《基于solidworks的汽車盤式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《基于solidworks的汽車盤式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】（38頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 開題報(bào)告 學(xué)生姓名 專 業(yè) 班 級 指導(dǎo)教師姓名 職 稱 工作單位 課題來源 教師自擬課題 課題性質(zhì) 應(yīng)用設(shè)計(jì) 課題名稱 基于 汽車盤式制動(dòng)器的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的科學(xué)依據(jù) （科學(xué)意義和應(yīng)用前景，國內(nèi)外研究概況，目前技術(shù)現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢等） 一．科學(xué)意義和應(yīng)用前景 隨著工業(yè)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)的生存環(huán)境與生產(chǎn)模式發(fā)生了深刻的變化。消費(fèi)者對產(chǎn)品的個(gè)性化和多樣化提出了更高的要求，導(dǎo)致多批量小訂單的生產(chǎn)模式逐漸增多，制造業(yè)為了提高自己在行業(yè)內(nèi)的競爭力必須 縮短產(chǎn)品的生命周期。根據(jù)市場對工業(yè)制動(dòng)器產(chǎn)品個(gè)性化、多元化的需求，工業(yè)制動(dòng)器產(chǎn)品的制造模式正朝著以降低產(chǎn)品成本、快速響應(yīng)客戶的需求方向發(fā)展。工藝設(shè)計(jì)是工業(yè)制動(dòng)器制造過程中最重要的環(huán)節(jié)，工藝設(shè)計(jì)的信息化程度也因此成為決定汽車企業(yè)自身的競爭力和市場地位關(guān)鍵性因素。以汽車盤式制動(dòng)器為研究對象，開發(fā)能夠滿足其實(shí)際工藝設(shè)計(jì)的參數(shù)化工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)。 國內(nèi)外研究概況 (1)我國二十世紀(jì)末開始了盤式制動(dòng)器技術(shù)的研究工作，相對于國外有些滯后。在國家重大項(xiàng)目的支持下，機(jī)械制造技術(shù)迅猛發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了從無到有質(zhì)的飛躍。 二 國內(nèi)機(jī)械制造技術(shù)相對比較成熟，應(yīng)用比較廣泛，但車用盤式制動(dòng)器技術(shù)才剛剛起步。 三 目前市場上的盤式制動(dòng)器系統(tǒng)大多都是國外的專利發(fā)明， 昂貴的造價(jià)很難完全滿足企業(yè)加工制造業(yè)的實(shí)際需求。 盡管不同的企業(yè)對盤式制動(dòng)器的功能要求存在很大的差別， 但在相同的行業(yè)中產(chǎn)品在工藝設(shè)計(jì)方法和管理方法上存在較大的相似性，三維 于三維 機(jī)械加工工藝設(shè)計(jì)、工具裝卡設(shè)計(jì)成為工業(yè)信息化新的需求，因此急切需求開發(fā)基于 相關(guān)設(shè)計(jì) 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 設(shè)計(jì)內(nèi)容和預(yù)期成果 （具體設(shè)計(jì)內(nèi)容和重點(diǎn)解決的技術(shù)問題、預(yù)期成果 和 提 供 的 形式） 一． 設(shè)計(jì)內(nèi)容 首先應(yīng)用三維軟件設(shè)計(jì)某給定的汽車盤式制動(dòng)器，然后對制動(dòng)器模型的尺寸數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化選型，繪制優(yōu)化選型的二維圖，并進(jìn)行尺寸標(biāo)注 二． 預(yù)期成果 （ 1）能夠熟練運(yùn)用二維和三維軟件解決實(shí)際工作中的問題 (2)制動(dòng)器的三維圖和二維圖 (3)撰寫發(fā)明或?qū)嵱眯滦蛯＠豁?xiàng) (4)設(shè)計(jì)說明書 擬采取設(shè)計(jì)方法和技術(shù)支持 （設(shè)計(jì)方案、技術(shù)要求、實(shí)驗(yàn)方法和步驟、可能遇到的問題和解決辦法等） 1、通過實(shí)習(xí) 調(diào)查收集資料 2、利用網(wǎng)絡(luò)資源等，查閱相關(guān)參考文獻(xiàn) 3、利用 4、理論分析與實(shí)際數(shù)據(jù)相結(jié)合，在學(xué)院實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)物參考 5、積極聽取指導(dǎo)老師的意見和建議 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 實(shí)現(xiàn)本項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)和已具備的條件 （ 包 括 過 去 學(xué)習(xí)、研究工作基礎(chǔ)，現(xiàn)有主要儀器設(shè)備、設(shè)計(jì)環(huán)境 及 協(xié) 作 條 件等） 一． 主要儀器 某給定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的盤式制動(dòng)器 二． 設(shè)計(jì)環(huán)境、 該制動(dòng)器主要用于某轎車的制動(dòng)系統(tǒng)上 三． 協(xié)作條件 查閱制動(dòng)器相關(guān)文獻(xiàn) 各環(huán)節(jié)擬定階段性工作進(jìn)度 (以周為單位 ) 開 題 報(bào) 告 審 定 紀(jì) 要 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 時(shí) 間 地點(diǎn) 主持人 參 會(huì) 教 師 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 姓 名 職 務(wù)（職 稱） 論 證 情 況 摘 要 記錄人： 指 導(dǎo) 教 師 意 見 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 教 研 室 意 見 教研室主任簽名： 年 月 日 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 摘要 本設(shè)計(jì)的標(biāo)題為基于 汽車盤式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)。