轎車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器畢業(yè)設(shè)計(jì).docx

《轎車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器畢業(yè)設(shè)計(jì).docx》由會(huì)員分享，可在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)《轎車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器畢業(yè)設(shè)計(jì).docx（75頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、沈陽(yáng)理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文摘 要轎車(chē)的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)涉及到了很多的領(lǐng)域，其安全性、經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性的相關(guān)指標(biāo)，對(duì)設(shè)計(jì)提出了較高要求。轎車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)是轎車(chē)正常行駛的重要主動(dòng)安全系統(tǒng)，其性能的好壞對(duì)轎車(chē)的正常行駛安全有著重要影響。伴隨著轎車(chē)行駛速度和路面復(fù)雜程度的變化，迫切需要更高性能的制動(dòng)器。由于制動(dòng)系統(tǒng)的重要性，本次設(shè)計(jì)的主要目的是轎車(chē)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)類(lèi)型設(shè)計(jì)。本文從制動(dòng)系統(tǒng)的作用和設(shè)計(jì)的要求出發(fā)，對(duì)各種樣式制動(dòng)器的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較，并依據(jù)已給的設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)行方案分析驗(yàn)證及校核。得出，轎車(chē)的前后輪均采用浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器。在此基礎(chǔ)上，選擇了真空助力式伺服制動(dòng)系統(tǒng)和雙管路系統(tǒng)，選用了間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。依據(jù)設(shè)計(jì)和計(jì)

2、算出的數(shù)據(jù)，分別用AUTO CAD和CATIA軟件繪制出了該制動(dòng)器的二維圖和三維建模。關(guān)鍵詞： 制動(dòng)器；設(shè)計(jì)；建模ABSTRACTThe design and production of cars involved a lot of fields, the safety, economy and power of the relevant indicators, the design of a higher demand. Car braking system is an important active safety system, and its performance has impor

3、tant influence on the normal running safety of the car. Along with the change of the speed of the car and the complexity of the road surface, it is urgent to need a better performance of the brake. Due to the importance of the braking system, the main purpose of this design is to design the structur

4、e type of the car brake. In this paper, the advantages and disadvantages of various styles of brake are compared, based on the function and design requirements of the braking system, and the design parameters are given. It is concluded that the floating caliper disc brake is used in the front and ba

5、ck wheels of the car. On this basis, the selection of vacuum assisted brake servo system and dual system, use the automatic clearance adjustment device. According to the design and calculation of the data, respectively, using CAD AUTO and CATIA software to draw the two-dimensional map and three-dime

6、nsional modeling of the brake.Key words: brake; design; modeling 目錄摘 要.I1 緒論.11.1課題研究的目的及意義.11.2轎車(chē)制動(dòng)器的發(fā)展?fàn)顩r.12 研究課題簡(jiǎn)介.32.1課題主要內(nèi)容.32.2課題研究方案.32.3本章小結(jié).43 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式.53.1制動(dòng)系統(tǒng)的基本概念.53.2鼓式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)介.63.3盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)介.83.4盤(pán)式制動(dòng)器的優(yōu)缺點(diǎn).93.5該轎車(chē)制動(dòng)器結(jié)構(gòu)的最終選擇.93.6本章小結(jié).104 制動(dòng)器主要參數(shù)及其選擇.114.1制動(dòng)力與制動(dòng)力分配系數(shù). 114.2同步附著系數(shù).154.3制動(dòng)

7、強(qiáng)度和附著系數(shù)利用率.164.4制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩.174.5制動(dòng)器因數(shù).184.6盤(pán)式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定.194.7本章小結(jié).205 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算.215.1摩擦襯塊的磨損特性計(jì)算.215.2制動(dòng)器的熱容量和溫升核算.225.3盤(pán)式制動(dòng)器制動(dòng)力矩的計(jì)算.235.4駐車(chē)制動(dòng)計(jì)算.245.5本章小結(jié).256 制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).266.1制動(dòng)盤(pán).266.2制動(dòng)鉗.266.3制動(dòng)塊.276.4摩擦材料.276.5制動(dòng)輪缸.286.6制動(dòng)器間隙.286.7本章小結(jié).297 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算.307.1 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇.307.2 制動(dòng)管路的多回路系統(tǒng).3

8、27.3 液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算.337.3.1制動(dòng)輪缸直徑與工作容積.337.3.2制動(dòng)主缸直徑與工作容積.347.3.3制動(dòng)踏板力與踏板行程.357.3.4制動(dòng)主缸.367.4 本章小結(jié).368 CATIA建模.378.1CATIA軟件.378.2繪制的主要CATIA零件圖.38結(jié) 論.40參考文獻(xiàn).41致 謝.43附 錄A.44附 錄B.53711 緒論1.1 課題研究的目的及意義轎車(chē)的構(gòu)設(shè)和產(chǎn)出涉及到許多范圍，對(duì)構(gòu)設(shè)提出了更高的要求。轎車(chē)制動(dòng)相關(guān)的系統(tǒng)是轎車(chē)行駛的重要系統(tǒng)，其職能的好壞對(duì)汽車(chē)的正常行駛有著重要影響。跟著轎車(chē)的速率和路面境況變化，須要高效能、長(zhǎng)命的制動(dòng)器。其效能的好壞

9、對(duì)轎車(chē)的行駛有著巨大影響。轎車(chē)是當(dāng)代用得最多的交通器材。轎車(chē)制動(dòng)系是轎車(chē)底盤(pán)上的一個(gè)主要系統(tǒng)，目前，汽車(chē)所用的制動(dòng)器幾乎都是摩擦式的，可分為鼓式制動(dòng)器和盤(pán)式制動(dòng)器兩大類(lèi)1。盤(pán)式制動(dòng)器被普遍使用。但由于為了提高其制動(dòng)效能而必須加制動(dòng)增力系統(tǒng)，使其造價(jià)較高，故低端車(chē)一般還是使用前盤(pán)后鼓式。汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，它把汽車(chē)行駛時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱能。高速行駛的汽車(chē)如果頻繁使用制動(dòng)器，制動(dòng)器因摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱量，使制動(dòng)器溫度急劇升高，如果不能及時(shí)的為制動(dòng)器散熱，它的效率會(huì)大大降低影響制動(dòng)性能，出現(xiàn)所謂的制動(dòng)效能熱衰退現(xiàn)象。它是制約汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的東西，而制動(dòng)器又是制動(dòng)部分直接作用轎車(chē)的一個(gè)部

