毕业设计（论文）-中型轿车盘式制动器的设计.doc

目录 I 摘 要.III ABSTRACT.IV 1 绪论.1 2 制动与制动器.3 2.1 制动与制动器概述 .3 2.2 制动器的结构分类 .3 2.3 浮动钳盘式制动器 .5 2.4 浮动钳盘式制动器优缺点分析 .6 3 制动器的设计流程.7 3.1 制动器设计的一般流程 .7 3.2 制动器的主要性能参数的计算方法 .7 3.2.1 制动器设计的一般原则 .8 3.2.2 前后轮制动器的制动力矩的确定计算 .10 3.2.3 摩擦衬片(衬块)的磨损特性的计算 .12 3.2.4 应急制动和驻车制动的计算.15 4 中级轿车盘式制动器的改进设计.21 4.1 中级轿车盘式制动器各组件的分析设计 .21 4.1.1 制动盘 .21 4.1.2 制动钳与制动钳支架 .22 4.1.3 摩擦制动块 .22 4.2 中级轿车盘式制动器主参数选择及制动力矩的计算 .22 4.2.1 制动轮缸直径 D 的确定 .22 4.2.2 盘式制动器制动力矩的计算.23 5 盘式制动器主要部件图形的绘制.25 5.1 AUTO CAD.25 5.1.1 AUTO CAD (2004 版)功能介绍 .25 5.1.2 设计图纸.26 5.2 PRO/E.28 5.2.1 简介 .28 2.2.2 PRO/E 5.0 的工作界面 .29 5.2.3 建模过程 .29 5.2.4 设计图纸 .30 结 论.32 参 考 文 献.33 致谢.34 第一章 摘要 中型轿车盘式制动器的设计 摘 要 本文首先对制动器在汽车上所起的作用和制动器的结构分类做了介绍，并 分析比较了鼓式制动器和盘式制动器的优缺点，随后提出了制动器设计的一般 方法步骤，本文所设计的盘式制动器，是针对中型轿车的，由中型轿车的车身结 构的各种参数，计算了在各种情况下制动车辆所需要的制动力大小，从而对制动 器主参数和主要性能参数进行了设计计算，然后对制动轮缸的直径所能产生的 最大制动力进行了校核，检验是否能满足制动要求，并且对制动器主要部件的结 构和材料提出了一些简单的改进方法，最后画出了盘式制动器主要零部件的 AutoCAD 零件图和 Pro/E 三维建模。 关键词：盘式制动器；设计方法；主要性能参数；三维建模 Abstract The disc brake design of intermediate car Abstract Firstly, this article describes the role and structure of the classification of brake, then compares drum brakes and disc brakes of the advantages and disadvantages, Then introduced the general method steps brake design, In this paper, taking the design of a sedan with disc brakes as an example, makes the main parameters of the brake and the main performance parameters for the design calculation, Then the diameter of the brake wheel cylinders can generate the maximum braking force was checked, test whether it can meet the braking requirements，and made on the structure of some simple ways to improve, Finally, give out the main draw of the disc brake parts of AutoCAD parts and Pro/E Three-dimensional modeling. Keywords: Disc brakes; The general method steps; The main performance parameters; Three-dimensional modeling 第一章 绪论 1 1 绪论 毕业设计是针对我们所学知识的综合应用及考察，其主要的目的是为 了检验我们对知识的掌握程度和应用能力。