盤(pán)式制動(dòng)器設(shè)計(jì)

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 目錄 緒論 1 4. 4. 4. 專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè) 4. 4. 6 7 8 緒 論 1.1 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)；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

2、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1 汽車(chē)制動(dòng)系組成 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-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) 　　 任何制動(dòng)系都具有以下四個(gè)基本組成部分（如圖1.1所示）： 　　供能裝置：包括供給、調(diào)節(jié)制動(dòng)所需能量以及改善傳能介質(zhì)狀態(tài)的各種部件。 　　控制裝置：包

3、括產(chǎn)生制動(dòng)動(dòng)作和控制制動(dòng)效果的各種部件。 　　傳動(dòng)裝置：包括將制動(dòng)能量傳輸?shù)街苿?dòng)器的各個(gè)部件 　　制動(dòng)器：產(chǎn)生阻礙車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力（制動(dòng)力）的部件，其中包括輔助制動(dòng)系中的緩速裝置。 　　按制動(dòng)能源來(lái)分類(lèi)，行車(chē)制動(dòng)系可分為，以駕駛員的肌體作為唯一制動(dòng)能源的制動(dòng)系稱(chēng)為人力制動(dòng)系；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)的則是動(dòng)力制動(dòng)系，其制動(dòng)源可以是發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的空氣壓縮機(jī)或油泵；兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系稱(chēng)為伺服制動(dòng)系。 駐車(chē)制動(dòng)系可以是人力式或動(dòng)力式。專(zhuān)門(mén)用于掛車(chē)的還有慣性制動(dòng)系和重力制動(dòng)系。按照制動(dòng)能量的傳輸方式，制動(dòng)系可分為機(jī)械式、液壓式、氣壓式和

4、電磁式等。同時(shí)采用兩種以上傳能方式的制動(dòng)系可稱(chēng)為組合式制動(dòng)系。 制動(dòng)系統(tǒng)是評(píng)價(jià)汽車(chē)安全性的一個(gè)重要因素，也是汽車(chē)的重要組成部分之一。當(dāng)今汽車(chē)行業(yè)已經(jīng)非常發(fā)達(dá)，人類(lèi)對(duì)汽車(chē)的性能要求也越來(lái)越高。一款安全、輕便、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的制動(dòng)系統(tǒng)可以大大提高汽車(chē)的性能。這也是汽車(chē)設(shè)計(jì)人員不斷追求的目標(biāo)。 1、 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 車(chē)輛工程方向課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 設(shè)計(jì)者 姓名：王海蛟 學(xué)號(hào)：5 設(shè)計(jì) 題目 某型汽車(chē)制動(dòng)器的設(shè)計(jì) 工作條件及設(shè)計(jì)原始參數(shù) 整車(chē)空載質(zhì)量：1320 kg（空載時(shí)軸荷分配：前軸60%，后軸40%）； 整車(chē)滿(mǎn)載質(zhì)量：1695kg（滿(mǎn)載時(shí)軸荷分配：前軸55%，后軸45%

5、）； 質(zhì)心高度; 0.7m(空) 0.8m（滿(mǎn)）； 軸距： 2.63m; 輪胎規(guī)格： 205/55 R16; 同步附著系數(shù)選擇：0.65; 設(shè)計(jì)內(nèi)容及完成要求 要求：滿(mǎn)載下，30km/h初速，制動(dòng)距離：自己查國(guó)標(biāo)。 1、 根據(jù)給定的設(shè)計(jì)參數(shù)，選擇設(shè)計(jì)方案，計(jì)算并確定零部件各參數(shù)，繪出裝配圖及典型零件圖。 2、 裝配圖A0圖紙。 3、 零件圖大小不限。 4、 按規(guī)定要求撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 設(shè)計(jì)期限 自 2015 年 6 月 29 日 至 2015 年 7 月 10 日 答辯日期 2015 年 7 月 10 日 指導(dǎo)

