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理工科类本科生毕业设计（论文）开题报告论文(设计)题目小型轿车鼓式制动器设计与运动仿真作者所在系别机电工程学院作者所在专业车辆工程作者所在班级B13142作 者 姓 名乔坤作 者 学 号201322392指导教师姓名焦运景指导教师职称副教授完 成 时 间2017年3月北华航天工业学院教务处制说 明1根据学校毕业设计(论文)工作暂行规定，学生必须撰写毕业设计（论文）开题报告。开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。2开题报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业教研室论证审查后生效。开题报告不合格者需重做。3毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4开题报告中除最后一页外均由学生填写，填写各栏目时可根据内容另加附页。5阅读的主要参考文献应在10篇以上（土建类专业文献篇数可酌减），其中外文资料应占一定比例。本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。6参考文献的书写应遵循毕业设计（论文）撰写规范要求。7开题报告应与文献综述、一篇外文译文和外文原文复印件同时提交，文献综述的撰写格式按毕业设计（论文）撰写规范的要求，字数在2000字左右。6毕业设计(论文)开题报告学生姓名乔坤专 业车辆工程班 级B13142指导教师姓名焦运景职 称工作单位课题来源课题性质课题名称小型轿车鼓式制动器设计与运动仿真本设计的科学依据（科学意义和应用前景，国内外研究概况，目前技术现状、水平和发展趋势等） 随着国民经济的蓬勃发展，汽车已经成为人们日常生活中重要的交通运输工具。制动器是汽车的关键部件之一，其性能的好坏将直接影响汽车整车性能的优劣，危及驾驶人员的生命财产安全，因此,制动器的设计在整车设计中显得非常重要。 鼓式制动器作为制动器的一种，它的设计工作也是整车设计的重要部分。鼓式制动器主要由制动踏板、制动主缸、制动轮缸、制动鼓、制动底板、活塞、摩擦片等组成。制动系统是保证行车安全的极为重要的一个系统，既可以使行驶中的汽车减速，又可保证停车后的汽车能驻留原地不动。对汽车起到制动作用的是作用在汽车上，其方向与汽车行驶方向相反的外力。作用在行驶汽车上的滚动阻力、上坡阻力、空气阻力都能对汽车起到制动作用，但这些外力的大小都是随机的、不可控制的。因此，汽车上必须装设一系列专门装置，以便驾驶员能根据道路和交通等情况，使外界（主要是路面）对汽车某些部分（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。这种可控制的对汽车进行制动的外力称为制动力，相应的一系列专门的装置即称为制动装置。由此可见，汽车制动系对于汽车行驶的安全性，停车的可靠性和运输经济效益起着重要的保证作用。随着高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密度的日益增大，汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。因此，许多制动法规对制动系提出了许多详细而具体的要求。现在，由于复杂的工况，人们对制动系统的要求不断提高，于是防抱死制动系统（ABS）和附着力控制系统（TC）迅速普及。在许多车辆上将成为标准设备。防抱死制动系统加上附着力控制成为另一个电子控制系统，增加了现代汽车的复杂性。ABS具有防止制动过程中车轮抱死，制动时方向稳定性好、制动距离短、改善轮胎磨损等优点。ABS的主要部件有：液压调节器、轮速传感器、和用于处理信号、控制及触发信号灯和液压调节器中执行器的ECU。制动器的设计应参照对车辆的要求和系统本身的强制性法规。就与车辆结构有关方面而言，车辆的质心位置和前、后桥间规定的制动力分配，决定了在不同的路面和轮胎的附着条件下，车轮在抱死以前，所能向它施加的最大制动力。设计好的车轮制动器必须满足下列要求：平滑、渐进的响应；低污染、耐腐蚀高度可靠；耐久性设计内容和预期成果（具体设计内容和重点解决的技术问题、预期成果和提供的形式）1熟悉鼓式制动器的原理和构造；2对制动器的机构进行分析，确定各项参数；3设计制动器制动力调节装置；4设计传动机构与踏板机构；5画出零件图和装配图并进行尺寸标注；6绘制各零部件的三维实体图并进行运动仿真；7阅读文献资料，包括中英文，最后翻译一篇英文资料。拟采取设计方法和技术支持（设计方案、技术要求、实验方法和步骤、可能遇到的问题和解决办法等）文献法；实验法; 行动法1、对鼓式制动器的型式进行选择；2、根据整车参数，初步设计制动器各参数的具体数值，计算制动距离与国家标准进行比较合格与否，若不合格则改变参数；3、制动器的设计计算；4、制动蹄摩擦面的压力分布规律及径向变形规律；5、制动蹄片上的制动力矩6、制动器因数的分析计算；7、摩擦衬片的摩损特性计算；8、制动器热容量和温升的核算；9、制动器主要零部件的结构设计与强度计算；10、制动驱动机构的结构型式选择与设计计算；11、制动力分配的调节装置；实现本项目预期目标和已具备的条件（包括过去学习、研究工作基础，现有主要仪器设备、设计环境及协作条件等）本次设计的工作重点是制动鼓、制动底板、制动轮缸等主要部件的设计。工作量为设计说明书，工程图纸一张A0号图纸，若干张零件图；确定仿真模拟方案，再用UG-NX8.5进行仿真模拟！最终能熟练应用三维绘图软件绘制实体图并可以运动仿真，完成零部件二维图的绘制及尺寸标注。各环节拟定阶段性工作进度(以周为单位)第1-2周； 了解，资料收集，完成开题报告。第3-5周： 分析收集到的资料，提出最优设计方案，进行相关计算。加紧学习UG NX8.0 积累初步仿真模拟理论实践知识。第6-8周： 绘制制动器总装配图及零部件图的草图。确立基本仿真模拟方案，用UG做出初步模型。第9-12周： 绘制制动器的总装配图及零件图，撰写设计说明书。完善并确定仿真模拟。第13-15周： 完成设计，提交指导老师审核修改。第16周： 提交系里评阅并修改，准备答辩。第17周： 毕业设计答辩。开 题 报 告 审 定 纪 要时 间地点主持人参会教师姓 名职 务（职 称）姓 名职 务（职 称）论证情况摘要 记录人：指导教师意见指导教师签名： 年 月 日教研室意见教研室主任签名： 年 月 日PAGE 理工科类本科生毕业设计（论文）开题报告论文(设计)题目小型轿车鼓式制动器设计与运动仿真作者所在系别机电工程学院作者所在专业车辆工程作者所在班级B13142作 者 姓 名乔坤作 者 学 号201322392指导教师姓名焦运景指导教师职称副教授完 成 时 间2017年3月北华航天工业学院教务处制说 明1根据学校毕业设计(论文)工作暂行规定，学生必须撰写毕业设计（论文）开题报告。开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。2开题报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期内完成，经指导教师签署意见及所在专业教研室论证审查后生效。开题报告不合格者需重做。3毕业设计开题报告各项内容要实事求是，逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4开题报告中除最后一页外均由学生填写，填写各栏目时可根据内容另加附页。5阅读的主要参考文献应在10篇以上（土建类专业文献篇数可酌减），其中外文资料应占一定比例。本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。