某车型前后盘式制动器设计及模态特性分析(含CAD图,CATIA三维图)

某车型前后盘式制动器设计及模态特性分析(含CAD图,CATIA三维图)(任务书,开题报告,论文说明书15500字,CAD图5张,CATIA三维图3张)
摘  要
制动器是汽车制动系统中的很重要的组成部分，对制动性能有很重要的作用，盘式制动器正逐渐广泛应用于汽车上，这是因为它具有比鼓式制动器更优良的性能。本文根据已定车型雅阁2018款230TURBO舒享版的主要参数，根据实际情况，对该车的前、后盘式制动器进行了设计，设计过程应用了三维建模软件CATIA，为了避免制动盘发生共振和为改善制动器噪声提供参考依据，有必要对制动盘进行模态分析，本文应用的是有限元分析软件ABAQUS，得到前、后制动盘的前十阶振型和固有频率，最后改变前制动盘的厚度和其材料的弹性模量，分析其对制动盘模态中固有频率大小的影响。
关键词：盘式制动器；结构设计；制动盘；模态分析

Abstract
Brake is an important part of automotive braking system, plays a decisive role in braking performance.With its excellent performance, disc brake is gradually replacing drum brake and widely used in automobile. In this paper, the car's front and reardiscbrakeare designedbased onthe main parameters of a set models ACCORD 2018 230TUBROcomfort edition, which uses CATIA to establish a three-dimensional model of them.Then, finite element analysis software ABAQUS was gotten on the modal analysis of front and rear brake disc to get the first ten order vibration mode and natural frequency.Finally,in order to avoid brake disc resonance and provide a reference for improving brake noise, this paper analyzethe influence of the thickness of the front brake disc and elastic modulus of materialson brake disc modeby changing the thickness of the front brake disc and elastic modulus of materials.

Key Words：disc brake；structural design；brake disc；modal analysis
 
制动系主要参数的选择
此次设计选取车型雅阁 2018款230TURBO舒享版，其主要参数如下表2.1所示，根据表中参数并参照ECE法规和EEC法规的规定，初选制动初速度为V=80Km/h，最大踏板力为500N，制动强度j=6.0m/s2，地面附着系数φ=0.612[8,9]。
表2.1 雅阁2018款230TURBO舒享版主要参数
项目    空载    满载
整车质量/kg    1437    1892
前轴质量/kg    876    927
后轴质量/kg    561    965
质心与前轴距离/mm    1104    1444
质心与后轴距离/mm    1726    1386
质心高度/m    1190    1223
轴距/mm    2830
最高车速/(km/h)    201
车轮滚动半径/mm    289
 

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目录
第1章 绪论    1
1.1 研究的背景    1
1.2 国内外的研究现状    1
1.3 研究内容    2
1.3.1 有限元模态特性分析    2
1.3.2 基本流程    2
1.4 盘式制动器的结构原理    2
1.4.1 盘式制动器的结构    2
1.4.2 浮钳盘式制动器的工作原理    4
1.4.3 后轮盘式制动器    4
1.4.4 电子驻车制动系统    5
第2章 制动系主要参数的选择    6
2.1 制动力与制动力分配系数    6
2.1.1 地面制动力    6
2.1.2 制动器制动力    7
2.1.3 FXb、Fμ与附着力Fφ之间的关系    7
2.1.4 制动力分配系数    8
2.2 同步附着系数    9
2.3 验证利用附着系数    10
2.4 验证ECE制动法规要求    11
2.5 验证制动效率    12 [资料来源：www.doc163.com]
2.6 计算制动器可能产生的最大制动力矩    13
2.6.1 确定最大附着系数φ    14
2.6.2 确定制动强度q    14
2.6.3 确定车轮有效半径re    15
2.6.4 确定制动器最大制动力矩    15
第3章 制动器主要零件的设计和校核    16
3.1 制动盘    16
3.1.1 制动盘基本参数    16
3.1.2 制动盘材料    16
3.2 制动钳    16
3.3 制动块    17
3.3.1 制动块的基本参数    17
3.3.2 制动块的摩擦材料    18
3.4 电子驻车机构    18
3.4.1 驻车制动时制动系统中制动盘所需最小压紧力    18
3.4.2 螺杆螺母传动机构    19
3.5 制动器间隙    20
3.6 摩擦衬块磨损特性的校核计算    21
3.7 制动器热容量和温升的校核计算    21
3.8 驻车制动的校核计算    22 [资料来源：http://doc163.com]
3.9 螺杆强度的校核计算    23
3.10 校核自锁条件和螺牙强度    23
3.10.1 校核自锁条件    24
3.10.2 剪切强度    24
3.10.3 弯曲强度    24
第4章 制动驱动机构的结构形式选择和设计计算    25
4.1 制动驱动机构的结构形式选择    25
4.2 制动管路布置形式的选择    25
4.3 液压制动驱动机构    26
4.3.1 制动轮缸直径与工作容积    26
4.3.2 制动主缸直径与工作容积    27
4.3.3 制动踏板力和踏板行程    28
第5章 制动盘的模态特性分析    29
5.1 概述    29
5.2 建立制动盘三维实体模型    30
5.3 建立有限元模型    31
5.3.1 创建材料和截面属性    31
5.3.2 定义装配件    31
5.3.3 设置分析步和历史输出变量    31
5.3.4 定义边界条件    31 [资料来源：https://www.doc163.com]
5.3.5 划分网格    32
5.4 结果分析    33
5.5 改变参数对前制动盘模态的影响    37
5.5.1 材料特性对制动盘模态的影响    37
5.5.2 制动盘厚度对制动盘模态的影响    40
第6章 结论    42
参考文献    43
致  谢    45
附录A 画图源程序及相应图片    46
附录A1 画I曲线和β线的程序    46
附录A2 画利用附着系数和制动强度间关系曲线的程序    47
附录A3 画ECE法规相关曲线的程序    48
附录A4 画制动效率曲线的相关程序    49
附录B 三维模型图    50
附录B1 前制动器    50
附录B2 后制动器    51 [来源：http://www.doc163.com]