某中級(jí)轎車(chē)前輪制動(dòng)器設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文】【汽車(chē)專業(yè)】

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1、 摘要 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目： 某中級(jí)轎車(chē)前輪制動(dòng)器設(shè)計(jì) 專 業(yè)： 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 日 期： 2013 年 5 月 摘要 摘要 本設(shè)計(jì)的 題目 為某中級(jí)轎車(chē)前輪制動(dòng)器設(shè)計(jì) ， 本設(shè)計(jì)選用前輪盤(pán)式制動(dòng)盤(pán)式制動(dòng)器分為 定鉗盤(pán)式和浮鉗盤(pán)式。 在充分了解制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)及工作原理的基礎(chǔ)上借助多方面的資料進(jìn)行 設(shè)計(jì) 、論證再選定相關(guān)參數(shù)并進(jìn)行計(jì)算確定 具體參數(shù)如下 ： 制動(dòng)力分配 ； 前軸制動(dòng)力 Fu1=4486.3 N 后軸制動(dòng)力 Fu2=9405.2 N 同步附著系數(shù) ；0=0.7 制動(dòng)器效能因數(shù) ； k=0.6 制動(dòng)力矩 ： 制動(dòng)力矩是制動(dòng)器

2、產(chǎn)生的，迫使汽車(chē)減速或停止的阻力矩， 由 該車(chē)所能遇到的最大附著系數(shù) ；制動(dòng)強(qiáng)度 q；車(chē)輪有效半徑 er ；汽車(chē)滿載質(zhì)量G；汽車(chē)軸距 L； 通過(guò)計(jì)算得出： 前輪的制動(dòng)力矩為 Mu1=1358.15 Nm 后輪制動(dòng)力矩 Mu2=497.2 Nm 由以上參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算 確定主要 零部件 尺寸和制造材料 最后對(duì) 制動(dòng)系統(tǒng)性能要求 進(jìn)行 校核 ， 并用 solidworks 三維軟件 繪制出制動(dòng)器零件的零件模型和制動(dòng)器裝 配 模型 。 關(guān)鍵詞 ： 制動(dòng)性能 solidworks 盤(pán)式制動(dòng)器 摘要 Abstract The topic of this design for the design of

3、the front wheel brake a intermediate car,this design selects the front disc brakedisc brake caliper disc is divided into fixed and floating caliper.On the basis of understanding the structure and working principle of the brake,with various materials to design,demonstrate the selected parameters and

4、the calculation to determine the specific parameters are as follows: The braking force distribution；front axle braking force Fu1=4486.3 Nthe rear axle braking force Fu2=9045.2 N. The synchronous adhesion coefficient: 0=0.7 Brake effiency factor:k=0.6 Brake torque:Brake torque is generated by the bra

5、ke, torque force car to slow down or stop,maximum adhesion coefficient can meet the vehicle ；severity of braking q； the effective radius re；The car loaded with quality G；the vehicle wheelbase L；calculation the front wheel brake toeque Mu1=1358.15 Nm,the rear wheel brake toeque Mu2=497.2 Nm The desig

6、n calculation of main parts size and material from the above parameters,the brake system performance requirements of applications,and use SolidWorks software to draw the parts of 3D model and the brake brake parts model. Keywords： braking performance solidworks disc brake 目錄 目 錄 第一章緒論 . 1 1.1 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

7、的意義 . 1 1.2 制動(dòng)器的發(fā)展歷程 . 1 1.3 國(guó)內(nèi)汽車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器的應(yīng)用 . 2 1.4 國(guó)外汽車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器的應(yīng)用 . 3 1.5 目前制動(dòng)器的發(fā)展現(xiàn)狀 . 5 第二章 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)原則 .11 2.1 汽車(chē)制動(dòng)系功用及分類(lèi) .11 2.2 盤(pán)式制動(dòng)器的分類(lèi)與介紹 .11 2.3 盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)與工作原理 . 14 2.4 制動(dòng)器設(shè)計(jì)的一般原則 . 15 2.4.1 制動(dòng)效能 . 16 2.4.2 制動(dòng)效能穩(wěn)定性 . 16 2.4.3 制動(dòng)間隙調(diào)整簡(jiǎn)便性 . 16 2.4.4 制動(dòng)器的尺寸及質(zhì)量 . 16 2.4.5 噪音的減輕 . 17 第三章 制動(dòng)器設(shè)計(jì) . 18 3.1

8、 主要設(shè)計(jì)參數(shù) . 18 3.2 盤(pán)式制動(dòng)器主要元件 . 18 3.2.1 制動(dòng)盤(pán) . 18 3.2.2 制動(dòng)塊 . 20 3.2.3 制動(dòng)鉗 . 21 3.2.4 襯塊報(bào)警裝置設(shè)計(jì) . 22 3.2.5 摩擦材料 . 22 3.2.6 制動(dòng)器間隙及調(diào)整 . 22 3.3 制動(dòng)器制動(dòng)力分配分析 . 23 3.4 同步附著系數(shù)的選取 . 23 3.5 制動(dòng)器效能因數(shù) . 23 3.6 制動(dòng)器制動(dòng)力矩的計(jì)算 . 23 3.7 制動(dòng)系統(tǒng)性能要求 . 23 3.7.1 制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的方向穩(wěn)定性的要求 . 26 3.7.2 制動(dòng)減速度的要求 . 26 3.7.3 制動(dòng)距離的要求 . 26 目錄 3.7.4

9、 制動(dòng)力矩的要求 . 26 3.7.5 對(duì)車(chē)輪制動(dòng)器的比能量耗散率的要求 . 27 3.7.6 對(duì)比摩擦力的要求 . 27 3.7.7 對(duì)熱流密度的要求 . 27 3.7.8 對(duì)襯塊吸收功率的要求 . 27 3.7.9 對(duì)平均摩擦力的要求 . 27 3.7.10 行車(chē)制動(dòng)至少有兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)器的管路 . 28 3.7.11 防止水和污泥進(jìn)入制動(dòng)器工作表面 . 28 3.7.12 要求制動(dòng)能力的熱穩(wěn)定性好 . 28 3.7.13 操縱輕便 . 28 3.7.14 緊急制動(dòng)時(shí)踏板力的計(jì)算 . 28 3.7.15 制動(dòng)踏板行程的計(jì)算 . 29 3.7.16 其他 . 29 3.8 摩擦襯片的磨損特性

10、 . 29 第四章 校核 . 32 4.1 制動(dòng)器的熱容量和溫升的核算 . 32 4.2.1 制動(dòng)盤(pán)的技術(shù)要求 . 33 4.2.2 制動(dòng)鉗技術(shù)總成要求 . 33 4.2.3 前輪輪轂總成技術(shù)要求 . 33 結(jié)論 . 35 參考文獻(xiàn) . .36 致謝 . . 38 知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 . .39 獨(dú)創(chuàng)性聲明 .40 附錄： . .41 1、總裝 配模型 2、各零件模型 3、總裝配模型爆炸視圖 緒論 1 第一章 緒論 1.1 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 汽車(chē)是現(xiàn)代交通工具中用的最多最普遍也是最方便的交通運(yùn)輸工具。汽車(chē)制動(dòng)系是汽車(chē)底盤(pán)上的一個(gè)重要系統(tǒng)他是制約汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的裝置。而制動(dòng)器又是制動(dòng)系統(tǒng)中直接作用制約汽車(chē)

11、運(yùn)動(dòng)的一個(gè)關(guān)鍵裝置是汽車(chē)上最重要的安全件。汽車(chē)的制動(dòng)性能直接影響汽車(chē)的行駛安全性。隨著公路業(yè)的發(fā)展和車(chē)流密度的日益增大人們對(duì)安全性、可靠性要求越來(lái)越高為保證人身和車(chē)輛安全、必須為汽車(chē)配備十分可靠的制動(dòng)系統(tǒng)。 通過(guò)查閱相關(guān)的資料運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)進(jìn)行部件 的設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使其達(dá)到以下要求：具有足夠的制動(dòng)效能以保證汽車(chē)的安全性；同時(shí)在材料的選擇上應(yīng)盡量采用對(duì)人體無(wú)害的材料 1。 1.2 制動(dòng)器的發(fā)展歷程 制動(dòng)器分車(chē)輪制動(dòng)器和中央制動(dòng)器兩種后者制動(dòng)傳動(dòng)軸或變速器輸出軸。由于中央制動(dòng)器在應(yīng)急制動(dòng)時(shí)容易造成傳動(dòng)軸超載現(xiàn)在大多數(shù)車(chē)在后輪制動(dòng)器上附加手動(dòng)機(jī)械式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使之兼起駐車(chē)制動(dòng)和應(yīng)急制動(dòng)時(shí)

12、用 2。 從耗散能量的方式分制動(dòng)器有摩擦式液力式電磁式和渦流式。 迄今為止人們已經(jīng)把全息照相、激光多普勒分析、有限元分析以及試驗(yàn)?zāi)B(tài)技術(shù)等引入到制動(dòng)器的振 動(dòng)和噪聲研究中并取得了大量的成果。全息照相技術(shù)向人們展示了制動(dòng)過(guò)程中振動(dòng)的真實(shí)形態(tài) ；有限 元 及模態(tài)分析的統(tǒng)一使得建立與實(shí)際相符合的振動(dòng)的數(shù)學(xué)模型成為了可能這些都對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析提供了便利。 在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分析、綜合和預(yù)測(cè)時(shí)需要給出系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。此時(shí)實(shí)際系統(tǒng)可能尚未完成或者處十經(jīng)濟(jì)性、安全性等因素的考慮無(wú)法通過(guò)試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證往往需要借助于系統(tǒng)仿真來(lái)實(shí)現(xiàn)這一要求。所謂系統(tǒng)仿真是指利用計(jì)算機(jī)來(lái)運(yùn)行仿真模型模仿實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及隨時(shí)間變化

13、的過(guò)程并通過(guò)對(duì)仿真運(yùn)行過(guò)程的觀察和統(tǒng)計(jì)得出被仿真系統(tǒng)的仿真輸出參數(shù)和基本特 性以此來(lái)推斷和估計(jì)實(shí)際系統(tǒng)的真實(shí)參數(shù)和真實(shí)性能。 采用仿真方法研究汽車(chē)的各項(xiàng)性能時(shí)需對(duì)汽車(chē)作適當(dāng)?shù)暮?jiǎn)化然后應(yīng)用簡(jiǎn)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 化模型進(jìn)行計(jì)算分析。隨著簡(jiǎn)化程度的不同必然會(huì)使計(jì)算結(jié)果與實(shí)際情況之間存在不同程度的偏差。由于汽車(chē)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng) ， 其整車(chē)、零部件以及各總成的運(yùn)動(dòng)模型和力學(xué)模型相當(dāng)復(fù)雜對(duì)這些模型進(jìn)行分析計(jì)算同時(shí)要保證一定的精度所需要的工作量是很大的在很大程度上受到了計(jì)算機(jī)處理能力的限制。 隨著計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)的處理能力有了突飛猛進(jìn)的提高因此使得計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)越來(lái)越多地用于汽車(chē)的研究開(kāi)

14、發(fā)和設(shè)計(jì)制造 中。近年來(lái)虛擬樣機(jī)技術(shù) (Virtual Prototype Technology)得到快速的發(fā)展采用虛擬樣機(jī)技術(shù)可以綜合考慮制動(dòng)器非線性法向載荷、粘滑作用、結(jié)構(gòu)等因素分析具體情況下制動(dòng)器振動(dòng)的主要誘因。虛擬樣機(jī)技術(shù)已成為解決工程問(wèn)題的一種快速、有效的手段 3。 1.3 國(guó)內(nèi)汽車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器的應(yīng)用 隨著我國(guó)汽車(chē)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展 ， 特別是轎車(chē)工業(yè)的發(fā)展 ， 合資企業(yè)的引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的進(jìn)入汽車(chē)上采應(yīng)用盤(pán)式制動(dòng)器配置才逐步在我國(guó)形成規(guī)模。特別是在提高整車(chē)性能、保障安全、提高乘車(chē)者的舒適性滿足人們不斷提高的生活物質(zhì)需求、改善生活環(huán)境等方面都發(fā)揮了很大的作用。 (1) 在轎車(chē)、微型車(chē)、輕卡

15、、 SUV及皮卡方面：在從經(jīng)濟(jì)與實(shí)用的角度出發(fā)一般采用了混合的制動(dòng)形式即前車(chē)輪盤(pán)式制動(dòng)后車(chē)輪鼓式制動(dòng)。因轎車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中由于慣性的作用前輪的負(fù)荷通常占汽車(chē)全部負(fù)荷的 70% 80%所以前輪制動(dòng)力要比后輪大。生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本就采用了前輪盤(pán)式制動(dòng)后輪鼓式制動(dòng)的混合匹配方式。采用前盤(pán)后鼓式混合制動(dòng)器這主要是出于成本上的考慮同時(shí)也是因?yàn)槠?chē)在緊急制動(dòng)時(shí)軸荷前移對(duì)前輪制動(dòng)性能的要求比較高這類(lèi)前制動(dòng)器主要以液壓盤(pán)式制動(dòng)器為主流采用液壓油作傳輸介 質(zhì)以液壓總泵為動(dòng)力源后制動(dòng)器以液壓式雙泵雙作用缸制動(dòng)蹄匹配。目前大部分轎車(chē) (中檔類(lèi)如夏利、吉利、神龍富康、上海華普、捷達(dá) )、微型車(chē)（長(zhǎng)安之星、昌河、豐田海

16、獅、天津華利、江鈴全順）、高端輕卡（東風(fēng)小霸王、江鈴、瑞風(fēng)、南京依維柯）、 SUV及皮卡（湖南長(zhǎng)豐、江鈴皮卡）等采用前盤(pán)后鼓式混合制動(dòng)器。 2004年我國(guó)共產(chǎn)此類(lèi)車(chē)計(jì) 110萬(wàn)輛以上。但隨著高速公路等級(jí)的提高乘車(chē)檔次的上升特別上國(guó)家安全法規(guī)的強(qiáng)制實(shí)施前后輪都用盤(pán)式制動(dòng)器是趨勢(shì)。 (2) 在大型客車(chē)方面 ： 氣壓盤(pán)式制動(dòng)器產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)性明顯可靠性總體良好具有創(chuàng)新性和技 術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的集成性。歐美國(guó)家自上世紀(jì) 90年代初開(kāi)始將盤(pán)式制動(dòng)器用于大型公交車(chē)。至 2000年盤(pán)式制動(dòng)器（前后制動(dòng)均為盤(pán)式）已經(jīng)成為歐美國(guó)家城市公交車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)配置。我國(guó)從 1997年開(kāi)始在大客車(chē)和載重車(chē)上推廣盤(pán)式制動(dòng)器及 ABS防抱死系