在充沛理解制動(dòng)器的構(gòu)造及工作原理的基礎(chǔ)上借助多方面的材料進(jìn)行設(shè)計(jì)、論證再選定相干參數(shù)并進(jìn)行計(jì)算確定詳細(xì)參數(shù)如下： 制動(dòng)力分配；前軸制動(dòng)力 后軸制動(dòng)力 同步附著系數(shù)；0?=動(dòng)器效能因數(shù) ； k=動(dòng)力矩： 制動(dòng)力矩是制動(dòng)器發(fā)生的，迫使汽車減速或停止的阻力矩，由該車所能遇到的最大附著系數(shù) ? ；制動(dòng)強(qiáng)度 q；車輪有效半徑 汽車滿載質(zhì)量G；汽車軸距 L；經(jīng)過計(jì)算得出：前輪的制動(dòng)力矩為 · m 后輪制動(dòng)力矩 · m 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最后對 制動(dòng)系統(tǒng)功能要求 進(jìn)行校驗(yàn)，并用 制出來制動(dòng)器零件的基本模型和制動(dòng)器的裝配總成 關(guān)鍵詞： 制動(dòng)性能 盤式制動(dòng)器 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 he of of a is of of to to as . 0?=k=is by to or ;of q； he ;;·m,·m of of to D 華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 目 錄 第一章 緒論 ..................................................................................................................................... 9 ........................................................................................................ 9 動(dòng)器的發(fā)展歷程 ........................................................................................................... 9 內(nèi)汽車盤式制動(dòng)器的應(yīng)用 ......................................................................................... 10 第二章 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)原則 ............................................................................................... 12 車制動(dòng)系功用及分類 .................................................................................................. 12 式制動(dòng)器的分類與介紹 .............................................................................................. 12 動(dòng)效能 ...................................................................................................................... 14 動(dòng)效能穩(wěn)定性 ........................................................................................................... 14 動(dòng)器的尺寸及質(zhì)量 ................................................................................................... 14 音的減輕 ................................................................................................................... 15 第三章 制動(dòng)器設(shè)計(jì) ..................................................................................................................... 16 計(jì)參數(shù) ........................................................................................................................... 16 式制動(dòng)器主要元件 ...................................................................................................... 16 動(dòng)盤 ................................................................................................................... 16 動(dòng)塊 ................................................................................................................. 18 動(dòng)鉗 ................................................................................................................... 19 塊報(bào)警裝置設(shè)計(jì) ............................................................................................... 20 擦材料 ............................................................................................................... 