6、教師 祁傳琦 學(xué)生簽名 王海蛟 機(jī)械工程學(xué)院車(chē)輛工程系 2015年06月 2、 盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)介 2.1 盤(pán)式制動(dòng)器的分類(lèi) 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)。 （1）鉗盤(pán)式 鉗盤(pán)式制動(dòng)器按制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)型式又可分為定鉗盤(pán)式制動(dòng)器、浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器等。 ①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。 ②浮

7、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，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

8、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。 2.2 盤(pán)式制動(dòng)器的優(yōu)缺點(diǎn) 盤(pán)式制動(dòng)器比鼓式制動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)： （1） 熱穩(wěn)定好，原因是一般無(wú)自行増力作用，襯塊摩擦表現(xiàn)壓力分布較鼓式中的襯片更為均勻，此外，制動(dòng)鼓在受熱膨脹后，工作半徑增大，使其只

9、能與蹄的中部接觸，從而降低了制動(dòng)效能，這稱(chēng)為機(jī)械衰退，制動(dòng)盤(pán)的軸向膨脹極小，徑向膨脹根本與性能無(wú)關(guān)，故無(wú)機(jī)械衰退問(wèn)題，因此，前輪采用盤(pán)式制動(dòng)器。汽車(chē)制動(dòng)時(shí)不易跑偏。 （2） 水穩(wěn)定性好，制動(dòng)塊對(duì)盤(pán)的單位壓力高，易于將水?dāng)D出，因而浸水后效能降低不多，又由于離心力作用及襯塊對(duì)盤(pán)的擦拭作用，出水后只需經(jīng)一，二次制動(dòng)即能恢復(fù)正常。鼓式制動(dòng)器則需經(jīng)十余次制動(dòng)方能恢復(fù)。 （3） 制動(dòng)力矩與汽車(chē)運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)。 （4） 易于構(gòu)成雙回路制動(dòng)系，使系統(tǒng)有較高的可靠性和安全性。 （5） 尺寸小，質(zhì)量小，散熱良好。 （6） 壓力在制動(dòng)襯塊上的分布比較均勻，故襯塊磨損也均勻。 （7） 更換襯塊簡(jiǎn)單容易。

10、（8） 襯塊與制動(dòng)盤(pán)之間的間隙?。?.05-0.15mm），從而縮短了制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間。 （9） 易于實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整。 （10） 能方便地實(shí)現(xiàn)制動(dòng)器磨損報(bào)警，以便及時(shí)更換摩擦襯塊。 盤(pán)式制動(dòng)器的主要缺點(diǎn)： （1） 難以完全防止塵污和銹蝕（封閉的多片全盤(pán)式制動(dòng)器除外）。 （2） 兼作駐車(chē)制動(dòng)器時(shí)，所需附加的手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜。 （3） 在制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中必須裝有助力器。 （4） 因?yàn)橐r塊工作表面小，所以磨損快，使用壽命低，需用高材質(zhì)的襯塊。 2.3該車(chē)制動(dòng)器結(jié)構(gòu)的最終選擇 汽車(chē)制動(dòng)簡(jiǎn)單來(lái)講，就是利用摩擦將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成熱能，使汽車(chē)失去動(dòng)能而停止下來(lái)。因此，散熱對(duì)是十分重要的。如果制

11、動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)常處于高溫狀態(tài)，就會(huì)阻礙能量的轉(zhuǎn)換過(guò)程，造成制動(dòng)性能下降。越是跑得快的汽車(chē)，制動(dòng)起來(lái)所產(chǎn)生的熱量越大，對(duì)制動(dòng)性能的影響也越大。解決好散熱問(wèn)題，對(duì)提高汽車(chē)的制動(dòng)性能也就起了事倍功半的作用。所以，現(xiàn)代轎車(chē)的車(chē)輪除了使用鋁合金車(chē)圈來(lái)降低運(yùn)行溫度外，還傾向于采用散熱性能較好的盤(pán)式制動(dòng)器。 當(dāng)然，盤(pán)式制動(dòng)器也有自己的缺陷。例如對(duì)制動(dòng)器和制動(dòng)管路的制造要求較高，摩擦片的耗損量較大，成本貴，而且由于摩擦片的面積小，相對(duì)摩擦的工作面也較小，需要的制動(dòng)液壓高，必須要有助力裝置的車(chē)輛才能使用。而成本相對(duì)低廉，比較經(jīng)濟(jì)。四輪轎車(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%，因

