某轎車浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與分析【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含6張CAD圖紙帶任務(wù)書(shū)+開(kāi)題報(bào)告+中期報(bào)告+答辯ppt+外文翻譯】-clsj23

某轎車浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與分析【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含6張CAD圖紙帶任務(wù)書(shū)+開(kāi)題報(bào)告+中期報(bào)告+答辯ppt+外文翻譯】-clsj23

某轎車浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與分析

某轎車制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與分析

摘要：汽車制動(dòng)系統(tǒng)與行車安全和停車安全息息相關(guān)，是汽車底盤的重要組成部分。尤其是盤式制動(dòng)器，在現(xiàn)在的轎車上應(yīng)用越來(lái)越廣泛，以前受制于制造成本，影響了盤式制動(dòng)器的廣泛應(yīng)用，隨著轎車需求量的大幅增加，盤式制動(dòng)器的需求量更大，所以本文的選題及設(shè)計(jì)需要結(jié)合市場(chǎng)實(shí)際，并與工程需要相結(jié)合，這對(duì)于設(shè)計(jì)轎車盤式制動(dòng)器非常重要。

    這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是以轎車的盤式制動(dòng)器為研究對(duì)象，概括了轎車制動(dòng)器的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀，指出了研究的目的和意義。首先，對(duì)盤式制動(dòng)器和鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了分析比較。本文設(shè)計(jì)的是浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器。然后，對(duì)盤式制動(dòng)器的主要參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)選，并且對(duì)制動(dòng)器進(jìn)行了校核計(jì)算，最后對(duì)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了CAD制圖。

關(guān)鍵詞：制動(dòng)系統(tǒng)；盤式制動(dòng)器；制動(dòng)效能；制動(dòng)力

The design and analysis of the car brake

Abstract：The car brake system is related to the safety of driving and parking, is an important part of the car chassis. In particular, disc brakes, in the current application of the car more and more widely, previously subject to manufacturing costs, affecting the wide range of disc brakes, with a substantial increase in the demand for cars, disc brakes greater demand, This is an urgent need for disc brakes better design and optimization design, so this topic and design combined with the actual market, combined with engineering needs, how to design a good car disc brake is very important.

  The graduation design is based on the disc brake of the car as the research object, summarizes the domestic and international status of the car brake, pointed out the purpose and significance of the study. Firstly, the structural characteristics of disc brakes and drum brakes are analyzed and compared. The design of this paper is designed as floating clamp disc brake. Then, the main parameters of the disc brake are designed, and the brake is checked and calculated. Finally, the structure of the brake is CAD drawing.

Keywords：The braking system; Disc brake; The braking effectiveness; Braking force

