制动盘是制动系统中重要的组成部件及安全部件,是造成制动抖动的主要零部件之一。在车辆制动时,车辆所具备的机械能通过摩擦转化为热能,其中大部分热能通过热传导的方式在制动盘中传递,从而使得制动盘表面温度升高,产生热变形,导致制动盘厚度差发生变化,进而引起制动盘和摩擦片之间的制动压力和制动力矩发生波动,造成制动抖动,严重影响车辆制动时的安全性和舒适性。因此,在制动盘结构设计过程中,考虑其制动抖动性能表现显得尤为重要,对通风制动盘热变形分析及其制动抖动性能优化具有重要的工程意义。本文以某存在制动抖动现象的乘用车通风制动盘作为研究对象,研究其在十五次连续循环制动工况下的热变形情况,通过正交试验设计方法,探明通风制动盘各结构参数对热变形的影响及其敏感性高低,结合仿真分析、台架试验和实车路试,获得该通风制动盘制动抖动性能表现最优的结构参数。首先,绘制通风制动盘的三维模型,对其进行网格划分,推导该制动盘的热流密度和对流换热系数,建立热-结构耦合模型,通过有限元法模拟制动盘十五次连续循环制动,并进行台架试验验证了仿真分析的有效性,同时,证实了该制动盘热变形不合格为导致该乘用车制动抖动的主要原因。然后,通过对通风制动盘结构的分析,结合以往工程实践的经验,得出影响制动盘热变形的六个主要结构:制动盘盘厚、盘帽高度、角度、半径、内径和外径。采用正交试验设计方法,分别对各组结构参数不同的通风制动盘进行热-结构耦合分析,得出通风制动盘各结构参数对热变形的敏感性高低顺序为:盘厚、盘帽高度、角度、外径、内径、半径。盘厚越大、盘帽高度越大、角度越大、外径及内径越小,则热变形越小。并且,得到了角度130°、颈部圆角半径9mm、盘帽高度24mm、盘厚30mm、外径300mm和内径160mm为该通风制动盘制动抖动性能表现最优的结构参数组合。最后,通过仿真分析、台架试验和实车路试,验证了优化后的制动盘结构对制动抖动性能表现的改善作用。