6参考文献的书写应遵循毕业设计（论文）撰写规范要求。7开题报告应与文献综述、一篇外文译文和外文原文复印件同时提交，文献综述的撰写格式按毕业设计（论文）撰写规范的要求，字数在2000字左右。毕业设计(论文)开题报告学生姓名乔坤专 业车辆工程班 级B13142指导教师姓名焦运景职 称工作单位课题来源课题性质课题名称小型轿车鼓式制动器设计与运动仿真本设计的科学依据（科学意义和应用前景，国内外研究概况，目前技术现状、水平和发展趋势等） 随着国民经济的蓬勃发展，汽车已经成为人们日常生活中重要的交通运输工具。制动器是汽车的关键部件之一，其性能的好坏将直接影响汽车整车性能的优劣，危及驾驶人员的生命财产安全，因此,制动器的设计在整车设计中显得非常重要。 鼓式制动器作为制动器的一种，它的设计工作也是整车设计的重要部分。鼓式制动器主要由制动踏板、制动主缸、制动轮缸、制动鼓、制动底板、活塞、摩擦片等组成。制动系统是保证行车安全的极为重要的一个系统，既可以使行驶中的汽车减速，又可保证停车后的汽车能驻留原地不动。对汽车起到制动作用的是作用在汽车上，其方向与汽车行驶方向相反的外力。作用在行驶汽车上的滚动阻力、上坡阻力、空气阻力都能对汽车起到制动作用，但这些外力的大小都是随机的、不可控制的。因此，汽车上必须装设一系列专门装置，以便驾驶员能根据道路和交通等情况，使外界（主要是路面）对汽车某些部分（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。这种可控制的对汽车进行制动的外力称为制动力，相应的一系列专门的装置即称为制动装置。由此可见，汽车制动系对于汽车行驶的安全性，停车的可靠性和运输经济效益起着重要的保证作用。随着高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密度的日益增大，汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。因此，许多制动法规对制动系提出了许多详细而具体的要求。现在，由于复杂的工况，人们对制动系统的要求不断提高，于是防抱死制动系统（ABS）和附着力控制系统（TC）迅速普及。在许多车辆上将成为标准设备。防抱死制动系统加上附着力控制成为另一个电子控制系统，增加了现代汽车的复杂性。ABS具有防止制动过程中车轮抱死，制动时方向稳定性好、制动距离短、改善轮胎磨损等优点。ABS的主要部件有：液压调节器、轮速传感器、和用于处理信号、控制及触发信号灯和液压调节器中执行器的ECU。制动器的设计应参照对车辆的要求和系统本身的强制性法规。就与车辆结构有关方面而言，车辆的质心位置和前、后桥间规定的制动力分配，决定了在不同的路面和轮胎的附着条件下，车轮在抱死以前，所能向它施加的最大制动力。设计好的车轮制动器必须满足下列要求：平滑、渐进的响应；低污染、耐腐蚀高度可靠；耐久性设计内容和预期成果（具体设计内容和重点解决的技术问题、预期成果和提供的形式）1熟悉鼓式制动器的原理和构造；2对制动器的机构进行分析，确定各项参数；3设计制动器制动力调节装置；4设计传动机构与踏板机构；5画出零件图和装配图并进行尺寸标注；6绘制各零部件的三维实体图并进行运动仿真；7阅读文献资料，包括中英文，最后翻译一篇英文资料。拟采取设计方法和技术支持（设计方案、技术要求、实验方法和步骤、可能遇到的问题和解决办法等）文献法；实验法; 行动法1、对鼓式制动器的型式进行选择；2、根据整车参数，初步设计制动器各参数的具体数值，计算制动距离与国家标准进行比较合格与否，若不合格则改变参数；3、制动器的设计计算；4、制动蹄摩擦面的压力分布规律及径向变形规律；5、制动蹄片上的制动力矩6、制动器因数的分析计算；7、摩擦衬片的摩损特性计算；8、制动器热容量和温升的核算；9、制动器主要零部件的结构设计与强度计算；10、制动驱动机构的结构型式选择与设计计算；11、制动力分配的调节装置；实现本项目预期目标和已具备的条件（包括过去学习、研究工作基础，现有主要仪器设备、设计环境及协作条件等）本次设计的工作重点是制动鼓、制动底板、制动轮缸等主要部件的设计。工作量为设计说明书，工程图纸一张A0号图纸，若干张零件图；确定仿真模拟方案，再用UG-NX8.5进行仿真模拟！最终能熟练应用三维绘图软件绘制实体图并可以运动仿真，完成零部件二维图的绘制及尺寸标注。各环节拟定阶段性工作进度(以周为单位)第1-2周； 了解，资料收集，完成开题报告。第3-5周： 分析收集到的资料，提出最优设计方案，进行相关计算。加紧学习UG NX8.0 积累初步仿真模拟理论实践知识。第6-8周： 绘制制动器总装配图及零部件图的草图。确立基本仿真模拟方案，用UG做出初步模型。第9-12周： 绘制制动器的总装配图及零件图，撰写设计说明书。完善并确定仿真模拟。第13-15周： 完成设计，提交指导老师审核修改。第16周： 提交系里评阅并修改，准备答辩。第17周： 毕业设计答辩。开 题 报 告 审 定 纪 要时 间地点主持人参会教师姓 名职 务（职 称）姓 名职 务（职 称）论证情况摘要 记录人：指导教师意见指导教师签名： 年 月 日教研室意见教研室主任签名： 年 月 日 本科生毕业设计(论文)文献综述设计 (论文)题目小型轿车鼓式制动器设计与运动仿真作者所在系别机电工程学院作者所在专业车辆工程作者所在班级B13142作 者 姓 名乔坤作 者 学 号201322392指导教师姓名焦运景指导教师职称副教授完 成 时 间2017年3月北华航天工业学院教务处制说说 明明1根据学校毕业设计(论文)工作暂行规定 ，学生必须撰写毕业设计(论文)文献综述。文献综述作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。2文献综述应在指导教师指导下，由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成，由指导教师签署意见并经所在专业教研室审查。3文献综述各项内容要实事求是，文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4学生撰写文献综述，阅读的主要参考文献应在 10 篇以上（土建类专业文献篇数可酌减） ，其中外文资料应占一定比例。本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。5文献综述的撰写格式按毕业设计(论文)撰写规范的要求，字数在2000 字左右。文献综述应与开题报告同时提交。1 小型轿车鼓式制动器设计与运动仿真小型轿车鼓式制动器设计与运动仿真摘要：摘要： 近年来我国汽车市场迅速发展，特别是轿车汽车发展的方向。然而随着汽车保有量的增加，带来的安全问题也越来越引起人们的注意，而制动系统则是汽车主动安全的重要系统之一。本设计就领从蹄式鼓式制动器进行了相关的设计和计算，并根据 UG 三维软件进行设计装配及仿真。文中主要介绍了轿车后轮鼓式制动系统的设计。首先介绍了汽车制动系统的发展、结构、分类，并对鼓式制动器和盘式制动器的结构及优缺点进行分析。设计计算确定前盘、后鼓式制动器、制动主缸的主要尺寸和结构形式。绘制出了后制动器装配图、制动鼓零件图以及制动蹄零件图。最终对设计出的制动系统的各项指标进行评价分析。另外在设计的同时考虑了其结构简单、工作可靠、成本低等因素。通过本次设计的计算结果表明设计出的制动系统是合理的、符合标准的。其满足结构简单、成本低、工作可靠等要求。关键字关键字：UG 软件；仿真；制动；鼓式制动器2课题研究的作用： 当前，汽车工业成为中国经济发展的支柱产业之一，汽车企业对各系统件的设计需求旺盛。其中，制动后期总成是汽车的一个重要组成部分，他直接影响汽车的安全性能和操控性能。