四年的大学学习使我们自身的 专业素质有了极大的提高，能够将所学的知识灵活自如的运用到实际问题 中，这也是我进行毕业设计的主要目的之一。 汽车制动器是汽车上的关键部件之一，其性能的好坏直接关系到汽车的安 全性，制动噪音的高低又直接影响到人类的生存环境。因此，设计、研究制动 性能优良，噪音低的制动器就成为汽车研究者的重要任务之一。 制动器是制动系中用以产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力的部件。其结 构及各个参数、尺寸的选择是否恰当将直接影响到制动效果和寿命，甚至会产 生制动噪声污染环境。 影响制动器性能的因素很多，产生制动噪音的原因非常复杂。但是，随着 计算机技术，尤其是三维建模技术，有限元和试验模态分析综合技术的发展及 应用，为研究制动噪声的产生机理和对其进行控制提供了有效的手段。 盘式制动器设计的一般流程为：在有关的整车总布置参数确定之后，参考 已有的同等级汽车的同类型制动器，初选制动器的主要参数，并据以进行制动 器结构的初步设计；然后进行制动力矩和磨损性能的验算，并与所要求的数据 比较，直到达到设计要求。 制动盘是整个制动器的主要零件，其结构型式和性能对制动器的工作性能 影响很大，它的作用是通过与制动块的摩擦作用而把动能转变为热能，制动盘 吸收部分热能并释放给大气。制动钳体及其支架有高的强度和刚度。钳体中没 有加工出制动油缸，而将单独制造的油缸装嵌入钳体中的。活塞由铸铝合金或 钢制造。为了提高耐磨损性能活塞的工作表面进行镀铬处理。制动钳体及其 支架由钢板制成。另外，制动钳中装有橡胶密封圈以实现间隙的自动调整。摩 擦制动块采用长圆形，其大部分面积被活塞压住，以免卷角引起尖叫声。为安 全用车，制动块内镶有电触点，当制动块厚度磨损到需要更换时，触点露出， 与制动盘接触，接通电路，警告灯亮。 在介绍了制动器的结构选型和制动器设计的一般原则，制动效能、磨损特 性、各种工况下的制动力矩等参数的计算方法的基础上，对中级轿车盘式制动 器进行了改进设计。为对制动器进行有限元分析和试验模态综合分析，降低制 动噪音方面作了技术准备。 本次毕业设计主要是对中级轿车盘式制动器的主要部件进行改进设计，通 过对制动器结构、部件的深入了解，对各制动工况进行分析。对主要组件制动 第一章 绪论 2 摩擦块、钳体、制动盘进行设计并应用 Auto CAD 进行了结构图的绘制。 第二章 制动与制动器 3 2 制动与制动器 2.1 制动与制动器概述 汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持 一定车速的能力称为汽车的制动性。人们在汽车上装设专门装置，以便驾驶员 根据道路和交通等情况借以使外界（主要是路面）在汽车的某些部分（主要是 车轮）施加一定的力，对汽车进行一定程度的强制制动，使驾驶员和乘客免受 车祸的灾害。这一系列专门装置即称为制动系。 任何制动系都具有以下四个基本组成部分： 1）供能装置包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各 种部件。 2）控制装置包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件。 3）传动装置包括将制动能量传输到制动器的各个部件。 4）制动器产生阻碍车辆的运动和运动趋势的力的部件。 制动器是制动系中用以产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力的部件。其结 构及各个参数、尺寸的选择是否恰当直接影响到制动效果和寿命。甚至会产生 制动噪声污染环境，也影响人们乘坐的舒适性。 2.2 制动器的结构分类 制动器按制动目的可分为行车制动器、驻车制动器、应急制动器和辅助制 动器。 按制动对象可分为车轮制动器和中央制动器，后者制动传动轴或变速器输 出轴；所有汽车都用车轮制动器作为行车制动器。