本课题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，分析比较了鼓式制动器和盘式制动器的优缺点，盘式制动器较鼓式制动器而言，具有散热性好、制动效能稳定、抗水衰退能力强、易于保养和维修等优点，但是其主要缺点是摩擦衬块工作面积小，磨损快，使用寿命低。本课题还研究了现在汽车制动器的应用趋势，随后提出了制动器优化设计的一般方法步骤，本文所设计的盘式制动器，是针对轿车的，由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—制动盘和摩擦衬块的尺寸参数进行了多目标优化设计计算，并将优化前后的结果进行比较，然后采用有限元法分析优化前后制动盘和摩擦衬块的温度场和压力场的变化。 

各类软件的应用

在本课题中运用了三维制图软件CATIA、优化设计软件MATLAB、有限元分析软件ANSYS[9]，现代的先进计算机技术与传统的思维模式相结合，大量减少了计算的工作量，加快了课题研究的进程。采用有限元分析软件ANSYS分析制动盘和摩擦衬块的温度场和应力场，绘制温度和应力云图，更形象地表现出制动盘和摩擦衬块的温度和应力的微观变化。

本课题对盘式制动器的结构和功能做出了介绍，分析了盘式制动器在设计过程中必须满足的性能要求、技术规范和约束条件，并对盘式制动器和鼓式制动器的优、缺点做出了比较。同时还简单盘点了盘式制动器的研究和国内外的发展现状。

本课题主要根据奥迪A5车型的各参数，进行了其前轮盘式制动器的设计。对该制动系和盘式制动器的各参数进行选择和计算，并对设计结果进行校核。为了提高盘式制动器的制动效能并保持较好的抗热衰退性能，本课题还对盘式制动器的制动效能和温升等提出要求，在满足基本性能指标和约束条件的基础上，对盘式制动器的制动盘、摩擦衬块以及制动轮缸的尺寸进行全面优化。分别以制动力矩最大、摩擦衬块间温升最小和温升与力矩之比最小为优化目标，建立数学模型，采用MATLAB软件进行优化计算。最后，进行了该盘式制动器的绘制，包括装配图和零件图的三维图形。

本课题的主要框架是：盘式制动器的设计计算，盘式制动器的校核计算，盘式制动器各零部件的设计与计算，盘式制动器的优化设计，以及最后的总结。