10、分，因而它是汽車(chē)上最重要的安全件。轎車(chē)在過(guò)程中要多次進(jìn)行制動(dòng)，因?yàn)橹苿?dòng)部分的好壞直接關(guān)系到安全，所以制動(dòng)部分對(duì)轎車(chē)是十分重要的，改造轎車(chē)的制動(dòng)效能終究是轎車(chē)設(shè)計(jì)制造機(jī)構(gòu)的重要任務(wù)。1.2 轎車(chē)制動(dòng)器在國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)在，車(chē)輛主要還是采用盤(pán)式和鼓式制動(dòng)器的組合形式。雖然盤(pán)式制動(dòng)器的使用經(jīng)濟(jì)性現(xiàn)在有所提高，但是與鼓式制動(dòng)器比起來(lái)還是貴得多。當(dāng)然，氣壓盤(pán)式制動(dòng)器的性能更優(yōu)越，內(nèi)襯的使用壽命更長(zhǎng)，維修間隔和保養(yǎng)技術(shù)也進(jìn)一步提升。摩擦材料現(xiàn)在更大程度的向有機(jī)材料類(lèi)型轉(zhuǎn)變，這對(duì)盤(pán)式制動(dòng)器的發(fā)展來(lái)說(shuō)是一個(gè)契機(jī)，可以使得氣壓盤(pán)式制動(dòng)器在更高的溫度下運(yùn)行，而鼓式制動(dòng)器材料是不能承受這樣的溫度的。鼓式制動(dòng)

11、器的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了最高限度。因此，汽車(chē)制動(dòng)器未來(lái)的發(fā)展重點(diǎn)是浮鉗式盤(pán)式制動(dòng)器。尤其在前輪安裝的通風(fēng)盤(pán)式制動(dòng)器又是發(fā)展重點(diǎn)。另外，作為需要在增大制動(dòng)力的一種制動(dòng)產(chǎn)品，雙盤(pán)式制動(dòng)器在商用車(chē)應(yīng)用的氣壓式雙盤(pán)式制動(dòng)器將是未來(lái)發(fā)展的方向。在后輪盤(pán)式制動(dòng)器中，帶駐車(chē)制動(dòng)器功能的盤(pán)中鼓式制動(dòng)器將是未來(lái)發(fā)展的一種趨勢(shì)。隨著B(niǎo)BW技術(shù)的發(fā)展，盤(pán)式電動(dòng)制動(dòng)器是未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)方向。在材料選擇方面：80年代之前，國(guó)內(nèi)外都主要采用有石棉樹(shù)脂型摩擦材料用于汽車(chē)制動(dòng)，但因石棉摩擦產(chǎn)生有毒粉塵吸入人體后對(duì)肺產(chǎn)生影響，以及產(chǎn)生環(huán)境污染，同時(shí)在高速、高溫下，石棉材料的強(qiáng)度、摩擦系數(shù)、耐磨性能等均下降，因此，汽車(chē)制動(dòng)系無(wú)石棉化已是

12、一種必然的發(fā)展趨勢(shì)。國(guó)外從70年代就開(kāi)始禁止采用石棉用做制動(dòng)材料，我國(guó)在1999年修改的GB12676-1999法規(guī)也明確規(guī)定“2003年10月1日之后，制動(dòng)襯片應(yīng)不含石棉”。目前國(guó)際上第三代摩擦材料誕生無(wú)石棉有機(jī)物NAO片。主要使用玻璃纖維、芳香族聚酰纖維或其它纖維（碳、陶瓷等）作為加固材料。其主要優(yōu)點(diǎn)是：無(wú)論在低溫或高溫都保持良好的制動(dòng)效果，減少磨損，降低噪音，延長(zhǎng)剎車(chē)盤(pán)的使用壽命，代表目前摩擦材料的發(fā)展方向。 目前國(guó)內(nèi)多以半金屬纖維增強(qiáng)復(fù)合摩擦材料應(yīng)用最為普遍。但一些企業(yè)和地方根據(jù)本身的特點(diǎn)，也在研究新型摩擦材料，比如由河北工業(yè)大學(xué)所承擔(dān)的科研項(xiàng)目“替代石棉制品汽車(chē)制動(dòng)摩擦片的研制”中，

13、采用當(dāng)?shù)氐暮Ｅ菔w維來(lái)研制摩擦材料取得初步成功；西安交大與廣東省東方劍麻集團(tuán)有限公司聯(lián)合研制采用劍麻作為增強(qiáng)纖維也初步取得成功，據(jù)報(bào)道該制動(dòng)器的摩擦系數(shù)、磨損率、硬度、沖擊韌性等各項(xiàng)性能均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、具有摩擦系數(shù)平穩(wěn)、熱恢復(fù)性能好、剎車(chē)噪音小、使用壽命長(zhǎng)、低成本等優(yōu)點(diǎn)。另外，國(guó)內(nèi)還有人研究采用水鎂石做摩擦材料。不同的纖維有不同的優(yōu)缺點(diǎn)，因此研制一種比較符合各種要求的摩擦材料也就成為人們的追求。但不管如何，未來(lái)汽車(chē)制動(dòng)摩擦材料必須是環(huán)?；?、安全化、輕量化以及低成本的原則。 另外，現(xiàn)代汽車(chē)制動(dòng)控制技術(shù)正朝著電子制動(dòng)控制方向發(fā)展。全電制動(dòng)控制因其巨大的優(yōu)越性，將取代傳統(tǒng)的以液壓為主的傳統(tǒng)制動(dòng)控制系

14、統(tǒng)。同時(shí)，隨著其他汽車(chē)電子技術(shù)特別是超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，電子元件的成本及尺寸不斷下降。汽車(chē)電子制動(dòng)控制系統(tǒng)將與其他汽車(chē)電子系統(tǒng)如汽車(chē)電子懸架系統(tǒng)、汽車(chē)主動(dòng)式方向擺動(dòng)穩(wěn)定系統(tǒng)、無(wú)人駕駛系統(tǒng)等融合在一起成為綜合的汽車(chē)電子控制系統(tǒng)，未來(lái)的汽車(chē)中就不存在孤立的制動(dòng)控制系統(tǒng)，各種控制單元集中在一個(gè)ECU中，并將逐漸代替常規(guī)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛控制的智能化。但是，汽車(chē)制動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展受整個(gè)汽車(chē)工業(yè)發(fā)展的制約。有一個(gè)巨大的汽車(chē)現(xiàn)有及潛在的市場(chǎng)的吸引，各種先進(jìn)的電子技術(shù)、生物技術(shù)、信息技術(shù)以及各種智能技術(shù)才不斷應(yīng)用到汽車(chē)制動(dòng)控制系統(tǒng)中來(lái)。同時(shí)需要各種國(guó)際及國(guó)內(nèi)的相關(guān)法規(guī)的健全，這樣裝備新的制動(dòng)技術(shù)的汽車(chē)