目  錄

摘要I

AbstractII

1 緒論 1

1.1 制動(dòng)系統(tǒng)的基本概念 1

1.2 制動(dòng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 2

1.3  課題主要內(nèi)容 4

1.4  課題研究方案 5

2 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式選擇 6

2.1 鼓式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)介 6

2.2 浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器 7

2.3 該轎車制動(dòng)器結(jié)構(gòu)的最終選擇 9

3  制動(dòng)器主要參數(shù)及其選擇 10

3.1  制動(dòng)過(guò)程受力分析 10

3.2  同步附著系數(shù) 14

3.3 盤式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定 15

4 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 17

4.1 摩擦襯塊的磨損特性計(jì)算 17

4.1.1 比能量耗散率 17

4.1.2  比滑磨功 18

4.2  制動(dòng)器的熱容量和溫升核算 18

4.3 盤式制動(dòng)器制動(dòng)力矩的計(jì)算 19

5 制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22

5.1  制動(dòng)盤 22

5.2  制動(dòng)鉗 22

5.3  制動(dòng)塊 24

5.4  摩擦材料 24

5.5  制動(dòng)輪缸 26

5.6制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇 26

6 結(jié)論 29

參考文獻(xiàn) 30

致謝 31

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制動(dòng)器裝配圖.dwg

制動(dòng)摩擦片總成.dwg

制動(dòng)盤.dwg

制動(dòng)系統(tǒng)示意圖.dwg

制動(dòng)鉗.dwg

制動(dòng)鉗支架.dwg

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盤式制動(dòng)器外文翻譯.doc

某轎車制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與分析 摘要 ： 汽車制動(dòng)系統(tǒng)與行車安全和停車安全息息相關(guān)，是汽車底盤的重要組成部分 。尤其是盤式制動(dòng)器，在現(xiàn)在的轎車上應(yīng)用越來(lái)越廣泛，以前受制于制造成本，影響了盤式制動(dòng)器的廣泛應(yīng)用，隨著轎車需求量的大幅增加，盤式制動(dòng)器的需求量更大，所以本文的選題及設(shè)計(jì) 需要 結(jié)合市場(chǎng)實(shí)際， 并與工程需要相結(jié)合 ， 這對(duì)于 設(shè)計(jì)轎車盤式制動(dòng)器非常重要。 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是以轎車的盤式制動(dòng)器為研究對(duì)象，概括了轎車制動(dòng)器的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀，指出了研究的目的和意義。首先，對(duì)盤式制動(dòng)器和鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了分析比較。本文設(shè)計(jì)的是浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器。 然后，對(duì)盤式制動(dòng)器的主要參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)選 ，并且對(duì) 制動(dòng)器進(jìn)行 了校核計(jì)算 ， 最后對(duì) 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了 圖。 關(guān)鍵詞 ： 制動(dòng)系統(tǒng)；盤式制動(dòng)器；制動(dòng)效能；制動(dòng)力 he of is to of is an of In in of to of a in is an so to a is is on of as of of of of is as of is of AD 錄 摘要 ...........................................................................................................................................未定義書(shū)簽。 .................................................................................................................................未定義書(shū)簽。 目錄 ........................................................................................................................................未定義書(shū)簽。 1 緒論 ........................................................................................................................................ 1 動(dòng)系統(tǒng)的基本概念 ......................................................................................................... 1 動(dòng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 ............................................................................................................. 2 課題主要內(nèi)容 ................................................................................................................... 4 課題研究方案 ................................................................................................................... 5 2 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式選擇 ........................................................................................................ 6 式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)介 ................................................................................................. 6 動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器 ............................................................................................................. 7 轎車制動(dòng)器結(jié)構(gòu)的最終選擇 ......................................................................................... 