12、此前輪制動(dòng)力要比后輪大。轎車(chē)生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本，就采用前輪盤(pán)式制動(dòng)，后輪鼓式制動(dòng)的方式。但隨著轎車(chē)車(chē)速的不斷提高，近年來(lái)采用盤(pán)式制動(dòng)器的轎車(chē)日益增多，尤其是中高級(jí)轎車(chē)，一般都采用了盤(pán)式制動(dòng)器。 縱觀現(xiàn)代商務(wù)車(chē)市場(chǎng)，隨著人類(lèi)對(duì)汽車(chē)安全性能重視的加劇，為了保持制動(dòng)力系數(shù)的穩(wěn)定性以及考慮到盤(pán)式制動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)，在商務(wù)車(chē)領(lǐng)域盤(pán)式制動(dòng)器已基本取代鼓式制動(dòng)器，特別是浮動(dòng)鉗盤(pán)式。根據(jù)制動(dòng)盤(pán)的不同，盤(pán)式制動(dòng)器還可分為普通盤(pán)式和通風(fēng)盤(pán)式。普通盤(pán)式我們比較容易理解，就是實(shí)心的。通風(fēng)盤(pán)式就是空心的，顧名思義具有通風(fēng)功效，指的是汽車(chē)在行使當(dāng)中產(chǎn)生的離心力能使空氣對(duì)流，達(dá)到散熱的目的，這是由盤(pán)式碟片的特殊構(gòu)造決定的。從

13、外表看，它在圓周上有許多通向圓心的洞空，這些洞空是經(jīng)一種特殊工藝（slotteded drilled）制造而成，因此比普通盤(pán)式散熱效果要好許多。由于制造工藝與成本的關(guān)系，一般中高級(jí)轎車(chē)中普遍采用前通風(fēng)盤(pán)、后普通盤(pán)的制動(dòng)片。如Passat,Vento Golf2.0,Corrado等車(chē)，部分高級(jí)轎車(chē)采用前后通風(fēng)盤(pán)。值得一提的是，在前輪使用通風(fēng)盤(pán)正在逐步取代使用實(shí)心盤(pán)。ABS把大部分的制動(dòng)力分配到前輪，防止甩尾，對(duì)前剎的散熱要求很高，所以一般前輪都會(huì)采用通風(fēng)盤(pán)。 綜上所述，本次車(chē)設(shè)計(jì)，前后輪均采用浮動(dòng)鉗盤(pán)式制動(dòng)器。其中前輪制動(dòng)盤(pán)選擇通風(fēng)盤(pán)，后輪選擇普通盤(pán)。 三、制動(dòng)器的參數(shù)和設(shè)計(jì) 盤(pán)式制

14、動(dòng)器設(shè)計(jì)的一般流程為：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，所給數(shù)據(jù)，依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)確定出整車(chē)總布置參數(shù)。在有關(guān)的整車(chē)總布置參數(shù)及制動(dòng)器結(jié)構(gòu)型式確定之后，根據(jù)已給參數(shù)并參考已有的同等級(jí)汽車(chē)的同類(lèi)型制動(dòng)器，初選制動(dòng)器的主要參數(shù)，并據(jù)以進(jìn)行制動(dòng)器結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)；然后進(jìn)行制動(dòng)力矩和磨損性能的驗(yàn)算，并與所要求的數(shù)據(jù)比較，直到達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 之后再根據(jù)各項(xiàng)演算和比較的結(jié)果，對(duì)初選的參數(shù)進(jìn)行必要的修改，直到基本性能參數(shù)能滿(mǎn)足使用要求為止；最后進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析。 在這里先給出該車(chē)的整車(chē)參數(shù)： 整車(chē)空載質(zhì)量：1320 kg（空載時(shí)軸荷分配：前軸60%，后軸40%）； 整車(chē)滿(mǎn)載質(zhì)量：1695kg（滿(mǎn)載時(shí)軸荷分配：前軸55