20 動(dòng)器間隙及調(diào)整 ............................................................................................... 20 制動(dòng)器制動(dòng)力分配分析 ................................................................................................ 20 步附著系數(shù)的選取 ...................................................................................................... 21 3． 5 制動(dòng)器效能因數(shù) ........................................................................................................... 22 3． 6 制動(dòng)器制動(dòng)力矩的計(jì)算 ............................................................................................... 22 動(dòng)系統(tǒng)性能要求 ......................................................................................................... 23 3． 7． 2 制動(dòng)減速度 ..................................................................................... 23 3． 7． 3 制動(dòng) 距離 ......................................................................................... 24 3． 7． 4 制動(dòng)力矩的要求 ............................................................................................. 24 3． 7． 5 對車輪制動(dòng)器的比能量耗散率的要求 ......................................................... 24 3． 7． 6 對比摩擦力的要求 ......................................................................................... 24 3． 7． 7 對熱流密度的要求 ....................................................................................... 24 3． 7． 8 對襯塊吸收功率........................................................................... 24 3． 7. 9 對平均摩擦力 .......................................................................... 25 3． 7． 10 要求制動(dòng)能力的熱穩(wěn)定性好 ....................................................................... 25 3． 7． 11 操縱輕便 ....................................................................................................... 25 3． 7． 12 緊急制動(dòng)時(shí)踏板力的計(jì)算 ........................................................................... 25 3． 7． 13 制動(dòng)踏板行程的計(jì)算 ................................................................................... 25 3． 8 摩擦襯片的磨損特性 ................................................................................................... 26 第四章 校核 ................................................................................................................................. 28 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 購買設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 動(dòng)器的熱容量和溫升的核算 ....................................................................................... 28 結(jié)論 ................................................................................................................................................ 30 致謝 ................................................................................................................................................ 31 參考文獻(xiàn) ......................................................................................................................................... 32 附錄 ................................................................................................................................................ 