本课题根据轿车的行驶要求，对其后轮制动器进行整体结构设计，目的在于实现汽车在行驶时具备良好的制动性能与操控性能. 随着国民经济的蓬勃发展，汽车已经成为人们日常生活中重要的交通运输工具。制动器是汽车的关键部件之一，其性能的好坏将直接影响汽车整车性能的优劣，危及驾驶人员的生命财产安全，因此,制动器的设计在整车设计中显得非常重要。 鼓式制动器作为制动器的一种，它的设计工作也是整车设计的重要部分。鼓式制动器主要由制动踏板、制动主缸、制动轮缸、制动鼓、制动底板、活塞、摩擦片等组成。鼓式制动器分为领从蹄式、双领蹄式、双向双领蹄式、双从蹄式、单向增力式、双向增力式等几种。就制动效能而言，自增力式制动器由于对摩擦助势作用利用的最为充分而居首位，以下依次为双领蹄式、领从蹄式、双从蹄式。但是蹄鼓之间的摩擦系数本身是一个不稳定的因素，随着蹄片材料、温度和表面状况有很大变化。自增力式制动器的效能对摩擦系数的依赖性最大，因而其制动效能的热稳定性最差。一般来说，在相同的散热条件下，制动效能越好的制动器，它的制动效能热稳定性就越差。研究现状：汽车在行驶过程中需要频繁的进行制动操作，由于制动性能的好坏直接关系到交通和人身安全,因此制动性能是车辆非常重要的性能之一，改善汽车的制动性能始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。当车辆制动时，由于车辆受到与行驶方向相反的外力,从而使汽车的速度逐渐减小至零,对这一过程中车辆受力情况的分析有助于制动器的分析和设计,因此制动过程受力情况分析是车辆试验和设计的基础,由于这一过程较为复杂,因此一般在实际中只能建立简化模型分析,通常人们主要从三个方面来对制动过程进行分析和评价:a. 制动效能:即制动距离与制动减速度；b. 制动效能的恒定性:即抗热衰退性；c. 制动时汽车的方向稳定性。制动系统是保证行车安全的极为重要的一个系统，既可以使行驶中的汽车减速，又可保证停车后的汽车能驻留原地不动。对汽车起到制动3作用的是作用在汽车上，其方向与汽车行驶方向相反的外力。作用在行驶汽车上的滚动阻力、上坡阻力、空气阻力都能对汽车起到制动作用，但这些外力的大小都是随机的、不可控制的。因此，汽车上必须装设一系列专门装置，以便驾驶员能根据道路和交通等情况，使外界（主要是路面）对汽车某些部分（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。这种可控制的对汽车进行制动的外力称为制动力，相应的一系列专门的装置即称为制动装置。由此可见，汽车制动系对于汽车行驶的安全性，停车的可靠性和运输经济效益起着重要的保证作用。随着高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密度的日益增大，汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。因此，许多制动法规对制动系提出了许多详细而具体的要求。鼓式制动也叫块式制动，是靠制动块在制动轮上压紧来实现刹车的。鼓式制动是早期设计的制动系统，其刹车鼓的设计 1902 年就已经使用在马车上了，直到 1920 年左右才开始在汽车工业广泛应用。现在鼓式制动器的主流是内张式，它的制动块(刹车蹄)位于制动轮内侧，在刹车的时候制动块向外张开，摩擦制动轮的内侧，达到刹车的目的。 相对于盘式制动器来说，鼓式制动器的制动效能和散热性都要差许多，鼓式制动器的制动力稳定性差，在不同路面上制动力变化很大，不易于掌控。而由于散热性能差，在制动过程中会聚集大量的热量。制动块和轮鼓在高温影响下较易发生极为复杂的变形，容易产生制动衰退和振抖现象，引起制动效率下降。另外，鼓式制动器在使用一段时间后，要定期调校刹车蹄的空隙，甚至要把整个刹车鼓拆出清理累积在内的刹车粉。当然，鼓式制动器也并非一无是处，它造价便宜，而且符合传统设计。 四轮轿车在制动过程中，由于惯性的作用，前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%-80%，前轮制动力要比后轮大，后轮起辅助制动作用，因此轿车生产厂家为了节省成本，就采用前盘后鼓的制动方式。不过对于重型车来说，由于车速一般不是很高，刹车蹄的耐用程度也比盘式制动器高，因此许多重型车至今仍使用四轮鼓式的设计。发展趋势:现在，由于复杂的工况，人们对制动系统的要求不断提高，于是防抱死制动系统（ABS）和附着力控制系统（TC）迅速普及。在许多车辆上将成为标准设备。防抱死制动系统加上附着力控制成为另一个电子控制系统，增加了现代汽车的复杂性。ABS 具有防止制动过程中车轮抱死，制动时方向稳定性好、制动距离短、改善轮胎磨损等优点。ABS的主要部件有：液压调节器、轮速传感器、和用于处理信号、控制及触发信号灯和液压调节器中执行器的 ECU。制动器的设计应参照对车辆的要求和系统本身的强制性法规。就与车辆结构有关方面而言，车辆的质 心位置和前、后桥间规定的制动力分配，决定了在不同的路面和轮胎的附着条件4下，车轮在抱死以前，所能向它施加的最大制动力。本文综述了制动器的结构功能分类以及国内外发展历史概况以及未来的前景。制动器是汽车的关键部件之一，其性能的好坏将直接影响汽车整车性能的优劣，影响驾驶人员的生命财产安全，因此,制动器的设计在整车设计中显得非常重要。 参考文献1.刘惟信.汽车设计.清华大学出版社，20012.手册编委会. 汽车工程手册-设计篇.人民交通出版社.20013.余志生. 汽车理论. 机械工业出版社.20004.刘惟信. 汽车制动系的结构分析与设计计算. 清华大学出版社. 20045.方泳龙. 汽车制动理论与设计.国防工业出版社.20056.刘惟信. 汽车制动系的结构分析与设计计算. 清华大学出版社.20047.（美）埃克霍恩 克林恩乔克. 汽车制动系统.机械工业出版社.19988.齐志鹏. 人民邮电出版社. 汽车制动系统的结构原理与检修.20029.肖永清,杨忠敏. 汽车制动系统的使用与维修.中国电力出版社.200410.周明衡. 离合器、制动器选用手册. 化学工业出版社.200311.杨培元. 液压系统设计简明手册.机械工业出版社.199312.吴宗泽主编.机械设计师手册.机械工业出版社，200213.王望予主编.汽车设计(第 3 版).机械工业出版社，200014.王世刚，张春宜，徐起贺主编.机械设计实践.哈尔滨工程大学出版社，200115.龚溎义主编.机械设计课程设计图册(第三版).高等教育出版社，200116.Modeling of automotive drum brakesfor squeal and parameter sensitivity analysis Jinchun Huang, CharlesM. 5Krousgrill, Anil K. Bajaj17. Contact analysis for drum brakes and disk brakes using ADINA C. Hohmann*, K. Schiner, K. Oerter, H. Reese18.The Study of the Parameterization of the Drum Brake Design Based on UG Liu Hongpu,Peng Erbao6毕毕 业业 设设 计（论计（论 文）文文）文 献献 综综 述述指导教师意见指导教师意见 指导教师： 年 月 日专业教研室审查意见专业教研室审查意见 负责人： 年 月 日PAGE 本科生毕业设计(论文)文献综述设计 (论文)题目小型轿车鼓式制动器设计与运动仿真作者所在系别机电工程学院作者所在专业车辆工程作者所在班级B13142作 者 姓 名乔坤作 者 学 号201322392指导教师姓名焦运景指导教师职称副教授完 成 时 间2017年3月北华航天工业学院教务处制说 明1根据学校毕业设计(论文)工作暂行规定，学生必须撰写毕业设计(论文)文献综述。