17、統(tǒng)因進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格太高主要用于高端產(chǎn)品。 2004年 7月 1日交通部強(qiáng)制在 7 12米高 型客車(chē)上 “必須 ”配備后國(guó)產(chǎn)盤(pán)式制動(dòng)器得以大行其道。北京公畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 交電車(chē)公司、上海公交、武漢公交、長(zhǎng)沙公交、深圳公交、廣州公交等公司都在使用為大客車(chē)匹配的氣壓盤(pán)式制動(dòng)器。生產(chǎn)廠家主要有：宇通公司 2004年產(chǎn) 20000多輛客車(chē)其中使用盤(pán)式制動(dòng)器的客車(chē)已占一半多；宇通公司自制底盤(pán)部份是由二汽在 EQ153前后橋基礎(chǔ)升級(jí)更改的每年有 10000多套。二汽東風(fēng)車(chē)橋用 EQ153前后橋改型匹配氣壓盤(pán)式制動(dòng)器的前后橋總成約占 6000套以上是宇通公司最大的氣壓盤(pán)式制動(dòng)器橋供應(yīng)商。宇通公司每年需在一

18、汽采客車(chē)底盤(pán) 3000多臺(tái)一汽客底2004年供了 2000多臺(tái)其中帶盤(pán)式制動(dòng)器占一半以上。如一汽客底采用 4E前轉(zhuǎn)向系統(tǒng)配置氣壓盤(pán)式制動(dòng)器前橋、 11噸 420后橋裝在 6100（ 10米）豪華客車(chē)上 ； 7噸盤(pán)式前橋與 13噸 435后橋配裝在 6120（ 12米） 豪華客車(chē)上等都是宇通公司市場(chǎng)前景較好利潤(rùn)附加值很高的車(chē)型。江蘇金龍客車(chē)的 7-9米高 型客車(chē)客車(chē)采用湖橋供帶盤(pán)式制動(dòng)器的車(chē)橋 2004年在 5500臺(tái)左右。廈門(mén)金龍客車(chē) 10-12米高 型客車(chē)以上客車(chē)、丹東黃?？蛙?chē) 10-12米高 型客車(chē)、安徽凱斯鮑爾等等國(guó)內(nèi)知名的大型廠家均已在批量生產(chǎn)帶盤(pán)式制動(dòng)器的高檔客車(chē)。 (3) 重型汽車(chē)

19、方面：作為重型汽車(chē)行業(yè)應(yīng)用型新技術(shù)氣壓盤(pán)式制動(dòng)器的已經(jīng)屬成熟產(chǎn)品目前具有廣泛應(yīng)用的前景。 2004年 3月紅巖公司率先在國(guó)內(nèi)重卡行業(yè)中完成了對(duì)氣壓盤(pán)式制動(dòng)器總成的開(kāi)發(fā)。 2005年元月份中國(guó)重汽卡車(chē) 事業(yè)部在提升和改進(jìn)卡車(chē)底盤(pán)的過(guò)程中在橋箱事業(yè)部配合下將 22.5英寸氣壓盤(pán)式制動(dòng)器成功“嫁接 ”到了重汽斯太爾重卡車(chē)前橋上。氣壓盤(pán)式制動(dòng)器在重汽斯太爾卡車(chē)前橋上的成功 “嫁接 ”解決了令整車(chē)廠及用戶困擾已久的傳統(tǒng)鼓式制動(dòng)器制動(dòng)嘯叫、頻繁制動(dòng)時(shí)制動(dòng)蹄片易磨損、雨天制動(dòng)效能降低等一系列問(wèn)題。氣壓盤(pán)式制動(dòng)器首次在斯太爾卡車(chē)前橋上的應(yīng)用也為今后開(kāi)發(fā)重汽高速卡車(chē)提供了經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)儲(chǔ)備。與此同時(shí)陜西重汽、北汽福

20、田、一汽解放、東風(fēng)公司、江淮汽車(chē)等國(guó)內(nèi)大型汽車(chē)廠均完成了盤(pán)式制動(dòng)器在重型汽車(chē)方面的前期型試試驗(yàn)及技術(shù)貯備工作盤(pán)式制動(dòng)器在 某些方面可以說(shuō)成為未來(lái)重卡制動(dòng)系統(tǒng)匹配發(fā)展的新趨勢(shì)。 1 4 國(guó)外汽車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器的應(yīng)用 國(guó)外汽車(chē)研發(fā)機(jī)構(gòu)經(jīng)過(guò)多年的研究和試驗(yàn)氣壓盤(pán)式制動(dòng)器在所有的主要性能方面都優(yōu)于傳統(tǒng)的鼓式制動(dòng)器并將其廣泛使用在新型的載重汽車(chē)上?，F(xiàn)在一些歐洲汽車(chē)公司制造的汽車(chē)上均已開(kāi)始大量使用氣壓盤(pán)式制動(dòng)器總成（這種氣壓盤(pán)式車(chē)輪制動(dòng)器裝配組裝在汽車(chē)的前后車(chē)橋總成上）。氣壓盤(pán)式制動(dòng)器與傳統(tǒng)的鼓式制動(dòng)器相比在制動(dòng)性能等方面的有明顯的優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 (1) 制動(dòng)力和安全性：在間斷制動(dòng)狀態(tài)下鼓式與盤(pán)

21、式制動(dòng)器的制動(dòng)能力相差不大。但 盤(pán)式制動(dòng)器在制動(dòng)響應(yīng)和制動(dòng)控制方面的表現(xiàn)更好一些。但在連續(xù)制動(dòng)過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 程中兩種制動(dòng)器的差別很大。在長(zhǎng)距離的坡路上駛下（如下山）盤(pán)式制動(dòng)器在固定的制動(dòng)壓力下完全不失去初始性能汽車(chē)能全程保持一定的速度行駛。相反裝有鼓式制動(dòng)器的汽車(chē)為保持速度須逐漸增加制動(dòng)壓力。持續(xù)制動(dòng)后在同等制動(dòng)壓力下盤(pán)式制動(dòng)器產(chǎn)生的制動(dòng)力只是略有下降而鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)力下降非常大這兩種制性動(dòng)器的安全因數(shù)有著很大的差別。 (2) 結(jié)構(gòu)和成本：盤(pán)式制動(dòng)器系統(tǒng)包括盤(pán)、襯墊、缸和卡鉗其零件數(shù)少于鼓式制動(dòng)器系統(tǒng)同類(lèi)車(chē)型相比其總成的總質(zhì)量比鼓式制動(dòng)器低 18%。 盤(pán)式制動(dòng)器總成可以作為一個(gè)完整

22、的部件送到車(chē)橋裝配線 。 此部件即包括了盤(pán)式制動(dòng)器的所有零件。這樣就有一個(gè)特別的優(yōu)越性就是可以把所有機(jī)械功能預(yù)調(diào)好的、經(jīng)過(guò)試驗(yàn)的裝置提供給用戶因而產(chǎn)品的責(zé)任有了明確規(guī)定。 (3) 維修保養(yǎng)：盤(pán)式制動(dòng)器的整套操作機(jī)構(gòu)密封在外殼中經(jīng)潤(rùn)滑以延長(zhǎng)其壽命。所以盤(pán)式制動(dòng)器幾乎是無(wú)需維修的維修主要是更換磨損零件即襯墊和盤(pán)。而且更換襯墊所需的時(shí)間也比更換鼓式制動(dòng)器材套所需的時(shí)間少 80%。這意味著不僅可以節(jié)省維修成本還能大大縮短非運(yùn)營(yíng)時(shí)間。 (4) 電子制動(dòng)控制系統(tǒng)（ EBS）：盤(pán)式制動(dòng)器由于采 用簡(jiǎn)單且相當(dāng)成熟的操作機(jī)構(gòu)因而具有特別高的效率。其提供的制動(dòng)靈敏性使 EBS系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)一些強(qiáng)而有效的控制作用用以

23、縮短制動(dòng)距離提高車(chē)輛的穩(wěn)定性和磨損率。盤(pán)式制動(dòng)器在響應(yīng)方面的特性表現(xiàn)在每個(gè)車(chē)輪制動(dòng)相差很小每個(gè)車(chē)軸的左右車(chē)輪之間的磨損分配均勻。 長(zhǎng)期以來(lái)獨(dú)霸重卡汽車(chē)制動(dòng)器領(lǐng)域的鼓式制動(dòng)器 自從 1996年戴 克裝有Schmitz公司制造的盤(pán)式制動(dòng)器的奔馳重卡（ Actros）貨車(chē)問(wèn)世以來(lái)受到了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)已面臨被淘汰的危險(xiǎn)。盤(pán)式制動(dòng)器以重量輕、磨損小、便于維修的特點(diǎn)聞名于世。為了降低自重和經(jīng)營(yíng)成本盤(pán)式制動(dòng)器不僅用于主 車(chē)的前、后橋上而且也裝配于掛車(chē)車(chē)橋。 2000年國(guó)外裝配盤(pán)式制功器的車(chē)橋已占到了所有車(chē)橋總成的一半以上。 盤(pán)式制動(dòng)器經(jīng)過(guò)這幾年的不斷開(kāi)發(fā)不斷改進(jìn)發(fā)展非常迅猛。各大公司除在原有轎車(chē)用液壓盤(pán)式制動(dòng)器

24、有較大的發(fā)展外更注重在中、重汽車(chē)領(lǐng)域開(kāi)發(fā)氣壓盤(pán)式制動(dòng)器。 1) 博世 (Bosch)公司制造出了 16、 17.5、 19.5、 22.5盤(pán)式制動(dòng)器系列產(chǎn)品。 2) 世界著名的（ Wabco）制動(dòng)器制造公司開(kāi)發(fā)出了 19.5盤(pán)式制動(dòng)器 PAN 19-1。 3) 瑞典著名哈蒂克斯（ Haldex）公司現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出了 17.5、 19.5和 22.5三種規(guī)格的盤(pán)式制動(dòng)器奔馳公司的車(chē)橋也安裝了 Haldex公司的制動(dòng)鉗。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 4) 柯樂(lè)爾（ Knorr）公司研制出了 19.5、 22.5盤(pán)式制動(dòng)器。還開(kāi)發(fā)出了 種有齒的盤(pán)式制動(dòng)器它是通過(guò)另 個(gè)有齒的裝置與輪轂連接這種帶齒的制動(dòng)盤(pán) 2

25、001年初已批量生產(chǎn)提供給 DAF裝在新開(kāi)發(fā)的 CF系列汽車(chē)上。 5) 德國(guó) BPW還與 Knorr公司合作研制出新的 19.5、 22.5盤(pán)式制動(dòng)器它的固定制動(dòng)鉗是從側(cè)面用螺栓連接改變了一貫軸向用螺栓連接的方式。固定制動(dòng)鉗螺栓采用全長(zhǎng)螺紋。該盤(pán)式制動(dòng)器重量減輕 8 10kg。 6) 阿文美馳公司制造出了 16、 17.5、 19.5、 22.5盤(pán)式制動(dòng)器。 7) 盧卡斯（ Lucoss）制動(dòng)器有限公司制造出了 15.5、 16、 17.5盤(pán)式制動(dòng)器（該公司現(xiàn)已被 Wabco制動(dòng)器制造公司購(gòu)買(mǎi)）。 經(jīng)過(guò)幾十年來(lái)的發(fā)展生產(chǎn)氣（液）壓盤(pán)式制動(dòng)器的技術(shù)目前已經(jīng)比較成熟形成了系列產(chǎn)品。例如：博世 (B

26、osch)公司、 Wabco制動(dòng)器制造公司、阿文美馳公司等每年的產(chǎn)量都在 2050萬(wàn)臺(tái)以上；在歐、美、日等發(fā)達(dá)國(guó)家已把盤(pán)式制動(dòng)器作為標(biāo)準(zhǔn)件裝備在多級(jí)別的轎車(chē)、客車(chē)、中型、重型汽車(chē)上。我國(guó)在此 項(xiàng)目上起步較晚大部分是隨著歐系、日系轎車(chē)的引進(jìn)而上馬的轎車(chē)、微型車(chē)用液壓盤(pán)式制動(dòng)器各廠家產(chǎn)品單一配套市場(chǎng)狹窄。氣壓盤(pán)式制動(dòng)器則大部分是在 19992002年間汽車(chē)熱中上馬的生產(chǎn)廠家國(guó)內(nèi)目前真正形成規(guī)?；a(chǎn)企業(yè)寥寥無(wú)幾如武漢元豐、淅江萬(wàn)向、一汽四環(huán)等。但開(kāi)發(fā)氣壓盤(pán)式制動(dòng)器的熱火朝天的局面大有愈演愈烈的趨勢(shì) 。 1.5 目前制動(dòng)器的發(fā)展現(xiàn)狀 張靜雙 4在基于汽車(chē)制動(dòng)器設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)一文中提出了在市

27、場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的今天汽車(chē)零部件企業(yè)如果不能及時(shí)開(kāi)發(fā)出自己的新產(chǎn)品以適應(yīng)市場(chǎng)的需求那將有被淘汰的危險(xiǎn)。 為了提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期節(jié)約生產(chǎn)成本增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力非常重要的一環(huán)就是大力改進(jìn)企業(yè)的設(shè)計(jì)技術(shù)手段。先進(jìn)的設(shè)計(jì)手段必須以先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念為前提。以目前正處于開(kāi)發(fā)階段的基于知識(shí)工程（ KBEKnowledge Based Engineering）的設(shè)計(jì)方法來(lái)研究制動(dòng)器的設(shè)計(jì)問(wèn)題對(duì)推動(dòng)相關(guān)汽車(chē)零部件產(chǎn)品采用更加先進(jìn)的開(kāi)發(fā)手段具有十分重要的意義。 該文詳細(xì)研究了專家系統(tǒng)和知識(shí)工程的相關(guān)理論研究整理了制動(dòng)器設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的許多設(shè)計(jì)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)并將其應(yīng)用于具體的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)；分析了制動(dòng)器主要尺寸參數(shù)對(duì)