15、就會(huì)真正應(yīng)用到汽車(chē)的批量生產(chǎn)中。2 研究課題簡(jiǎn)介2.1 課題主要內(nèi)容題目簡(jiǎn)介：別克君威2015款2.0TGS豪情運(yùn)動(dòng)版轎車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器設(shè)計(jì)；前輪驅(qū)動(dòng)；總長(zhǎng)4834mm；總寬1856mm；軸距2737mm；質(zhì)心位置（滿(mǎn)載）a=1231.65mm,b=1505.35mm；質(zhì)心位置（空載）a=1094.8mm,b=1642.2mm；質(zhì)心高度（滿(mǎn)載）hg=550mm；質(zhì)心高度（空載）hg=600mm；前輪距1585mm；后輪距1588mm；整備質(zhì)量（滿(mǎn)載）2025kg；整備質(zhì)量（空載）1660kg發(fā)動(dòng)機(jī)排量2.0L，最大功率187kw/5300r/min，最大轉(zhuǎn)矩350Nm /20005000r/min

16、；六檔手自一體變速器；最高車(chē)速240km/h。依據(jù)轎車(chē)的技術(shù)參數(shù)和性能參數(shù)，綜合考慮制動(dòng)器的設(shè)計(jì)要求，如下：1）具有足夠的制動(dòng)效能。2）工作可靠。3）在任何速度下制動(dòng)時(shí)，汽車(chē)都不應(yīng)喪失操縱性和方向穩(wěn)定性。4）防止水和污泥進(jìn)入制動(dòng)器工作表面。5）制動(dòng)能力的熱穩(wěn)定性良好。6）操縱輕便，并具有良好的隨動(dòng)性。7）制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)系產(chǎn)生的噪聲盡可能小，同時(shí)力求減少散發(fā)出對(duì)人體有還的石棉纖維等物質(zhì)，以減少公害。8）作用滯后性應(yīng)盡可能好。9）摩擦襯片應(yīng)有足夠的使用壽命。10）摩擦副磨損后，應(yīng)有能消除因磨損而產(chǎn)生間隙的機(jī)構(gòu)，且調(diào)整間隙工作容易，最好設(shè)置自動(dòng)調(diào)整間隙機(jī)構(gòu)。11）當(dāng)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的任何元件發(fā)生故障并是使

17、基本功能遭到破壞時(shí)，汽車(chē)制動(dòng)系應(yīng)有音響或光信號(hào)等報(bào)警提示。：2.2 課題研究方案1）制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析及選擇：依據(jù)該轎車(chē)制動(dòng)器的要求，計(jì)算并選出適合的方案。2）制動(dòng)系的主要參數(shù)有制動(dòng)力、制動(dòng)力矩等。3）制動(dòng)器的設(shè)計(jì)和計(jì)算：依據(jù)選擇的方案，計(jì)算出制動(dòng)器的制動(dòng)因數(shù)、摩擦襯塊的磨損特性等內(nèi)容。4）制動(dòng)器主零件結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。5）制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的選擇。6）歸納上述計(jì)算部分，用軟件畫(huà)出制動(dòng)器的零件圖和總的裝配圖。2.3 本章小結(jié)確定研究課題和研究方案，考慮到制動(dòng)器的工作狀況，給出了一系列設(shè)計(jì)要求，例如：工作穩(wěn)定可靠、熱穩(wěn)定性好等條件，3 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式3.1 制動(dòng)系統(tǒng)的基本概念使行駛中的汽車(chē)減速甚至停

18、車(chē)，使下坡行駛的汽車(chē)的速度保持穩(wěn)定，以及使已停駛的汽車(chē)保持不動(dòng)，這些作用統(tǒng)稱(chēng)為制動(dòng)1。汽車(chē)上裝設(shè)的一系列專(zhuān)門(mén)裝置，以便駕駛員能根據(jù)道路和交通等情況，借以使外界（主要是路面）在汽車(chē)某些部分（主要是車(chē)輪）施加一定的力，對(duì)汽車(chē)進(jìn)行一定程度的制動(dòng)，這種可控制的對(duì)汽車(chē)進(jìn)行制動(dòng)的外力稱(chēng)為制動(dòng)力；這樣的一系列專(zhuān)門(mén)裝置即稱(chēng)為制動(dòng)系。這種用以使行駛中的汽車(chē)減速甚至停車(chē)的制動(dòng)系稱(chēng)為行車(chē)制動(dòng)系；用以使已停駛的汽車(chē)駐留原地不動(dòng)的裝置，稱(chēng)為駐車(chē)制動(dòng)系。這兩個(gè)制動(dòng)系是每輛汽車(chē)必須具備的。圖3 1 汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)組成1-制動(dòng)助力器； 2-制動(dòng)燈開(kāi)關(guān)； 3-駐車(chē)制動(dòng)與行車(chē)制動(dòng)警示燈； 4-駐車(chē)制動(dòng)接觸裝置；5-后輪制動(dòng)器； 6

19、-制動(dòng)燈； 7-駐車(chē)制動(dòng)踏板； 8-制動(dòng)踏板；9制動(dòng)主缸；10-制動(dòng)鉗；11-發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管； 12-低壓管； 13-制動(dòng)盤(pán)3.2 鼓式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)介鼓式制動(dòng)器是較早樣式的轎車(chē)制動(dòng)器，在盤(pán)式制動(dòng)器還沒(méi)出現(xiàn)的時(shí)候，它已用在了各種轎車(chē)上。鼓式制動(dòng)器又有內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器和外束型鼓式制動(dòng)器兩種構(gòu)造型式。內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器的摩擦零件是一對(duì)有圓弧形摩擦蹄片的制動(dòng)蹄，后者是安在制動(dòng)底板上的。車(chē)輪制動(dòng)器的制動(dòng)鼓都定在輪鼓上。制動(dòng)時(shí)候，制動(dòng)鼓圓柱內(nèi)表面與制動(dòng)蹄外表面作為一對(duì)摩擦表面在制動(dòng)鼓上生出摩擦力矩，它又稱(chēng)蹄式制動(dòng)器。鼓式制動(dòng)器按蹄片的種類(lèi)：領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器、雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器、雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器、單向增力式制動(dòng)

20、器、雙向增力式制動(dòng)器2。下面介紹鼓式制動(dòng)器的這幾種類(lèi)型。圖3 2鼓式制動(dòng)器簡(jiǎn)圖（a）領(lǐng)從蹄式（用凸輪張開(kāi)）；（b）領(lǐng)從蹄式（用制動(dòng)輪缸張開(kāi)）；（c）雙領(lǐng)蹄式（非雙向，平衡式）；（d）雙向雙領(lǐng)蹄式；（e）單向增力式；（f）雙向增力式（1）領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器如圖2.1（a）(b)所示，若圖上方的旋向箭頭代表汽車(chē)前進(jìn)時(shí)制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向(制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn))，則蹄1為領(lǐng)蹄，蹄2為從蹄。汽車(chē)倒車(chē)時(shí)制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向變?yōu)榉聪蛐D(zhuǎn)，則相應(yīng)地使領(lǐng)蹄與從蹄也就相互對(duì)調(diào)了。這種當(dāng)制動(dòng)鼓正、反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)總具有一個(gè)領(lǐng)蹄和一個(gè)從蹄的內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器稱(chēng)為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。領(lǐng)蹄所受的摩擦力使蹄壓得更緊，即摩擦力矩具有“增勢(shì)”作用，故又