文献综述作为毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。2文献综述应在指导教师指导下，由学生在毕业设计(论文)工作前期内完成，由指导教师签署意见并经所在专业教研室审查。3文献综述各项内容要实事求是，文字表达要明确、严谨，语言通顺，外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词，须注出全称。4学生撰写文献综述，阅读的主要参考文献应在10篇以上（土建类专业文献篇数可酌减），其中外文资料应占一定比例。本学科的基础和专业课教材一般不应列为参考资料。5文献综述的撰写格式按毕业设计(论文)撰写规范的要求，字数在2000字左右。文献综述应与开题报告同时提交。 小型轿车鼓式制动器设计与运动仿真摘要： 近年来我国汽车市场迅速发展，特别是轿车汽车发展的方向。然而随着汽车保有量的增加，带来的安全问题也越来越引起人们的注意，而制动系统则是汽车主动安全的重要系统之一。本设计就领从蹄式鼓式制动器进行了相关的设计和计算，并根据UG三维软件进行设计装配及仿真。文中主要介绍了轿车后轮鼓式制动系统的设计。首先介绍了汽车制动系统的发展、结构、分类，并对鼓式制动器和盘式制动器的结构及优缺点进行分析。设计计算确定前盘、后鼓式制动器、制动主缸的主要尺寸和结构形式。绘制出了后制动器装配图、制动鼓零件图以及制动蹄零件图。最终对设计出的制动系统的各项指标进行评价分析。另外在设计的同时考虑了其结构简单、工作可靠、成本低等因素。通过本次设计的计算结果表明设计出的制动系统是合理的、符合标准的。其满足结构简单、成本低、工作可靠等要求。关键字：UG软件；仿真；制动；鼓式制动器课题研究的作用： 当前，汽车工业成为中国经济发展的支柱产业之一，汽车企业对各系统件的设计需求旺盛。其中，制动后期总成是汽车的一个重要组成部分，他直接影响汽车的安全性能和操控性能。本课题根据轿车的行驶要求，对其后轮制动器进行整体结构设计，目的在于实现汽车在行驶时具备良好的制动性能与操控性能. 随着国民经济的蓬勃发展，汽车已经成为人们日常生活中重要的交通运输工具。制动器是汽车的关键部件之一，其性能的好坏将直接影响汽车整车性能的优劣，危及驾驶人员的生命财产安全，因此,制动器的设计在整车设计中显得非常重要。 鼓式制动器作为制动器的一种，它的设计工作也是整车设计的重要部分。鼓式制动器主要由制动踏板、制动主缸、制动轮缸、制动鼓、制动底板、活塞、摩擦片等组成。鼓式制动器分为领从蹄式、双领蹄式、双向双领蹄式、双从蹄式、单向增力式、双向增力式等几种。就制动效能而言，自增力式制动器由于对摩擦助势作用利用的最为充分而居首位，以下依次为双领蹄式、领从蹄式、双从蹄式。但是蹄鼓之间的摩擦系数本身是一个不稳定的因素，随着蹄片材料、温度和表面状况有很大变化。自增力式制动器的效能对摩擦系数的依赖性最大，因而其制动效能的热稳定性最差。一般来说，在相同的散热条件下，制动效能越好的制动器，它的制动效能热稳定性就越差。研究现状：汽车在行驶过程中需要频繁的进行制动操作，由于制动性能的好坏直接关系到交通和人身安全,因此制动性能是车辆非常重要的性能之一，改善汽车的制动性能始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。当车辆制动时，由于车辆受到与行驶方向相反的外力,从而使汽车的速度逐渐减小至零,对这一过程中车辆受力情况的分析有助于制动器的分析和设计,因此制动过程受力情况分析是车辆试验和设计的基础,由于这一过程较为复杂,因此一般在实际中只能建立简化模型分析,通常人们主要从三个方面来对制动过程进行分析和评价:a. 制动效能:即制动距离与制动减速度；b. 制动效能的恒定性:即抗热衰退性；c. 制动时汽车的方向稳定性。制动系统是保证行车安全的极为重要的一个系统，既可以使行驶中的汽车减速，又可保证停车后的汽车能驻留原地不动。对汽车起到制动作用的是作用在汽车上，其方向与汽车行驶方向相反的外力。作用在行驶汽车上的滚动阻力、上坡阻力、空气阻力都能对汽车起到制动作用，但这些外力的大小都是随机的、不可控制的。因此，汽车上必须装设一系列专门装置，以便驾驶员能根据道路和交通等情况，使外界（主要是路面）对汽车某些部分（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。这种可控制的对汽车进行制动的外力称为制动力，相应的一系列专门的装置即称为制动装置。由此可见，汽车制动系对于汽车行驶的安全性，停车的可靠性和运输经济效益起着重要的保证作用。随着高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密度的日益增大，汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。因此，许多制动法规对制动系提出了许多详细而具体的要求。鼓式制动也叫块式制动，是靠制动块在制动轮上压紧来实现刹车的。鼓式制动是早期设计的制动系统，其刹车鼓的设计1902年就已经使用在马车上了，直到1920年左右才开始在汽车工业广泛应用。现在鼓式制动器的主流是内张式，它的制动块(刹车蹄)位于制动轮内侧，在刹车的时候制动块向外张开，摩擦制动轮的内侧，达到刹车的目的。 相对于盘式制动器来说，鼓式制动器的制动效能和散热性都要差许多，鼓式制动器的制动力稳定性差，在不同路面上制动力变化很大，不易于掌控。而由于散热性能差，在制动过程中会聚集大量的热量。制动块和轮鼓在高温影响下较易发生极为复杂的变形，容易产生制动衰退和振抖现象，引起制动效率下降。另外，鼓式制动器在使用一段时间后，要定期调校刹车蹄的空隙，甚至要把整个刹车鼓拆出清理累积在内的刹车粉。当然，鼓式制动器也并非一无是处，它造价便宜，而且符合传统设计。 四轮轿车在制动过程中，由于惯性的作用，前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%-80%，前轮制动力要比后轮大，后轮起辅助制动作用，因此轿车生产厂家为了节省成本，就采用前盘后鼓的制动方式。不过对于重型车来说，由于车速一般不是很高，刹车蹄的耐用程度也比盘式制动器高，因此许多重型车至今仍使用四轮鼓式的设计。发展趋势:现在，由于复杂的工况，人们对制动系统的要求不断提高，于是防抱死制动系统（ABS）和附着力控制系统（TC）迅速普及。在许多车辆上将成为标准设备。防抱死制动系统加上附着力控制成为另一个电子控制系统，增加了现代汽车的复杂性。ABS具有防止制动过程中车轮抱死，制动时方向稳定性好、制动距离短、改善轮胎磨损等优点。ABS的主要部件有：液压调节器、轮速传感器、和用于处理信号、控制及触发信号灯和液压调节器中执行器的ECU。制动器的设计应参照对车辆的要求和系统本身的强制性法规。就与车辆结构有关方面而言，车辆的质心位置和前、后桥间规定的制动力分配，决定了在不同的路面和轮胎的附着条件下，车轮在抱死以前，所能向它施加的最大制动力。本文综述了制动器的结构功能分类以及国内外发展历史概况以及未来的前景。制动器是汽车的关键部件之一，其性能的好坏将直接影响汽车整车性能的优劣，影响驾驶人员的生命财产安全，因此,制动器的设计在整车设计中显得非常重要。 参考文献刘惟信.汽车设计.清华大学出版社，2001手册编委会. 汽车工程手册-设计篇.人民交通出版社.2001余志生. 汽车理论. 机械工业出版社.2000刘惟信. 汽车制动系的结构分析与设计计算. 清华大学出版社. 2004方泳龙. 汽车制动理论与设计.国防工业出版社.2005刘惟信. 汽车制动系的结构分析与设计计算. 清华大学出版社.2004（美）埃克霍恩 克林恩乔克. 汽车制动系统.机械工业出版社.1998齐志鹏. 