28、制動(dòng)器性能的 影響規(guī)律給出了制動(dòng)器性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的一般預(yù)測(cè)公式；深入研究了在面向?qū)ο蟮沫h(huán)境下專家系統(tǒng)中知識(shí)表達(dá)的實(shí)用形式、知識(shí)庫(kù)的建立模式以及推理機(jī)制的具體實(shí)現(xiàn)方法；探討了 KBE 設(shè)計(jì)方法在專家系統(tǒng)中的具體實(shí)現(xiàn)方式；結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際給出了產(chǎn)品 CAD/CAE 應(yīng)用的有效設(shè)計(jì)實(shí)例。 在此基礎(chǔ)上利用 Visual C+程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言初步開(kāi)發(fā)了一套汽車(chē)制動(dòng)器設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 專家系統(tǒng)（ BDES） 。 吳永海 5在 汽車(chē)液壓制動(dòng)系設(shè)計(jì)計(jì)算系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 中以南京躍進(jìn)汽車(chē)集團(tuán)的橫向課題 “轎車(chē)、中小型客車(chē)液壓制動(dòng)系設(shè)計(jì)專家系統(tǒng) ”為背景以制動(dòng)器為研究對(duì)象以 Pro ENGINEER 為 CAD 支撐軟件

29、采用 VB 語(yǔ)言開(kāi)發(fā)了一套汽車(chē)制動(dòng)器專用 CAD 系統(tǒng)；提出了制動(dòng)器離散化方案構(gòu)建了參數(shù)化的制動(dòng)器典型零部件三維圖形庫(kù)使用 Pro ENGINEER 實(shí)現(xiàn)三維實(shí)體造型以及尺寸與關(guān)系的參數(shù)化驅(qū)動(dòng)；圖形庫(kù)系統(tǒng)采用參數(shù)化圖庫(kù)引用、管理機(jī)制并擁有一個(gè)開(kāi)放的擴(kuò)充接口；研究了 Pro ENGINEER 二次開(kāi)發(fā)模塊 Pro Toolkit 解決了同步模式下定制程序界面的問(wèn)題并實(shí)現(xiàn)與 Pro ENGINEER 的通信；建立了制動(dòng)過(guò)程數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)了制動(dòng)方程式并給出相關(guān)解法編制了制動(dòng)器數(shù)值仿真分析程序；構(gòu)建了制動(dòng)器設(shè)計(jì) 資料庫(kù) 。 谷曼 6在文章汽車(chē)制動(dòng)器 綜合制動(dòng)性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) 中提到汽車(chē)制動(dòng)性能是確保車(chē)輛

30、行駛的主、被動(dòng)安全性和提升車(chē)輛行駛動(dòng)力性決定因素之一。確保汽車(chē)保持良好的制動(dòng)性能是汽車(chē)設(shè)計(jì)制造廠家和用戶的重要任務(wù)。汽車(chē)制動(dòng)效能、制動(dòng)抗熱衰退性和制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的方向穩(wěn)定性是汽車(chē)制動(dòng)性的三個(gè)重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。制動(dòng)效能是指汽車(chē)迅速降低行駛速度直至停車(chē)的能力 ， 是制動(dòng)性能最基本的評(píng)價(jià)指標(biāo)。制動(dòng)器是汽車(chē)制動(dòng)系中用以產(chǎn)生阻礙車(chē)輛運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的執(zhí)行器。汽車(chē)制動(dòng)器總成制動(dòng)性能試驗(yàn)臺(tái)基本的評(píng)價(jià)指標(biāo)有 ： 制動(dòng)距離、制動(dòng)減速度、制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間及制 動(dòng)力。 此文以汽車(chē)制動(dòng)器總成制動(dòng)性能試驗(yàn)臺(tái)測(cè)控系統(tǒng)為研究對(duì)象。首先 ， 分析了制動(dòng)器的工作原理、分類(lèi)、制動(dòng)過(guò)程中制動(dòng)器的受力分析以及制動(dòng)性能檢測(cè)。然后 ， 根據(jù)試驗(yàn)臺(tái)的機(jī)

31、械結(jié)構(gòu)和對(duì)測(cè)控系統(tǒng)的要求 ， 設(shè)計(jì)出制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)控系統(tǒng)方案。重點(diǎn)介紹了測(cè)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)、直流調(diào)速控制系統(tǒng)和控制方法 ， 實(shí)現(xiàn)了通過(guò) PROFIBUSDP 總線組成一個(gè)基于WINCC 的主從站分布式控制系統(tǒng)。另外還對(duì)制動(dòng)器試驗(yàn)過(guò)程中兩大重要的測(cè)量項(xiàng)目 制動(dòng)力和制動(dòng)減速度進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。最后 ， 該文對(duì)混合慣量模擬方法作了簡(jiǎn)單介紹 ， 并對(duì)轉(zhuǎn)速控制方 式和轉(zhuǎn)矩控制方式下實(shí)現(xiàn)混合慣量模擬進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述 。 武漢理工大學(xué)的 董士琦 7在 基于 ANSYS 的汽車(chē)制動(dòng)盤(pán)模態(tài)分析 中提出制動(dòng)器是汽車(chē)的重要安全部件之一 ， 其利用制動(dòng)系統(tǒng)摩擦副產(chǎn)生的摩擦力實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的行車(chē)制動(dòng)、應(yīng)急制動(dòng)和

32、駐車(chē)制動(dòng)。該文利用 Matlab、 CATIA、 ANSYS 等設(shè)計(jì)軟件 ， 對(duì)制動(dòng)器主要零部件制動(dòng)盤(pán)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算、參數(shù)化建模和有限元分析 ，獲得了尺寸參數(shù) ， 性能參數(shù)及有限元模型 ， 并對(duì)制動(dòng)盤(pán)進(jìn)行了模態(tài)分析?；旧辖⒘酥苿?dòng)盤(pán)的設(shè)計(jì)分析平臺(tái)。論文對(duì)當(dāng)今國(guó)內(nèi)外的制動(dòng)器開(kāi)發(fā)平臺(tái)的發(fā)展及應(yīng)用情況進(jìn)行了介紹分析了 制動(dòng)器平臺(tái)設(shè)計(jì)的意義和背景 ， 闡述了盤(pán)式制動(dòng)器的基畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 本工作原理和組成。并提出制動(dòng)器數(shù)字化平臺(tái)的基本思想：利用現(xiàn)代 CAD/CAE方面的成果 ， 設(shè)計(jì)滿足盤(pán)式制動(dòng)器尺寸設(shè)計(jì)、三維模型建立和有限元分析的一體化數(shù)字平臺(tái) ， 得出相關(guān)的設(shè)計(jì)參數(shù)及分析結(jié)果。 對(duì)制動(dòng)器系統(tǒng)

33、提出設(shè)計(jì)要求 ，制定基本的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。確定主要的制動(dòng)器性能和尺寸參數(shù) ， 并根據(jù)理論計(jì)算公式 ，利用 Matlab 編寫(xiě)計(jì)算程序 ， 實(shí)現(xiàn)制動(dòng)器主要設(shè)計(jì)參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算。 分析對(duì)比傳統(tǒng) CAD 設(shè)計(jì)和參數(shù)化設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn) ， 對(duì)參數(shù)化設(shè)計(jì)的基本步驟進(jìn)行了說(shuō)明。盤(pán)式制動(dòng)器的零部件比較多 ， 但由于部 分零件為異形不規(guī)則結(jié)構(gòu) ， 并且需要定義的尺寸參數(shù)過(guò)多 ， 不便于進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計(jì) 。 陳 燕 8在課題汽車(chē)制動(dòng)器底板拉延 成型 工藝 的改進(jìn) 中研究了萬(wàn)向錢(qián)潮 (桂林 )汽車(chē)底盤(pán)部件有限公司開(kāi)發(fā)的汽車(chē)制動(dòng)器底板 ， 該零件形狀復(fù)雜、變形程度大 ， 尺寸精度高 ， 沖壓成形難度大 ， 容易出現(xiàn)拉深斷裂或起皺

34、現(xiàn)象 ， 致使零件報(bào)廢。傳統(tǒng)的工藝和模具設(shè)計(jì)主要靠經(jīng)驗(yàn)和模具的反復(fù)修改來(lái)完成 ， 生產(chǎn)效率低 ，浪費(fèi)大量的人力、財(cái)力、物力以及時(shí)間。論文以基本形狀零件在拉延成形和脹形成形時(shí)的變形特點(diǎn)為基礎(chǔ) ， 分析汽車(chē)制動(dòng)器底板在沖壓成形過(guò)程中的變形特點(diǎn) ，并對(duì)其出現(xiàn)的破 裂、起皺等主要成形缺陷進(jìn)行研究 ；通過(guò)板料成形數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)原拉延工藝進(jìn)行模擬 ， 針對(duì)模擬結(jié)果出現(xiàn)的開(kāi)裂等成形缺陷問(wèn)題進(jìn)行工藝改進(jìn) ；同時(shí) ， 還利用均勻設(shè)計(jì)與數(shù)值模擬相結(jié)合的優(yōu)化方法研究汽車(chē)制動(dòng)器底板預(yù)成形壓邊圈錐角、預(yù)成形壓邊力、摩擦系數(shù)工藝參數(shù)對(duì)汽車(chē)制動(dòng)器底板成形質(zhì)量的影響及優(yōu)化組合 ；最后通過(guò)試驗(yàn)對(duì)汽車(chē)制動(dòng)器底板成形的理論分析進(jìn)行

35、驗(yàn)證 ， 驗(yàn)證結(jié)果表明改進(jìn)后的工藝方案是合理、可行的。論文的工作解決了萬(wàn)向錢(qián)潮 (桂林 )汽車(chē)底盤(pán)部件有限公司開(kāi)發(fā)的汽車(chē)制動(dòng)器底板原拉延工藝存在不足問(wèn)題 ， 消除了開(kāi)裂現(xiàn)象 ， 改善成形質(zhì)量 ， 降低生產(chǎn) 成本 ， 縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期 。 劉延安 9以大型礦用汽車(chē)制動(dòng)器的發(fā)展一文介 紹了新的更加實(shí)用的制動(dòng)規(guī)則 ， 并將它與當(dāng)前的要求進(jìn)行了對(duì)比。報(bào)告了在 WABCO 170C Haulpak 卡車(chē)上 ， 對(duì)塊式制動(dòng)器 (Shoebrake)進(jìn)行的一系列制動(dòng)性能試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明 ： 基于靜力矩而設(shè)計(jì)的制動(dòng)系統(tǒng)是不可取的 ， 因?yàn)樗鼘?duì) 10坡度是以在平直道路上作的等效停車(chē)試驗(yàn)是不符合實(shí)際的 ， 并

36、且為了保證類(lèi)似的瓦襯均具有較好的制動(dòng)效果 ， 還須對(duì)它們進(jìn)行試驗(yàn)。文中還討論了塊式制動(dòng)器、馬達(dá)圓盤(pán)制動(dòng)器 (motor speed disc brake)及輪胎圓盤(pán)制動(dòng)器 (wheel speed disc brake)的優(yōu)缺點(diǎn) 。 賴源生 ， 戴雄杰 10在課題汽車(chē)制動(dòng)器摩擦副材料選擇性 配對(duì)問(wèn)題的研究中指出汽車(chē)制動(dòng)器摩擦副材料的配對(duì)一直是被忽視的一個(gè)問(wèn)題。該文對(duì)汽車(chē)制動(dòng)器廣泛使用的對(duì)偶材質(zhì)和新研制的四種對(duì)偶材質(zhì)分別與石棉、粉末冶金和半金屬摩擦片配對(duì)進(jìn)行了試驗(yàn)研究 ， 證實(shí)對(duì)偶材質(zhì)不僅影響它本身的摩擦磨損性能 ， 而且顯著地影響摩擦片的摩擦磨損性能 ， 理想的對(duì)偶能提高雙方的耐磨性和增大摩畢

37、業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 擦系數(shù) ， 同時(shí)改善熱衰退性能 ， 使摩擦特性更加穩(wěn)定。摩擦片對(duì)其對(duì)偶具有選擇性配對(duì)的特性 ， 對(duì)三種摩擦片的對(duì)偶研制出較好的配對(duì)材料 。 鄧兆詳 ， 楊善臣 11在中汽車(chē)制動(dòng)器三維參數(shù)化的設(shè)計(jì)技術(shù)分析一文中針對(duì)傳統(tǒng)汽車(chē)零部件設(shè)計(jì)方法的局限性 ， 提出了基于 “軟原型 ”的設(shè)計(jì)分析方法。通過(guò)開(kāi)發(fā)一套專用的 CAD 系統(tǒng) 鼓式制動(dòng)器設(shè)計(jì)分析系統(tǒng) ， 深入研究了“虛擬產(chǎn)品 ”設(shè)計(jì)方法和參數(shù)化建模技術(shù) ， 并在軟件的開(kāi)發(fā)過(guò)程中 ， 提出了一些新的解決手段。該系統(tǒng)基于 VB 語(yǔ)言 ， 將數(shù)據(jù)庫(kù)、圖形庫(kù)與設(shè)計(jì)模塊結(jié)合在一起 ， 以特征參數(shù)的獲取為表征對(duì)象 ， 利用參數(shù)驅(qū)動(dòng)建模 ， 實(shí)