21、稱(chēng)為增勢(shì)蹄；而從蹄所受的摩擦力使蹄有離開(kāi)制動(dòng)鼓的趨勢(shì)，即摩擦力矩具有“減勢(shì)”作用，故又稱(chēng)為減勢(shì)蹄?！霸鰟?shì)”作用使領(lǐng)蹄所受的法向反力增大，而“減勢(shì)”作用使從蹄所受的法向反力減小。 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的效能及穩(wěn)定性均處于中等水平，但由于其在汽車(chē)前進(jìn)與倒車(chē)時(shí)的制動(dòng)性能不變，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單造價(jià)較低，也便于附裝駐車(chē)制動(dòng)機(jī)構(gòu)，故這種結(jié)構(gòu)仍廣泛用于中、重型載貨汽車(chē)的前、后輪制動(dòng)器及轎車(chē)的后輪制動(dòng)器。（2）雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器若在汽車(chē)前進(jìn)時(shí)兩制動(dòng)蹄均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器，則稱(chēng)為雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。顯然，當(dāng)汽車(chē)倒車(chē)時(shí)這種制動(dòng)器的兩制動(dòng)蹄又都變?yōu)閺奶愎仕挚煞Q(chēng)為單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。如圖2.1(c)所示，兩制動(dòng)蹄各用一個(gè)單活塞制動(dòng)輪缸推動(dòng)

22、，兩套制動(dòng)蹄、制動(dòng)輪缸等機(jī)件在制動(dòng)底板上是以制動(dòng)底板中心作對(duì)稱(chēng)布置的，因此，兩蹄對(duì)制動(dòng)鼓作用的合力恰好相互平衡，故屬于平衡式制動(dòng)器。雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器有高的正向制動(dòng)效能，但倒車(chē)時(shí)則變?yōu)殡p從蹄式，使制動(dòng)效能大降。這種結(jié)構(gòu)常用于中級(jí)轎車(chē)的前輪制動(dòng)器，這是因?yàn)檫@類(lèi)汽車(chē)前進(jìn)制動(dòng)時(shí)，前軸的動(dòng)軸荷及 附著力大于后軸，而倒車(chē)時(shí)則相反。（3）雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器如圖2.1（d）當(dāng)制動(dòng)鼓正向和反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩制動(dòng)助均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器則稱(chēng)為雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。它也屬于平衡式制動(dòng)器。由于雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器在汽車(chē)前進(jìn)及倒車(chē)時(shí)的制動(dòng)性能不變，因此廣泛用于中、輕型載貨汽車(chē)和部分轎車(chē)的前、后車(chē)輪，但用作后輪制動(dòng)器時(shí)，則需另設(shè)中央制動(dòng)

23、器用于駐車(chē)制動(dòng)。（4）單向增力式制動(dòng)器如圖2.1（e）單向增力式制動(dòng)器如圖所示兩蹄下端以頂桿相連接，第二制動(dòng)蹄支承在其上端制動(dòng)底板上的支承銷(xiāo)上。由于制動(dòng)時(shí)兩蹄的法向反力不能相互平衡，因此它居于一種非平衡式制動(dòng)器。單向增力式制動(dòng)器在汽車(chē)前進(jìn)制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)效能很高，且高于前述的各種制動(dòng)器，但在倒車(chē)制動(dòng)時(shí)，其制動(dòng)效能卻是最低的。因此，它僅用于少數(shù)輕、中型貨車(chē)和轎車(chē)上作為前輪制動(dòng)器。（5）雙向增力式制動(dòng)器如圖2.1（f）將單向增力式制動(dòng)器的單活塞式制動(dòng)輪缸換用雙活塞式制動(dòng)輪缸，其上端的支承銷(xiāo)也作為兩蹄共用的，則成為雙向增力式制動(dòng)器。對(duì)雙向增力式制動(dòng)器來(lái)說(shuō)，不論汽車(chē)前進(jìn)制動(dòng)或倒退制動(dòng)，該制動(dòng)器均為增力式制

24、動(dòng)器。雙向增力式制動(dòng)器在大型高速轎車(chē)上用的較多，而且常常將其作為行車(chē)制動(dòng)與駐車(chē)制動(dòng)共用的制動(dòng)器，但行車(chē)制動(dòng)是由液壓經(jīng)制動(dòng)輪缸產(chǎn)生制動(dòng)蹄的張開(kāi)力進(jìn)行制動(dòng)，而駐車(chē)制動(dòng)則是用制動(dòng)操縱手柄通過(guò)鋼索拉繩及杠桿等機(jī)械操縱系統(tǒng)進(jìn)行操縱。雙向增力式制動(dòng)器也廣泛用作汽車(chē)的中央制動(dòng)器，因?yàn)轳v車(chē)制動(dòng)要求制動(dòng)器正向、反向的制動(dòng)效能都很高，而且駐車(chē)制動(dòng)若不用于應(yīng)急制動(dòng)時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生高溫，故其熱衰退問(wèn)題并不突出。3.3 盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)介盤(pán)式制動(dòng)器按摩擦副中定位原件的結(jié)構(gòu)不同可分為鉗盤(pán)式和全盤(pán)式兩大類(lèi)。圖3.3 鉗盤(pán)式制動(dòng)器示意圖a) 固定鉗時(shí) b) 滑動(dòng)鉗式 c) 擺動(dòng)鉗式（1）鉗盤(pán)式鉗盤(pán)式制動(dòng)器按制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)型式又

25、可分為定鉗盤(pán)式制動(dòng)器、浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器等。定鉗盤(pán)式制動(dòng)器：這種制動(dòng)器中的制動(dòng)鉗固定不動(dòng)，制動(dòng)盤(pán)與車(chē)輪相聯(lián)并在制動(dòng)鉗體開(kāi)口槽中旋轉(zhuǎn)。具有下列優(yōu)點(diǎn)：除活塞和制動(dòng)塊外無(wú)其他滑動(dòng)件，易于保證制動(dòng)鉗的剛度；結(jié)構(gòu)及制造工藝與一般鼓式制動(dòng)器相差不多，容易實(shí)現(xiàn)從鼓式制動(dòng)器到盤(pán)式制動(dòng)器的改革；能很好地適應(yīng)多回路制動(dòng)系的要求。浮動(dòng)盤(pán)式制動(dòng)器：浮動(dòng)鉗式盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗體是浮動(dòng)的。其浮動(dòng)方式有兩種，一種是制動(dòng)鉗體可作平行滑動(dòng)；另一種是制動(dòng)鉗體可繞一支承銷(xiāo)擺動(dòng)。故有滑動(dòng)和擺動(dòng)之分，其中滑動(dòng)應(yīng)用的較多。它們的制動(dòng)油缸均為單側(cè)的，且與油缸同側(cè)的制動(dòng)塊總成是活動(dòng)的，而另一側(cè)的制動(dòng)塊總成則固定在鉗體上。制動(dòng)時(shí)在油液壓力作用下，