人民邮电出版社. 汽车制动系统的结构原理与检修.2002肖永清,杨忠敏. 汽车制动系统的使用与维修.中国电力出版社.2004周明衡. 离合器、制动器选用手册. 化学工业出版社.2003杨培元. 液压系统设计简明手册.机械工业出版社.1993吴宗泽主编.机械设计师手册.机械工业出版社，2002王望予主编.汽车设计(第3版).机械工业出版社，2000王世刚，张春宜，徐起贺主编.机械设计实践.哈尔滨工程大学出版社，2001龚溎义主编.机械设计课程设计图册(第三版).高等教育出版社，2001Modeling of automotive drum brakesfor squeal and parameter sensitivity analysis Jinchun Huang, CharlesM. Krousgrill, Anil K. Bajaj Contact analysis for drum brakes and disk brakes using ADINA C. Hohmann*, K. Schi?ner, K. Oerter, H. ReeseThe Study of the Parameterization of the Drum Brake Design Based on UG Liu Hongpu,Peng Erbao毕 业 设 计（论 文）文 献 综 述指导教师意见 指导教师： 年 月 日专业教研室审查意见 负责人： 年 月 日PAGE 密 级分类号编 号成 绩本科生毕业设计 (论文)外 文 翻 译原 文 标 题The Study of the Parameterization of the Drum Brake Design Based onUG译 文 标 题基于UG研究鼓式制动器设计的参数化作者所在系别机电工程学院作者所在专业车辆工程作者所在班级B13142作 者 姓 名乔坤作 者 学 号201322392指导教师姓名焦运景指导教师职称副教授完 成 时 间2017年3月北华航天工业学院教务处制共 7页 第 PAGE 9 页译文标题基于研究UG鼓式制动器设计的参数化原文标题The Study of the Parameterization of the Drum Brake Design Based on UG作 者Liu Hongpu译 名刘宏埔国 籍中国原文出处Mechanical Engineering,Henan Polytechnic Institute,Henan473009, China鼓式制动器设计的参数化研究基于UGLiu Hongpu,Peng Erbao机械工程，河南理工大学，Henan473009，中国摘要本文运用UG软件的设计和研究上的制动器的类型参数。论基础离散化的原则，离散对制动鼓的结构图案。选取的典型特征制动器总成的三维参数化建模工作的各个部分，以构建一个模型来参数库调用。?2011下的南的责任由发布Elsevier公司的选择和/或同行审查关键词：刹车; UG，参数化，离散化;研究制动器是汽车行业的关键部件。随着社会的快速发展和人民生活水平的提高对制动器的设计汽车提出了更为严格的要求。不仅要满足制动的基本性能要求，还要满足环境保护的严格要求。本文主要研究在制动鼓上的参数化设计。1，制动离散随着参数的变化，在模板特点下可能出现的变化情况： 一）特征维护不变，只有通过受电弓的大小重现;二）结构特征性改变。上述两种变化情况，在实际操作中，因为选择使用模拟目标不同大小，所以模板必须设计的不是很大，因此，主要有第一类的情况下，在特性保修范围的大小变化。当参数变化是相当大时，是第二种情况，申请建立模板必须全面描述模型。当然，如果一个模板更接近模型，它必须手动增加的特点就会减少，但这种模板所具有的代表性和典型性相对差一些;模板与待建模型之间有一定的差距，需要手动增加的特性是多方面的，但其代表性和典型性都好一些。这是一对相互矛盾的，在该构建体中应该找一个比较好的平衡点，这样既可以建立代表 模板，并加快零部件的设计速度。 然后根据一定的分离规则，分离各型号相应的刹车零部件，从这些部件中撤销典型的特征，形成模板参数化设计要求。需要遵守的规则有：1.1 近似元提取相同的特征。1.2 单独特有的部分进行特征提取。1.3 进行特征提取时，应尽可能撤销相似的特征。1.4 特征提取，考虑其实现的可能性。鼓式制动器离散化之后，组件如下：* 摩擦盘（大约两片）；* 刹车蹄片（型）；* Sells on consignment;* 制动轮缸主体（类型）；* 活塞（类型）；* 皮碗（类型）；* 制动鼓（型）；* 制动底板（型）；* 变动的支承杆（类型）；* 弹簧（类型）；* 附件（衬套防尘套，活塞防尘套，泄气螺栓螺母，进油口防护罩，密封圈，螺栓防松橡皮筋保护，分离主缸离开油密密封环及各种弹簧等）上述名单后仅是离散的组件统一名称，具体的就下命名，有许多种特性不同的组件，这个请求分别建立模板，以满足下缸体名需求攻方设计，例如，具有至少5个各种不同类型的气缸体，因此，必须单独建立的模板。虽然提取合理的制动带模板的一定的周期，而且还建立了许多特殊的特性组件模板，所以说从本质上来说，它是基于每个组件离散。选择模板离散元件后，并按照要求的尺寸制作新组件模型，再组装制动系统。当每个组件为参数化，参数的整数必须严格控制，必须尽可能的使用尽可能少的参数来描述整个组件。当然,这里参数是指可以改变大小的，部件大多数尺寸需要使用这些成为可能，以改变驱动的大小（即变化为自变量，写的是尺寸驱动函数形式），也就是引起了众多大小来进行连接，使整体联动，完成参数化建模工作。制动参数本设计采用基于特征的参数化建模方法，实现了汽车制动零部件快速设计和自动设计。因此，需要明确以下一些具有特征的相关概念。2.1.特征定义特征是高层次的抽象描述，设计师描述设计对象的功能，形状，结构，制造，装配，检测，管理和使用信息，并具有准确的项目的含义等的关系。特征模型用逻辑的相互依存，相互进行描述和表达的影响语义网络的特性实例和关系。与低层次的几何形状比较元件表面，侧面，所表达的几何实体的方法所不同的是：该特性模型表达了高水平的具有功能意义的实体，如孔，槽等，其操作对象不是原始的几何元素，但为该产品的功能要素，在产品技术信息和管理信息，体现了设计者的意图。2.2.特征分类特点是产品描述信息集。不同的应用领域和不同的对象，特征抽象和分类方法是不同的。通过分析机械产品的大量零部件蓝图信息和加工工艺信息，可构成成分特征划分为五个大类： 经营特色：随着组件管理相关通信集合，包括标题栏信息（例如组件名称，图表或插图编号，设计者，设计日期等），各组分的材料，并没有倾倒的信息，如粗糙度等。 技术特点：描述组件的性能和规格通信集合。 材料热处理特点：与元件材料及热处理通信集合，像材料的性能，热处理方式，硬度值的程度等有关。 精密特性：描述元件的形状，大小许可量变化通信集合，包括公差（尺寸公差和形状位置公差）和表面粗糙度。 形态特征：通信集合这都与描述元件的形状，大小，包括函数的形状，加工工艺造型，装配辅助形状有关。 组装特性：组件相关的方向，相互活性表面和协调关系。在上述特征中，形状特征是描述元件或产品最重要的特征。其可分离主要特征和辅助特征，前者是用来描述结构对象的基本几何形状，后者是其中进行表达的对象部分的形状特征。2.3.特征关系 为了描述中的特征之间的关系，可应用于特征类，特征实例的概念。特征类是关于类型特征的描述，是所有相同的信息特征的总结。该典型例子是具体特征后，特征属性的评价，特征是类的成员。其中特性类和典型例子有如下关系： 继承涉及的特征之一。构成层次关系，这是位于水平更高权限被称为超类特性，位于水平较低的水平上被称为亚组的特性。该子组特征可以继承的超类特征的属性和方法的，这种继承关系被称为关系。