38、現(xiàn)了設(shè)計(jì)與分析過(guò)程的有效銜接 ， 極大地提高了汽車(chē)制動(dòng)器 設(shè)計(jì)效率 ， 縮短了產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期 。 張?jiān)獫?，謝昭力，馮引安 12在 課題汽車(chē)制動(dòng)器試驗(yàn)制動(dòng)管壓伺服系統(tǒng)建模與仿真指出汽車(chē)制動(dòng)器試驗(yàn)制動(dòng)管壓伺服系統(tǒng)是一個(gè)電 -氣 -液非線性時(shí)變系統(tǒng) ， 是汽車(chē)制動(dòng)器臺(tái)架試驗(yàn)的重要內(nèi)容。在分析制動(dòng)管壓伺服系統(tǒng)工作原理的基礎(chǔ)上 ， 建立制動(dòng)管壓電 -氣 -液伺服系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。為了實(shí)現(xiàn)制動(dòng)管壓的快速和高精度伺服控制 ， 結(jié)合 PID 控制和模糊控制的優(yōu)點(diǎn) ， 提出一種模糊 PID 復(fù)合控制器的設(shè)計(jì)方法 ， 并進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真。 Matlab 仿真結(jié)果表明 ， 該控制器具有響應(yīng)快、超調(diào)小、適應(yīng)性好、魯棒性強(qiáng)等

39、優(yōu)點(diǎn) ， 較好地滿 足了控制要求 。 寧曉斌，孟彬，王 磊 13在 重型汽車(chē)制動(dòng)器虛擬樣機(jī)的建模與應(yīng)用為準(zhǔn)確計(jì)算重型汽車(chē)鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)效能因數(shù) ， 采用三維 CAD 繪圖軟件Pro/ENGINEER、有限元軟件 ANSYS、多體動(dòng)力學(xué)仿真軟件 MSC.ADAMS， 通過(guò)開(kāi)發(fā)柔性體摩擦片與剛體制動(dòng)蹄連接模塊、柔性體摩擦片與剛體制動(dòng)鼓非線性接觸模塊 ， 建立了鼓式制動(dòng)器的虛擬樣機(jī)模型。應(yīng)用鼓式制動(dòng)器虛擬樣機(jī)模型 ，對(duì)北京首鋼重型汽車(chē)制造廠 32t 重型汽車(chē)的鼓式制動(dòng)器進(jìn)行仿真計(jì)算 ， 仿真得出的鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)效能因數(shù) ， 與試驗(yàn)測(cè)試結(jié)果基本相符 。 李紫輝，董 欣，房 長(zhǎng)江 14在 課題基于

40、CAPP 的汽車(chē)制動(dòng)器支架加工仿真設(shè)計(jì)中結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際 ， 對(duì)汽車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器支架進(jìn)行工藝分析確定其最終加工路線的基礎(chǔ)上 ， 采用 CAXA 實(shí)體設(shè)計(jì)軟件 ， 首次完成了工件、夾具、加工設(shè)備的實(shí)體造型設(shè)計(jì) ， 并應(yīng)用該軟件的三維動(dòng)畫(huà)功能 ， 實(shí)現(xiàn)了汽車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器支架三維實(shí)體虛擬機(jī)械加工過(guò)程的仿真設(shè)計(jì) ， 可代替或大幅度減少試切加工 ， 為降低生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量等方面提供了新途徑 。 楊麗英，李旗號(hào)，謝 鋒 15在 汽車(chē)制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)飛輪組及其裝卸系統(tǒng)設(shè)計(jì)表達(dá)了為準(zhǔn)確、有效地檢測(cè)制動(dòng)器綜合性能 ， 采用慣性飛輪對(duì)汽車(chē) 行駛慣量進(jìn)行模擬 ， 模擬的慣量大小應(yīng)在一定范圍內(nèi)可調(diào)并達(dá)到相應(yīng)的精度要求。文章

41、嚴(yán)格參照國(guó)家制動(dòng)器試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和性能要求 ， 對(duì)汽車(chē)制動(dòng)器性能試驗(yàn)臺(tái)的飛輪組及其裝卸系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究 ， 介紹了一種對(duì)飛輪組進(jìn)行優(yōu)化重組的方法 ， 并對(duì)其裝卸系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 進(jìn)行詳述。利用該系統(tǒng)能夠?qū)︼w輪組合進(jìn)行調(diào)整 ， 以模擬各試驗(yàn)所需的不同慣量。經(jīng)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證 ， 該系統(tǒng)能夠滿足試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求 ， 并且裝拆與調(diào)整便捷 。 杜家熙，沈宏，張 萬(wàn)琴 16在 課題汽車(chē)制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)的計(jì)算機(jī)建模及其仿真分析中以 Matlab 仿真軟件為平臺(tái)研究并建立了汽車(chē)制動(dòng)器試驗(yàn)臺(tái)計(jì)算機(jī)控制的積分方程模型、能量守恒模型、差分方程模型 ， 確定了每一離散時(shí)間段驅(qū)動(dòng)電流與主軸力矩的關(guān)系。用曲邊梯形的面積代替積分的

42、思想進(jìn)行了能量誤差分析 ， 設(shè)計(jì)了各種模型的計(jì)算機(jī)控制方法 ， 并根據(jù)風(fēng)阻和軸承摩擦以及其它阻力形式的消耗的影響 ， 對(duì)各控制模型進(jìn)行了相應(yīng)的修正 ， 從而提高了計(jì)算機(jī)控制的精度 ， 為檢驗(yàn)汽車(chē)制動(dòng)器設(shè)計(jì)的優(yōu)劣和檢測(cè)制動(dòng)器的綜合性能提供了有效的方法 。 趙凱輝，魏朗，余 強(qiáng) 17等 通 過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)工況下汽車(chē)制動(dòng)器摩擦性能分析一文建立了基于恒速制動(dòng)車(chē)輛縱向力平衡方程、制動(dòng)器耗散功率及其溫度變化微分方程、管路壓力調(diào) 節(jié)等子模型的恒速長(zhǎng)下坡汽車(chē)制動(dòng)器摩擦性能分析系統(tǒng)。以兩軸中型汽車(chē)為例 ， 對(duì)前后制動(dòng)器在不同擋位發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)時(shí)的溫度、制動(dòng)副摩擦因數(shù)、制動(dòng)力分配及管路壓力變化進(jìn)行了計(jì)算。結(jié)果表明 ，

43、在不影響車(chē)速情況下 ， 合理使用各擋發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)可改善汽車(chē)前、后制動(dòng)器熱負(fù)荷 ， 減小或避免制動(dòng)摩擦力矩?zé)崴ネ?， 保證汽車(chē)下長(zhǎng)坡安全行駛 8。 姚冠新，夏園，魏龍 慶 18在 多纖維增強(qiáng)汽車(chē)制動(dòng)器摩擦材料的摩擦磨損特性研究中提出為了解多纖維增強(qiáng)摩擦材料各組分在制動(dòng)摩擦過(guò)程中所起的作用 ， 采用 XD-MS 定速式摩擦試驗(yàn)機(jī)測(cè)定所制備的摩擦材料的摩擦磨損 性能 ， 通過(guò)掃描電鏡觀測(cè)在不同溫度下磨損后的表面形貌。結(jié)果表明 ： 摩擦材料的摩擦因數(shù)比較穩(wěn)定且在高溫時(shí)摩擦因數(shù)沒(méi)有顯著下降 ， 磨損率也在規(guī)定范圍內(nèi) ；摩擦材料在低溫下主要是磨粒磨損 ， 高溫下樹(shù)脂分解產(chǎn)生熱磨損 ， 同時(shí)伴隨著磨粒磨損和疲

44、勞磨損 。 陳立東，李樹(shù)珍，張立 山 19等 在課題載貨汽車(chē)制動(dòng)器自動(dòng)水冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中為提高重型貨車(chē)制動(dòng)器在山路和下長(zhǎng)坡時(shí)制動(dòng)安全性能 ， 設(shè)計(jì)了一種能自動(dòng)檢測(cè)水位并能自動(dòng)控制噴水時(shí)間的制動(dòng)器自動(dòng)控制水冷卻系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由噴水裝置、缺水報(bào)警系統(tǒng)和噴水量自動(dòng)控制系統(tǒng)組成 ， 由單片機(jī)采集熱電偶溫度傳感器測(cè)定的制動(dòng)器溫度并控制噴水時(shí)間 ， 能夠?qū)崿F(xiàn)缺水自動(dòng)報(bào)警、均勻噴水和水量自動(dòng)控制的功能。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便 ， 原理簡(jiǎn)明易懂 ， 工作可靠 ， 能耗低、成本較低 。 王紅俠 ，姚冠 新 20在論 文纖維混雜增強(qiáng)汽車(chē)制動(dòng)器摩擦材料的研究中研制了以芳綸漿粕、玻璃纖維、硅灰石纖維和鈦酸鉀晶須作為增強(qiáng)體的汽

45、車(chē)制動(dòng)摩擦材料。利用定式速摩擦試驗(yàn)機(jī)測(cè)試其摩擦磨損性能 ， 通過(guò)掃描電鏡對(duì)其在不同溫度下的磨損形貌進(jìn)行了觀察和分析。結(jié)果表明 ： 含芳綸 3%、玻璃纖維 12%、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 硅灰石 12%、鈦酸鉀晶須 10%、改性樹(shù)脂 12%的摩擦材料具有優(yōu)異的摩擦磨損性能 ；摩擦材料在中高溫磨損主要是磨粒磨損和熱疲勞磨損 。 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)原則 11 第二章 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)原則 2.1 汽車(chē)制動(dòng)系功用及分類(lèi) 汽車(chē)制動(dòng)系是制約汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的裝置有三種基本方法 ： (1) 使汽車(chē)減速直至停止； (2) 使汽車(chē)下坡時(shí)不至超過(guò)一定速度； (3) 使汽車(chē)能可靠地停放在斜坡上 。 盤(pán)式制動(dòng)器基本分為三類(lèi)

46、： (1) 多片全盤(pán)式制動(dòng)器； (2) 固定卡盤(pán)式制動(dòng)器； (3) 浮動(dòng)卡盤(pán)式制動(dòng)器。 2.2 盤(pán)式制動(dòng)器的分類(lèi)與介紹 按摩擦副中固定元件結(jié)構(gòu)盤(pán)式制動(dòng)器可分為鉗盤(pán)式和全盤(pán)式。按制動(dòng)鉗結(jié)構(gòu)形式分鉗盤(pán)式制動(dòng)器可分 為固定鉗盤(pán)式和浮鉗盤(pán)式。固定鉗盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)如圖2.1 和圖 2.2 所示浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)如圖 2.3 所示。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 I 圖 2.1 固定鉗盤(pán)式制動(dòng)器 圖 2.2 固定鉗盤(pán)式制動(dòng)器 II 輪轂 制動(dòng)盤(pán) 制動(dòng)鉗 車(chē)橋 活塞 制動(dòng)鉗 制動(dòng)盤(pán) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 圖 2.3 浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器 固定鉗盤(pán)式在汽車(chē)上用的最早（ 50 年代就開(kāi)始使用）優(yōu)點(diǎn)是：除活塞和制動(dòng)塊外無(wú)滑

47、動(dòng)件這易保證鉗的剛度易實(shí)現(xiàn)從鼓式到盤(pán)式的改進(jìn) 也能適用分路系統(tǒng)的要求。 近年來(lái)由于汽車(chē)性能要求的提高固定鉗盤(pán)式的缺點(diǎn)暴露較明顯因而導(dǎo)致浮動(dòng)鉗（特別是滑動(dòng)鉗）的迅速發(fā)展。首先固定鉗至少要有兩個(gè)油缸分置于制動(dòng)盤(pán)兩側(cè)所以須有橫跨的內(nèi)部油道或外部油道來(lái)連通這就使制動(dòng)器的徑向和軸向尺寸加大布置也較難；而浮動(dòng)鉗的外側(cè)無(wú)油缸可將制動(dòng)器進(jìn)一步移進(jìn)輪轂；其次在嚴(yán)酷的使用條件下固定鉗容易使制動(dòng)液溫度過(guò)高而汽化浮動(dòng)鉗由于沒(méi)有跨越制動(dòng)盤(pán)的油道或油管減少了受熱機(jī)會(huì)。所以制動(dòng)溫度可以比固定鉗低 30 50 度又采用浮動(dòng)鉗可將活塞和油缸等精密件減去一半造價(jià)大為降低 21。 全 盤(pán)式制動(dòng)器的固定摩擦元件和旋轉(zhuǎn)元件均為圓盤(pán)形制

48、動(dòng)時(shí)各盤(pán)摩擦表面全部接觸。其工作原理如摩擦離合器故又稱為離合器式制動(dòng)器。用得較多的是多片全盤(pán)式制動(dòng)器以便獲得較大的制動(dòng)力。但這種制動(dòng)器的散熱性能較差故多為油冷式結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器只在制動(dòng)盤(pán)的一側(cè)裝油缸 ， 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單造價(jià)低廉 ， 易于布置結(jié)構(gòu)尺寸緊湊 ， 可以將制動(dòng)器進(jìn)一步移近輪轂 ， 同一組制動(dòng)塊可兼用于行車(chē)和駐車(chē)制動(dòng) ， 在兼 用于 行車(chē)和駐車(chē)制動(dòng)的情況下不需要加設(shè)駐車(chē)制動(dòng)鉗 ， 只需要在行車(chē)制動(dòng)鉗液壓缸的附近加裝一些用于推動(dòng)液壓缸活塞的駐車(chē)制動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)零件即車(chē)橋 活塞 制動(dòng)鉗 制動(dòng)盤(pán) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 可。浮動(dòng)鉗由于沒(méi)有 跨越制動(dòng)盤(pán)的油道或油管減少了受熱機(jī)會(huì)單側(cè)油缸又位于盤(pán)

49、的內(nèi)側(cè)受車(chē)輪遮蔽較少使冷卻條件較好另外單側(cè)油缸的活塞比兩側(cè)油缸的活塞要長(zhǎng)也增大了油缸的散熱面積因此制動(dòng)液溫度比用固定鉗時(shí)低 30 50 氣化的可能性較小。但由于制動(dòng)鉗體是浮動(dòng)的必須設(shè)法減少滑動(dòng)處或擺動(dòng)中心處的摩擦、磨損和 噪聲 22。 2.3 盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)與工作原理 本次設(shè)計(jì)的轎車(chē)參考別克君威 GS2.0T 前輪 盤(pán)式制動(dòng)器 它 采用單缸浮動(dòng)鉗式結(jié)構(gòu) (圖 2.4)制動(dòng)器由制動(dòng)盤(pán)、制動(dòng)鉗、車(chē)輪軸承及制動(dòng)摩擦罩盤(pán)組成。浮鉗盤(pán)式制動(dòng)鉗的工作原理：如 圖 2.4 和 2.5 所示： 制動(dòng)鉗殼體 2 用螺栓 5 與支架 1 相連接 ,螺栓 5 兼作導(dǎo)向銷(xiāo)。支架 1 固定在前懸架焊接總成 (亦稱車(chē)輪

