更能確保比較高的制動穩定性。2）熱穩定性較好，在制動過程中，制動盤對卡鉗的摩擦塊在工作時不會產生額外的 摩擦增加力，多以降低了其負面作用。其次，卡鉗摩擦部分的摩擦面積尺寸不是 很

35、大，其工作表面的面積僅僅是制動盤的百分之十二到十六之間，所以散熱空間 很足，使得散熱性能較好。而且制動盤在設計時多方開口，除了減輕其重量外， 也是大大增加其散熱能力。3）水穩性較好，因為賽事可能在雨天進行，故制動器上沾水是必須要考慮的一種情 況，而盤式制動器中，卡鉗與制動盤的契合間隙非常小，容易將水擠出去，而且 由于制動盤圍繞中心轉，其離心力也會將制動盤表面的水分摔出去。4）制動力矩非常穩定，與汽車的行駛狀態無關，不管是前行、停止、轉向、后退等 等，都可以保證制動力矩的正常傳遞。5）盤式制動器在同等性能的情況下會在尺寸、質量等方面都比鼓式的要好，本次比 賽有著輕量化的要求指標，故顯而易見盤式的

36、是首先。6）盤式的制動器在具備用件替換時簡單，如果在突發情況下需要換制動系統的某一 部件，盤式的可以很快的達成目標，而鼓式的做不到。7）盤式制動器卡鉗的布置可以在車軸之前或之后都可以，我們還是一般選用的將制動鉗固定在車軸之前，因為這樣可以避免輪胎向前內濺射泥水等污染物，因為在 雨天行駛時難免會有泥水。圖3-10是制動鉗的位置對輪轂軸承在和的影響。3. 3盤式制動器制動力矩介紹首先，盤式制動器的計算過程圖如下圖3-11所示，如果卡鉗的表面摩擦與制動盤接觸良好，且各處的單位壓力分布均勻，那么盤式制動器的制動力矩的計算公式為：(3-14)Tf = 2fNR式中：f摩擦系數。N單側卡鉗摩擦塊對制動盤的

37、壓緊力，具體如圖 2R作用半徑。如果設平均半徑為Rm,有效半徑為 Re,則有：Rm= (R1+R2) /2(3-15)聯立公式3-14和3-15后由積分公式算得：Re= 4/31 RiR2/(Ri+R2)(Ri+R2)/2(3-16)圖 3-11計算過程如圖3-12所示，通過公式3-16,帶入我們應用的實際數據，我最后求得的Re 是 207mm。其中，前后制動力分配曲線如圖 3-13所示：圖 3-13這個圖上我畫了兩條直線，他們交點的意義是：如果我選擇制動的附著系數是 0.7的時候，那么我所計算的制動力矩，或者制動加速度之類的數據，需要乘上這一 刻的制動效率，才是理論上的計算值。3.4離合器踏

38、板的設計及分析關于在創新的設計上，主要是剎車踏板和制動盤進行創新設計，制動主缸的設計安排，通過比較不同油電路布局的選擇最佳的安排。使用的車輛數據計算理想汽車制 動鉗和制動主缸的大小，對產品進行比較，選擇國內外最好的一部分。制動力分配比， 在許多文獻只研究汽車或商業車，沒有特殊的工具分析。參考設計方法的汽車，所以我 需要從新檢查汽車制動比設計數據分布，得出最優的解決方案。而對于離合器踏板要求的比較小一些， 當然，對前部的空間利用率是肯定還是要 保證的，主要是：(1)輕量化的要求，我用的是6061鋁的材料，在保證性能的基礎上大大減輕了質 量。(2)空間利用率，我設計的強度都集中在支撐桿上，故下部固定時利用的空間較小。 用UG建模后，得到的圖形如圖3-14所示：# Q- Q 漏 3L圖 3-14它的尺寸如下:孔徑D=8mm 腳踩部位30X50 mm厚度3mm支撐部位16X160 mm厚度8mm力學分析過程如圖3-15所示：圖 3-15結果圖如圖3-16所示