过去，大多数汽车用中央制 动器作应急制动器和驻车制动器，但这样会造成传动轴超载，所以现在多改在 后轮制动器上另设一套制动驱动机构，取代中央制动器。但仍有少数重型汽车 保留中央制动器，以保证制动系的可靠性。现在，由于车速提高，对应急制动 的可靠性要求也更严。在中型轿车以及部分总质量在 1.5t 以下的货车上，多在 后轮制动器上附加手动机械式制动驱动机构，使之兼起驻车制动和应急制动的 作用，而取消了中央制动器。重型货车广泛采用气压制动，故多对后轮制动器 另设独立的由气压控制而以强力弹簧作为制动力源的应急兼驻车制动驱动机构， 同样也不再设中央制动器。但也有少数的重型车除了采取上述措施以外，还保 留气压驱动中央制动器，借以提高制动系的可靠性。 第二章 制动与制动器 4 制动器按耗散能量的方式可分为摩擦式、液力式、电磁式和电涡流式，目 前广泛使用的是摩擦式制动器。摩擦式制动器按其摩擦副的几何形状可分为鼓 式、盘式和带式，以鼓式、盘式制动器应用最广泛。 鼓式、盘式制动器的分类如图 2.1 所示。 图 2. .1 制动器分类示意图 制 动 器 鼓 式 液压气动 领从蹄式 从蹄无支承 钳盘式 盘 式 气压驱动 双领蹄式 双从蹄式 增力式 从蹄有支承 双向双领蹄式 单向双领蹄式 单向增力式 圆弧线凸轮 凸轮 曲柄 楔 渐开线凸轮 阿基米德凸轮 单 楔 双 楔 液压气动 气压驱动 全盘式 浮动钳 固定钳 摆动 滑动 双向增力式 第二章 制动与制动器 5 摩擦式制动器就其摩擦副的结构型式可分为鼓式、盘式和带式三种。带式 制动器只用作中央制动器。鼓式制动器多被安装在货车车轮处用作行车制动器。 领从蹄式制动器用作轿车、轻型货车和客车的后轮制动器；双领蹄式制动器适 用于前进制动时前轴动载荷及附着力大于后轴，而倒车时则相反的汽车前轮上； 双向双领蹄式制动器在汽车的后轮上广泛应用，但需另设中央驻车制动器；单 向增力式制动器在少数轻、中型货车中用来作前轮制动器。盘式制动器中的全 盘式制动器只作为少数汽车的车轮制动器，个别情况下用作减速器；钳盘式制 动器愈来愈多地用作各级轿车和货车的车轮制动器。 2.3 浮动钳盘式制动器 本次设计选择的制动器类型是浮动钳盘式制动器，主要由制动钳体、制动 钳支架、摩擦制动块总成、制动盘组成。其制动钳支架固定于转向节上，用紧 固螺栓将制动钳和制动钳导向销连接，制动钳导向销插入背板的孔中作动配合。 这样制动钳就可以沿导向销轴线作轴向滑动。在制动盘的内侧悬装有活动制动 块，背板的内端面上装有固定制动块的卡槽，制动钳只在制动盘内侧有油缸。 图 2.2 某中级轿车盘式制动器的工作原理图 1.制动盘 2.制动钳体 3.制动块总成 4.带磨损报警装置的制动器总成 5.活塞 6.制动钳支架 7.导向销 制动时（如图 2.2 所示） ，液压油通过进油口进入制动油缸，推动活塞及其 上的制动块移动，并压到制动盘上，并使得油缸连同制动钳体整体沿导向销向 反向移动，直到制动盘内侧的制动块也压到制动盘上夹住制动盘并使其制动。 第二章 制动与制动器 6 2.4 浮动钳盘式制动器优缺点分析 本次设计选择的制动器类型是浮动钳盘式制动器,此种制动器具有以下优点： 1) 热稳定性好：与鼓式制动器相比，盘式制动装置的机械部分外露，散热 性能好，减少了由于摩擦热降低制动效果的衰减现象，另外，盘式制动器产生 的热有时会使制动盘产生热膨胀，向圆周力一向膨胀，因此摩擦衬块和制动盘 的间隙基木不变。 2) 水稳定性好：使用盘式制动器的汽车在雨大或经过水坑时，制动器的摩 擦而外露被弄湿，可以靠离心力使雨水飞散，因此不会形成水膜减小摩擦力， 仍可获得稳定的制动力，出水后只需经一、二次制动即能恢复正常。 3) 制动感良好：盘式制动器由于采用的是摩擦衬片挤压制动盘的方式，所 以可得到与挤压力成正比的制动力，而且制动感良好，制动力矩与汽车运动力 方向无关。 4) 制动速度快:摩擦衬块与制动盘之间的间隙小，这就缩短了制动协调时 间并增加了制动系的传动比。 5) 制动力矩与汽车运动方向无关。 6) 结构简单，其制动块较鼓式制动器中的摩擦衬片更容易更换并具有自调 能力，利于衬片的调节和安装。 