15、%，后軸45%）； 質(zhì)心高度; 0.7m(空) 0.8m（滿(mǎn)）； 軸距： 2.63m; 輪胎規(guī)格： 205/55 R16; 同步附著系數(shù)選擇：0.65; 3.1制動(dòng)盤(pán)直徑D 制動(dòng)盤(pán)直徑D應(yīng)盡可能取大些，這是制動(dòng)盤(pán)的有效半徑得到增大，可以減小制動(dòng)鉗的夾緊力，降低襯塊的單位壓力和工作溫度，受輪輞直徑的限制，制動(dòng)盤(pán)的直徑通常選擇為70％～79％。本設(shè)計(jì)中： 輪輞直徑為： 16×25.4406mm。 制動(dòng)盤(pán)直徑為： D=406×74%300mm，R=150mm。 3.2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)

16、量不致太大，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，又可在制動(dòng)盤(pán)的兩工作面之間鑄出通風(fēng)孔道。通常，實(shí)心制動(dòng)盤(pán)厚度可取10mm-20mm；具有通風(fēng)孔道的制動(dòng)盤(pán)的兩工作面之間的尺寸，即制動(dòng)盤(pán)的厚度取為20mm-50mm,但多采用20mm-30mm。 在本設(shè)計(jì)中：前制動(dòng)器采用通風(fēng)盤(pán)，取厚度h=25mm；后制動(dòng)盤(pán)采用實(shí)心盤(pán)，取厚度h=12mm 3.3摩擦襯塊內(nèi)半徑與外半徑 推薦摩擦襯塊外半徑與內(nèi)半徑的比值不大于1.5.若此比值偏大，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，接觸面積減小，最終將導(dǎo)致制動(dòng)力矩變化大。在本設(shè)計(jì)中：取=115mm, =148mm， 則外內(nèi)

17、半徑比：，符合要求。 平均半徑： 。 有效半徑： （有效半徑即襯塊作用力點(diǎn)到制動(dòng)盤(pán)中心的距離） 且滿(mǎn)足 的要求。 3.4摩擦襯塊面積 根據(jù)制動(dòng)襯塊單位面積占有汽車(chē)質(zhì)量，推薦在1.6~3.5kg/cm2范圍內(nèi)選取。本題取 由此可以得到摩擦襯塊的圓心角。由，解得： 表 3.1 一些國(guó)產(chǎn)汽車(chē)前盤(pán)式的制動(dòng)器的主要參數(shù) 車(chē)牌 車(chē)型 制動(dòng)盤(pán)外徑/mm 工作半徑/mm 制動(dòng)盤(pán)厚度/mm 摩擦襯塊厚度/mm 摩擦面積/cm 云雀 GHK7060 212 86 10 9 65.4 奧拓 SC7080 215 91 10 15.5 60

18、 桑塔納 2000 256 106 20 14 76 奧迪 100 256 104 22 14 96 3.5制動(dòng)輪缸壓強(qiáng)p： 制動(dòng)輪缸壓強(qiáng)p選取，制動(dòng)管路壓力越高，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)越緊湊，但對(duì)密封要求也更嚴(yán)格。一般不超過(guò)10~12MPa，盤(pán)式可更高。本題選P=11MPa。 3.6摩擦力的計(jì)算和摩擦系數(shù)的驗(yàn)算： 1）計(jì)算單個(gè)前車(chē)輪受到地面的摩擦力大小 車(chē)速為V=30km/h=8.3m/s 汽車(chē)前輪在剎車(chē)過(guò)程做功，F(xiàn)為單個(gè)前車(chē)輪受到的摩擦力，S為剎車(chē)距離 前輪動(dòng)能消耗,m為車(chē)重，v為初速度 由于能量守恒，所以 解得單個(gè)前輪受到的摩擦力 2）計(jì)算單個(gè)制