8 3 制動(dòng)器主要參數(shù)及其選擇 ................................................................................................ 10 制動(dòng)過(guò)程受力分析 ......................................................................................................... 10 同步附著系數(shù) ................................................................................................................. 14 式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定 ........................................................................................... 15 4 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 .............................................................................................................. 17 擦襯塊的磨損特性計(jì)算 ............................................................................................... 17 能量耗散率 ................................................................................................................ 17 比滑磨功 ...................................................................................................................... 18 制動(dòng)器的熱容量和溫升核算 ......................................................................................... 18 式制動(dòng)器制動(dòng)力矩的計(jì)算 ........................................................................................... 19 5 制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .......................................................................................... 22 制動(dòng)盤 ............................................................................................................................. 22 制動(dòng)鉗 ............................................................................................................................. 22 制動(dòng)塊 ............................................................................................................................. 24 摩擦材料 ......................................................................................................................... 24 制動(dòng)輪缸 ......................................................................................................................... 25 動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇 ........................................................................................ 26 6 結(jié)論 ...................................................................................................................................... 29 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................. 30 致謝 .......................................................................................................................................... 31 1 1 緒論 動(dòng)系統(tǒng)的基本概念 制動(dòng)系的作用是使汽車在行駛過(guò)程中 停 車 ， 并使停止的汽車在原地不會(huì)隨便移動(dòng) 。這 是駐車制動(dòng)器 發(fā)揮 的 作用 [1]。為了保證行駛安全，汽車上必須裝有制動(dòng)系，駕駛員根據(jù)實(shí)際路況和自身情況，對(duì)汽車進(jìn)行必要的制動(dòng)。 每輛車都有一個(gè)行車制動(dòng)系統(tǒng)和一個(gè)駐車制動(dòng)系統(tǒng)，前者用于汽車行駛，減速或停止，通常稱為腳踏制動(dòng)器 。后者應(yīng)用 于 停止的汽車 上使其 保持 靜止 ，是通常 意義上 所說(shuō)的手剎。 圖 車制動(dòng)系組成 1 2 3 4 5 6 7 8 9 制動(dòng)主缸； 1011 12 13 2 制動(dòng)的過(guò)程中需要?jiǎng)恿?，根?jù)提供動(dòng)力來(lái)劃分，包括人力制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)、伺服制動(dòng)。人力制動(dòng)是依靠 駕駛員肌體 來(lái)制動(dòng)汽車 ； 完全靠由發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)化而成的氣壓或液壓形式的勢(shì)能進(jìn)行制動(dòng)的系統(tǒng)稱為制動(dòng)系統(tǒng) 。兩者都有的則是伺服制動(dòng)。 制動(dòng)系關(guān)乎行車安全，關(guān)乎汽車駕駛?cè)藛T和乘客的生命財(cái)產(chǎn)安全，對(duì)汽車制動(dòng)系的設(shè)計(jì)研究必須考慮到制動(dòng)系的安全可靠，再考慮到汽車的動(dòng)力性能及經(jīng)濟(jì)性能。在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須都要考慮到。 動(dòng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 制動(dòng)系有盤式和鼓式之分，盤式制動(dòng)的制造成本更高，鼓式制動(dòng)要相對(duì)便宜，從使用壽命來(lái)看，盤式制動(dòng)壽命要長(zhǎng)一些。維護(hù)和保養(yǎng)方便 [2]。 在制動(dòng)的過(guò)程中，由于摩擦生熱，會(huì)產(chǎn)生很高的溫度，隨著新材料的制造技術(shù)發(fā)展，在制動(dòng)系上可以采用一些新材料，盤式制動(dòng)器可以采用這些材料提高工作過(guò)程中的散熱性能，而鼓式制動(dòng)器由于不容易散熱， 發(fā)展受到了一定的限制。 汽車制動(dòng)器未來(lái)的發(fā)展很快 ， 尤其是盤式制動(dòng)器 [3]。 其發(fā)展會(huì)非常迅速 ，在大型載貨汽車上，為了增加制動(dòng)力， 通常 采用雙盤式制動(dòng)器。