26、活塞推動(dòng)活動(dòng)制動(dòng)塊總成壓靠到制動(dòng)盤(pán)，而反作用力則推動(dòng)制動(dòng)鉗體連同固定制動(dòng)塊總成壓向制動(dòng)盤(pán)的另一側(cè)，直到兩制動(dòng)塊總成受力均等為止。對(duì)擺動(dòng)鉗式盤(pán)式制動(dòng)器來(lái)說(shuō)，鉗體不是滑動(dòng)而是在與制動(dòng)盤(pán)垂直的平面內(nèi)擺動(dòng)。這樣就要求制動(dòng)摩擦襯塊應(yīng)預(yù)先做成楔形的(摩擦表面對(duì)背面的傾斜角為6左右)。在使用過(guò)程中，摩擦襯塊逐漸磨損到各處殘存厚度均勻(一般約為l mm)后即應(yīng)更換。這種制動(dòng)器具有以下優(yōu)點(diǎn)：僅在盤(pán)的內(nèi)側(cè)有液壓缸，故軸向尺寸小，制動(dòng)器能進(jìn)一步靠近輪轂；沒(méi)有跨越制動(dòng)盤(pán)的油道或油管加之液壓缸冷卻條件好，所以制動(dòng)液汽化的可能性小。（2）全盤(pán)式在全盤(pán)式制動(dòng)器中，摩擦副的旋轉(zhuǎn)元件及固定元件均為圓形盤(pán)，制動(dòng)時(shí)各盤(pán)摩擦表面全部

27、接觸，其作用原理與摩擦式離合器相同。由于這種制動(dòng)器散熱條件較差，其應(yīng)用遠(yuǎn)沒(méi)有浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器廣泛。3.4 盤(pán)式制動(dòng)器的優(yōu)缺點(diǎn)盤(pán)式制動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)：（1）熱穩(wěn)定好。（2）水穩(wěn)定性好，容易把水?dāng)D出。（3）尺寸小，質(zhì)量小，散熱良好。（4）壓力在制動(dòng)襯塊上的散布的較平均，所以襯塊損壞也平均。（5）更換襯塊簡(jiǎn)單容易。盤(pán)式制動(dòng)器的主要缺點(diǎn)：（1）不容易阻止塵污和銹蝕。（2）兼作駐車(chē)制動(dòng)器時(shí)，所要附加的手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)不簡(jiǎn)單。（3）在制動(dòng)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)中要有助力器。（4）由于襯塊較小的工作表面，所以損壞快，壽命不高，要用高質(zhì)量的襯塊。3.5 該轎車(chē)制動(dòng)器結(jié)構(gòu)的最終選擇本次轎車(chē)構(gòu)設(shè)，前后輪都用浮動(dòng)鉗盤(pán)式制動(dòng)器。其中前輪用通風(fēng)盤(pán)

28、，后輪用普通盤(pán)，另外后輪上裝駐車(chē)制動(dòng)傳動(dòng)部分。3.6 本章小結(jié)通過(guò)比較轎車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器和鼓式制動(dòng)器的優(yōu)缺點(diǎn)，選定了把盤(pán)式制動(dòng)器作為轎車(chē)的制動(dòng)器。4 制動(dòng)器主要參數(shù)及其選擇盤(pán)式制動(dòng)器設(shè)計(jì)的一般流程為：依據(jù)構(gòu)設(shè)要求，給的參數(shù)，確定整車(chē)布置參數(shù)。轎車(chē)安放參數(shù)和制動(dòng)器構(gòu)造型式下來(lái)定之后，依據(jù)有的數(shù)據(jù)并參照有的同級(jí)轎車(chē)同種制動(dòng)器，初步選出制動(dòng)器的相關(guān)參數(shù)，并依據(jù)這個(gè)做制動(dòng)器部分的設(shè)計(jì)；再做制動(dòng)力矩及損壞性能的檢驗(yàn)，并和要求的參數(shù)比照，使它滿(mǎn)足畢設(shè)的要求。4.1 制動(dòng)力與制動(dòng)力分配系數(shù)汽車(chē)制動(dòng)時(shí)候，假如不計(jì)地面對(duì)車(chē)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力矩和轎車(chē)轉(zhuǎn)動(dòng)質(zhì)量的慣性力矩，那么任一角速率的輪胎，它的力和力矩的方程是 (4.1)

29、式中：制動(dòng)器的制動(dòng)時(shí)力矩，它的方向和輪胎運(yùn)動(dòng)方向相反，Nm ；地面的制動(dòng)力，它的方向和轎車(chē)運(yùn)動(dòng)方向相反，N ；R車(chē)輪有效半徑，m 。假設(shè)時(shí)速v0=100km/h，至汽車(chē)停止時(shí)速度。剎車(chē)距離s=41m。由，得 a=9.4m/s2，F(xiàn)B=15604N由前后輪分配可知：(假設(shè)=0.65)前輪的其中一個(gè)輪 FB1=1560465%2=5071.3N 后輪的其中一個(gè)輪 FB2=1560435%2=2730.7N 因此，由公式（3.1）求得 Tf1=3510Nm； Tf2=1890Nm令 (4.2)它是制動(dòng)器制動(dòng)力，在輪胎周?chē)窒苿?dòng)器摩擦產(chǎn)生的力矩，稱(chēng)作制動(dòng)周緣力。與的方向相反，當(dāng)輪胎角速率時(shí)候，大小一

30、樣。與制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)樣子、尺寸大小、摩擦部位的摩擦系數(shù)和輪胎有效半徑等有關(guān)，和制動(dòng)時(shí)的踏板力成正比。在增大踏板力來(lái)增大時(shí)候，和都變大。但是地面制動(dòng)力被附著條件所制約，它的大小不會(huì)大過(guò)附著力，得出 (4.3) (4.4) 式中：輪胎與地面間的附著系數(shù)；地面對(duì)車(chē)輪的法向反力。在制動(dòng)力及地面制動(dòng)力和附著力值相等的時(shí)候，車(chē)輪便被抱死以至于產(chǎn)生圖4.1.1 制動(dòng)力與踏板力的關(guān)系滑移。以后制動(dòng)力矩展示成靜摩擦力矩，并且與相互抵消來(lái)抵抗輪胎在扭轉(zhuǎn)的周緣力。在角速率=0的時(shí)候，地面制動(dòng)力和附著力的大小相等以后便不變了，但是制動(dòng)器制動(dòng)力會(huì)伴隨著踏板力的變大而緊接著提高（圖4.1.1）。圖4.1.2制動(dòng)時(shí)的汽車(chē)受力