7) 同样条件下，盘式制动器可承受较高的摩擦力矩，衬片磨损小且较均匀， 使用寿命长。 8) 踏板力受车速的影响较小，制动盘受热后厚度变化量小，踏板行程变化 不大，而鼓式受热后变化较大。 9) 可靠性强:易于构成双回路制动系统，使系统有较好的可靠性和安全性。 10) 制动效能具恒定性:常用制动器效能因数与摩擦系数的关系曲线来说明 各种型式制动器的制动效能及其稳定程度，其稳定性好。 浮动钳式制动器，只在一侧放置液压缸，另一侧的制动块装在钳体上，零 件较小，省去了跨越制动盘的油管，可减少液压缸、活塞等精密件，可减小尺 寸，减轻重量，降低成本，制动液吸收制动盘的热量也较少。结构上的改进便 于同一组制动块兼作行车和驻车制动，结构得到了简化。 盘式制动器当然也有一些缺点：如制动块的工作面积小，所以磨损快。 要采用高材质的制动块；兼作驻车制动器时所需附加的手动驱动机构比较 复杂；难以完全防止锈蚀和尘污等。 第三章 制动器的设计流程 7 3 制动器的设计流程 3.1 制动器设计的一般流程 盘式制动器设计的一般流程（图 3.1 所示）为：在有关的整车总布置参数 确定之后，参考已有的同等级汽车的同类型制动器，初选制动器的主要参数， 并据以进行制动器结构的初步设计；然后进行制动力矩和磨损性能的验算，并 与所要求的数据比较，直到达到设计要求。 然后再根据各项演算和比较的结果，对初选的参数进行必要的修改，直到 基本性能参数能满足使用要求为止；最后进行详细的结构设计和分析。 不合理 合理 不合理 合理 不合理 合理 图 3.1 制动器设计的一般流程图 3.2 制动器的主要性能参数的计算方法 为使汽车制动器性能更好地符合使用要求，设计制动器时，应全面考虑以 下几个问题。1、制动器效能，2、制动器制动效能的稳定性，3、制动器间隙调 整应简便，4、制动器尺寸小、质量轻，5、噪声的减轻等作为制动器设计的原 则。 选择中型轿车为设计对象，制动盘直径 D 通常为选择为轮辋直径的 主要参数初选 制动力矩的计算 制动器结构初步设计 摩擦片磨损校核 制动器质量、尺寸的校 he he hehhhhhhe 验 详细的结构设计 第三章 制动器的设计流程 8 70%79%，本设计选择 75%，所以制动盘直径 D=286.8mm 制动盘的厚度 h 对制动盘质量和工作温升都有影响。为使质量小些，制动 盘的厚度不宜取得很大；为了减少温升，制动盘的厚度又不宜取得太小。制动 盘可以做成实心的，或者为了散热通风需要在制动盘间铸出通风孔道。实心制 动盘厚度通常为 1020mm，具有通风孔道的制动盘的两工作面之间的尺寸， 即制动盘的厚度取为 20mm-50mm,但大多采用 20mm-30mm1,本设计选择有通 风孔道的制动盘，h=25mm。 由摩擦衬块外半径与内半径的比值不大于 1.51。 所以取 2 R 1 R =90mm、=135mm。如果比值过大工作时衬块的外缘与内侧圆周速度相差 1 R 2 R 很多，摩损不均匀，接触面积减小，最后将导致制动力矩变化大。 在确定盘式制动器制动衬块工作面积 A 时，根据制动衬块单位面积占有的 汽车的质量，在 1.63.5kg/cm 1，所以取 A=550/8=68.75cm 。 22 汽车车身尺寸的确定与重量的选择 L=2800mm ,L1 =1500mm , L2=1300mm , hg=520mm , =1.5t 0 m L汽车的轴距 L1满载时质心距前轴距离 L2满载时质心据后轴距离 hg满载时质心高度 汽车整车整备质量 0 m 3.2.1 制动器设计的一般原则 (a)制动器效能 制动器在单位输入压力或力矩的作用下所输出的力或力矩称为制动器效能， 常用无因次指标制动器效能因数(或简称制动器因数)表示，定义为制动鼓或制 动盘的作用半径上所得到的摩擦力与输入力之比。 设制动器输出的制动力矩为，则在制动鼓或制动盘的作用半径上的 M R 摩擦力为，于是，制动效能因数为： RM 根据汽车制动系的结构分析与设计计算p48 公式： （3- 0 F RM K 1） 式中：输入力，取决于加在两制动块的压紧力（或两制动蹄的张开 0 F 第三章 制动器的设计流程 9 力）的平均值，即。 