第一章 绪论
1.1 制动系统设计的意义
随着高速公路的迅速发展和车流密度的日益增大，交通事故的发生也越来越频繁。因此，保证行车安全已成为现今汽车设计中的一项十分艰巨而关键的任务。而制动器作为汽车制动系统中一个重要的主动安全装置，人们对它的性能与结构上的设计要求也越来越高。
近年来，国内、外对汽车制动系统的研究与改进的大部分工作集中在通过对汽车制动过程的有效控制来提高车辆的制动性能及其稳定性，如ABS 技术等，而对制动器本身的研究改进较少。然而，对汽车制动过程的控制效果最终都须通过制动器来实现，现代汽车普遍采用的摩擦式制动器的实际工作性能是整个制动系中最复杂、最不稳定的因素，因此改进制动器机构、解决制约其性能的突出问题具有非常重要的意义。
制动器工作在比较复杂的环境中，影响其工作的因素很多，并且有些现象很难重现。试验研究要消耗大量的人力和物力，尤其是在产品的开发阶段。随着计算机技术的发展，各种大型软件的推出和不断完善，在此基础上建立的模型更加直观、准确，更能反映原型的实际情况。
1.2 鼓式制动器技术研究进展和现状
一直以来，为了使鼓式制动器的优势得以充分发挥，为了克服其主要缺点的研究工作和技术改进一直都在如火如荼的进行中，尤其是对鼓式制动器工作过程和性能计算分析方法的研究更是受到高度的重视。这些研究工作的重点在于制动器结构和实际使用因素等对制动器的效能及其稳定性等的影响，也取得了一些重要的研究成果，得到了一些比较可行、有效的改进措施，制动器的性能也有了一定程度的提高。
1978 年，Brian Ingram 等提出一种蹄平动的鼓式制动器形式，这种制动器的制动蹄因为受到滑槽的限制，只能平动而不能转动，因此没有增势效应，也没有减势效应，与盘式制动器类似，理论上制动效能和摩擦系数的关系是线性的，制动稳定性较好，同时，可以有效地防止传统鼓式制动器普遍的摩擦片偏磨现象，但制动效能因数较低。
1997年，研究者提出了一种“电控自增力鼓式制动器”设计方案，该制动器是通过机械的方法来实现鼓式制动器的自增力，制动效能因数的变化范围为2～6。应用一套电控机械装置调整领蹄的支承点来提高制动器的制动效能数，以补偿由于摩擦材料的热衰退而引起的摩擦系数降低。该制动器达到相同的制动力矩所要求的输入力是盘式制动器1/7。该系统的控制装置允许每个制动器单独工作，从而提高了行车的安全性，另外对驾驶和操纵舒适性也有所提高，但仍然存在一些问题，诸如系统复杂、高能耗、高成本、维护困难等。
1999年，又有人提了出一种四蹄八片（块）式制动器，这种制动器通过对结构参数合理匹配设计，制动效能因数有了一定地提高，同时制动效能因数对摩擦系数的敏感性也可以有适当地改善，这就在一定程度上改善了制动效能的稳定性。
2000 年，科学家又提出一种具有多自由度联动蹄的新型蹄－鼓式制动器，该型式的制动器使得制动效能因数及其稳定性得到显著提高；摩擦副间压力分布趋于均匀，可保证摩擦副间接触状态的稳定，并延长摩擦片使用寿命；性能参数可设计性强，可根据对制动效能的需要，较灵活地进行制动器设计。
此外，近年来也出现了一些全新的制动器结构形式，如磁粉制动器、湿式多盘制动器、电力液压制动臂型盘式制动器、湿式盘式弹簧制动器等。对于关键磁性介质——磁粉，选用了抗氧化性强、耐磨、耐高温、流动性好的军工磁粉；磁毂组件选用了超级电工纯铁DT4，保证了空转力矩小、重复控制精度高的性能要求；在热容量和散热等方面，采用了双侧带散热风扇，设计了散热风道等，使得该技术有着极好的应用前景。
1.3 本文的设计要求及任务
本文要求通过查阅相关的资料，运用专业基础理论和专业知识，根据领从蹄式制动器的设计原理，确定各组成部分的设计参数，利用UG建模软件，以桑塔纳轿车后轮制动器为例建立三维实体模型和装配模型，完成产品的软件开发与设计。