50、軸承殼體 )， 法蘭板上殼體 2 可沿導(dǎo)向銷(xiāo)與支架作軸向相對(duì)移動(dòng)。支架固定在車(chē)軸上 ， 摩擦塊11 和 12 布置在制動(dòng)盤(pán) 13 的兩側(cè)。制動(dòng)分泵設(shè)在制動(dòng)鉗內(nèi)。制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)鉗內(nèi)油缸活塞 8 在液壓力作用下推動(dòng)內(nèi)摩擦塊 12 壓靠到制動(dòng)盤(pán)內(nèi)側(cè)表面作用于分泵底部的液壓力使制動(dòng)鉗殼體在導(dǎo)向銷(xiāo)上移動(dòng)推動(dòng)外摩擦塊 11 壓向制動(dòng)盤(pán)的外側(cè)表面。內(nèi)、外摩擦塊在液壓作用下將制動(dòng)盤(pán)的兩側(cè)面緊緊夾住。由于制動(dòng)盤(pán)是緊固在前輪轂上的因此實(shí)現(xiàn)了前輪的制動(dòng)。 前制動(dòng)器的制動(dòng)間隙是 自動(dòng)調(diào)節(jié)的。它是利用分泵活塞密封圈 4 的彈性變形來(lái)實(shí)現(xiàn)的。制動(dòng)時(shí)橡膠密封圈變形制動(dòng)一結(jié)束 ， 密封圈恢復(fù)原狀 ， 活塞在彈性作用下回到原位。

51、在制動(dòng)盤(pán)和內(nèi)、外摩擦塊磨損后引起制動(dòng)間隙變大超過(guò)活塞 8 的設(shè)定行程時(shí) ， 活塞在制動(dòng)液壓力作用下 ， 克服密封圈的摩擦阻力繼續(xù)向前移 ， 直到完全制動(dòng)為止。活塞和密封圈之間的相對(duì)位移補(bǔ)償了過(guò)量的間隙制動(dòng)間隙 ， 一般單邊為 0.05-0.15 mm。內(nèi)、外摩擦塊的材料采用非石棉半金屬材料與鋼板牢牢粘在一起制成 的 23。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 圖 2.4 別克君威 GS2.0T 型轎車(chē)浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器 1-支架 2-制動(dòng)鉗 殼體 3-活塞防塵罩 4-活塞密封圈 5-螺栓 6-導(dǎo)套 7-導(dǎo)向防塵罩 8-活塞 9-止動(dòng)彈簧 10-放氣螺栓 11-外摩擦塊 12-內(nèi)摩擦塊 13-制動(dòng)盤(pán) 圖 2.5

52、 浮鉗 盤(pán)式制動(dòng)器的作用原理 2.4 制動(dòng)器設(shè)計(jì)的一般原則 汽車(chē)的制動(dòng)性是指汽車(chē)在行駛中能利用外力 強(qiáng)制地降低車(chē)速至停車(chē)或下長(zhǎng)坡時(shí)能維持一定車(chē)速的能力。任何一套制動(dòng)裝置都是由制動(dòng)器和制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分 組成 24。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 為了使汽車(chē)制動(dòng)性能更好的符合使用要求設(shè)計(jì)制動(dòng)器時(shí)應(yīng)全面考慮以下問(wèn)題。 2.4.1 制動(dòng)效能 制動(dòng)器在單位輸入壓力或力作用下所輸出的力或力矩稱為制動(dòng)器效能。常用一種稱為制動(dòng)器效能因素的無(wú)因次指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)。制動(dòng)器效能因素定義為在制動(dòng)鼓或盤(pán)的作用半徑上所得到的摩擦力與輸入力之比。 就鉗盤(pán)式制動(dòng)器而言 如 圖 2.6 所示兩側(cè)制動(dòng)塊尺寸對(duì)制動(dòng)盤(pán)壓緊力 F0 制動(dòng)盤(pán)之

53、間兩個(gè)作用半徑上所受摩擦力為ofFFf 22 此外 f為制動(dòng)襯塊與制動(dòng)盤(pán)之間的摩擦系數(shù)。所以鉗盤(pán)式制動(dòng)器效能因素為： fFfFFFfkooo 22/2 / (2.1) 式中 k-制動(dòng)器效能因素 Mu-制動(dòng)力矩 F0-輸入力 顯然有 n 個(gè)旋轉(zhuǎn)制動(dòng)盤(pán)的多片全盤(pán)效能因數(shù)為 nfk 2 2.4.2 制動(dòng)效能穩(wěn)定性 制動(dòng)效能穩(wěn)定性取決于 其效能因數(shù) k 對(duì)摩擦系數(shù) f 的敏感性（ dk/df）。而 f是一個(gè)不穩(wěn)定因數(shù)。影響摩擦系數(shù)的因數(shù)除摩擦副材料外主要是摩擦副表面溫度和水濕程度其中經(jīng)常起作用的是溫度因而制動(dòng)器熱穩(wěn)定性尤為重要。從上面分析可知盤(pán)式制動(dòng)器效能穩(wěn)定。 所以應(yīng)效能因數(shù) k 對(duì) f 敏感性低的

54、制動(dòng)型式還要摩擦材料有好的抗衰退性和恢復(fù)性還應(yīng)使制動(dòng)盤(pán)（鼓）有足夠的熱容量及散熱能力。 2.4.3 制動(dòng)間隙調(diào)整簡(jiǎn)便性 制動(dòng)間隙調(diào)整是汽車(chē)保養(yǎng)中較頻繁的作業(yè)之一所以選擇調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)形式和安裝位置須簡(jiǎn)便所以最好用自動(dòng)調(diào)整裝置。 2.4.4 制動(dòng)器的尺寸及質(zhì)量 隨著 車(chē)速的提高行車(chē)穩(wěn)定性就很重要這就導(dǎo)致了輪胎尺寸要小 為保證足夠制動(dòng)力矩往往制動(dòng)器難以以在輪轂內(nèi)安裝這就要求設(shè)計(jì)若在小型化輕量化的前畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 提下通過(guò)精心設(shè)計(jì)達(dá)到所需制動(dòng)力矩。 圖 2.6 制動(dòng)塊受力分析 2.4.5 噪音的減輕 制動(dòng)噪聲大致分為兩種低頻（ 1 Hz以下）和高頻（ 1-11 kHz）。低頻主要是制動(dòng)盤(pán)或鼓

55、共振所導(dǎo)致 25。 摩擦材料的摩擦特征性是主要影響因素輸入壓力溫度也有影響。在制動(dòng)器設(shè)計(jì)中可用某些結(jié)構(gòu)消除特別是低頻噪聲不過(guò)應(yīng)注意到這些措施有可能導(dǎo)致制動(dòng)力矩下降和踏板行程損失加大等副作用 26。 F0 F0 Ff 制動(dòng)器設(shè)計(jì) 18 第三章 制動(dòng)器設(shè)計(jì) 3.1 設(shè)計(jì)參數(shù) 本次設(shè)計(jì)的原始參數(shù)參考于別克君威 GS2.0T 型轎車(chē)。 整車(chē)質(zhì)量： 空載： 1650 kg 滿載： 2025 kg 質(zhì)心位置： 空載： a=L1=1094.8 mm b=L2=1642.2 mm 滿載： a=L1=1231.65 mm b=L2=1505.35 mm 質(zhì)心高度： 空載： hg=600 mm 滿載： hg=55

56、0 mm 軸 距： L=2737 mm 輪 距 ： 輪 距 1585/1587 mm（前 /后） 最高車(chē)速： 180 km/h 車(chē)輪工作半徑： 390 mm 輪轂尺寸： R17 97V 輪轂直徑： 431.8 mm 輪缸直徑： 54 mm 輪 胎： 225/55 3.2 盤(pán)式制動(dòng)器主要元件 3.2.1 制動(dòng)盤(pán) 盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)盤(pán)有兩個(gè)主要部分：輪轂和制動(dòng)表面。輪轂是安裝車(chē)輪的部位內(nèi)裝有軸承。制動(dòng)表面是制動(dòng)盤(pán)兩側(cè)的加工表面。它被加工得很仔細(xì)為制動(dòng)摩擦塊提供摩擦接觸面。整個(gè)制動(dòng)盤(pán)一般由鑄鐵鑄成。鑄鐵能提供優(yōu)良的摩擦面。制動(dòng)盤(pán)裝車(chē)輪的一側(cè)稱為外側(cè)另一側(cè)朝向車(chē)輪中心稱為內(nèi)側(cè)。 按輪轂結(jié)構(gòu)分類(lèi)制動(dòng)盤(pán)有兩

57、種常用型式。帶轂的制動(dòng)盤(pán)有個(gè)整體式轂。在這種結(jié)構(gòu)中輪轂與制動(dòng)盤(pán)的其余部分鑄成單體件。 另一種型式輪轂與盤(pán)側(cè)制成兩個(gè)獨(dú)立件。輪轂用軸承裝到車(chē)軸上。車(chē)輪凸耳螺栓通過(guò)輪轂再通過(guò)制動(dòng)盤(pán)轂法蘭配裝。這種型式制動(dòng)盤(pán)稱為無(wú)轂制動(dòng)盤(pán)。這種型 式的優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)盤(pán)便宜些。制動(dòng)面磨損超過(guò)加工極限時(shí)能很容易更換。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 本設(shè)計(jì)采用的是第二種型式。 制動(dòng)盤(pán)一般用珠光體灰鑄鐵制成 ， 鉗盤(pán)式制動(dòng)器用禮帽形結(jié)構(gòu)其圓柱部分長(zhǎng)度取決與布置尺寸為了改善冷卻有的鉗盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)盤(pán)鑄成中間有徑向通風(fēng)槽的雙層盤(pán)可大大增加散熱面積但盤(pán)的整體厚度較大由于此次設(shè)計(jì)的車(chē)型屬于中級(jí)轎車(chē)所以設(shè)計(jì)時(shí)選擇帶有通風(fēng)口制動(dòng)盤(pán)式設(shè)計(jì)方案。

58、制動(dòng)盤(pán)用添加 CrNi 等的合金鑄鐵制成。制動(dòng)盤(pán)在工作時(shí)不僅承受著制動(dòng)塊作用的法向力和切向力而且承受著 熱負(fù)荷 27。為了 改善冷卻效果鉗盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)盤(pán)有的鑄成中間有 徑向通風(fēng)槽的雙層盤(pán)這樣可大大地增加散熱面積降低溫升約 20 30但盤(pán)的整體厚度較厚。而一般不帶通風(fēng)槽的轎車(chē)制動(dòng)盤(pán)其厚度約在 l0 mm 13 mm 之間。本次設(shè)計(jì)采用的材料為 HT250。 制動(dòng)盤(pán)的工作表面應(yīng)光潔平整制造時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制表面的跳動(dòng)量?jī)蓚?cè)表面的平行度（厚度差）及制動(dòng)盤(pán)的不平衡量。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)規(guī)定：制動(dòng)盤(pán)兩側(cè)表面不平行度不應(yīng)大于 0.08 mm， 盤(pán)的表面擺差不應(yīng)大于 0.1 mm；制動(dòng)盤(pán)表面粗糙度不應(yīng)大于 0.06

59、 mm。 (1) 制動(dòng)盤(pán)直徑 D 制動(dòng)盤(pán)直徑 D 希望盡量大些這時(shí)制動(dòng)盤(pán)的有效半徑得以增大就可以降低制動(dòng)鉗的夾緊力降低摩擦襯塊的單位壓力和工作溫度。但制動(dòng)盤(pán)直徑 D 受輪毅直徑的限制通常制動(dòng)盤(pán)的直徑 D 選擇為輪毅直徑的 70% 79%， 總質(zhì)量大于 2 t 的車(chē)輛應(yīng)取其上限。通常制造商在保持有效的制動(dòng)性能的情況下盡可能將零件做的小些輕些。輪輞直徑為 17 英寸又因?yàn)?M=2025 kg。 在本設(shè)計(jì)中 ， 制動(dòng)盤(pán)直徑為： D=70% 79%Dr=0.79 17 25.4=301 341.122 mm 取 D=340 mm 根據(jù)尺寸所作三維圖如圖 3.1 所示。 圖 3.1 制動(dòng)盤(pán) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論

60、文） 20 (2) 制動(dòng)盤(pán)厚度 h 制動(dòng)盤(pán)厚度 h 直接影響著制動(dòng)盤(pán)質(zhì)量和工作時(shí)的溫升。為使質(zhì)量不致太大制動(dòng)盤(pán)厚度應(yīng)取得適當(dāng)小些 ；為了降低制動(dòng)工作時(shí)的溫升制動(dòng)盤(pán)厚度又不宜過(guò)小。制動(dòng)盤(pán)可以制成實(shí)心的而為了通風(fēng)散熱可以在制動(dòng)盤(pán)的兩工作面之間鑄出通風(fēng)孔道。通風(fēng)的制動(dòng)盤(pán)在兩個(gè)制動(dòng)表面之間鑄有冷卻葉片 28。這種結(jié)構(gòu)使制動(dòng)盤(pán)鑄件顯著的增加了冷卻面積。車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)盤(pán)內(nèi)扇形葉片的選擇了空氣循環(huán)有效的冷卻制動(dòng)。通常實(shí)心制動(dòng)盤(pán)厚度為 l0 mm 20 mm 具有通風(fēng)孔道的制動(dòng)盤(pán)厚度取為 20 mm 50 mm 但多 采用 20mm 30mm。 在本設(shè)計(jì)中選用 通風(fēng)制動(dòng)盤(pán) 式制動(dòng)盤(pán) h 取 22 mm。 圖形如如