通常手剎安裝在后輪上，利用手剎來(lái)控制拉線，從而帶動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，推動(dòng)制動(dòng)蹄片張開(kāi)，形成制動(dòng)力。以后制動(dòng)器的發(fā)展趨勢(shì)將是在盤式制動(dòng)器中加裝鼓式制動(dòng)，把兩者功能有機(jī)的結(jié)合在一起，簡(jiǎn)化零部件的結(jié)構(gòu)。 我國(guó)汽車工業(yè)起步較晚，制動(dòng)系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)與世界先進(jìn)制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)還有一定的差距，雖然在某些技術(shù)上取得了一定成果，但究其過(guò)程大體都是引進(jìn)技術(shù)、仿制、改進(jìn)，最后有所收獲。個(gè) 別實(shí)力比較 雄厚的企業(yè)，雖然有自己獨(dú)立的研發(fā)機(jī)構(gòu) 。 但都處于發(fā)展的初期 [4]。隨著近幾年汽車設(shè)計(jì)技術(shù)的進(jìn)步，三維設(shè)計(jì)軟件以及分析軟件的快速發(fā)展和應(yīng)用，在設(shè)計(jì)分析方面的差距正在逐漸縮小，只是受到加工精度的影響，例如制動(dòng)盤的表面粗糙度如何能夠滿足符合國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，另外受到加工工藝的影響，制動(dòng)器的加工工藝較復(fù)雜，尤其是盤式制動(dòng)器的加工要比鼓式制動(dòng)器更為復(fù)雜，加工步驟較多，對(duì)熟練操作機(jī)械設(shè)備的技術(shù)工人的素質(zhì)要求較高，如何能夠熟練的操作機(jī)床設(shè)備，加工出達(dá)到國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)及其行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制動(dòng)器，滿足國(guó)內(nèi)自主品牌汽車的需要，也 是國(guó)內(nèi)自主品牌汽車能夠走出國(guó)門，與國(guó)外汽車能夠競(jìng)爭(zhēng)的必不可少的一環(huán)。 同時(shí) ,內(nèi)燃機(jī)轎車設(shè)計(jì)與國(guó)外相比還有一定的差距 ,這主要由于我國(guó)轎車設(shè)計(jì)研發(fā)的時(shí)間較晚，起步時(shí)起點(diǎn)較低，加上制造設(shè)備的落后 ， 所以我們需要團(tuán)結(jié)進(jìn)取以求共同發(fā) 3 展 [5]。汽車研發(fā)關(guān)鍵技術(shù)需要高質(zhì)量的人才 ,通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了大批有著獨(dú)立自主自學(xué)及研發(fā)能力的實(shí)踐應(yīng)用型人才，并且通過(guò)設(shè)計(jì)結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，這些人才 通過(guò) 培養(yǎng) 進(jìn)入中國(guó)的汽車工業(yè)市場(chǎng)，由此促進(jìn)了汽車工業(yè)技術(shù)的發(fā)展。完善的產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)了人才的完美配置以及汽車市場(chǎng)的繁榮發(fā)展。學(xué)生們?cè)趯?shí)踐中學(xué)習(xí)到了學(xué)校中 比較難以得到的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)及解決問(wèn)題的能力，在理論設(shè)計(jì)方面也掌握了 件， 件以及 際的焊接、定位、機(jī)加工技能等等。這不僅一定程度上促進(jìn)了學(xué)生的就業(yè)能力。另外也為中國(guó)建立汽車工業(yè)強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)作出了突出的貢獻(xiàn) [6]。 但是在對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的分析上，國(guó)外對(duì)于制動(dòng)盤與剎車片的熱力耦合仿真以及制動(dòng)熱分析方面仍較國(guó)內(nèi)更為深入，并且在設(shè)計(jì)過(guò)程中，國(guó)外 轎車 設(shè)計(jì)過(guò)程 中對(duì)內(nèi)部零件進(jìn)行同向 選擇比較，縱向進(jìn)行了同一 種型號(hào) 近些年車輛的參數(shù)及性能對(duì)比。這里正是我們國(guó)內(nèi) 轎車 進(jìn)步的空間所在，在分析和仿真上的進(jìn)步可 以讓我們更加完善整車的制動(dòng)性能，橫向縱向的比較可以讓我們更加清楚我們的實(shí)力所處的水平 。 讓我們對(duì)自己有更加清晰的認(rèn)識(shí) [7]。 在制動(dòng)器內(nèi)部采用新型摩擦材料一直是制動(dòng)器設(shè)計(jì)研究的重點(diǎn)，很多高校和科研機(jī)構(gòu)在這方面取得了很多成就，比如西安理工大學(xué)采用劍麻作為增強(qiáng)纖維，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及其行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，包括摩擦系數(shù)、硬度、散熱性能、韌性等，另外有些科研機(jī)構(gòu)使用水鎂石作摩擦材料，導(dǎo)熱性能更好，制動(dòng)的過(guò)程中噪音更小，質(zhì)量更輕，采用這些新材料作為摩擦材料，提高摩擦散熱性。增加制動(dòng)力矩將是未來(lái)發(fā)展方向 [8]。 同時(shí)經(jīng)過(guò)文獻(xiàn) 的學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)到了轎車制動(dòng)器在設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題 ，在相關(guān)文獻(xiàn)的閱讀后， 發(fā)現(xiàn)在設(shè)計(jì)過(guò)程中 暴露出一些問(wèn)題。首先，在制動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)選擇以及計(jì)算中，國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì) 仍是基于汽車處于理想狀態(tài)，計(jì)算所需參數(shù)的時(shí)候默認(rèn)前后輪配重不發(fā)生變化，實(shí)際上由于 轎車 在駕駛過(guò)程中的動(dòng)作以及 轎車 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中汽油的消耗，整車的質(zhì)心高度，質(zhì)心相對(duì)整車相對(duì)中心的位置都在時(shí)刻發(fā)生著變化 ，車內(nèi)乘坐人員的質(zhì)量變化，乘坐人員的多少都會(huì)影響到轎車質(zhì)心得高低，另外輪胎的氣壓、轎車通過(guò)不平整的路況以及整車懸架質(zhì)量的好壞，都會(huì)導(dǎo)致整車的質(zhì)心高度發(fā)生變化，但是如果按照理想 的情況來(lái)做設(shè)計(jì)計(jì)算，或多或少存在設(shè)計(jì)方面的誤差，但是誤差必須要在許可范圍內(nèi) 。 在制動(dòng)盤及剎車片這一摩擦副的 分析計(jì)算 上，我們同樣存在著問(wèn)題。制動(dòng)效能在冷車以及制動(dòng)系頻繁工作不同工況下的制動(dòng)效能相差甚大，尤其是作為 中高檔轎車 的制動(dòng)盤，在高強(qiáng)度制動(dòng)過(guò)程中發(fā)熱量巨大， 不同的制動(dòng)初速度，轎車經(jīng)過(guò)不同的路況，不同 4 的行駛工況對(duì)制動(dòng)盤及剎車片之間的制動(dòng)效能差別較大，可以說(shuō)轎車在制動(dòng)過(guò)程中，影響制動(dòng)效能的因素非常多，剎車片的磨損情況，是否在許可范圍之內(nèi)，剎車盤采用什么材料，都會(huì)對(duì)制動(dòng)效能產(chǎn)生較大的影響。 對(duì)待不同工況下應(yīng)該進(jìn)行 不同的 分析計(jì)算 ，以及熱分析，制動(dòng)盤的瞬態(tài)熱分析在于檢驗(yàn)其在一次高強(qiáng)度制動(dòng)下能否符合要求，而制動(dòng)效能的穩(wěn)定性則更為重要。 