34 結(jié)論 ………………………………………………………………………………… 35 參考文獻(xiàn) ………… ...…………………………………………………………… 36 致謝 ……………………… .……………………………………………………… 38 附錄： …………………………… .……………………………………………… ..、總裝配模型 2、各零件模型 3、總裝配模型爆炸視圖 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 9 第一章 緒論 動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 汽車是現(xiàn)代交通工具中用的最多最廣泛也是最便利的交通運(yùn)輸工具。汽車底盤上的一個(gè)重要系統(tǒng)就是汽車制動(dòng)系，他是制約汽車運(yùn)動(dòng)的存在。而制動(dòng)器又是制動(dòng)系統(tǒng)中直接作用制約汽車運(yùn)動(dòng)的一個(gè)重要裝置是汽車上最關(guān)鍵的安裝。汽車的制動(dòng)功能能間接影響汽車的行駛安全。隨著公路業(yè)的開展和車流密度的日益增大人們對安全性、牢靠性要求越來越高為保障人身和車輛平安、必須為汽車裝備非?？煽康膭x車系統(tǒng)。 經(jīng)過查閱相干的材料，應(yīng)用專業(yè)根底實(shí)踐和 專業(yè)常識進(jìn)行部件的設(shè)計(jì)計(jì)算和構(gòu)造設(shè)計(jì)使其完成以下要求：具備足夠的制動(dòng)效能以保障汽車的安全性；同時(shí)在材質(zhì)的使用上應(yīng)盡量應(yīng)用對環(huán)境無害的材料 [1]。 動(dòng)器的發(fā)展歷程 制動(dòng)器分車輪制動(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。因?yàn)橹醒胫苿?dòng)器在應(yīng)急制動(dòng)時(shí)可能形成傳動(dòng)軸超載，如今大多數(shù)車在后輪制動(dòng)器上附加手動(dòng)機(jī)械式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使之兼起駐車制動(dòng)及應(yīng)急制動(dòng)時(shí)用 [2]。 從耗散能量的形式分制動(dòng)器有摩擦式液力式電磁式及渦流式。 人們曾經(jīng)把全息照相引入到制動(dòng)器的振動(dòng)和噪聲研討中并取得了大批的碩果。 全息照相技術(shù)向人們展現(xiàn)了制動(dòng)過程中振動(dòng)的真實(shí)狀態(tài)，使得樹立與實(shí)踐相結(jié)合的振動(dòng)的數(shù)學(xué)模型成為了現(xiàn)實(shí)。這些都對制動(dòng)盤的設(shè)計(jì)和分析提供了基礎(chǔ)。 在對汽車進(jìn)行剖析、整合和檢測時(shí)須要給出系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。此時(shí)理論系統(tǒng)應(yīng)該尚未實(shí)現(xiàn)，或許處于環(huán)保性、技術(shù)性等要素的顧慮沒法通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行考證往往須要借助于系統(tǒng)仿真來完成這一研究。簡而言之系統(tǒng)仿真是指使用計(jì)算機(jī)來運(yùn)轉(zhuǎn)仿真模型模擬實(shí)踐系統(tǒng)的運(yùn)行形態(tài)及隨時(shí)間變更的進(jìn)程并經(jīng)過對仿真運(yùn)行過程的查看和統(tǒng)計(jì)得出被仿真系統(tǒng)的仿真結(jié)果參數(shù)和總體特性以此來推斷和預(yù)計(jì)真實(shí)系統(tǒng)的實(shí)際參數(shù)和實(shí)際功能。 采用仿真方法研究汽車的各項(xiàng)性能時(shí)需對汽車作適當(dāng)?shù)暮喕缓髴?yīng)用簡化模型展開設(shè)計(jì)剖析。伴著水平簡化的變化一定會(huì)使設(shè)計(jì)結(jié)果與現(xiàn)實(shí)狀況之間存在一些程度的差距。汽車系統(tǒng)是很復(fù)雜的，對其整車、零部件以及各總成的數(shù)據(jù)模型和力學(xué)模型進(jìn)行分析模擬同時(shí)要確保一定的精確性，所需要的計(jì)算是很大的，這在很大程度上體現(xiàn)了計(jì)算和處理能力。 隨著計(jì)算機(jī)軟硬件對數(shù)據(jù)的處理能力有了天翻地覆的提高和技術(shù)日新月異北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 10 的發(fā)展，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)普遍地用于汽車的研發(fā)和設(shè)計(jì)制造中。虛擬樣機(jī)技術(shù)為處理制動(dòng)器振動(dòng)的主要誘因的技術(shù)問題，迅速成為的一種方便、高效的方法 [3]。 內(nèi)汽車盤式制動(dòng)器的應(yīng)用 合資企業(yè)的引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)的進(jìn)入汽車上采使用盤式制動(dòng)器配置逐漸在我國造成規(guī)模是隨著我國汽車工業(yè)技術(shù)的開展開始的。特別是轎車工業(yè)的開展，在改善乘車者的舒適性、完善整車性能、尊重人們不斷提高的生活物質(zhì)要求、保護(hù)安全、改善生活環(huán)境條件等方面都發(fā)揮了很大的功用。 (1) 在轎車、微型車、輕卡、 從經(jīng)濟(jì)與適用的角度考慮通常采用了混合的制動(dòng)方式即前車輪盤式制動(dòng)后車輪鼓式制動(dòng)。廠家為了減去成本采用了前輪盤式制動(dòng)后輪鼓式制動(dòng)的混合裝配方式是由于轎車在制動(dòng) 過程中一般慣性的作用前輪的負(fù)荷通常占汽車全部重量的 70%～ 80%導(dǎo)致前輪制動(dòng)壓力要比后輪大很多。這類前制動(dòng)器以液壓盤式制動(dòng)器為主，為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)器與液壓式雙泵雙作用缸制動(dòng)蹄相結(jié)合。采用前盤后鼓式混合制動(dòng)器這完全是出于成本上的考慮也是基于汽車在緊急制動(dòng)時(shí)軸荷前移對前輪制動(dòng)效能的要求比較苛刻。目前采用混合制動(dòng)器轎車 (如夏利、吉利、南京依維柯、神龍富康、上海華普、捷達(dá)、長安之星、江鈴、昌河、豐田海獅、天津華利、江鈴全順、東風(fēng)小霸王、瑞風(fēng) )。 2007年我國共產(chǎn)此類車計(jì) 130萬輛以上。