61、圖 3.2 所示 圖 3.2 制動(dòng)盤(pán) (3) 摩擦襯塊外半徑 R2 與內(nèi)半徑 R1 推薦摩擦襯塊外半徑 R2 與內(nèi)半徑 R1 的比值不大于 1.5。若比值偏大工作時(shí)襯塊的外緣與內(nèi)側(cè)圓周速度相差較多磨損不均勻接觸面積減少最終將導(dǎo)致制動(dòng)力矩變化大。 在本設(shè)計(jì)中取外半徑為 R2=165 mm 5.112 RR， 則內(nèi)半徑 R1=110 mm。 (4) 內(nèi)通軸直徑 初選為 65 mm (5) 摩擦襯 塊工作面積 A 摩擦襯塊單位面積占有的車(chē)輛質(zhì)量在 1.6 kg/ 2cm 3.5 kg/ 2cm 范圍內(nèi)選取故摩擦襯塊的工作面積為 72.32 2cm A158.2 2cm 。 在本設(shè)計(jì)中取襯塊的夾角 為

62、 70。摩擦襯塊的工作面積 A： 6.3 6 9 6 82360702)( 2122 RRA mm2 A 取 369 3.2.2 制動(dòng)塊 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 制動(dòng)塊由背板和摩擦襯塊構(gòu)成兩者直接壓嵌在一起?；钊麘?yīng)能壓住盡量多的制動(dòng)塊面積以免襯塊發(fā)生卷角而引起尖叫聲。制動(dòng)塊背板由鋼板制成。許多盤(pán)式制動(dòng)器裝有襯塊磨損達(dá)極限時(shí)的警報(bào)裝置以便及時(shí)更換摩擦襯片。 初選摩擦片厚度為 10 mm。所作三維圖如圖 3.3 所示。 圖 3.3 制動(dòng)塊 3.2.3 制動(dòng)鉗 制動(dòng)鉗由可鍛鑄鐵 KT H37012 或球 墨鑄鐵 QT40018 制造制動(dòng)鉗體應(yīng)有高的強(qiáng)度和剛度。一般多在鉗體中加工出制動(dòng)油缸也有將單獨(dú)制

63、造的油缸裝嵌入鉗體中的。為了減少傳給制動(dòng)液的熱量多將杯形活塞的開(kāi)口端頂靠制動(dòng)塊的背板。有的活塞的開(kāi)口端部切成階梯狀形成兩個(gè)相對(duì)且在同一平面內(nèi)的小半圓環(huán)形端面?；钊设T鋁合金或鋼制造。為了提高耐磨損性能活塞的工作表面進(jìn)行鍍鉻處理。當(dāng)制動(dòng)鉗體由鋁合金制造時(shí)減少傳給制動(dòng)液的熱量成為必須解決的問(wèn)題。為此應(yīng)減小活塞與制動(dòng)塊背板的接觸面積有時(shí)也可采用非金屬活塞。制動(dòng)鉗體形態(tài)如圖 3.4 和 3.5 所示。 圖 3.4 制動(dòng)鉗體 a 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 3.5 制動(dòng)鉗體 b 3.2.4 襯塊報(bào)警裝置設(shè)計(jì) 此次設(shè)計(jì)的襯塊報(bào)警 裝置采用單觸點(diǎn)式報(bào)警系統(tǒng)，摩擦片 的 最大磨損厚度為7 mm 當(dāng)摩擦片大于

64、7 mm 時(shí)制動(dòng)盤(pán)與制動(dòng)塊背板上的警告片相摩擦這樣就使得連接于制動(dòng)塊觸點(diǎn)上的警告燈亮起。從而起到了報(bào)警的作 用 29。 3.2.5 摩擦材料 制動(dòng)摩擦材料應(yīng)具有高而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)抗熱衰退性能好不能在溫度升到某一數(shù)值后摩擦系數(shù)突然急劇下降；材料的耐磨性好吸水率低有較高的耐擠壓和耐沖擊性能；制動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生噪聲和不良?xì)馕稇?yīng)盡量采用少污染和對(duì)人體無(wú)害的摩擦材料。本次選取以是棉纖維為 主并與樹(shù)脂粘結(jié)劑調(diào)整摩擦性能的填充物（由無(wú)機(jī)粉末及橡膠聚合樹(shù)脂等配成為石磨）等混合而成。 各種摩擦材料摩擦系數(shù)的穩(wěn)定值約為 0.3 0.5 少數(shù)可達(dá) 0.7。設(shè)計(jì)計(jì)算制動(dòng)器時(shí)一般取 0.3 0.35。選用摩擦材料時(shí)應(yīng)注意一般

65、說(shuō)來(lái)摩擦系數(shù)愈高的材料其耐磨 性愈差 30。 初選時(shí)摩擦系數(shù)選擇為 f=0.3。 3.2.6 制動(dòng)器間隙及調(diào)整 制動(dòng)鼓與摩擦襯片之間或制動(dòng)盤(pán)與摩擦襯片之間在未制動(dòng)的狀態(tài)下應(yīng)有工作間隙以保證制動(dòng)鼓 (制動(dòng)盤(pán) )能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。一般鼓式制動(dòng)器的設(shè)定間隙為 0.20.5 mm；盤(pán)式制動(dòng)器的為 0.1 0.3 mm（單側(cè) 0.05 mm 0.15 mm）。此間隙的存在會(huì)導(dǎo)致踏板或手柄的行程損失因而間隙量應(yīng)盡量小?？紤]到在制動(dòng)過(guò)程中摩擦副可能產(chǎn)生機(jī)械變形和熱變形因此制動(dòng)器在冷卻狀態(tài)下應(yīng)有的間隙應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 來(lái)確定。在本設(shè)計(jì)中：盤(pán)式制動(dòng)器取間隙為 0.2 mm。 另外制動(dòng)器在工作過(guò)程中會(huì)由

66、于摩擦襯片或摩擦襯塊的磨損而使間隙加大因此制動(dòng)器必須設(shè)有間隙調(diào)整裝置。當(dāng)前盤(pán)式制動(dòng)器的間隙調(diào)整均已自動(dòng)化鼓式制動(dòng)器采用間隙自動(dòng)調(diào)整裝置的也日益增多。 盤(pán)式制動(dòng)器工作間隙的調(diào)整鉗盤(pán)式制動(dòng)器不僅制動(dòng)間隙小而且制動(dòng)盤(pán)受熱膨脹后對(duì)軸向間隙幾乎沒(méi)有影響所 以一般都采用一次調(diào)準(zhǔn)式間隙自調(diào)裝置。最簡(jiǎn)單且常用的結(jié)構(gòu)是在缸體和活塞之間裝一個(gè)兼起復(fù)位和間隙自調(diào)作用的帶有斜角的橡膠密封圈制動(dòng)時(shí)密封圈的刃邊是在活塞給予的摩擦力的作用下產(chǎn)生彈性變形與極限摩擦力對(duì)應(yīng)的密封圈變形量即等于設(shè)定的制動(dòng)間隙。當(dāng)襯塊磨損而導(dǎo)致所需的活塞行程增大時(shí)在密封圈達(dá)到極限變形之后活塞與密封圈之間這一不可恢復(fù)的相對(duì)位移便補(bǔ)償了這一過(guò) 量間隙

67、31。 解除制動(dòng)后活塞在彈力作用下退回直到密封圈的變形完全消失為止這時(shí)摩擦快與制動(dòng)盤(pán)之間重新回復(fù)到設(shè)定間隙 。 3.3 制動(dòng)器制動(dòng)力分配分析 對(duì)于一般汽車(chē)而言根 據(jù)其前、后軸制動(dòng)器制動(dòng)力的分配、載荷情況及路面附著系數(shù)和坡度等因素當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力足夠時(shí)制動(dòng)過(guò)程可能出現(xiàn)如下三種情況： (1) 前輪先抱死拖滑然后后輪抱死拖滑。 (2) 后輪先抱死拖滑然后前輪抱死拖滑。 (3) 前、后輪同時(shí)抱死拖滑。 所以前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配將影響汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性和附著條件利用程度是設(shè)計(jì)汽車(chē)制動(dòng)系必須妥善處理的問(wèn)題。 3.4 同步附著系數(shù)的選取 通過(guò)對(duì)汽車(chē)的受力分析可知制動(dòng)時(shí)前后輪同時(shí)抱死對(duì)附著條件的利用制動(dòng)時(shí)

68、汽車(chē)的方向穩(wěn)定性等均有利此時(shí)的前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力 Fu1 和 Fu2 的關(guān)系曲線稱 為理想的前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線。 在任何附著系數(shù) 的路面上前后輪同時(shí)抱死的條件是：前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力之和等于附著力；并且前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分別等于各自的附著力即： Fu1+Fu2= G (3.1) Fu1= Fz1 (3.2) Fu2= Fz2 (3.3) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 圖 3.6 受力分析圖 查表得空載時(shí)前軸載荷占車(chē)重的 60%后軸占 40%滿載時(shí)前軸載荷占車(chē)重的 55%后軸占 45% 由力矩平衡知 0MA (3.4) 其中： G 重力 Fu1， Fu2前后制動(dòng)力 Fz1， Fz2地面對(duì)前后輪法

69、向反作用力 前后制動(dòng)器的理想制動(dòng)力的分配關(guān)系式為 1122 2/421 uggugu FHGbHGLFHbGF (3.5) 其中 L軸距 ； a汽車(chē)質(zhì)心距前軸距離 ； b汽車(chē)質(zhì)心距后軸距離 附著系數(shù) 現(xiàn)在不少汽車(chē)的前后制動(dòng)器制動(dòng)力之比為一固定值常用前制動(dòng)力與總制動(dòng)力之比來(lái)表明分配比例稱為制 動(dòng)器動(dòng)力分配系數(shù)用 表示即： uu FF /1 (3.6) 式中 Fu汽車(chē)制動(dòng)器總制動(dòng)力所以 Fu1/Fu2=（ 1-） / (3.7) 若用 Fu2=（ Fu1） 為一直線通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)且其斜率為： /1tg (3.8) 將 (3-4)代入 (3-6 得 ) LhL g02 因?yàn)樗O(shè)計(jì)的轎車(chē)制動(dòng)器為輕型轎車(chē)

70、的盤(pán)式制動(dòng)器而現(xiàn)代轎車(chē)的行使?fàn)顩r較好特別是高級(jí)公路的高速要求同步附著系數(shù)可選大些在此選取 0 =0.7 由于已畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 經(jīng)確定同步附著系數(shù) 代入數(shù)據(jù)得 分配系數(shù) =0.691 所以 ： =Fu1/Fu=0.691 (3.9) Fu=Fu1+Fu2 (3.10) Fu1+Fu2= G Fu1+Fu2=0.7 2025 9.8=13891.5 N (3.11) 由 (3.7、 9、 10、 11)得 Fu1=4486.3 N Fu2=9405.2 N 3 5 制動(dòng)器效能因數(shù) 制動(dòng)器在單位輸入壓力或力的作用下所輸出的力或力矩稱為制動(dòng)器效能因數(shù)（ BEF）來(lái)表示其效能 因數(shù)為 k=2f。

71、 f-制動(dòng)襯塊實(shí)際上是增益系數(shù)。有如前節(jié)的分析所知： 在假設(shè)的理想條件下計(jì)算制動(dòng)器的制動(dòng)力矩取 f=0.3 可使得結(jié)果接近 實(shí)際。 k=0.6 3 6 制動(dòng)器制動(dòng)力矩的計(jì)算 由輪胎與路面附著系數(shù)所決定的前后軸最大附著力矩： eg rqhLLGM )( 1m a x2 (3.12) 式中： ：該車(chē)所能遇到的最大附著系數(shù)； q：制動(dòng)強(qiáng)度； er ： 車(chē)輪有效半徑 ； max2M：后軸最大制動(dòng)力矩； G：汽車(chē)滿載質(zhì)量； L：汽車(chē)軸距； 其中 q=ghaa )( 0 =55.0)7.075.0(0948.1 75.00948.1 =0.73 (3.13)故后軸max2M= 2159.075.0)55.