所以對(duì)于制動(dòng)盤高強(qiáng)度制動(dòng)下的 的熱分 析 以及疲勞分析 就十分有必要。 除此之外，制動(dòng)裝置向著電子化、信息化的方向發(fā)展 [9]。大部分轎車的制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)能量依靠液壓能，大部分貨車的制動(dòng)系統(tǒng)依靠依靠氣壓能，以后將向著電制動(dòng)的方向發(fā)展，這就需要制動(dòng)系 統(tǒng)控制單元，為了進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，制動(dòng)系統(tǒng)的控制單元將和汽車其它電控單元融合一起，便于數(shù)據(jù)的傳輸和共享，但是這需要汽車工業(yè)的快速發(fā)展。依賴于機(jī)械制造、電子信息、物理化學(xué)等技術(shù)快速發(fā)展 [10]。 這些新興技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用 ，將 有效 提高 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的 可靠性 。 題主要內(nèi)容 題目簡(jiǎn)介： 汽車空載時(shí)的總質(zhì)量（ :880； 汽車滿載時(shí)的總質(zhì)量（ :1255. 空、滿載時(shí)的軸荷分配（ 前軸負(fù)荷空載： 軸負(fù)荷 空 載： 軸負(fù)荷 滿 載： 554 后軸負(fù)荷滿載： 701 最高車速（帶手 動(dòng)變速器）（ km/h)： 130 車輪滾動(dòng)半徑 ( 215 軸距 （ 2340 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)參數(shù)如上，但還需要滿足以下要求： 1）具有足夠的制動(dòng)效能。 2）工作可靠。 3）制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定。 4）防止制動(dòng)器進(jìn)水。 5）散熱良好。 6）具有剎車助力，方向能夠根據(jù)駕駛員的意圖和目的來(lái)調(diào)整 [11]。 5 7）制動(dòng)時(shí)， 汽 車的振動(dòng)和噪聲較小，當(dāng)剎車片摩擦?xí)r會(huì)產(chǎn)生石棉纖維，新材料將用于避免有害物質(zhì)的產(chǎn)生。 8）摩擦襯片應(yīng)有足夠的使用壽命。 9）由于剎車片和剎車盤之間的摩擦，還有其他摩擦表面之間的摩擦，當(dāng)出現(xiàn)磨損間隙時(shí)，能夠自動(dòng)調(diào)整間隙。 10）當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)的零部件出現(xiàn)問(wèn)題故障時(shí)，能夠在儀表盤上顯示報(bào)警燈，提示駕駛員，就近處理汽車故障情況。 題研究方案 1）首先選擇制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案，比較多種制動(dòng)器結(jié)構(gòu)，做出最適合工程需要的選擇。 2）設(shè)計(jì)制動(dòng)系的主要參數(shù)。 3）制動(dòng)器的設(shè)計(jì)和計(jì)算。 4）主要零部件設(shè)計(jì)計(jì)算。 5） 進(jìn)行制動(dòng)器結(jié)構(gòu)的校核 。 6）最后繪制制動(dòng)器的零部件圖，通過(guò)總布置圖顯示零部件之間的相對(duì)位置。 6 2 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式選擇 式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)介 鼓式制動(dòng)器出現(xiàn)要比盤式制動(dòng)器要早很多 [12]?，F(xiàn)在很多轎車、貨車、客車依然采用鼓式制動(dòng)器，有內(nèi)張型和外束型之分，外束型制動(dòng)器曾經(jīng)應(yīng)用在中央制動(dòng)器，現(xiàn)在的汽車大多沒(méi)有中央制動(dòng)器，應(yīng)用很少，這里不再介紹。所以通常意義的鼓式制動(dòng)器指的是內(nèi)張型。這種類型的制動(dòng)器都具有摩擦副。即采用圓弧形摩擦蹄片 [13]。 鼓式制動(dòng)器按蹄的類型分為： 圖 式制動(dòng)器簡(jiǎn)圖 （ a）領(lǐng)從蹄式；（ b）領(lǐng)從蹄式；（ c）雙領(lǐng)蹄式；（ 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 a） (b)所示， 先要區(qū)分開(kāi)領(lǐng)蹄和從蹄，假如汽車前進(jìn)的方向是正方向，蹄片 1 和蹄片 2 的分別對(duì)應(yīng)領(lǐng)蹄和從蹄，在倒車的時(shí)候，領(lǐng)從蹄的方向則會(huì)相反，領(lǐng)蹄相當(dāng)于增力，從蹄相當(dāng)于減力，這種制動(dòng)蹄片的分布方式在現(xiàn)在的汽車還有很廣泛的應(yīng)用，制動(dòng)時(shí)制動(dòng)力矩穩(wěn)定且較大，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，制造廠在制造的時(shí)候，造價(jià)較低，很方便的安裝駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在大部分的貨車由于負(fù)載過(guò)重，運(yùn)輸?shù)呢浳镙^重，依然采用這種類型的制動(dòng)器，而且在轎車的后輪，需要的制動(dòng)力矩比較大的情況下，也采用這種類型的制動(dòng)器。 7 （ 2） 雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 這種類型制動(dòng)器在汽車行駛過(guò)程中，制動(dòng)蹄片都是沿著某一方向，在倒車的時(shí)候，沿著另一個(gè)方向，如圖 2.1(c)所示 ，制動(dòng)蹄片需要活塞來(lái)作為動(dòng)力，活塞處于活塞腔中，在活塞腔里充滿液壓油，安裝在制動(dòng)底板上面，這種類型制動(dòng)時(shí)候，向前行駛的制動(dòng)力矩和效能性能優(yōu)良，倒車時(shí)效能明顯降低，一般很少應(yīng)用在載貨汽車上，而應(yīng)用在部分的中高級(jí)轎車上。 （ 3） 雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 如圖 d） 當(dāng)制動(dòng)鼓 雙向作用 時(shí)，兩制動(dòng)助均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器則稱為雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。它也屬于平衡式制動(dòng)器。 正是因?yàn)?雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器在汽車 行進(jìn)的過(guò)程中制動(dòng)性能不變，因此廣泛 應(yīng)用 于中、輕型載貨汽車 以及 部分轎車的前、后車輪 。 但用作后輪制動(dòng)器時(shí)，則需另設(shè)中央制動(dòng)器用于駐車制動(dòng) [14]。 （ 4） 單向增力式制動(dòng)器 各個(gè)零部件的組成機(jī)構(gòu)的安裝位置如圖 e），通過(guò)受力分析，另個(gè)制動(dòng)蹄片的受力不同，一個(gè)受力大，一個(gè)受力小，因此不平衡，這種類型在向前行駛中制動(dòng)力矩及其效能非常好，在倒車行駛時(shí)，制動(dòng)力矩及其效能最差，考慮到倒車制動(dòng)情況，所以只在一些部分輕型貨車上作為制動(dòng)器所用。 （ 5） 雙向增力式制動(dòng)器 如圖 f） ，制動(dòng)器的制動(dòng)力比單向增力式更大，由于采用了雙活塞 ，加上制動(dòng)踏板對(duì)制動(dòng)力的放大作用，活塞對(duì)制動(dòng)力的放大作用，這種類型的制動(dòng)力成倍的增加，為了把行車制動(dòng)和駐車制動(dòng)有機(jī)的結(jié)合在一起，它們共用一個(gè)制動(dòng)器，駐車制動(dòng)因?yàn)橹苿?dòng)的時(shí)間比較短，產(chǎn)生的熱量并不多，在制動(dòng)的過(guò)程中并不會(huì)產(chǎn)生高溫。所以對(duì)散熱性能要求并不是太高 [15]。 