另一种继承关系的特征是类和这种特性的例子，这种关系被称为关系之间的关系。例如，一些具体的圆柱是一个例子，圆柱特征类，它们之间反映的关系。 相邻关系。反映了形状特征之间的相互位置关系，与CONT表示。间的构成邻接关系形状特征邻接条件可以共享。有关例如，阶梯轴，每相邻的两个轴部的之间的关系是毗连关系，其中每个相邻表面条件可以共享。 从属关系是关于形状特征符合，或者连接的关系的描述，表明与 辅助。下属形状特征依赖于形状特征是服从是存在的，就像是附着在圆柱斜边。 引用关系：特征描述类作为连接属性，它的相互引用，表示与重组。引用关系主要存在于引用的形状特征的精确特性，该材料特性。2.4.特征建模基于特征的描述产品的特性所作为建模的基本元素称为建模技术的方法。特征建模可能诱发大约分为三个种类的互动特性定义，识别和设计基于特征的图案。互动特性的定义。使用现有的几何造型系统建立产品的几何模型，用户在图形交互计划流程定义特征的几何要素，并添加信息，例如特性参数或精度，规格，材料热处理等，以几何模型为属性。这种建模方法的自动化程度低，产品数据共享也是难实现的，在信息处理过程中很容易出现人为错误。 特征识别。它定义预先特性进行了比较几何模型，确定特征的具体类型和其他信息。通常它是由通过以下步骤：（1）在搜索产品的几何形状的数据库相匹配地形特征的几何模型;（2）从其自己区分数据库撤回特征信息为：（3）定特性参数为：（4）完成对特征几何模型为：（5）结合了简单的特点，以成为新的特点。 基于特征的设计。用户直接定义了组件的几何实体的特性，不久之后在特征库预先定义特征实例化，例如取特征为基本单元建立特征模型，从而完成产品的定义和设计。 AbstractThis text apply UG software to the design and study on the type parameter of the brakes. On the basis of the principles of discretization, discretize the structural pattern of the brake drum. select the typical characteristic of the brake assemblies and the individual parts of the 3d parameterization modeling work, to build a model for parameterization library calls. ? 20122011Publishedby ElsevierbyElsevierLtd. SelectionLtd.Selectiand/onr peerand/or-reviewpeerunder-reviresponsibilitywunderresponsibilityofHainanUniversityofname. organizer Keywords: the brakes; ug; parameterization; discretization; researchThe brake is the key components of the car industry. with the rapid development and people living standards improve in the design of the brake the car raised a more stringent requirements. not only to satisfy the brake the basic properties are required, to satisfy the stringent requirements of the environmental protection. this article mainly study on the brake drum the parameterization design. 1.The Brake Discretization With the parameter change, the change situation which in the template characteristic possibly appears: a) the characteristic maintenance is invariable, is only the size reproduce by pantograph; b) the structure characteristic changes. Above two kind of change situation, in actual operation, because selects the template with the simulated target size difference which must design is not very big, therefore mainly has the first kind of situation, the size changes in the characteristic maintenance scope. when the parameter change quite is fierce , is the second kind of situation, this request establishment template must describe the model comprehensively. Certainly, if a template closer model, the characteristic which must increase manually are less, but this template has representative and typical nature bad somewhat; The template with awaits construction the model to have certain disparity, needs to increase manually the characteristic are many, but its representation and typical nature are good somewhat. This is a pair of contradictory, in the construct of the template should find a quite good balance point, like this can both establish the representative template, and speeds up the spare part the design speed.Then according to certain separate rule, is separated each model brake the corresponding spare part, withdraws the typical characteristic from these spare parts, forms the template that the parameterization design request.The deference separate rule is:1.1.Approximate components extraction same characteristic. 