72、073.023165.1(737.220250 =994.5 Nm 后輪的制動(dòng)力矩為 994.5/2=497.2 Nm 前軸max1M= Tmax1f=max21 fT =0.732/(1-0.732) 994.5=2716.3 Nm (3.14) 前輪的制動(dòng)力矩為 2716.3/2=1358.15 Nm 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 3.7 制動(dòng)系統(tǒng)性能要求 對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的要求有： 足夠的制動(dòng)能力包括行車(chē)制動(dòng)和駐車(chē)制動(dòng)； 行車(chē)制動(dòng)至少有兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)器的管路；用任意制動(dòng)速度制動(dòng)汽車(chē)都不應(yīng)喪失操縱穩(wěn)定性和方向穩(wěn)定性； 防止水和污泥進(jìn)入制動(dòng)器工作表面； 要求制動(dòng)能力的熱穩(wěn)定性好；操縱輕便。 3 7 1

73、制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的方向穩(wěn)定性的要求 制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的方向穩(wěn)定性常用制動(dòng)時(shí)汽車(chē)給定路徑行駛的能力來(lái)評(píng)價(jià)。若制動(dòng)時(shí)發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力。則汽車(chē)將偏離原來(lái)的路徑。 制動(dòng)過(guò)程中汽車(chē)維持直線行駛或按預(yù)定彎道行駛的能力稱為方向穩(wěn)定性。影響方向穩(wěn)定性的包括制 動(dòng)跑偏、后軸側(cè)滑或前輪失去轉(zhuǎn)向能力 三種情況 32。 制動(dòng)時(shí)發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力時(shí)汽車(chē)將偏離給定的行駛路徑。因此常用制動(dòng)時(shí)汽車(chē)按給定路徑行駛的能力來(lái)評(píng)價(jià)汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性對(duì)制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度兩指標(biāo)測(cè)試時(shí)都要求了其試驗(yàn)通道的寬度。方向穩(wěn)定性是從制動(dòng)跑偏、側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力等方面考驗(yàn)。 制動(dòng)跑偏的原因有兩個(gè) ： (1) 汽車(chē)左右車(chē)輪特別是轉(zhuǎn)向

74、軸左右車(chē)輪制動(dòng)器制動(dòng)力不相等。 (2) 制動(dòng)時(shí)懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在運(yùn)動(dòng)學(xué)上的不協(xié)調(diào)（互相干涉） 前者是由于制動(dòng)調(diào)整誤差造成的是非系統(tǒng)的。而后者是屬于系統(tǒng)性 誤差。 側(cè)滑是指汽車(chē)制動(dòng)時(shí)某一 軸的車(chē)輪或兩軸的車(chē)輪發(fā)生橫向滑動(dòng)的現(xiàn)象 33。最危險(xiǎn)的情況是在高速制動(dòng)時(shí)后軸發(fā)生側(cè)滑。防止后軸發(fā)生側(cè)滑應(yīng)使前后軸同時(shí)抱死或前軸先抱死后軸始終不抱死 34。 3 7 2 制動(dòng)減速度 j 的要求 制動(dòng)系的作用效果可以用最大制動(dòng)減速度及最小制動(dòng)距離來(lái)評(píng)價(jià)。 假設(shè)汽車(chē)是在水平的堅(jiān)硬的道路上行駛并且不考慮路面附著條件因此制動(dòng)力是由制動(dòng)器產(chǎn)生。此時(shí) )/(8.1e mrMj 總 (3.15) 式中 總M 汽車(chē)前、后

75、輪制動(dòng)力矩的總合。 總M = 21 uu MM =2716.3+994.5=3710.8 Nm er =431.8 mm=0.432 m m汽車(chē)總重 m=2025 kg 代入數(shù)據(jù)得 j=7.6 m/s2 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 轎車(chē)制動(dòng)減速度應(yīng)在大于 5 m/s2 ， 所以符合要求。 3 7 3 制動(dòng)距離 S 的要求 在勻減速度制動(dòng)時(shí)制動(dòng)距離 S 為 S=1/3.6（ t1+ t2/2） V+ V2/(25.92j) (3.16) 式中 t1消除制動(dòng)盤(pán)與襯塊間隙時(shí)間 ， 取 0.1 s t2制動(dòng)力增長(zhǎng)過(guò)程所需時(shí)間 ， 取 0.2 s V=30 km/h 故 S=1/3.6（ 0.1+ 0.2/

76、2） 30+ 302 /(25.927.6)=5.82 m 轎車(chē)的最大制動(dòng)距離為： ST=0.1V+V2 /150 ST=0.1 30+302 /150=9 m SST 所以符合要求 。 3 7 4 制動(dòng)力矩的要求 設(shè)計(jì)的制動(dòng)器的制動(dòng)力矩應(yīng)足夠滿足其實(shí)際所需的力矩。 3 7 5 對(duì)車(chē)輪制動(dòng)器的比能量耗散率的要求 輕型轎車(chē)制動(dòng)減速度取 g6.0 ， 此時(shí)比能量耗散率不得大于 6.0 w/mm2。 3 7 6 對(duì)比摩擦力的要求 根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)規(guī)定對(duì)鼓式制動(dòng)器而言在 gj 6.0 時(shí) 2/48.0 mmnfo 但對(duì)盤(pán)式制動(dòng)器而言可取大些 。 3 7 7 對(duì)熱流密度的要求 熱流密度一般不能大于 41 c

77、al/cm2 防止制動(dòng)盤(pán)出現(xiàn)熱裂紋。 3 7 8 對(duì)襯塊吸收功率pq的要求 pq應(yīng)小于 1.85 kw/h 防止制動(dòng)盤(pán)出現(xiàn)熱衰退。 3 7. 9 對(duì)平均摩擦力 fmp的要求 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 f pm 的值不能大于 2480 Kpa 防止出現(xiàn)過(guò)大摩擦。 3 7 10 行車(chē)制動(dòng)至少有兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)器的管路 當(dāng)其中一套失效時(shí)另一套應(yīng)保證汽車(chē)制動(dòng)能力不低于沒(méi)有失效時(shí)規(guī)定值的30%另外汽車(chē)裝有行車(chē)和駐車(chē)制動(dòng)裝置。本設(shè)計(jì)采用交叉型雙回路制動(dòng)系統(tǒng)。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單當(dāng)行車(chē)制動(dòng)時(shí)任一回路失效時(shí)剩余的總 制動(dòng)力都能保證正常值的 50%但是一旦某一管路損壞成制 動(dòng)力不對(duì)稱此時(shí)前輪將朝制動(dòng)力大的一邊繞主銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng)使汽車(chē)

78、喪失穩(wěn)定性 35。 因此這種方案適用于主銷(xiāo)偏移距為負(fù)值（ 達(dá) 20 mm）的汽車(chē)上這時(shí)不平衡的制動(dòng)力使車(chē)輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)改善了汽車(chē)的穩(wěn)定性。 3 7 11 防止水和污泥進(jìn)入制動(dòng)器工作表面 工作表面受水污泥污染后會(huì)使制動(dòng)能力降低并加速工作面磨損。鼓式制動(dòng)器能較好的防止泥土直接進(jìn)入制動(dòng)器通常不要求采取特殊措施。若后輪用盤(pán)式制動(dòng)器在泥濘道 路上行車(chē)時(shí)易濺起泥土對(duì)此應(yīng)防范。常用的防范措施是增加隔泥板 . 制動(dòng)器表面浸水后將 會(huì)因 水的潤(rùn)滑作用使摩擦系數(shù)下降而造成水衰退出水后需要反復(fù)制動(dòng)若干次才能恢復(fù) 36。 3 7 12 要求制動(dòng)能力的熱穩(wěn)定性好 汽車(chē)下長(zhǎng)坡連續(xù)和緩制動(dòng)都可能由于制動(dòng)器溫度過(guò)高而導(dǎo)致摩擦系數(shù)

79、降低這稱為熱衰退。制動(dòng)器衰退后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間制動(dòng)的緩和由于溫度下降和摩擦材料表面得到磨合其制動(dòng)能力可從新恢復(fù)。 3 7 13 操縱輕便 緊急制動(dòng)只占制動(dòng)總數(shù)的（ 5 10） %最大制動(dòng)踏板力只允許比離合器踏板大。最大踏板力一般為 500 N（轎車(chē)） 700 N（貨車(chē)）。手柄拉力在應(yīng)急制動(dòng)時(shí)以不大于 400 500 N 為宜；駐車(chē)制動(dòng)不應(yīng) 大于 500 N（轎車(chē)） 700 N（貨車(chē)）。 3 7 14 緊急制動(dòng)時(shí)踏板力的計(jì)算 踏板力： 1p21k1pd4 20p F (3.17) 其中：操縱機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比 74ip 取 5ip 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 制動(dòng)主缸直徑 d0=28 mm 總管路中油壓 p 1

80、0.82 MPa 真空助力器的增力倍數(shù) k 46 取 k 5。 效率 0.82 0.86 取 0.84 則 82.39472.22684.0 174 1511082.10)028.0(4 62 PF N 可見(jiàn)踏板力符合法律要求（ 350550 范圍）。符合法律的要求。而且操縱較為輕便。 3 7 15 制動(dòng)踏板行程的計(jì)算 制動(dòng)踏板工作行程 02010 pp iS (3.18) 其中： pi （操縱機(jī)構(gòu)傳 動(dòng)比）取 4 7；主缸活塞行程： Sa=（ 0.8 1.2） d0 依機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（五）。第七章液壓缸。表 37.7 3.取 Sa=25 mm； 主缸推桿與活塞間隙： 010.2 mm； 主缸活

81、塞空行程： 022 mm； 則得制動(dòng)踏板行程為（ 4 7） （ 25 mm+0.2 mm+2 mm） =108.8 190.4 mm 法規(guī)要求不大于 150 200 mm 故符合法規(guī)要求。 3 7 16 其他 作用滯后性包括產(chǎn)生制動(dòng)和解除制動(dòng)的滯后時(shí)間應(yīng)盡可能短。一旦牽引車(chē)或轎車(chē)之間的連接制動(dòng)管路損壞牽引車(chē)應(yīng)有壓縮空氣進(jìn)一步漏失的裝置。在行使過(guò)程中若牽引機(jī)構(gòu)脫開(kāi)列車(chē)之間的制動(dòng)管路應(yīng)立即斷氣而且掛車(chē)應(yīng)能自動(dòng)停駐。 為提高汽車(chē)列車(chē)的制動(dòng)穩(wěn)定性除保證列車(chē)各軸有正確的制動(dòng)力分配線還應(yīng)注意掛車(chē)之間各軸制動(dòng)起作用的時(shí)間尤其是主掛車(chē)之間制動(dòng)開(kāi)始時(shí)間的協(xié)調(diào)。 當(dāng)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的任何元件發(fā) 生故障并使其基本功能遭

82、到破壞時(shí)汽車(chē)制動(dòng)系應(yīng)裝有音響或光信等報(bào) 警裝置 37。 3 8 摩擦襯片的磨損特性 摩擦襯片的磨損與摩擦副的材質(zhì)表面加工情況、溫度、壓力以及相對(duì)滑磨速度等多種因素有關(guān)因此在理論上要精確計(jì)算磨損性能是困難的。但試驗(yàn)表明摩擦表面的溫度、壓力、摩擦系數(shù)和表面狀態(tài)等是影響磨損的重要因素。 汽車(chē)的制動(dòng)過(guò)程是將其機(jī)械能（動(dòng)能、勢(shì)能）的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷纳⒌倪^(guò)程。在制動(dòng)強(qiáng)度很大的緊急制動(dòng)過(guò)程中制動(dòng)器幾乎承擔(dān)了耗散汽車(chē)全部動(dòng)力的任務(wù)。畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 此時(shí)由于在短時(shí)間內(nèi)制動(dòng)摩擦產(chǎn)生的熱量來(lái)不及逸散到大氣中致使制動(dòng)器溫 度升高。此即所謂制動(dòng)器的能量負(fù)荷。能量負(fù)荷愈大則摩擦襯片（襯塊）的磨損亦愈嚴(yán)重。 (

83、1)比能量耗散率 比能量耗散又稱為單位功負(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 38。 雙軸汽車(chē)的單個(gè)前輪制動(dòng)器的比能量耗散率為 14/22211 tAvvme a (3.19) jvvt /21 (3.20) 式中 汽車(chē)回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù) =1； ma汽車(chē)總質(zhì)量； v1、 v2 汽車(chē)制動(dòng)初速度與終速度。計(jì)算時(shí)轎車(chē)取 v1= 27.8 m/s， v2=0 j 制動(dòng)減速度計(jì)算時(shí)取 j =0.6g； t 制動(dòng)時(shí)間按下式計(jì)算 sgj vvt 6.46.0 8.2721 A1前制動(dòng)襯片的摩擦面積； 制動(dòng)分配系數(shù)。 則 732.03 6 9 0 06.4228.271650221 2121

84、1 tAvme a =1.37 2w/mm 轎車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器的比能量耗散率應(yīng)不大于 6.0 w/mm2。比能量耗散率過(guò)高不僅會(huì)加速制動(dòng)襯片 (襯塊 )的磨損而且可能引 起制動(dòng)鼓或盤(pán)的龜裂 27。 (2) 比滑磨功 Lf 磨損和熱的性能指標(biāo)可用襯片在制動(dòng)過(guò)程中由最高制動(dòng)初速度至停車(chē)所完成的單位襯片面積的滑磨功（設(shè)車(chē)輛的動(dòng)能都消耗在制動(dòng)器的滑磨功上）即比滑磨功 Lf來(lái)衡量： 2 2 m ax faaf LAvmL (3.21) 式中： ma：汽車(chē)總質(zhì)量； A ：車(chē)輪制動(dòng)器各制動(dòng)襯片的總摩擦面積 初選 A1=370 2cm A 21 22 AA 2cm = 23693702 =1478 cm2 ； v

85、amax =180 km/h=50 m/s； 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 fL：許用比滑磨功轎車(chē)取 1000 J/cm2 1500 J/ cm2 Lf=14782 5016502 =1395.5 J/cm2 屬于 1000 J/ cm2 1500 J/ cm2 的范圍內(nèi) 故符合要求。 校核 32 第四章 校核 4.1 制動(dòng)器的熱容量和溫升的核算 應(yīng)核算制動(dòng)器的熱容量和溫升是否滿足如下條件： Ltcmcmhhdd )( (4.1) 式中 ：dm制動(dòng)盤(pán)的總質(zhì)量；初選dm=20 kg hm與制動(dòng)盤(pán)相連的受熱金屬件 (如輪轂、輪輻、輪輞、制動(dòng)鉗 體等 )的總質(zhì)量；初選hm=30 kg dc制動(dòng)盤(pán)材料的比熱

86、容對(duì)鑄鐵dc=482 J (kgK)對(duì)鋁合金 c=880 J (kgK)；dc=482 J/(kgK) hc與制動(dòng)盤(pán)相連的受熱金屬件的比熱容；hc=482 J/ (kgK) t 制動(dòng)鼓 (盤(pán) )的溫升 (一次由 av =20 km/h到完全停車(chē)的強(qiáng)烈制動(dòng)初選t =14 溫升不應(yīng)超過(guò) 15 )； 337400143048220482)( tcmcm hhdd J L滿載汽車(chē)制動(dòng)時(shí)由動(dòng)能轉(zhuǎn)變的熱能因制動(dòng)過(guò)程迅速可以認(rèn)為制動(dòng)生成的熱能全部為前、后制動(dòng)器所吸收并按前、后軸制動(dòng)力的分配比率分配給前、后制動(dòng)器即 221 aavmL (4.2) )1(222 aa vmL (4.3) 式中 am滿載汽車(chē)總質(zhì)

87、量；am=2025 kg av汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的初速度可取 va =20 m/s； 汽車(chē)制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù) =0.732 221 aa vmL = 2964602 732.0202025 2 J 而 337400 296460 符合要求 所以制動(dòng)器的熱容量與升溫符合要求 。 4.2 制動(dòng)器的調(diào)試 4.2.1 制動(dòng)盤(pán)的技術(shù)要求畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 (1) 制動(dòng)塊接觸面上須清潔干燥在裝配、運(yùn)輸過(guò)程中不得粘有油污。 (2) 制動(dòng)盤(pán)裝上整車(chē)后上緊輻板螺栓后上緊力矩 70 80 Nm。 制動(dòng)盤(pán)兩摩擦表面的擺動(dòng)量不大于 0.10。 (3) 制動(dòng)盤(pán)材料： HT250 GB9439-88。 4.2.2 制動(dòng)鉗技