2)( 02010 FFF 对于鼓式制动器，设两蹄张力分别为和，制动鼓内圆半径为，两 01 F 02 F R 蹄加于制动鼓的制动力矩为和，则两蹄的制动因数为： 1 M 2 M , RF M K 01 1 1 RF M K 02 2 2 整个制动鼓效能因数为： （3- RFF MM RF M K )( )(2 0201 21 0 2） 钳盘式制动器制动时，制动盘两侧均承受制动块的压紧力，两个工作盘 0 F 上所受摩擦力为,为制动衬块与制动盘间的摩擦系数。于是，钳盘 0 22fFFf f 式制动器的效能因数为： （3- f F F K f 2 2 0 3） 对于全盘式制动器，则有 nfK2 即： 6 . 03 . 022 nfK 式中 旋转制动盘数目，n 为 1，f 摩擦系数取值 0.3，则 K 制动器的 n 效能因数为 0.6。 (b) 制动器制动效能的稳定性 制动器制动效能的稳定性主要取决于其效能因数对摩擦系数的敏感性。 K f 而会随摩擦副材质及弹性、摩擦面间的温度、水湿程度、表面清洁程度等因 f 素而变化，尤其是随温度的升高，将明显衰退，最低甚至降为正常值的 f 30%。 如果不考虑制动盘、制动鼓、制动蹄的变形，一定型式的制动器，其效能 因数随摩擦系数的变化率即愈小则制动器的安全性愈高，这种性 K fdfdk 能称为制动效能的稳定性。各种制动器中盘式制动器的效能最为稳定。 若要使热稳定性好，除了应选择其效能对的敏感性低的制动器型号外， f 还应选择有良好抗热衰退性和恢复性的摩擦材料，还应使制动盘有足够热容量 和散热能力。还可以将制动盘设计成通风式的，它在两制动表面之间铸有冷却 片。 第三章 制动器的设计流程 10 此种结构使制动盘显著地增加了冷却面积。车轮转动时，盘内扇形叶片的 旋转加速了空气循环，这样可以有效地冷却制动器。 (c) 制动器间隙调整应简便 结构型式和安装位置应能保证间隙操作简便，尽可能采用间隙自动调整装 置，以减少调整间隙的作业次数。 (d) 制动器尺寸小、质量轻 为满足现代汽车高速行驶的稳定性，常选择较小的轮胎，因而轮辋内的制 动盘的尺寸也应减小。 (e) 噪声的减轻 产生制动噪声的因素很复杂，其主要影响因素是摩擦材料的摩擦特性，即 摩擦系数对滑动速度的变化关系。动摩擦系数随滑动速度的增高而下降的程度 愈大，激发振动而产生的噪声愈强。其次，制动器输入压力愈高，噪声愈大(当 压力高达一定程度后则不再有噪声)。此外，制动器的温度对噪声也有影响。 在制动器设计中，应采取相应结构措施，如防止摩擦副发生振动、或在其振幅扩大前 施加阻尼，可在一定程度上消除某些噪声，特别是低频(1kHz 以下)噪声，但消除高频噪声 还比较困难。消除噪声所采取的结构措施也可能引起制动力矩下降和踏板行程损失等。 3.2.2 前后轮制动器的制动力矩的确定计算 根据汽车制动系的结构分析与设计计算 p39 公式 得： 如前后轮都抱死，此时得 (3-6)g dt du 前轴车轮的法向作用力 (3-7)N g h dt du L L G Z g 10155)( 21 后轮车轮的法向作用力 (3-8) N g h dt du L L G Z g 4 .7484)( 12 汽车的总的地面制动力为 (3-9)NGFFFB12700 21 前轴车轮的制动力 (3-10)NhL L G F g 6093)( 21 后轴车轮的制动力 （3-11）NhL L G F g 6 . 4490)( 12 其中 整车整备质量=1.5t , （3-12） 0 m 汽车总质量（3-tnnmma8 . 1410465150065 0 第三章 制动器的设计流程 11 13） （3-NgmG a 17640 14） 取轮胎与地面间的附着系数 （3-6 . 0 15） 当前、后轮制动器制动力之和等于附着力，并且前、后制动器制动力分别 等于各自的附着力时，也是前、后同时抱死的条件。 目前，大多数两轴汽车的前、后制动力之比值为一定值，并以前制动器制 动力 F 与汽车总制动器 F 之比来表明分配的比例，称为汽车制动器制动力分配 系数： (3-16)5757 . 0 21 11 FF F F F 同步附着系数是由汽车结构参数决定的、反映汽车制动性能的一个参数。 