動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器 浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器主要由制動(dòng)鉗體、制動(dòng)鉗支架、摩擦制動(dòng)塊總成、制動(dòng)盤組成 [16]。 制動(dòng)鉗的內(nèi)側(cè)安裝有油缸，里面充滿液壓油，導(dǎo)向銷能夠在軸向做直線滑動(dòng)，存在一定的摩擦力，通過(guò)在油缸內(nèi)部的液壓力推動(dòng)導(dǎo)向銷運(yùn)動(dòng)，它們都用耐磨材料制作而成。在制動(dòng)盤的內(nèi)板上有卡槽，用于安裝制動(dòng)塊。 8 圖 制動(dòng)時(shí)，如圖 2夠表示出盤式制動(dòng)器的工作原理，從工作原理可以分析出制動(dòng)器的工作過(guò)程。駕駛員踩下制動(dòng)踏板，通過(guò)杠桿的作用，第一次擴(kuò)大制動(dòng)踏板力，液壓油在制動(dòng)踏 板力作用下，推動(dòng)活塞腔中液壓油，由于液壓油不可壓縮，從較大容積流入到較小容積內(nèi)部，促使制動(dòng)力第二次放大制動(dòng)力。促使制動(dòng)盤緊緊夾住制動(dòng)盤 [17]。 目前來(lái)說(shuō)，盤式制動(dòng)器的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，在家用車領(lǐng)域基本已經(jīng)代替鼓式制動(dòng)器成為標(biāo)準(zhǔn)配置。 盤式制動(dòng)器具有以下優(yōu)點(diǎn)： （ 1）制動(dòng)過(guò)程穩(wěn)定。盤式制動(dòng)器制動(dòng)時(shí)，其制動(dòng)效能變化穩(wěn)定，對(duì)摩擦系數(shù)要求較低，而且其制動(dòng)盤相對(duì)于鼓式制動(dòng)器散熱性能好，溫度、水的敏感性不高。有利于高速制動(dòng)或者長(zhǎng)時(shí)間制動(dòng)時(shí)制動(dòng)性能的穩(wěn)定。 （ 2） 盤式制動(dòng)器相對(duì)于鼓式制動(dòng)器尺寸小、質(zhì)量小、散熱良好 。 （ 3）盤式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩穩(wěn)定，而鼓式制動(dòng)器則平衡性能不好。 （ 4）盤式制動(dòng)器因其制動(dòng)盤散熱面積大，并且?guī)в猩峥?，故長(zhǎng)時(shí)間制動(dòng)時(shí)熱穩(wěn)定性能較鼓式制動(dòng)器而言比較好，所需的制動(dòng)力也小于鼓式。 （ 5）制動(dòng)力和車速?zèng)]有明顯的關(guān)系。 汽車在制動(dòng)時(shí)，利用剎車片和制動(dòng)盤之間的摩擦，將汽車行駛的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能從車輪散失掉。轎車由于行駛速度要比客車和貨車高很多，制動(dòng)時(shí)候要考慮到熱能的盡快散失，鼓式制動(dòng)由于跟空氣的接觸面積小，雖然制動(dòng)力矩比較大，但是散熱效果差，如 9 果遇到長(zhǎng)時(shí)間制動(dòng)，或者是行駛在較長(zhǎng)的下坡路面上，則會(huì)導(dǎo)致鼓式制動(dòng)器熱穩(wěn)定性較差，不能很好的散熱，嚴(yán)重的情況導(dǎo)致剎車失靈。但是，盤式制動(dòng)器也有一定的缺點(diǎn)，由于制動(dòng)摩擦表面較小，為了提高制動(dòng)摩擦力，必須增加液壓力，這就需要采用較大的放大倍數(shù)的液壓裝置，這樣會(huì)制造成本的增加。為了減少制造成本， 很多自主品牌和合資品牌轎車采用前輪盤式制動(dòng)器，前輪由于承受的載荷較大，尤其對(duì)于前驅(qū)轎車，發(fā)動(dòng)機(jī)和變速器以及傳動(dòng)裝置都在汽車前部，需要前輪的制動(dòng)力很大，而后輪制動(dòng)力要求不是很高，后輪承受的制動(dòng)載荷也較小，往往采用鼓式制動(dòng)器。隨著現(xiàn)在對(duì)轎車需求量增加，批量化生產(chǎn)盤式制動(dòng)器，生產(chǎn)成本降低，很多中高檔轎車開(kāi)始采用全盤式制動(dòng)器。 盤式制動(dòng)器有通風(fēng)盤和普通盤之分。普通盤采用實(shí)心盤，制造加工方便，對(duì)表面粗糙度和加工精度要求較低，而通風(fēng)盤采用空心盤，加工精度要求相對(duì)較高，制造工藝要比實(shí)心盤加工復(fù)雜，但是散熱效果更好，制動(dòng)效能更加穩(wěn)定可靠，大大減少了駕駛員對(duì)剎車失靈的擔(dān)心，所以本文前輪采用浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器，有效增加散熱， 所以當(dāng)轎車前后輪都采用盤式制動(dòng)器時(shí) ，可以 提高制動(dòng)時(shí)穩(wěn)定性和安全性，其中制動(dòng)盤選擇通風(fēng)盤。 10 3 制動(dòng)器主要參數(shù)及其選擇 本章的主要內(nèi)容為從汽車?yán)碚摷捌囋O(shè)計(jì)的知識(shí)中來(lái)進(jìn)行轎車制動(dòng)過(guò)程中平面力學(xué)的分析，通過(guò)平面力學(xué)分析來(lái)確定 所需要的前后制動(dòng)過(guò)程中地面作用力的分配，主要參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算情況。 在這里先給出該轎車的整車參數(shù)： 汽車空載時(shí)的總質(zhì)量（ :880； 汽車滿載時(shí)的總質(zhì)量（ :1255. 空、滿載時(shí)的軸荷分配（ 前軸負(fù)荷空載： 軸負(fù)荷空載： 軸負(fù)荷滿載： 554 后軸負(fù)荷滿載： 701 最高車速（帶手動(dòng)變速器）（ km/h)： 130 車輪滾動(dòng)半徑 ( 215 軸距（ 2340 動(dòng)過(guò)程受力分析 圖 3展示的是所設(shè)計(jì)轎車的地面受力狀態(tài)，我們基于測(cè)量所得整車的參數(shù)對(duì)轎車進(jìn)行平面靜力學(xué)分析，并且我們對(duì)于其影響較小的滾動(dòng)阻力，風(fēng)阻以及轎車車輪旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的慣性力都不計(jì)入相關(guān)計(jì)算。其中 法向反力。 軸荷分配 比 指的是汽車的前輪及后輪分別承載的質(zhì)量比例。 由于 前輪對(duì)地面的重力作用 與地面 產(chǎn)生等大的相互作用力，正是這個(gè)作用影響到了汽車制動(dòng)過(guò)程中的摩擦力大小。汽車在高強(qiáng)度制動(dòng)工況下承受很大的制動(dòng) 減 速度，這時(shí)引起的制動(dòng)載荷轉(zhuǎn)移使前后輪承載的重量產(chǎn)生變化，重新分配前后輪承載的重力。 根據(jù)以上受力分析可以得出 轎車前后輪 配重比為 后 輪占 45%同時(shí) 前 輪 為 55%。 11 圖 車平面力學(xué)分析 12x b x G φ??(1122對(duì)后輪接地點(diǎn)取力矩： (前輪接地點(diǎn)取力矩： (3.5) (所以解方程組得： ((根據(jù)實(shí)際需要在路面不同的情況下，汽車制動(dòng)時(shí)制動(dòng)器能都提供足夠的制動(dòng)力 。 此gZ ?1gZ ?2(1 ??(2 ?? 12 時(shí) 并且 。由于前后軸 所產(chǎn)生的重力對(duì)汽車 前輪 以 及后輪的反向作用力 集中 作用在輪胎上， 對(duì)應(yīng)的關(guān)系為 : ( 動(dòng)時(shí)地面對(duì)前、后輪法向反作用力的變化 由上圖 3們分析得到 制動(dòng)過(guò)程中不同的制動(dòng)強(qiáng)度產(chǎn)生不同的制動(dòng)減速度，而由此影響到的制動(dòng)過(guò)程中的前后輪的重力產(chǎn)生的反作用力變化也十分明顯。由圖 3繪制的前后軸反作用力曲線，可以得到制動(dòng)減速度增大會(huì)導(dǎo)致軸荷分配的變化變得十分明顯，我們初步選定的附著條件系數(shù)為 由圖中我們可以觀察到該路面系數(shù)下前輪的重力達(dá)到了 1800N。 當(dāng)達(dá)到地面最佳附著條件，減速度達(dá)到 7m/，由于重心前移，前軸承擔(dān)總車重的 )(21?????? 13 圖 同制動(dòng)強(qiáng)度下的前后軸荷分配 前輪重力的作用力達(dá)到了達(dá)到了整車質(zhì)量的近乎 60%。