31、圖依據(jù)轎車(chē)制動(dòng)時(shí)候的著力圖（圖3.2），而且想到制動(dòng)時(shí)候的軸荷向前移動(dòng)，于是接出地面對(duì)前、后軸車(chē)輪的法向反力是 (4.5)式中：G汽車(chē)所受重力； L汽車(chē)軸距；汽車(chē)質(zhì)心離前軸距離；汽車(chē)質(zhì)心離后軸距離； 汽車(chē)質(zhì)心高度； g重力加速度； 汽車(chē)制動(dòng)減速度。算得 Z1=13381N；Z2=3219N汽車(chē)總的地面制動(dòng)力為 (4.6)式中：（）制動(dòng)強(qiáng)度，；前后軸車(chē)輪的地面制動(dòng)力。由式前面的公式接出前和后軸車(chē)輪的附著力是 （4.7）在此取附著系數(shù)，因此求得7211N 4409N上式表明：轎車(chē)在已知附著系數(shù)的路面上剎車(chē)時(shí)候，前后軸附著力不是常數(shù)，而是關(guān)于制動(dòng)強(qiáng)度的復(fù)雜函數(shù)。在轎車(chē)前后車(chē)輪制動(dòng)器的制動(dòng)力非常充足時(shí)

32、候，依據(jù)轎車(chē)前后軸的軸荷不同，前后車(chē)輪制動(dòng)器制動(dòng)力的分擔(dān)以及附著系數(shù)等，制動(dòng)過(guò)程也許會(huì)有的三種情形，是(1)前輪先抱死并且拖滑，再是后輪；(2)后輪先抱死并且拖滑，再是前輪；(3)前、后輪同時(shí)抱死拖滑。第（3）種情形是被用得最好的。于是有在附著系數(shù)的道路上，前后車(chē)輪同時(shí)抱死的情形為： (4.8)式中：前軸車(chē)輪的制動(dòng)器制動(dòng)力，；后軸車(chē)輪的制動(dòng)器制動(dòng)力，；前軸車(chē)輪的地面制動(dòng)力；后軸車(chē)輪的地面制動(dòng)力；，路面對(duì)車(chē)輪的法向反力；G汽車(chē)重力；，汽車(chē)質(zhì)心離前、后軸距離；汽車(chē)質(zhì)心高度。由上面可知前后車(chē)輪同時(shí)抱死時(shí)候，前后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力，是的函數(shù)，得出 (4.9)式中：L汽車(chē)的軸距。圖 4.1.3 某汽車(chē)的I

33、曲線(xiàn)和曲線(xiàn)將上面得到的結(jié)果畫(huà)出有關(guān)，的圖像，稱(chēng)為制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線(xiàn)，也稱(chēng)I曲線(xiàn)，如上圖所示。假如轎車(chē)前后制動(dòng)器的制動(dòng)力可以依據(jù)I曲線(xiàn)的分配，便可以確保轎車(chē)在附著系數(shù)的道路上剎車(chē)時(shí)，可以使前后車(chē)輪同時(shí)抱死。其中轎車(chē)制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)為： （4.10）在本次設(shè)計(jì)的轎車(chē)中：由式（3.8）； ; 4.2 同步附著系數(shù)由式(4.10)可表達(dá)為 (4.11)得出它是一個(gè)過(guò)原點(diǎn)并且斜率為(1-)/的直線(xiàn)，是轎車(chē)現(xiàn)實(shí)中制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線(xiàn)，稱(chēng)為線(xiàn)。其中線(xiàn)和I曲線(xiàn)的交點(diǎn)的是同步附著系數(shù)。它是轎車(chē)制動(dòng)效能的主要數(shù)據(jù)，由轎車(chē)本身參數(shù)決定。同步附著系數(shù)的計(jì)算公式是：。 解得 當(dāng)前后制動(dòng)器制動(dòng)力為固定比值的汽車(chē)，并

34、且附著系數(shù)等于同步附著系數(shù)的道路，前后車(chē)輪制動(dòng)器會(huì)同時(shí)抱死。在不同值的道面上剎車(chē)時(shí)，會(huì)有下面情形： (1)當(dāng)，剎車(chē)時(shí)會(huì)后輪先抱死，它會(huì)使后軸側(cè)滑從而轎車(chē)失去方向穩(wěn)定性。(3)當(dāng)，剎車(chē)時(shí)前后輪同時(shí)抱死，是一種穩(wěn)定情形。預(yù)防轎車(chē)前輪失去轉(zhuǎn)向能力和后輪產(chǎn)生側(cè)滑，在剎車(chē)過(guò)程中，在轎車(chē)未抱死時(shí)的制動(dòng)減速度，是轎車(chē)可能有的最高減速度。研究顯示，轎車(chē)在同步附著系數(shù)的道路上剎車(chē)時(shí)，它的制動(dòng)減速度為du/dtg，得出，q為制動(dòng)強(qiáng)度。但在別的道路上剎車(chē)時(shí)，前輪或者后輪將要抱死的制動(dòng)強(qiáng)度q，這表明在=的路面上，地面的附著條件才能得到充足的運(yùn)用。附著條件的運(yùn)用情形需要附著系數(shù)利用率顯示： (4.12)算得 =1.3式

35、中：汽車(chē)總的地面制動(dòng)力；G汽車(chē)所受重力；制動(dòng)強(qiáng)度。當(dāng)=時(shí)，=，=1,利用率最高。怎樣選定同步附著系數(shù)，對(duì)于前后輪制動(dòng)力分配比確定的轎車(chē)剎車(chē)系中的非常關(guān)鍵的問(wèn)題。已知轎車(chē)總重和質(zhì)心位置的情形下，它的數(shù)值便影響前后制動(dòng)力的分配比。的選擇與很多因數(shù)有關(guān)。第一，選擇應(yīng)在常用道路上。也就是說(shuō)，如果它是在好的道路上駕駛，那么選的值會(huì)高些，相反的話(huà)會(huì)低些。在緊急制動(dòng)時(shí)，值應(yīng)高些。如果經(jīng)常帶掛車(chē)駕駛或者經(jīng)常在山區(qū)行駛，值要取得小一些。另外，的選定也和轎車(chē)操縱性、穩(wěn)定性有一定關(guān)系。綜合來(lái)講，的選擇是一個(gè)綜合性的問(wèn)題。因而，需要多次反復(fù)選定。依據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，空滿(mǎn)載的同步附著系數(shù)和有不同的范圍：轎車(chē)：0.650.8

36、0；輕型客車(chē)、輕型貨車(chē)：0.550.70；大型客車(chē)及中重型貨車(chē)：0.450.65。 為了確保轎車(chē)剎車(chē)時(shí)的方向穩(wěn)定性等，聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)(ECE)的制動(dòng)法規(guī)規(guī)定如下，在不同載荷情形下，轎車(chē)在 0.15q0.8之間，其他汽車(chē)在0.15q0.3 的之間，前輪均應(yīng) 能先抱死；在車(chē)輪還未抱死的情形下，要滿(mǎn)足 q0.1+0.85(-0.2)。由式（13）可知q=0.77，滿(mǎn)足。4.3 制動(dòng)強(qiáng)度和附著系數(shù)利用率下面再討論一下當(dāng)=、時(shí)的q和。根據(jù)所定的同步附著系數(shù)，由式（4.10）及式（4.11）得 （4.13）進(jìn)而求得 （4.14） （4.15）當(dāng)=時(shí)：，故=11620，q=；=1。當(dāng)時(shí)：解得的最大總制