19、動(dòng)襯塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)的正壓力大小 對(duì)車(chē)輪進(jìn)行受力分析，受到地面對(duì)車(chē)輪的摩擦力矩和襯塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)的摩擦力矩。兩個(gè)力矩相平衡。 地面對(duì)車(chē)輪的摩擦力矩等于單個(gè)前輪受到的摩擦力與車(chē)輪的滾動(dòng)半徑的乘積。滾動(dòng)半徑大小查下表得。本題滾動(dòng)半徑。 單個(gè)前輪的受力為： 因?yàn)椋?48-115）/2=16.5mm. 所以取液壓缸的半徑：R3=17mm。其壓強(qiáng)取P=11MPa 得：N=3.14R32P=9982.1N 由Fe=2fN 符合0.25≤f≤0.55的要求。 3.7制動(dòng)力矩的計(jì)算和驗(yàn)算： 假設(shè)襯塊的摩擦表面與制動(dòng)盤(pán)接觸良好，且各處的單位壓力分布均勻，則盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩為

20、 ——摩擦系數(shù)取f； ——活塞端面積 N——單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)的壓緊力 ——活塞直徑 R——有效半徑 則 制動(dòng)力矩的驗(yàn)算： 按照設(shè)計(jì)要求，制動(dòng)器需要的制動(dòng)力矩為 式中：G—車(chē)重（N） g—重力加速度（） j—制動(dòng)減速度 ,—制動(dòng)初速度（km/h） —車(chē)輪滾動(dòng)半徑（m） 因?yàn)橹苿?dòng)器所能提供的制動(dòng)力矩>車(chē)輛制動(dòng)所需要的制動(dòng)力矩M， 所以上述設(shè)計(jì)符合設(shè)計(jì)要求。

21、3.8駐車(chē)制動(dòng)計(jì)算 汽車(chē)在上坡路上停駐時(shí)的受力簡(jiǎn)圖如圖4.3所示。由該圖可得出汽車(chē)上坡停駐的后周車(chē)輪的附著力為： 同樣可求出汽車(chē)下坡停駐時(shí)的后軸車(chē)輪的附著力為： 圖 2 汽車(chē)在上坡路上停駐時(shí)的受力簡(jiǎn)圖 根據(jù)后軸車(chē)輪附著力與制動(dòng)力相等的條件可求得汽車(chē)在上坡路和下坡路上停駐時(shí)的坡度極限傾角，，即由 求得汽車(chē)在上坡時(shí)可能停駐的極限上坡路傾角為： 在本設(shè)計(jì)中： 汽車(chē)在下坡時(shí)可能停駐的極限下坡路傾角為： 在本設(shè)計(jì)中： 一般要求各類(lèi)汽車(chē)的最大駐坡度不小于（），滿(mǎn)足要求。 四、制

22、動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1制動(dòng)盤(pán) 制動(dòng)盤(pán)一般用珠光體鑄鐵制成，或用添加等的合金鑄鐵制成。其結(jié)構(gòu)形狀有平板形和禮貌形。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。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。 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，兩側(cè)表面的平行度（厚度差）及制動(dòng)盤(pán)的不平衡量。參考表4.1 表4.1 一些轎車(chē)制動(dòng)盤(pán)的表面跳動(dòng)量、兩側(cè)表面的平行度及不平衡量 車(chē)型 表面跳動(dòng)量/mm 兩側(cè)表面的不平行度/mm 靜不平衡量

23、/N.cm 奧迪、紅旗 0.03 0.01 0.5 云雀 0.05 0.03 1.5 奧拓 0.06 0.03 1.0 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0.008mm,盤(pán)的表面擺差不應(yīng)大于0.1mm；制動(dòng)盤(pán)表面粗糙度不應(yīng)大于0.06mm。 本次設(shè)計(jì)采用的材料為合金鑄鐵，結(jié)構(gòu)形狀為禮帽形，前通風(fēng)盤(pán)，后實(shí)心盤(pán)。 圖3 禮帽形制動(dòng)盤(pán) 4.2制動(dòng)鉗 制動(dòng)鉗由可鍛鑄鐵KTH370-12或球墨鑄鐵QT400-18制造，也有用輕合金制造的。例如用鋁合金壓鑄。可做成整體的，也可做成兩半并由螺栓連接。其外緣留有開(kāi)口，以便不必拆下制動(dòng)鉗便可檢查或更換制動(dòng)塊。制