1.2.Peculiar part alone carries on the characteristic extraction. 1.3.Carries on the characteristic extraction, should withdraw the similar characteristic as far as possible. 1.4.Characteristic extraction, considers its realization the possibility.After the drum brake discretization, components is as follows:Friction disk (about two pieces);?Bbrake shoe ( type);Sells on consignment?The cylinder body ( type)?Piston ( type);?Leather cup (type);?Brake drum ( type);?Brake shield plate (type);?Fluctuates the supporting pole (type);?Spring (type);?The appendix (bushing dirt-proof boot, piston dirt-proof boot, deflates bolt nut, oil inlet safety After above lists only is the discretization the components unification name, regarding under a specific name, there are many kind of characteristic different components, this request separately establishes the template, to satisfy the demand about the design, for instance under the cylinder body name, has at least 5 kind of different type cylinder bodies, therefore must establish the template separately. Although extracted certain cycle of songss brake to take the template, but has also established many special characteristic components template, therefore said from essentially, its based on each components discretization.After the choice discretization template components, and defer to the request the size to produce the new components model, again assembles the brake system.When each components is parameterized, the parameter integer must control strictly, must use as far as possible few parameters to describe the entire components. Size which certainly here parameter refers to the size which is may change, the components majority of sizes needs to use which these to be possible mask, seal packing collar, bolt guards against loose rubber band, separates master cylinder to leave oil tight sealing ring and each kind of spring and so on)to change the size actuation (i.e. changes is independent variable, writes is actuated size function form), also is causes the multitudinous sizes to be connected, causes the overall linkage, completes the parameterization modeling work.2.Brake Parameterization This design uses the method based on the characteristic parameterization modeling, realizes the automobile brake spare part fast design and the automatic design. Therefore needs to make clear following several with the characteristic correlation concept.2.1.Characteristic definition Characteristic is high level abstract description that the designer describe the design object the function, the shape, the structure, the manufacture, the assembly, the examination, the management and the use information and the relations which has the accurate project meaning and so on. The characteristic model use logic in the interdependence, mutually carries on the description and the expression for the influence semantic network to the characteristic instance and the relations. compare with the low level geometry element surface, side, expressed the geometry entity method the difference is: The characteristic model expresses the high level to have the function significance entity, like the hole, the trough and so on, its operation object is not the primitive geometry element, but is the product function essential factor, the product technical information