37、動(dòng)力和前輪剛抱死有關(guān)，為。由式（4.6）、式（4.7）、式（4.13）和式（4.15）得 （4.19） （4.20） （4.21）本次畢設(shè)轎車(chē)的的大小不變，它的值比最大附著系數(shù)小。4.4 制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩確保轎車(chē)有好的制動(dòng)效能和穩(wěn)定性，要合適地選定計(jì)算出前后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力矩的大小。最大制動(dòng)力是在轎車(chē)附著條件被充分發(fā)揮下得到的，這個(gè)時(shí)候制動(dòng)力和作用在車(chē)輪的法向力,成正比例關(guān)系。因?yàn)樯厦婵芍?，兩軸汽車(chē)前后車(chē)輪同時(shí)抱死時(shí)的制動(dòng)力之比是=3.06式中：,汽車(chē)質(zhì)心離前、后軸距離;同步附著系數(shù)；汽車(chē)質(zhì)心高度。制動(dòng)器有的制動(dòng)力矩為； 式中：前軸制動(dòng)器的制動(dòng)力，；后軸制動(dòng)器的制動(dòng)力，；前輪上的地面法向反力

38、；后輪上的地面法向反力；車(chē)輪有效半徑。當(dāng)經(jīng)常在壞的道路上行駛時(shí)，它的低車(chē)速導(dǎo)致選定了小的同步附著系數(shù)的轎車(chē)，為了確保在好的道路上能夠制動(dòng)到后輪使前輪先后抱死（制動(dòng)強(qiáng)度），前后軸的車(chē)輪制動(dòng)器所能有的最大制動(dòng)力力矩是：3705N1665N當(dāng)選定大的同步附著系數(shù)的轎車(chē)，為了轎車(chē)剎車(chē)時(shí)的穩(wěn)定性，校定每個(gè)軸的最大制動(dòng)力矩。在時(shí)候，對(duì)應(yīng)極限制動(dòng)強(qiáng)度，所以后軸和前軸的最大制動(dòng)力矩是 (4.22) (4.23)本次畢設(shè)選定小的同步附著系數(shù)值的轎車(chē)，在的好的道路上能使后軸和前軸先后抱死滑移（此時(shí)制動(dòng)強(qiáng)度），前后軸的車(chē)輪制動(dòng)器產(chǎn)出的最大制動(dòng)力力矩是 （4.24） （4.25）式中：該車(chē)所能遇到的最大附著系數(shù)制動(dòng)強(qiáng)

39、度車(chē)輪有效半徑4.5 制動(dòng)器因數(shù)上面有制動(dòng)器因數(shù)BF的式子，它表明制動(dòng)器的效能，是制動(dòng)器效能因數(shù)。它的本質(zhì)是制動(dòng)器在單位力下的所能給出的力，用來(lái)評(píng)價(jià)不一樣結(jié)構(gòu)類(lèi)型的制動(dòng)器。制動(dòng)器因數(shù)是在制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤(pán)的作用半徑上產(chǎn)生的摩擦力和給的力之比，公式為 (4.26)式中：制動(dòng)器的摩擦力矩；r制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤(pán)的作用半徑；P給的輸入力得出鉗盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)器因數(shù)是 (4.27)式中：f為摩擦系數(shù)，本設(shè)計(jì)中取f=0.4；則BF=0.84.6 盤(pán)式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定（1）制動(dòng)盤(pán)直徑D制動(dòng)盤(pán)直徑D要選擇大的，它會(huì)使制動(dòng)盤(pán)的有效半徑便大，從而減小制動(dòng)鉗的夾緊的力，減少制動(dòng)襯塊的單位壓力，由于它受到輪輞直徑的制約，

40、制動(dòng)盤(pán)的直徑往往選定為7079之間。在本設(shè)計(jì)中：D=70%Dr=320.04mm 取D=320mm（2）制動(dòng)盤(pán)厚度h制動(dòng)盤(pán)的厚關(guān)系到制動(dòng)盤(pán)好壞和它工作時(shí)的溫升。為了使它的質(zhì)量不大，所以得制約制動(dòng)盤(pán)厚度。制動(dòng)盤(pán)能成實(shí)心的，但是為了通風(fēng)和散熱，需要在制動(dòng)盤(pán)的兩工作面之間弄出通風(fēng)孔道。一般，實(shí)心制動(dòng)盤(pán)厚度能選擇10mm-20mm；有通風(fēng)孔的制動(dòng)盤(pán)的兩工作面之間的尺寸厚度為20mm-50mm,但是一般用20mm-30mm的范圍。在本次畢設(shè)：前輪制動(dòng)器用通風(fēng)盤(pán)，選定厚度為h=24mm；后輪制動(dòng)盤(pán)采用實(shí)心盤(pán)，選定厚度為h=14mm（3）摩擦襯塊內(nèi)徑和外徑一般摩擦襯塊外徑與內(nèi)徑比的大小不大于1.5。如果它過(guò)

41、大，運(yùn)行時(shí)襯塊的外緣與內(nèi)側(cè)圓周速度差得多，會(huì)使磨損不均勻，而且它接觸的面積減轎小，從而導(dǎo)致制動(dòng)力矩變化范圍大。在本次設(shè)計(jì)中：取=123mm, =146mm（4）摩擦襯塊工作面積A 通常摩擦襯塊單位面積必須在轎車(chē)質(zhì)量面積比的1.6kg/-3.5kg/范圍，想到如今摩擦材料的愈來(lái)愈好，它的范圍可以變大些。本次畢設(shè)用的是半金屬材料，它的摩擦系數(shù)要比其他材料好。所以選定前輪制動(dòng)器摩擦襯塊工作面積100 ，后輪制動(dòng)器摩擦襯塊工作為100 。4.7 本章小結(jié)通過(guò)計(jì)算盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩，制動(dòng)強(qiáng)度等相關(guān)參數(shù)，確定了轎車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器的直徑大小，以及摩擦襯塊的內(nèi)外徑大小。5 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1 摩擦襯塊的磨損