24、動(dòng)鉗體應(yīng)有高的強(qiáng)度和剛度。在鉗體中加工出制動(dòng)油缸。為了減少傳給制動(dòng)液的熱量，將活塞的開(kāi)口端頂靠制動(dòng)塊的背板。活塞由鑄鋁合金制造，為了提高耐磨損性能，活塞的工作表面進(jìn)行鍍鉻處理。為了解決因制動(dòng)鉗體由鋁合金制造而減少傳給制動(dòng)液的熱量的問(wèn)題，減小了活塞與制動(dòng)塊背板的接觸面積。 制動(dòng)鉗在汽車(chē)上的安裝位置可在車(chē)軸的前方或后方。制動(dòng)鉗位于車(chē)軸前可避免輪胎甩出來(lái)的泥，水進(jìn)入制動(dòng)鉗，位于車(chē)軸后則可減小制動(dòng)時(shí)輪轂軸承的合成載荷。 因此本次設(shè)計(jì)采用可鍛鑄鐵，整體式、鍍鉻處理，前制動(dòng)鉗位于車(chē)軸后，后制動(dòng)鉗位于車(chē)軸前。 4.3制動(dòng)塊 制動(dòng)塊由背板和摩擦襯塊構(gòu)成，兩者直接牢固地壓嵌或鉚接或粘接在一起。襯塊多為扇

25、形，也有矩形，正方形或圓形的?；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。為了避免制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量傳給制動(dòng)鉗而引起制動(dòng)液汽化和減小制動(dòng)噪聲，可在摩擦襯塊與背板之間或在背板后粘（或噴涂）一層隔熱減震墊（膠）。由于單位壓力大和工作溫度高等原因，摩擦襯塊的磨損較快，因此其厚度較大。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。本次設(shè)計(jì)取襯塊厚度14mm，有隔熱減震墊，有報(bào)警裝置。 4.4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

26、和耐沖擊性能；制動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生噪聲和不良?xì)馕?，?yīng)盡量采用少污染和對(duì)人體無(wú)害的摩擦材料。 以往車(chē)輪制動(dòng)器采用廣泛應(yīng)用的模壓材料，它是以石棉纖維為主并與樹(shù)脂粘結(jié)劑、調(diào)整摩擦性能的填充劑(由無(wú)機(jī)粉粒及橡膠、聚合樹(shù)脂等配成)與噪聲消除劑(主要成分為石墨)等混合后，在高溫下模壓成型的。模壓材料的撓性較差，故應(yīng)按襯片或襯塊規(guī)格模壓，其優(yōu)點(diǎn)是可以選用各種不同的聚合樹(shù)脂配料，使襯片或襯塊具有不同的摩擦性能和其他性能。 表4.2 摩擦材料性能對(duì)比 材料 性能 有 機(jī) 類(lèi) 無(wú) 機(jī) 類(lèi) 制法 編制物 石棉模壓 半金屬模壓 金屬燒結(jié) 金屬陶瓷燒結(jié) 硬度 軟 硬 硬 極硬

27、 極硬 密度 小 小 中 大 大 承受負(fù)荷 輕 中 中-重 中-重 重 摩擦系數(shù) 中-高 低-高 低-高 低-中 低-高 摩擦系數(shù)穩(wěn)定性 差 良 良 良-優(yōu) 優(yōu) 常溫下的耐磨性 良 良 良 中 中 高溫下的耐磨性 差 良 良 良-優(yōu) 優(yōu) 機(jī)械強(qiáng)度 中-高 低-中 低-中 高 高 熱傳導(dǎo)率 低-中 低 中 高 高 抗振鳴 優(yōu) 良 中-良 差 差 抗顫振 - 中-良 中 - - 對(duì)偶性 優(yōu) 良 中-良 差 差 價(jià)格 中-高 低-中 中-良 高 高 帶式中

