汽车盘式制动器参数化建模及分析(含CAD零件图装配图)(任务书,开题报告,设计说明书15000字,CAD图5张)
摘要
制动器是汽车制动系统中关键的部件之一，对汽车行驶安全性有决定性的作用。然而，现有的传统设计手法在面对设计需求多样化的趋势时，逐渐表现出它的不足，如开发周期长、工作量大、重复劳动等。为此，本文以丰田雷凌车型为研究原型，对其制动器进行参数化设计和有限元分析。首先，根据相关汽车设计理论，对制动器主要零部件进行设计计算，借助CATIA软件，对其进行参数化建模。其次，利用ANSYS有限元软件，对制动盘制动过程中的温度场进行分析。结果表明，参数化设计可以快速，有效地调整制动器模型的尺寸，完成对不同需求的模型的匹配设计。制动盘在制动工况下，其最高、出现在盘体边缘处，最低温度出现在礼帽圆柱部分，且热应力对其性能影响较大。
关键词：制动器；参数化建模；有限元；CATIA；ANSYS；热力学
Abstract
Brake is one of the key components in the car brake system, and has a decisive effect on the safety of the vehicle. However, the existing traditional design techniques in the face of diversified design needs of the trend, gradually showing its shortcomings, such as the development cycle is long, heavy workload, duplication of labor. To this end, this paper to Toyota Raleigh model for the prototype, its brake parametric design and finite element analysis. First of all, according to the relevant car design theory, the main components of the brake design and calculation, with CATIA software, its parametric modeling. Secondly, using ANSYS finite element software, the temperature field during braking process is analyzed. The results show that the parametric design can adjust the size of the brake model quickly and effectively, and complete the matching design of the different requirements. Brake disc in the braking conditions, the highest, appears in the edge of the plate, the minimum temperature appears in the hat part of the cylinder, and thermal stress on its performance impact.
Key Words: disk brake; parametric modeling; CATIA；ANSYS Workbench；Thermodynamics
3.1基本设计参数
本次设计以某紧凑型乘用车为参考，具体车型参数如下：
3.1.1车身尺寸参数
长（mm） 4630
宽（mm） 1775
高（mm） 1480
轴距L（mm） 2700
前轮距（mm） 1525
后轮距（mm） 1520
空载工况质心高度hg（mm） 562.4
满载工况质心高度hg1（mm） 592
空载时质心到前轴的距离a（mm） 1215
空载时质心到后轴的距离b（mm） 1485
满载时质心到前轴的距离a1（mm） 1323
满载时质心到后轴的距离b1（mm） 1377
目录
第1章绪论 1
1.1研究背景、意义及内容 1
1.1.1参数化设计的背景及意义 1
1.1.2 主要研究设计内容 2
1.1.3技术方案及措施 2
第2章盘式制动器的概述 3
2.1汽车制动器的概述 3
2.2盘式制动器的特点 3
2.3盘式制动器的结构和工作原理 4
2.4制动器设计原则 7
2.4.1制动效能 7
2.4.2制动效能的稳定性 7
2.4.3噪声与振动 8
2.4.4制动器间隙调整的简便性 9
第3章盘式制动器的设计与计算 10
3.1基本设计参数 10
3.1.1车身尺寸参数 10
3.1.2汽车质量参数 10
3.1.3汽车性能参数 11
3.2盘式制动器主要零件的设计 11
3.2.1制动盘的设计与计算 11
3.2.2制动钳的设计 15
3.2.3制动块的设计 15
3.2.4活塞的设计 17
3.2.5密封圈的设计 17
3.2.6间隙调整装置的设计 17
3.3制动力分配系数的计算 19
3.4同步附着系数和制动器制动力矩的计算 20
第4章基于CATIA的参数化建模 24
4.1传统的CAD设计建模 24
4.2参数化设计的概述 24
4.3参数化设计的主要步骤 25
4.4 CATIA软件简介 25
4.5 CATIA的参数化建模 26
4.5.1 CATIA参数化建模的方法 27
4.5.2参数化建模文件的相互关系 28
4.6盘式制动器零部件的参数化建模 29
4.6.1制动盘的参数化建模 29
4.6.2防尘罩的参数化建模 33
第5章基于ANSYS Workbench的制动盘有限元分析 35
5.1有限元分析原理的概述 35
5.2 ANSYS Workbench软件 35
5.3 ANSYS Workbench分析 35
第6章总结 41
致谢 42
参考文献 43
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