and the management information, manifests designers intention.2.2.Characteristic classification Characteristic is the product description information set. The different application domain and the different object, the characteristic abstract and the classified method is different. Through analyzing mechanical product massive components blueprint information and the processing craft information, may constitute the components characteristic to divide into five big kinds: Management characteristic: With the components management related communications ensemble, including the title block information (for example components name, chart or illustration number, designer, design date and so on), the components material, has not poured information such as roughness and so on.?Technical characteristic: Description components performance and specification communications ensemble.?Material heat treatment characteristic: associated with components material and heat treatment communications ensemble, like material performance, heat treatment way, degree of hardness value and so on.?Precision characteristic: Description components shape, size permission amount of variation communications ensemble, including common difference (size common difference and shape position common difference) and surface roughness.?Shape characteristic: The communications ensemble which are related to description components shape, size, including function shape, processing craft shape, assembly auxiliary shape.?Assembles characteristic: Components correlation direction, mutual active surface and coordinate relations. In the characteristic above, the shape characteristic is most important characteristic that describes the components or the product. Its separable primarily characteristic and the auxiliary characteristic, the former is used to describe the structure object basic geometry shape, the latter is the characteristic which carries on the expression to the object partial shape2.3.Characteristic relationIn order to describe the relation among characteristic, may apply the concept of characteristic class, the characteristic example. The characteristic class is the description about the characteristic type, is summary of all same information characteristic. The characteristic example is specific characteristic after thecharacteristic attribute evaluation, is the member of characteristic class. Among the characteristic class, the characteristic example, the characteristic class and the characteristic example has relation as follows: Inherits relates .Constituted level relation among the characteristic, which is located the level higher authority to be called the ultra kind of characteristic, is located the level lower level to be called the subgroup characteristic. The subgroup characteristic may inherit the ultra kind of characteristic the attribute and the method, this kind of inheritance relation is called the relation. Another kind of inheritance relation is the relation between characteristic class and this kind of characteristic example, this kind of relation is called the relation. For example, some concrete circular cylinder is a example that circular cylinder characteristic class, among themselves has reflected the relation.Adjacent relation. Reflected the mutual position