28、央制動(dòng)器采用編織材料，它是先用長(zhǎng)纖維石棉與銅絲或鋅絲的合絲編織成布，再浸以樹(shù)脂粘合劑經(jīng)干燥后輥壓制成。其撓性好，剪切后可以直接鉚到任何半徑的制動(dòng)蹄或制動(dòng)帶上。在100℃～120℃溫度下，它具有較高的摩擦系數(shù)(=0.4以上)，沖擊強(qiáng)度比模壓材料高4～5倍。但耐熱性差，在200℃～250℃以上即不能承受較高的單位壓力，磨損加快。表5-2為不同摩擦材料性能對(duì)比。 此次設(shè)計(jì)綜合考慮各種材料，采用性能更好、環(huán)保效果更好的半金屬材料。摩擦系數(shù)為f=0.4 4.5制動(dòng)輪缸 制動(dòng)輪缸的缸體由灰鑄鐵HT250制成。其缸筒為通孔，需鏜磨。 4.6制動(dòng)器間隙的調(diào)整方法及相應(yīng)機(jī)構(gòu) 制動(dòng)盤(pán)與摩擦襯塊之間在未制

29、動(dòng)的狀態(tài)下應(yīng)有工作間隙，以保證制動(dòng)盤(pán)能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。一般來(lái)說(shuō)盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)間隙為0.1mm-0.3mm（單側(cè)0.05mm-0.15mm）。此間隙的存在會(huì)導(dǎo)致踏板或手柄的行程損失，因而間隙應(yīng)盡量的小。考慮到制動(dòng)過(guò)程中摩擦副可能產(chǎn)生熱變形和機(jī)械變形，因此制動(dòng)器在冷態(tài)下的間隙應(yīng)有試驗(yàn)確定。本設(shè)計(jì)制動(dòng)間隙取為0.1mm。 圖4 制動(dòng)間隙的自調(diào)裝置 1-制動(dòng)鉗體；2-活塞；3-活塞密封圈 另外，制動(dòng)器在工作過(guò)程中會(huì)由于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)整機(jī)構(gòu)。當(dāng)前，盤(pán)式制動(dòng)器的調(diào)整機(jī)構(gòu)已自動(dòng)化。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

30、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，活塞可在液壓作用下克服密封圈的摩擦力，繼續(xù)前移到實(shí)現(xiàn)完全制動(dòng)為止。活塞與密封圈之間的相對(duì)位移便補(bǔ)償了這一過(guò)量間隙。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)摩擦塊與制動(dòng)盤(pán)之間回復(fù)到設(shè)定間隙。 結(jié) 論 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是以轎車(chē)奧迪A3的制動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì)汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和形式進(jìn)行分析后，對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的前、后制動(dòng)

31、器，制動(dòng)管路布置，制動(dòng)主缸進(jìn)行了設(shè)計(jì)及計(jì)算，并繪制出了前制動(dòng)器裝配圖、三維圖、及一些零件圖。 為了提高汽車(chē)的安全性、穩(wěn)定性以及舒適性，該款轎車(chē)車(chē)制動(dòng)器設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)理論和實(shí)際分析，前后車(chē)輪均采用了浮動(dòng)鉗盤(pán)式制動(dòng)器；主缸選用了串聯(lián)雙腔的液壓主缸；制動(dòng)管路采用X型雙管路制動(dòng)系統(tǒng)。由計(jì)算可知人力無(wú)法滿(mǎn)足制動(dòng)力的要求，所以加裝了真空助力器。采用的駐車(chē)制動(dòng)滿(mǎn)足國(guó)家對(duì)汽車(chē)駐車(chē)坡度的要求，其他相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)也完全符合?？傮w來(lái)看，該商務(wù)車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)理論驗(yàn)證基本達(dá)到了設(shè)計(jì)的預(yù)期目標(biāo)。 此次課程設(shè)計(jì)可以說(shuō)在某種程度上是一種嘗試，通過(guò)查閱大量的有關(guān)汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)資料后，使我學(xué)到了很多有關(guān)制動(dòng)系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，了解了時(shí)下一些

