1.1研究背景

纯电动汽车是目前世界上唯一能达到零排放的机动车。由于环保的要求及新材料和新技术的发展，纯电动汽车的研发是实现中国工学技术跨越式发展的战略抉择，也是实现中国汽车工业可持续发展重要选择^[1]。对于新能源汽车的研制，我国能抓住这样的契机，大力研究发展电动汽车，必将有希望在这领域达到世界先进水平，形成我国支柱的新增长点^[2]。

电动汽车制动系统作为一个重要的总成部分，其优异与否对电动汽车的行驶里程、制动可靠性等有着重要的影响^[3]。制动器是制动系统的重要组成部分，目前汽车制动器基本都是摩擦式制动器，按照摩擦副中旋转元件的不同，分为盘式和鼓式两大类^[4]。盘式制动器自20世纪出现后，被应用于飞机、装甲车等军用设备，随着盘式制动器摩擦制动技术的不断发展，逐渐被广泛应用于小型轿车、客车以及重型载货汽车上。盘式制动器与传统的鼓式制动器比较，具有散热快、质量小、结构简单、修整方便、制动效果稳定、抗热衰退能力强、耐高温性能好等优点^[5]，提升了制动系统可靠性和整车性能，使乘客人员的乘坐舒适性和行车安全性得到了更好的保障。并且随着路况等级的提高和车型档次的升级，尤其是国家安全法规的强制实施，更为完善的盘式制动器的研发和使用将是现代汽车的发展趋势之一^[6]，因此，本课题研究的是基于6t纯电动轻型载货盘式制动器设计与分析。

1.2国外研究现状

由于鼓式制动器自身存在着缺点和现代汽车生产工艺的不断发展，汽车行业研发领域愈发重视盘式制动器的研发设计和应用。二十世纪中期，盘式制动器逐渐在美国、日本及欧洲等汽车行业较发达的工业国家开始推广普及，主要应用在轻型乘用车、中重型货车前轮和部分高档乘用车的全部车轮制动器中^[7]。在这些首先推广应用盘式制动器的国家里，乘用车基本都摒弃了鼓式制动器而采用盘式制动器，从而推动了盘式制动器的发展。意大利的制动系统供应商布雷博，研制推出一款新型制动盘，通过增设通风设计（PVT）来改善提高制动系统的散热能力。布雷博新型通风系统在每个制动环上安装了针对每个独立子系统设计的柱状结构，能够有效提升抗热裂纹性能，延长制动系统制动盘的疲劳寿命^[8]。SAB wabc公司开发的新型轴装式制动盘，基于安装方便和便于通风散热的功能，可有效降低能量损失^[9]。天合、博世、克诺尔本第克斯和威伯科等国外盘式制动器制造厂家，都是汽车制动系统行业处于领先地位的企业，投入大量科研资金和科研人才，不断推动着盘式制动器研发设计的发展进步。

1.3国内研究现状

我国汽车工业相对国外起步较晚，在盘式制动器的研发设计和应用上也较晚。最初应用在汽车上制动系统的制动器大多是从国外引进或者是散件配置，自主研发生产的产品较少。近些年随着我国汽车行业迅猛发展，尤其是改革开放以后，轿车等乘用车公司通过与外国先进的汽车公司进行合作或并购，我国的盘式制动器的研发技术水平也有了很大的进步，带动了盘式制动器的快速发展。国内从事盘式制动器研发生产的企业近年来逐渐在增多。目前，虽然与欧美发达国家公司相比，存在一定的差距，但是国内生产盘式制动器的技术及工艺已经较为成熟，具备一定的自主研发能力。陈振丰发明的“具有间隙自动调整装置的定钳盘式制动器”，通过将摩擦环布置在制动钳内壁，制动块与制动盘之间的间隙由于制动块磨损而增大时，凭借液压作用可使摩擦环移动的距离与间隙变化相等，实现制动块与制动盘之间间隙的自动调整，保证制动效能的可靠性^[10]。李鸿飞等发明了“一种领从蹄式制动器”，通过增加布置增力臂和支撑臂，能够实现驻车时制动鼓在正逆时针两种运动趋势下，均能使第一蹄片与第二蹄片的转动方向与制动鼓的制动方向相同，有效提高驻车的制动效果^[11]。国内各大汽车企业针对盘式制动器在小型轿车、客车以及重型载货汽车等各种车型的应用上进行不断研发创新，取得突破，为中国汽车行业的制动系统的自主创新和自主制造积累着宝贵的技术经验财富^[12]。

1.4研究目的

（1）通过比较电动汽车与燃油汽车设计参数的不同，设计基于6t纯电动轻型载货盘式制动器并掌握盘式制动器的设计流程。

（2）掌握盘式制动器结构，利用CAE分析方法进行结构优化。