由 (3-17) g g hL hL 01 02 1 整理，得 (3-18) g h LL 2 0 代入数据得 =0.60 (3-19) g h LL 2 0 同步系数说明，前、后制动器制动力为固定比值的汽车，只有在同步系数 路面上制动时才能使前、后车轮同时抱死。 合理地确定前、后轮制动器的制动力矩，能保证汽车良好的制动效能和稳 定性。最大制动力是在汽车附着质量完全被利用的情况下获得的，这时制动力 与地面作用于车轮的法向力 Z 、Z 成正比，也与前后轮制动力矩的比值相同。 12 得： (3-20)36 . 1 01 02 2 1 2 1 2 1 g g hL hL F F Z Z M M 制动器所能产生的制动力矩，受车轮的计算力矩所制约，前后轮制动力矩 第三章 制动器的设计流程 12 为 前轮 (3-21)MNrFT eff 914 11 后轮 MNrFT eff 5 . 673 22 其中：mmre300 对于常遇道路条件较差、车速较低因而选取了较小的同步系数值的汽车， 0 为了保证在的良好路面上能够制动到后轴比前轴先抱死滑移，前后轮制 0 动器所能产生的最大制动力矩为 前轮 =914NM (3-22) egmzxf rhL L G T)( 21 后轮 =673.5 NM (3-23) max1max2 1 ff TT 对于选择取较大值的汽车，则应从保证汽车制动时的制动稳定性出发， 0 来确定各轴的最大制动力矩。当时，相应的极限制动强度 q914Nm。满足实际使用要求。 图 4.2 盘式制动器的计算用图 图 4.3 钳盘式制动器的作用半径计算用图 如图 4.3 所示，取作用半径为平均半径 ： （4-3） 2 21 RR RR m 式中：，扇形摩擦制动块块的内半径和外半径。 1 R 2 R 在任单元面积上摩擦力对制动盘中心的力矩为，其中 RdRddRdfqR2 是制动块与制动盘之间的单位面积上的压力，则单侧制动块作用于制动盘上 q 的制动力矩为： 第四章 某中级轿车盘式制动器的改进设计 24 （4-4） )( 3 2 2 3 1 3 2 2 1 2 RRfpdRdfqR TR R f 单侧制动块对制动盘的总摩擦力为： 2 )( 2 1 2 2 R R RRfqfqRdRdfN 有效半径为： （4- ) 2 ( )( 1 3 4 )( )( 3 2 2 21 2 21 21 2 1 2 2 3 1 3 2 RR RR RR RR RR fN T R f e 5） 令，则有 m R R 2 1 （4- me R m m R )1 ( 1 3 4 2 6） 当，时，。故前面用平均半径代替其有效半径的假 21 RR 1mme RR 设成立。而若令活塞施加于制动衬片上的力为，则盘式制动器的总摩擦力矩 0 F 为 M =。 e RfF02 第五章 盘式制动器主要部件二维图形的绘制 25 5 盘式制动器主要部件图形的绘制 5.1 Auto CAD 5.1.1 Auto CAD (2004 版)功能介绍 将改进设计后的中型轿车盘式制动器的制动摩擦块、制动盘、制动钳用 AutoCAD 绘制（2004 版） 。 Auto CAD 软件是由美国 Autodesk 公司开发研制，并于 1982 年正式运行。 经过不断的发展版本不断地推陈出新，已成为当今世界上最流行的软件之一。 Auto CAD 的主要功能有： (一) 绘图功能 系统提供了一组实体来构造图形。实体即是构成图形的图形元素，其类型 有：点、直线、圆、圆弧、椭圆、文字、图案填充、尺寸标注等等。用户在屏 幕上绘制图形，相当于用相应的命令调用这些实体，也就对应一系列的绘图命 令。 (二) 编辑功能 系统提供了多种方法对图形实体进行修改、编辑。主要的编辑命令有：删 除、修剪、偏移、打断、移动、旋转、延伸、拉伸、特性、比例、复制、镜像、 阵列、倒角、圆角、等分、编辑标注等。 (三) 显示控制功能 系统提供了多种方式来观看生成图形的过程或观察已生成的图形。主要的 显示控制命令有：缩放、平移、重画、重生成等。 (四) 查询功能 系统提供了一组命令让用户了解图形实体的位置、周长、面积、距离等各 种参数。主要的查询命令有：列表、点坐标、面积（周长） 、距离、状态等。 Auto CAD 具有强大的设计功能，并且有步骤提示栏，这些都对本次设计提 供很大的方便。 (五) 标题菜单 标题菜单里包括以下几部分,文件,编辑,视图,插入,格式,工具,绘图,标注, 修改,窗口和帮助,每个下面又有许多级联菜单,有各种功能可以在这里找到。 绘图过程：为了在图形上对粗实线、细实线、虚线等加以区分，在绘图前， 先通过【图层】【新建】 ，选择不同的线型并用不同的颜色、粗细加以区分。 第五章 盘式制动器主要部件二维图形的绘制 26 应用绘图功能里的直线、矩形、圆、椭圆等，编辑功能中的删除、修剪、 偏移、打断、移动、复制、镜像、阵列、倒角、圆角等绘制了图形轮廓。 应用尺寸标注的功能进行了图形尺寸和形位公差的标注，利用文字编辑功 能进行了技术要求、标题栏等文字的书写。 本设计的中型轿车盘式制动器主要组件制动摩擦块、制动盘、制动钳的 Auto CAD 图形都是按上述步骤绘制的。 5.1.2 设计图纸 图 5.1 制动盘 第五章 盘式制动器主要部件二维图形的绘制 27 图 5.2 制动摩擦块总成 图 5.3 制动钳 第五章 盘式制动器主要部件二维图形的绘制 28 图 5.4 盘式制动器总装图 5.2 PRO/E 5.2.1 简介 1985 年，PTC 公司成立于美国波士顿，开始参数化建模软件的研究。1988 年，V1.0 的 PROE 诞生了。经过 10 余年的发展，PROE 已经成为三维建模软件的 领头羊。PTC 的系列软件包括了在工业设计和机械设计等方面的多项功能，还 包括对大型装配体的管理、功能仿真、制造、产品数据管理等等。 PROE 提供了目前所能达到的最全面、集成最紧密的产品开发环境。 全相关性：PRO/E 的所有模块都是全相关的。这就意味着在产品开发过程 中某一处进行的修改，能够扩展到整个设计中，包括装配体、设计图纸、以及 制造数据。 基于特征的参数化造型：PRO/E 使用用户熟悉的特征作为产品几何模型的 构造要素。这些特征是一些普通的机械对象，并且可以按预先设置很容易的进 行修改。装配、制造以及其它学科都使用这些领域独特的特征。通过给这些特 征设置参数，然后修改参数很容易的进行多次设计叠代，实现产品开发。 数据管理：加速投放市场，需要在较短的时间内开发更多的产品。为了实 第五章 盘式制动器主要部件二维图形的绘制 29 现这种效率，必须允许多个学科的工程师同时对同一产品进行开发。 装配管理：PROE 的基本结构帮助您利用一些直观的命令，例如“啮合” 、 “插入” 、 “对齐”等很容易地把零件装配起来，同时保持设计意图。中级的功 能支持大型复杂装配体的构造和管理，这些装配体中零件的数量不受限制。 易于使用：菜单方式以直观的联级出现，提供了逻辑选项和预先选取的最 普通选项，同时还提供了简短的菜单描述和完整的在线帮助，这种形式使得容 易学习和使用。 5.2.2 Pro/E 5.0 的工作界面 图 5.5 PRO/E 的工作界面 5.2.3 建模过程 以制动盘建模为例，建模过程如下： 1、先利用拉伸画出大圆盘 以 front 为绘图平面，right 平面为参考平 面，画直径为 286.8mm 的圆，拉伸 25mm. 2、然后再次利用拉伸画出中间法兰 以 front 为绘图平面，right 平面 为参考平面，画直径为 181mm 的圆，拉伸 60.5mm. 3、利用去除材料的拉伸掏空中部 建两个辅助平面，DTM1 和 DTM2，以 DTM1 为草绘平面，rihgt 为参考平面，画 111mm 为直径的圆，以去除材料的方 式拉伸至上表面；以 DTM1 为草绘平面, rihgt 为参考平面，画 159mm 为直径的 圆，以去除材料的方式拉伸至下表面；以 DTM2 为草绘，rihgt 为参考平面，画 第五章 盘式制动器主要部件二维图形的绘制 30 198.5mm 为直径的圆，以去除材料的方式拉伸至下表面；建辅助平面 DTM3，以 DTM3 为草绘平面，rihgt 为参考平面，画 302.45mm 为直径的圆，以去除材料 的方式向两边拉伸 9mm. 4、画出零件上 1mm 的倒角 5、画出零件上的圆孔 用去除材料的拉伸操作活出零件上的一个圆孔， 再用阵列操作画出其他孔，选择轴阵列，已圆柱中心线 A2 为轴，第一方向的阵 列成员数为 5，角度为 72，点击确定完成操作。 6、画出制动盘上的叶片 用拉伸方法画出制动盘上的一个叶片，然后阵 列，依然选择