在該路面系數(shù)條件下可以看到我們要求的前輪及后輪分別達(dá)到了同時(shí)達(dá)到輪胎抱死要求，該情況下我們可以判斷轎車達(dá)到了較好的制動(dòng)性能，對(duì)路面附著條件以及制動(dòng)過(guò)程中的側(cè)滑控制做的比較到位。我們繪制前輪與后輪制動(dòng)器產(chǎn)生的制動(dòng)力 和滑移率的關(guān)系曲線， 可以 將其稱作我們需要的前輪及后輪地面反力的分布曲線。制動(dòng)過(guò)程中要求最好前后車輛同時(shí)達(dá)到自己的最大附著性能達(dá)到車輪抱死的狀態(tài)時(shí)的要求可以總結(jié)為 前后輪分別進(jìn)入自己的力矩平衡即制動(dòng) 力達(dá)到了附著條件并且前后輪的制動(dòng)力的總和達(dá)到附著條件總和。 (根據(jù)汽車?yán)碚撝嘘P(guān)于制動(dòng)過(guò)程中的附著條件分析，以及方程式轎車的整車參數(shù)，我們繪制了方程式轎車前后輪同時(shí)達(dá)到最大附著條件的情形下的前后輪法向反作用力曲線 我們稱這條曲線為轎車的 I 曲線。 14 圖 曲線 我們定義一個(gè)參數(shù)來(lái)表達(dá)總的制動(dòng)力中其中一個(gè)軸所承載的制動(dòng)力（前輪較大的制動(dòng)力）所占的比例，將這個(gè)參數(shù)表示為整車制動(dòng)力分配情況用符號(hào) β 表示。 1μμ中，1μ 12μ μ μF F F??。 0 0 7 1 2 ??? 12 1μμF βF β? ?(1 2 5 5 9 8 0 7 8 6 0 9 3. . ? ? ? 由圖看出，前制動(dòng)力約 制動(dòng)力約 步附著系數(shù) 1) 當(dāng) 時(shí)：在制動(dòng)時(shí)，前輪將優(yōu)先于后輪 抱死 ，車輛 將無(wú)法轉(zhuǎn)向 。 2) 當(dāng) 時(shí)：制動(dòng)過(guò)程中后輪會(huì)優(yōu)先于前輪抱死，過(guò)程中汽車處于危險(xiǎn)工況，后軸易發(fā)生側(cè)滑而危及安全。 15 3) 當(dāng) 時(shí)：制動(dòng)過(guò)程中車輛前后輪理論上同時(shí)抱死，是比較理想的制動(dòng)工況 (經(jīng)過(guò)實(shí)際的汽車實(shí)驗(yàn)，在路面附著系數(shù)為 的道路上進(jìn)行制動(dòng)測(cè)試時(shí)，車輛停止過(guò)程中的最大加速度為取決于路面附著條件所決定的最大減速度 [9]。同時(shí)，在其他路面上有著不同的附著條件的情形下，制動(dòng)過(guò)程并不能按照我們的預(yù)期進(jìn)行，這就 是我們所要得到的 結(jié)論，要想充分利用到地面的附著條件進(jìn)行制動(dòng)過(guò)程，必須要求我們的制動(dòng)分析過(guò)程中使用的附著條件與實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的附著條件相同或相當(dāng)。通過(guò)分析所采用的輪胎以及路面附著條件 [10]，將同步附著條件初步的定為 式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定 （ 1）制動(dòng)盤直徑 D 制動(dòng)盤直徑 D 應(yīng)該合理選擇，制動(dòng)盤的直徑變大，因?yàn)槭芰γ娣e變大，則會(huì)導(dǎo)致夾緊力減小，制動(dòng)盤的直徑變小，因?yàn)槭芰γ娣e變小，則會(huì)導(dǎo)致夾緊力變大。 因此在選取時(shí)應(yīng)選取最佳值 。 在本設(shè)計(jì)中： 7 9 % 7 9 % 1 4 2 5 . 4 2 4 8 . 9 ~ 2 8 0 . 9 m m? ? ? ? ?取 D=278 （ 2）制動(dòng)盤厚度 h 制動(dòng)盤厚度 h 關(guān)系到制動(dòng)時(shí)的散熱性，制動(dòng)盤的厚度變大，則會(huì)導(dǎo)致散熱困難，但是制動(dòng)盤的強(qiáng)度和剛度變大，質(zhì)量也相應(yīng)變大。制動(dòng)盤的厚度變小，則會(huì)導(dǎo)致更容易散熱，制動(dòng)盤的質(zhì)量相應(yīng)減小，強(qiáng)度和剛度變小，所以制動(dòng)盤的厚度應(yīng)該綜合考慮散熱性能、制動(dòng)盤的質(zhì)量、強(qiáng)度和剛度等影響 等 因素。具有通風(fēng)孔道的制動(dòng)盤的厚度取為20本設(shè)計(jì)取厚度 h=25 （ 3）摩擦襯塊內(nèi)半徑1們的比值不大于 本設(shè)計(jì)中 ,根據(jù)制動(dòng)盤直徑可確定磨成襯塊外徑2R=134 （ 4） 摩擦襯快工作面積 A 整車的工作總面積介于 間，工作面積 A 是拿整車的總質(zhì)量除以工作總面積。 則 21660 4 7 4 ~ 1 0 3 71 . 6 ~ 3 . 5 1 . 6 ~ 3 . 5mA c m??? ? 16 單個(gè)摩擦襯塊的工作面積 'A 為 2'24 7 4 ~ 1 0 3 7 5 9 . 3 ~ 1 2 9 . 78c m?? 由以上計(jì)算得，取單個(gè)摩擦襯塊的工作面積 '260A 。 （ 5） 摩擦襯塊所對(duì)的圓心角 ? 由1' 2 22()2A R R???得 1'2 2 2 222 2 6 0 1 0 0 1 . 2 21 3 4 9 0A r a ?? ? ???則 1 8 0 1 . 2 2 1 8 0703 . 1 4 o?????? ? ? 17 4 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 擦襯塊的磨損特性計(jì)算 由于 摩擦襯片 在 制動(dòng)時(shí) 會(huì)經(jīng)常出現(xiàn) 摩擦 的情況 ， 因此會(huì) 有一定的磨損量。摩擦的磨損量受多種因素影響，例如表面的加工精度，表面的過(guò)于粗糙，則會(huì)導(dǎo)致摩擦過(guò)程中出現(xiàn)磨損現(xiàn)象嚴(yán)重，制動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)噪聲，還受到溫度的影響，溫度越高，摩擦襯片的摩擦系數(shù)則會(huì)出現(xiàn)變化，制動(dòng)力矩則會(huì)相應(yīng)變化，還有摩擦襯片的壓力和相對(duì)滑模速度，壓力越大，相應(yīng)的磨損量變大，所以要定量的計(jì)算出摩擦襯片的磨損特性。 能量耗散率 比能量耗散率又稱為單位功負(fù)荷或能量負(fù)荷，它表示單位摩擦面積在單位時(shí)間內(nèi)耗散的能量，其單位為 2/ 221211221222()122()1 ( 1 )22v v ?? ?? ??????? ????（ j 1 ??式中： ? —— 汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)； 汽車總質(zhì)量； 1v 計(jì)算時(shí) 為初速度 取 1v =100 /km h ? j —— 制動(dòng)減速度， m／ 算時(shí)取 j=0． 6g； t —— 制動(dòng)時(shí)間， s ； A —— 制動(dòng)器襯片 (襯塊 )的摩擦面積；（ 260A ） ? —— 制動(dòng)力分配系數(shù)。 在緊急制動(dòng)到 02 ?v 時(shí)，并可近似地認(rèn)為 1?? ，則有 ?1211 221a? ； )1(2212212 ??? a （ 把個(gè)參數(shù)值代入上式得 12 2 7 . 8 4 . 7 2 8 ( )0 . 6 9 . 8 ? ?? 18 2 2 21111 1 1 2 5 5 2 7 8 0 6 9 1 1 82 2 2 2 4 7 2 8 3 0 0 1 0 0. . . / W m ? ? ?? ? ?2 2 21221 1 1 2 5 5 2 7 81 1 0 6 9 0 5 72 2 2 2 4 7 2 8 2 8 0 1 0 0.( ) ( . ) . / W m ? ? ? ? ?? ? ?取同樣的1v和 j 時(shí)，比能量 的 耗散率 應(yīng)該 以不大于 。在計(jì)算的時(shí)候，應(yīng)該給這些變量先賦值，確保極限情況下能夠符合要求。當(dāng) 速度不同的時(shí)候 ，制動(dòng)時(shí)間也會(huì)不同 。12,在設(shè)計(jì)確定之后，面積就確定了。? ，求得 21 2 /e W m m? ， 22 0 . 9 7 /e W m m? ，符合要求。 滑磨功 磨損和熱的性能指標(biāo)有相應(yīng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，把汽車行駛到最高的初速度，至停車時(shí)速度為 0，這個(gè)階段單位面積的滑磨功，即比滑磨功 2m a ????? （ 式中： 汽車總質(zhì)量， 汽車最高制動(dòng)車速， m/s A?