42、特性計(jì)算摩擦襯塊的損壞，和摩擦部位的材質(zhì)、表面粗糙度、工作溫度、工作壓力以及滑磨速率等有關(guān)系，所以在書(shū)面上要準(zhǔn)確算出損壞性能是很難的。但試驗(yàn)的結(jié)果表示，摩擦面的溫度、壓力、摩擦系數(shù)和表面粗糙度等會(huì)影響磨損的程度。轎車(chē)的剎車(chē)過(guò)程會(huì)將它的機(jī)械能變成熱量從而散發(fā)出來(lái)。在制動(dòng)強(qiáng)度為很大的緊急制動(dòng)中，制動(dòng)器承擔(dān)了大部分消除轎車(chē)動(dòng)力。這個(gè)時(shí)候因?yàn)樵谳^短時(shí)間內(nèi)大量熱來(lái)不及散到空氣中，使制動(dòng)器的溫度上升。這就是制動(dòng)器的能量負(fù)荷。比能量耗散率的計(jì)算。制動(dòng)器的能量負(fù)荷用它的比能量耗散率來(lái)評(píng)價(jià)。比能量耗散率又是單位功負(fù)荷或能量負(fù)荷，這個(gè)顯示了單位摩擦面積在單位時(shí)間內(nèi)耗散的能量，它的單位是。兩軸轎車(chē)的單個(gè)前后輪制動(dòng)器

43、的比能量耗散率是 （5.1）式中：汽車(chē)回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；汽車(chē)總質(zhì)量；，汽車(chē)制動(dòng)初速度與終速度，；計(jì)算時(shí)總商務(wù)車(chē)取=；制動(dòng)減速度，ms2，計(jì)算時(shí)取j=06g；制動(dòng)時(shí)間，；前輪和后輪制動(dòng)器摩擦襯塊面積；制動(dòng)力分配系數(shù)。在緊急制動(dòng)到時(shí)，并可近似地認(rèn)為，則有 ； （5.2）把個(gè)參數(shù)值代入上式得比能量耗散率太高會(huì)使摩擦襯塊快速損壞，還會(huì)使制動(dòng)盤(pán)產(chǎn)生裂紋。選定減速度j=0.6g，制動(dòng)初速度：式中t為100Km/h時(shí)的制動(dòng)時(shí)間，其值為4.728s。為前后制動(dòng)器摩擦襯片面積。=0.65，求得e1=1.10w/mm2，e2=0.59w/mm2，符合要求。5.2 制動(dòng)器的熱容量和溫升核算要校定制動(dòng)器的熱容量和溫升

44、： (mdcd+mhch)tL （5.3）式中：制動(dòng)盤(pán)的總質(zhì)量，是4.5Kg 制動(dòng)盤(pán)連接件的總質(zhì)量，是5.5kg 制動(dòng)盤(pán)比容熱，鋁合金的C=880 J/(kgK) 制動(dòng)盤(pán)連接件的比容熱； t制動(dòng)盤(pán)的溫升 轎車(chē)剎車(chē)時(shí)動(dòng)能變?yōu)榈臒崮芮昂筝喎謩e為 （5.4） （5.5）求得： L1=16608.33220.65= 3.74104J L2=16608.33220.35=2.02104J所以：L=L1+L2=5.76104J 式中 汽車(chē)質(zhì)量，為1660Kg 汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的初速度 轎車(chē)制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)，指定為0.65核算： (mdcd+mhch)t=4.5880+5.548215=8.90104J L=

45、5.76104J故，滿(mǎn)足以下條件： (mdcd+mhch)tL5.3 盤(pán)式制動(dòng)器制動(dòng)力矩的計(jì)算 假如制動(dòng)襯塊的表面和制動(dòng)盤(pán)接觸良好，而且每個(gè)地方的單位壓力分布得平均，得 （5.6）式中：摩擦系數(shù)，取值0.4；N單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)施加的壓緊力R作用半徑我們選定的扇形摩擦襯塊，它的徑向尺寸不至于過(guò)大，計(jì)算平均半徑是 （5.7）式中：，摩擦襯塊內(nèi)徑，外徑。（R1=123mm;R2=146mm）在一個(gè)單元面積為RdR的部位上，求得摩擦力力矩為，其中為摩擦襯塊和制動(dòng)盤(pán)之間的單位壓力，那么單邊制動(dòng)塊在制動(dòng)盤(pán)上的制動(dòng)力矩是單邊摩擦襯塊在制動(dòng)盤(pán)的摩擦力是得有效半徑為令，則有：=134.8mm 因，故。當(dāng)，。當(dāng)

46、它的值過(guò)小，也稱(chēng)作扇形的徑向?qū)挾忍髸r(shí)，表面在不同半徑處的滑磨速度相差太大，損壞會(huì)不平均。本次設(shè)計(jì)取有效半徑為135mm。5.4 駐車(chē)制動(dòng)計(jì)算轎車(chē)在上坡時(shí)的受力圖如下所示。由此可以求出轎車(chē)上坡停止的車(chē)輪附著力是：以此類(lèi)推可得出轎車(chē)下坡停駐時(shí)后面車(chē)輪的附著力是：圖 5.4 轎車(chē)在斜坡上停止時(shí)的受力圖依據(jù)后面車(chē)輪附著力和制動(dòng)力相同的條件可以得出轎車(chē)在斜坡上停駐時(shí)的坡度極限傾角為，如下解出轎車(chē)在斜坡上會(huì)有的極限上坡路傾角是： （5.8）在本設(shè)計(jì)中： 解出轎車(chē)在斜坡上會(huì)有的極限下坡路傾角是： (5.9)在本設(shè)計(jì)中： 給出的要求是轎車(chē)的最大駐坡度大于16%20%(9.111.3），滿(mǎn)足畢設(shè)要求。5.5

47、本章小結(jié)主要校核了摩擦襯塊和制動(dòng)器由于摩擦產(chǎn)生的熱量符不符合要求，以及計(jì)算了最大爬坡度。6 制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)6.1 制動(dòng)盤(pán)制動(dòng)盤(pán)通常用珠光體的鑄鐵制作，或者用添加等相關(guān)元素的合金鑄鐵制作。它的結(jié)構(gòu)樣式有平板形和禮貌形。制動(dòng)盤(pán)在運(yùn)作時(shí)不僅要受著摩擦塊給的法向力和切向力，還要受著熱負(fù)荷。要提高冷卻的效用，鉗盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)盤(pán)得要鑄成中間有徑向通風(fēng)槽的雙層盤(pán)，這么做能地提高散熱面積，降低溫升在20%-30%左右，這樣的話(huà)制動(dòng)盤(pán)的厚度增加。制動(dòng)盤(pán)運(yùn)作的表面要干凈平滑，生產(chǎn)要嚴(yán)格制約表面的跳動(dòng)量，兩邊表面的平行度和制動(dòng)盤(pán)的不平衡量的大小。參考表6.1。表5.1 轎車(chē)制動(dòng)盤(pán)工作表面跳動(dòng)量等數(shù)據(jù)車(chē)的種類(lèi) 工作表面跳動(dòng)量/mm 兩邊表面的不平行度/mm 靜不平衡量/N.cm奧迪、紅旗 0.03 0.01 0.5云雀 0.05