32、汽車(chē)的制動(dòng)器類(lèi)型及原理，在現(xiàn)代各種中高檔轎車(chē)、商務(wù)車(chē)領(lǐng)域，盤(pán)式制動(dòng)器有逐漸取代鼓式制動(dòng)器的趨勢(shì)，尤其是浮動(dòng)鉗盤(pán)式，比如：廣本奧德賽、別克陸尊、一汽奔騰等，這也是該設(shè)計(jì)前后輪均選擇浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器的原因，畢竟盤(pán)式制動(dòng)器相對(duì)于鼓式制動(dòng)器更優(yōu)越。另外本次設(shè)計(jì)的轎車(chē)屬于前驅(qū)，前驅(qū)和后驅(qū)對(duì)于制動(dòng)器如何裝配有所不同?？偟膩?lái)說(shuō)，此次設(shè)計(jì)對(duì)我三年的學(xué)習(xí)進(jìn)行了一次復(fù)習(xí)與檢驗(yàn)，為我以后從事汽車(chē)行業(yè)起到了一定的鋪墊作用。 致 謝 轉(zhuǎn)眼間，近一學(xué)期的課程設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，課程設(shè)計(jì)是專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，也是理論聯(lián)系實(shí)際，實(shí)踐性很強(qiáng)的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)這樣的一個(gè)教

33、學(xué)環(huán)節(jié)，一方面培養(yǎng)學(xué)生能夠獨(dú)立運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)與技能解決本專(zhuān)業(yè)范圍內(nèi)一項(xiàng)有實(shí)際意義的設(shè)計(jì)制造、科研實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)管理等課題；另一方面也是培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問(wèn)題的能力，獨(dú)立解決問(wèn)題的能力，為畢業(yè)后參加工作打下良好的基礎(chǔ)。 在設(shè)計(jì)期間遇到了很多具體問(wèn)題，通過(guò)老師和同學(xué)們的幫助，這些問(wèn)題得以即時(shí)的解決。特別要感謝祁老師對(duì)我的指導(dǎo)，讓我學(xué)到了知識(shí)，掌握了設(shè)計(jì)的方法，也獲得了實(shí)踐鍛煉的機(jī)會(huì)。在我遇到困難的時(shí)候祁老師總是能耐心的幫我解答，并且?guī)胰⒂^實(shí)物，拆裝制動(dòng)器，了解其結(jié)構(gòu)及工作原理，為我能順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了非常必要的幫助。在此對(duì)祁老師的幫助表示最誠(chéng)摯的謝意。另外感謝在這三年中我的其他任課老師，是你們

34、讓我在三年的時(shí)間里上升了一個(gè)層次。最后感謝我的學(xué)校成都大學(xué)，是成都大學(xué)給了我這個(gè)優(yōu)越的學(xué)習(xí)環(huán)境。 進(jìn)行了課程設(shè)計(jì)后，離畢業(yè)的日子也就不遠(yuǎn)了，能夠圓滿(mǎn)完成畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們所有畢業(yè)生的心愿，這必將成為大學(xué)時(shí)代美好的回憶，同時(shí)更能帶給我們成就感，使自己面對(duì)今后的工作時(shí)更加有信心。離開(kāi)校園之際，希望在大學(xué)期間幫助過(guò)我的每位老師、同學(xué)、朋友都能有個(gè)美好的明天。 參考文獻(xiàn) 【1】 王望舒主編. 汽車(chē)設(shè)計(jì)（第四版）北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 【2】 侯洪生主編. 機(jī)械工程圖學(xué). 北京:科學(xué)出版社,2001 【3】 甘永立主編. 幾何量公差與檢測(cè)(第八版). 上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,2008 【4】 數(shù)字化手冊(cè)編委會(huì)編. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(軟件版)V3.0 【5】 陳家瑞主編. 汽車(chē)構(gòu)造（下冊(cè)）. 北京：人民交通出版社，2006 【6】 劉惟信編著. 汽車(chē)制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算. 北京:清華大學(xué)出版社,2004 【7】 余志生主編. 汽車(chē)?yán)碚摚ǖ谌妫?北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000