—— 車輪制動(dòng)器各襯塊的總摩擦面積， 2??—— 許用比滑磨功，對(duì)轎車取 221 0 0 0 / 1 5 0 0 / c m J c m?? ???可求得： 2 21 2 5 5 2 7 . 8 8 3 5 . 9 7 /2 5 8 0???? c m，滿足要求。 動(dòng)器的熱容量和溫升核算 制動(dòng)器的熱容量和溫升 應(yīng) 符合以下條件： ? ?d d h hm c m c t L??（ 式中： 各制動(dòng)盤的總質(zhì)量 為 4 與各制動(dòng)盤 所連接 金屬總質(zhì)量，為 5 制動(dòng)盤材料的比容熱，對(duì)鑄鐵 C=482J/()； 與制動(dòng)盤相連的受熱金屬件的比容熱； t —— 制動(dòng)盤的溫升； L —— 取決于前后軸制動(dòng)力分配比例，并按前、后制動(dòng)力的分配比率分配給 19 前后、制動(dòng)器，即 21 2 （ 22 (1 )2?? （ 求得： 2 418 . 3 31 2 5 5 0 . 6 9 3 1 0 ( )2? ? ? ? ? 428 . 3 31 2 5 5 0 . 3 1 1 . 3 5 1 0 ( )2? ? ? ? ? 所以： 412 3 1 . 3 5 4 . 3 5 1 0 ( )? ? ? ? ? ?L L L 汽車滿載總質(zhì)量，為 1255Kg 汽車制動(dòng)時(shí)的初速 度 核算： ? ? 4( 4 8 8 0 5 4 8 2 ) 1 5 8 . 9 0 1 0 ( )d d h hm c m c t J? ? ? ? ? ? ? ?0L?? 故，滿足以下條件： ? ?d d h hm c m c t L??式制動(dòng)器制動(dòng)力矩的計(jì)算 圖 如圖 4示，根據(jù)圖中的標(biāo)注的已知條件，則盤式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩為 f 2? （ 式中： f —— 摩擦系數(shù)，取值 N—— 單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤的壓緊力 20 R—— 作用半徑，取為 133 圖 算鉗盤式制動(dòng)器制動(dòng)半徑 用圖 盤式制動(dòng)器廣泛采用 扇形摩擦襯塊 ， 其 安裝方便，便于通風(fēng)，如圖 4示，平均半徑為 3221541102 21 ????? ( 式中： 1R ， 2R —— 扇形摩擦襯塊的內(nèi)半徑和外半徑。（129 0 1 3 4R m m R m m??；） 根據(jù)圖 任一單元面積 d 上的摩擦力對(duì)制動(dòng)盤中心的力矩為? ，單側(cè)制動(dòng)塊作用于制動(dòng)盤上的制動(dòng)力矩為 ???? )(322 31322121 df q R ??? ? ?? ( 單側(cè)襯塊給予制動(dòng)盤的總摩擦力為 ???? )( 212221 df q R ??? ? ?? （ 得有效半徑為 )2]()(1[34322 212212121223132 ???????（ 21，則有：)1(1[342???=133 （ 因 121 ?? 1)1( 2 ?? R ?。當(dāng) 21 ， 1?m ，R ?。 21 如果 m 過(guò)小 ,扇形 制動(dòng)塊 寬度過(guò)大 ,力不平衡 ,各力 分布不同 ,磨損不會(huì)均勻 ,所以單位壓力分布不一致 ,為了制動(dòng)安全 ,m 不能過(guò)大 也不能 g’v’b’b 過(guò)小。本次設(shè)計(jì)取有效半徑為112 22 5 制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 動(dòng)盤 制動(dòng)盤可采用的制造材料較多，比如鑄鐵或者是陶瓷材料。一般用鑄鐵材料，添加,動(dòng)盤在制動(dòng)時(shí)候，由于制動(dòng)時(shí)汽車行駛速度不同，速度較大時(shí)，承受的制動(dòng)載荷更大，速度較低時(shí)，承受的制動(dòng)載荷較小。這些載荷可以分解為水平方向和垂直方向的作用力。制動(dòng)盤的表面粗糙度要求很低，加工精度要求較高，表面圓跳動(dòng)量要求很低，參考表 5 表 車制動(dòng)盤表面的端面跳動(dòng)、平行度和不平衡度 車型 表面跳動(dòng)量 /側(cè)表面的不平行度 /不平衡量 /迪、紅旗 ? 雀 ? 拓 ? 文選用的材料為合金鑄鐵，前通風(fēng)盤，后實(shí)心盤。 圖 帽形制動(dòng)盤 動(dòng)鉗 確定了平面力學(xué)所需要的參數(shù)之后，我們要選取適當(dāng)?shù)闹苿?dòng)零部件尺寸來(lái)配合我們的制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行制動(dòng)。為了計(jì)算得到我們所需要的最大制動(dòng)力以及最高的路面附著條件，我們?cè)诜抡娣治鲋卸x了一種剎車狀態(tài)。初速度為 20 m/s 采用高強(qiáng)度制動(dòng)，在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到最大制動(dòng)強(qiáng)度。 23 圖 動(dòng)器油壓建立過(guò)程 圖 5知：制動(dòng)時(shí) ， 前輪制動(dòng)器油壓 為 輪制動(dòng)器油壓 為 其中工作的制動(dòng)零部件分別為產(chǎn)生將踏板力轉(zhuǎn)變稱制動(dòng)管路壓力的制動(dòng)主缸，主要參數(shù)為工作的活塞直徑，以及將制動(dòng)系統(tǒng)壓力分別轉(zhuǎn)變?yōu)榍昂筝喼苿?dòng)力矩來(lái)阻礙車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)卡鉗，其主要參數(shù)為工作活塞直徑 公式中制動(dòng)器制動(dòng)力為 制動(dòng)轉(zhuǎn)矩由制動(dòng)器產(chǎn)生的阻力作用在制動(dòng)盤有效直徑處獲得 ， R 為輪胎半徑。 對(duì)輪中心取矩得制動(dòng)盤有效加緊力對(duì)盤取矩 =地面制動(dòng)力對(duì)輪取矩。 x b b F D? ? ?（ 制動(dòng)卡鉗夾緊力作用在指定面積上的壓強(qiáng) =卡鉗產(chǎn)生的液壓。 22242n π d π dF p p? ? ?（ 制動(dòng)器的有效制動(dòng)力由制動(dòng)器有效壓緊力確定。 2 F? （ 卡鉗尺寸計(jì)算過(guò)程： 1 2 5 5 9 8 0 7 8 6 0 9 3. . m g φ N? ? ? ? ? （ 當(dāng)以 7m/減速度制動(dòng)時(shí) : 1 0 7 1 2 5 8 6 0 9 3 6 1 3 4 1. . .x b x ? ? ? （ 1 1 1 0 7 1 2 5 8 6 0 9 3 2 4 7 5 2( ) ( . ) . .x b x ? ? ? ? ?（ 24 211 22 2x b b m n m mπ F D μ ? ? ? ? ? ? ? （ 前后制動(dòng)力由制動(dòng)力分配系數(shù)確定。 將數(shù)據(jù)代入公式可求得 1 2 8 4 3.d 前輪卡鉗計(jì)算過(guò)程可得后輪卡鉗尺寸2 2 3 6 4.d m m?。 動(dòng)塊 制動(dòng)塊的作用是給活塞運(yùn)動(dòng)提供作用其表面的力，通常是由一個(gè)摩擦襯和一個(gè)背板組成，襯塊的形狀多樣，可以是扇形，或者是其他形狀，以扇形的居多。當(dāng)轎車行駛遇到緊急情況，駕駛員踩下制動(dòng)踏板，通過(guò)液壓油作用在活塞上，應(yīng)該能夠使活塞和大部分的制動(dòng)塊表面相接觸，否則由于受力不平衡，導(dǎo)致制動(dòng)塊出現(xiàn)翹曲變形，而且還會(huì)出現(xiàn)不同程度的振動(dòng)和噪聲。為了避免上述情況的發(fā)生，通常在兩者之間涂有減振墊，當(dāng)活塞的作用力作用在制動(dòng)塊表面時(shí)，能夠起到一定的緩沖作用，為了提高制動(dòng)時(shí)的行車安全性能，在盤式制動(dòng)器還安裝有報(bào)警裝置，當(dāng)制動(dòng)塊磨損到一定的 程度時(shí)，提醒駕駛員盡快更換摩擦襯片。本次設(shè)計(jì)取襯塊厚度 14也是制動(dòng)塊的厚度，并且有隔熱減震墊， 可以 有效減少制動(dòng)時(shí) 所產(chǎn)生 的振動(dòng) 以及 噪聲， 同時(shí) 安裝有 警報(bào) 裝置。 擦材料 制動(dòng)時(shí)，摩擦材料的好壞關(guān)系到制動(dòng)力矩的大小和熱穩(wěn)定性。不同的摩擦材料具有不同的摩擦系數(shù)，在制動(dòng)時(shí)，因?yàn)槟Σ磷饔玫拇嬖冢瑴囟葧?huì)急劇上升，當(dāng)上升到一