88、術(shù)總成要求 (1) 裝配前零部件應(yīng)洗凈吹干橡膠件應(yīng)使用對(duì)其不產(chǎn)生腐蝕作用的清洗劑嚴(yán)禁使用礦物油裝配中缸體內(nèi)不得混入雜物。 (2) 裝配活塞、密封圈前在鉗體內(nèi)孔及活塞上涂以規(guī)定的制動(dòng)液以防止損傷工作面。裝 配活塞 防塵罩 前在 其內(nèi)側(cè) 雙環(huán)狀 處涂以 適量的 7502 號(hào)硅脂（ ZBE40002-86）?；钊芊馊τ孟鹉z潤(rùn)滑脂在 70 C 溫度下浸漬 12小時(shí)裝配時(shí)全部涂上橡膠潤(rùn)滑脂 GZ85011。裝配活塞時(shí)必須注意活 塞密封圈不允許強(qiáng)行裝入應(yīng)用手將活塞緩緩?fù)迫脬Q體缸孔內(nèi)。 (3) 裝配軸銷(xiāo)與支架及軸銷(xiāo)套時(shí)配合面應(yīng)涂橡膠潤(rùn)滑脂 GZ85011軸銷(xiāo)套內(nèi)部及密封處亦應(yīng)涂橡膠潤(rùn)滑脂 GZ85011。

89、 (4) 性能要求 ： 制動(dòng)鉗總成應(yīng)符合 GB/T592-1999的規(guī)定。 (5) 制動(dòng)鉗進(jìn)油口螺紋規(guī)格為 M101-6h。 (6) 制動(dòng)鉗總成及制動(dòng)盤(pán)裝配后在制動(dòng)鉗總成中建立 10 MPa的夜壓然后解除壓力旋轉(zhuǎn)制動(dòng)盤(pán) 5圈。用厚薄規(guī)檢驗(yàn)兩制動(dòng)蹄片與制動(dòng)盤(pán)的間隙間隙的和應(yīng)在；0.10 mm 0.25 mm之間。同時(shí)檢查制動(dòng)盤(pán)拖滯扭矩 5 Nm。 (7) 同臺(tái)車(chē)左 /右制動(dòng)鉗總成中應(yīng)裝配同一生產(chǎn)廠家的制動(dòng)蹄片。 (8) 制動(dòng)鉗總成中制動(dòng)蹄片應(yīng)符合 GB5763-1998汽車(chē)用制動(dòng)器襯片的規(guī)定。 4.2.3 前輪輪轂總成技術(shù)要求 (1) 前輪輪轂材料； 40 Cr。 (2) 前輪輪轂軸承試驗(yàn)條件應(yīng)

90、為： F1=2955 N（恒定） F2=591 N（交變）作用下疲勞耐久試驗(yàn)相當(dāng)于 10萬(wàn)公里疲勞耐久試驗(yàn)后軸承不能有燒傷、卡滯、損壞等異?，F(xiàn)象。軸承在試驗(yàn)過(guò)程中溫升不超過(guò) 232 C 。 (3) 輪轂軸承油封耐久性試驗(yàn)：泥水 應(yīng)符合 JISZ8901 8級(jí)混合比 5%向油封噴泥水 1小時(shí)轉(zhuǎn)速 300 r/min停止噴泥水 1小時(shí)轉(zhuǎn)速 1000 r/min溫度：室溫。試驗(yàn) 100小時(shí)后不應(yīng)有泥水通過(guò)油封進(jìn)入軸承。 (4) 軸向游隙： 0.01 mm 0.025 mm。軸承內(nèi)預(yù)先填充適量油脂。油脂性能應(yīng)滿足輪轂軸承試驗(yàn)條件的要求。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 (5) 輻板螺栓應(yīng)壓入到位壓入后在 15

91、0 Nm扭矩作用下不能轉(zhuǎn)動(dòng)。 (6) 輻板螺栓材料： 35CrMo 機(jī)械性能等級(jí)： 9.8 級(jí)。 100%磁力探傷無(wú)裂紋探后退磁處理 。 最后由計(jì)算分析所得結(jié)果繪制出盤(pán)式制動(dòng)器總成裝配圖 如圖 4.1 所示 圖 4.1 盤(pán)式制動(dòng)器總成裝配圖 結(jié)論 35 結(jié)論 本次設(shè)計(jì)的 是 轎車(chē)前輪盤(pán)式制動(dòng)器 ， 由于盤(pán)式制動(dòng)器它的熱熱穩(wěn)定性與水穩(wěn)定性 較 好 ， 所以在當(dāng)前與不久的將來(lái)將會(huì)有 更 好的發(fā)展與應(yīng)用 ， 比起現(xiàn)在比較廣泛使用的鼓式制動(dòng)器盤(pán)式制動(dòng)器不論是在制動(dòng)距離還是在制動(dòng)穩(wěn)定性方面都有很大的優(yōu)勢(shì) ， 從而大大的提高的汽車(chē)的安全性降低了事故的幾率。 在本次設(shè)計(jì)中借鑒參考了一些國(guó)外的先進(jìn)的盤(pán)式制動(dòng)器

92、的設(shè)計(jì)理念。通過(guò)對(duì)轎車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的主要參數(shù)進(jìn)行分析 ， 確定了前輪為浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器 ， 并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析及設(shè)計(jì)計(jì)算 ， 并繪制出了前輪制動(dòng)器裝配圖、 制動(dòng)盤(pán)的零件圖相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)也完全符合。最后設(shè)計(jì)的轎車(chē)制動(dòng)器基本達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。 但是由于能力有限設(shè)計(jì)中 還 存在一些不足和需要改進(jìn)的地方。 此次設(shè)計(jì)的盤(pán)式制動(dòng)器還有待解決的問(wèn)題： 由于個(gè)人能力有限 ， 對(duì)盤(pán)式制動(dòng)器的外形設(shè)計(jì)有待進(jìn)一步改進(jìn) 對(duì)于制動(dòng)器和汽車(chē) 整體的布局 方面 可能 存在問(wèn)題 。在制動(dòng)器的外形美觀方面有所欠缺。 此次設(shè)計(jì)的轎車(chē)前輪盤(pán)式制動(dòng)器可以更好的提高駕駛者的安全性。減少由于制動(dòng)器失效所帶來(lái)的交通事故更好地滿足安全駕駛的需要。 參

93、考文獻(xiàn) 36 參考文獻(xiàn) 1余志生 .汽車(chē)?yán)碚?M.北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2000 2陳家瑞 .汽車(chē)構(gòu)造 M.機(jī)械工業(yè)出版社 .2004 3劉惟信 .機(jī)械最優(yōu)化設(shè)計(jì) M.清華大學(xué)出版社 .1994 4 張靜雙 ,吳永梅 ,巍義等 .汽車(chē)制動(dòng)器設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā) J.中國(guó)學(xué)術(shù)期刊 .2004,26(5):20-24 5吳永海 .汽車(chē)液壓制動(dòng)系設(shè)計(jì)計(jì)算系統(tǒng)的設(shè)計(jì) J.機(jī)床與液壓 ,2007.35（ 12） :15-18 6谷曼 .汽車(chē)制動(dòng)器綜合制動(dòng)性能實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì) J.機(jī)械制造 ,2008,46（ 528） :14-17 7董士琦 .基于 ANSYS 的汽車(chē)制動(dòng)盤(pán)模態(tài)分析 J.科技風(fēng) ,

94、 2010,8 8陳燕 .汽車(chē)制動(dòng)器底板拉延成型工藝的改進(jìn) J.磨具工業(yè) ,1989,6 9劉延安 .大型礦用汽車(chē)制動(dòng)器的發(fā)展 J.國(guó)外金屬礦采礦 ,1981,10 10賴源生 ,戴雄杰 .汽車(chē)制動(dòng)器摩擦副材料選擇性配對(duì)問(wèn)題的研究 J.機(jī)械開(kāi)發(fā) 1987,3 11鄧兆詳 ,楊善臣 .汽車(chē)制動(dòng)器三維參數(shù)化的設(shè)計(jì)技術(shù)分析 J.重慶大學(xué)學(xué)報(bào) ,2003,26（ 5） 12張?jiān)獫?,謝昭力 ,馮引安 .汽車(chē)制動(dòng)器試驗(yàn)制動(dòng)管壓伺服系統(tǒng)建模與仿真 J.現(xiàn)代制造工程 ,2006,11 13寧曉斌 ,孟彬 ,王磊 .重型汽車(chē)制動(dòng)器 虛擬樣機(jī)的建模與應(yīng)用 J.系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào) ,2006,18（ 8） 14李紫輝

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96、等 .載貨汽車(chē)制動(dòng)器自動(dòng)水冷系統(tǒng)的設(shè)計(jì) J.河北科技師范學(xué)院學(xué)報(bào) ,2009,23（ 03） 20王紅俠 ,姚冠新 .纖維混雜增強(qiáng)汽車(chē)制動(dòng)器摩擦材料的研究 J.非金屬礦 ,2009，32（ 03） :73-75 參考文獻(xiàn) 37 21付百學(xué) .汽車(chē)試驗(yàn)技術(shù) M.北京理工大學(xué)出版社 .2007 22 陳效華 ,昌慶齡 ,制動(dòng)器參數(shù)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)概念設(shè)計(jì) J.南京理工大學(xué)學(xué)報(bào) ,2001,8 23 D. V. Tretyak , V. G. Ivanov Study of hysteresis of disk brake mechanism for heavy-duty vehicles J. Bela

97、rus National Technical University Journal of Friction and Wear Springer Journal 24 A. Belhocine , M. Bouchetara Thermal behavior of full and ventilated disc brakes of vehicles J. Journal of Mechanical Science and Technology 25 王滿祥 ,蘇小平 ,王東方 .汽車(chē)浮鉗式盤(pán)式制動(dòng)器有限元分析 J.機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 ,2009,3 26陳立中 .轎車(chē)制動(dòng)器對(duì)摩擦材料的質(zhì)量要求 M

98、.長(zhǎng)春 :吉林工業(yè)大學(xué)出版社 1994 27黃聲顯 .重型汽車(chē)制動(dòng)系 M.北京 :人民交通出版社 1987 28關(guān)文達(dá) .汽車(chē)構(gòu)造 .第二版 M.北京 : 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2004 29吳宗澤 .機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè) . 第 1 版 M.北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2004 30汽車(chē)的制動(dòng)性能 M .北京 :清華大學(xué)出版社 ,2004 31 林秉華 .最新汽車(chē)設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) M.黑龍江人民出版社 .2002 32V. Sergienko,M.Tseluev Effect of operation parameters on thermal loading of wet brake discsJ.

99、Part 1. Problem formulation and methods of study Journal of Friction and Wear 33龍振宇 .機(jī)械設(shè)計(jì) M.北京 :機(jī)械工業(yè) 出版社 ,2002 34 吳宗澤 ,羅圣國(guó) .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè) M.北京 :高等教育出版社 ,2006 清華大學(xué)教研組 . 35 孟少農(nóng) .汽車(chē)設(shè)計(jì)方法論 M.機(jī)械工業(yè)出版社 ,1992 36劉惟信 .汽車(chē)設(shè)計(jì) M.北京 :清華大學(xué)出版社 ,2001 37程軍 .汽車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的理論與實(shí)踐 M.北京 :北京理工大學(xué)出版社 ,1999 38魯?shù)婪?.汽車(chē)制動(dòng)系的分析和設(shè)計(jì) M.北京 :機(jī)械

100、工業(yè)出版社 ,1985 致謝 38 致謝 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以說(shuō)是大學(xué)期間的最后一次學(xué)習(xí) ， 也是最為系統(tǒng)的一次學(xué)習(xí) ， 更多的可以說(shuō)是一 次探索和嘗試在摸索中學(xué)到了許多有價(jià)值的實(shí)用的知識(shí)。比如說(shuō)如何查閱相關(guān)資料設(shè)計(jì)一個(gè)常見(jiàn)的機(jī)械部件的程序 及 其步驟 ， 一個(gè)正規(guī)的論文的格式是怎樣的 ， 特別是 SolidWorks 三維軟件作圖技巧的學(xué)習(xí)與掌握在作圖期間可以掌握大量的機(jī)械結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識(shí)通過(guò)不斷的練習(xí)使自己信心倍增。 在次我要特別感謝的是我的指導(dǎo)老師 程 老師 ， 在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中他始終關(guān)心著我的工作的進(jìn)程 ， 并給予大量細(xì)心的指導(dǎo)使我的設(shè)計(jì)得以順利進(jìn)行并從中汲取許多有用的知識(shí)收獲是巨大的。因此

101、我要向程老師表示最誠(chéng)摯的謝意。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 獨(dú)創(chuàng)性 聲明 39 畢業(yè) 設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 秉承學(xué)校嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)與優(yōu)良的科學(xué)道德本人聲明所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）事我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的成果不包含他人已申請(qǐng)學(xué)位或其他用途使用過(guò)的成果。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了致謝。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）與資料若有不實(shí)之處本人承擔(dān)一切相關(guān)責(zé)任。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者簽名： 指導(dǎo)教師簽名： 日期： 附錄 40 附 錄 1 制動(dòng) 器裝配圖如下 總圖（ 1） 總圖（ 2） 附錄 41 總圖（ 3） 2 制動(dòng)器各零件圖如下 （ 1） 制動(dòng)盤(pán) 附錄 42 （ 2） 制動(dòng)鉗體 （ 3）支架 （ 4）制動(dòng)片 （ 5）活塞 附錄 43 （ 6）導(dǎo)向銷(xiāo) 3、制動(dòng)器爆炸圖如下 爆炸圖（ 1） 爆炸圖（ 2） 附錄 44 爆炸圖（ 3） 爆炸圖（ 4）