前后輪都用盤式制動(dòng)器是大勢所趨，尤其是隨著高速公路等級的提高、乘車品質(zhì)的提高甚至是國家安全法規(guī)的強(qiáng)制施行。 (2) 在大型客車上：氣壓盤式制動(dòng)器技術(shù)規(guī)范的集成性、明顯可靠性、總體良好具備創(chuàng)新性和產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)性。盤式制動(dòng)器用于大型公交車在歐美國度自上世紀(jì) 90年代便已使用。盤式制動(dòng)器至 2000年已經(jīng)成為歐美國家城市公交車的標(biāo)準(zhǔn)。我國從 1997年開始在客車和貨車上使用防抱死 2004年 7月 1日交通部要求在 7～ 12米高Ⅱ型客車上 應(yīng)該裝備后國產(chǎn)盤式制動(dòng)器所以開始普及。長沙公交電車公司、深圳 公交、廣州公交、武漢公交、上海公交等公司全部在應(yīng)用為客車裝配的氣壓盤式制動(dòng)器。宇通公司 2004年自制底盤部份是由二汽在 0000多套，盤式制動(dòng)器的客車的使用率已占一半多；宇通公司最大的氣壓盤式制動(dòng)器橋合作商二汽東風(fēng)車橋用 000套以上。一汽 2004年供了 2000多臺其中帶盤式制動(dòng)器占宇通公司每年客車底盤 3000多臺一半以上。宇通公司市場前景較好利潤附加值很高的車型如一汽客底使用 411噸420后橋裝 在 6100高端客車上； 7噸盤式前橋與 13噸 435后橋配裝在 6120豪華客車上等等。江蘇金龍客車的 7客車客車使用湖橋供帶盤式制動(dòng)器的車橋北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 11 2004年大概在 5500臺。國際有名的大型廠家比如廈門金龍客車 10客車以上客車、丹東黃?？蛙?10客車、安徽凱斯鮑爾等等均已在批量制造帶盤式制動(dòng)器的豪華客車。 (3) 重型汽車方面：現(xiàn)作為重型汽車行業(yè)應(yīng)用型新技術(shù)擁有很多的運(yùn)用前景氣壓盤式制動(dòng)器的現(xiàn)已屬成熟產(chǎn)品。 2004年 3月完成了對氣壓盤式制動(dòng)器總成的開發(fā)的紅巖公司率先在國內(nèi)重卡行業(yè)中 取得領(lǐng)先。 2006年元月份將 整車廠及客戶困擾已久的先進(jìn)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)效能降低等一系列難題氣壓盤式制動(dòng)器在重汽斯太爾卡車前橋上的成功連接解決了。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 12 第二章 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)原則 車制動(dòng)系功用及分類 功用 (1) 使汽車減速直至停止； (2) 使汽車下坡時(shí)不至超過一定速度； (3) 使汽車能可靠地停放在斜坡上 。 盤式制動(dòng)器基本 分為三類： (1) 多片全盤式制動(dòng)器； (2) 固定卡盤式制動(dòng)器； (3) 浮動(dòng)卡盤式制動(dòng)器 。 式制動(dòng)器的分類與介紹 按摩擦副中固定元件結(jié)構(gòu)盤式制動(dòng)器可分為鉗盤式和全盤式。按制動(dòng)鉗結(jié)構(gòu)形式分鉗盤式制動(dòng)器可分為固定鉗盤式和浮鉗盤式。鉗盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)如圖 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 13 圖 定鉗盤式制動(dòng)器 圖 鉗盤式制動(dòng)器 車橋 活塞 制動(dòng)鉗 制動(dòng)盤 車橋 活塞 制動(dòng)鉗 制動(dòng)盤 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 14 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)器效能因素的無因次指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)。制動(dòng)器效能因素定義為在制動(dòng)鼓或盤的作用半徑上所得到的摩擦力與輸入力之比。 就鉗盤式制動(dòng)器而言 如 圖 示兩側(cè)制動(dòng)塊尺寸對制動(dòng)盤壓緊力 動(dòng)盤之間兩個(gè)作用半徑上所受摩擦力為2 ?此外 以鉗盤式制動(dòng)器效能因素為： 2/2 / ???(式中 顯然有 ? 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) dk/而 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 。從上面分析可知盤式制動(dòng)器效能穩(wěn)定。 所以應(yīng)效能因數(shù) k對 ）有足夠的熱容量及散熱能力。 動(dòng)器的尺寸及質(zhì)量 隨著車速的提高行車穩(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提下通過精心設(shè)計(jì)達(dá)到所需制動(dòng)力矩。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 15 圖 音的減輕 制動(dòng)噪聲大致分為兩種低頻（ 1 高頻（ 1低頻主要是制動(dòng)盤 或鼓共振所導(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]。 0 華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 16 第三章 制動(dòng)器設(shè)計(jì) 計(jì)參數(shù) 本次設(shè)計(jì)參數(shù)如下。 整車質(zhì)量： 空載： 1650 載： 2025 心位置： 空載： a=094.8 b=642.2 載： a= b=心高度： 空載： 00 載： 50 距： L=2737 距： 輪 距 1585/1587 /后） 最高車速： 180 km/h 車輪工作半徑： 390 轂尺寸： 7V 輪轂直徑： 431.8 缸直徑： 54 胎： 225/55 式制動(dòng)器主要元件 動(dòng)盤 盤式制動(dòng)器的制動(dòng)盤 有兩個(gè)主要部分：輪轂和制動(dòng)表面。輪轂是安裝車輪的部位內(nèi)裝有軸承。制動(dòng)表面是制動(dòng)盤兩側(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)盤一般由鑄鐵鑄成。鑄鐵能提供優(yōu)良的摩擦面。制動(dòng)盤裝車輪的一側(cè)稱為外側(cè)另一側(cè)朝向車輪中心稱為內(nèi)側(cè)。 按輪轂結(jié)構(gòu)分類制動(dòng)盤有兩種常用型式。帶轂的制動(dòng)盤有個(gè)整體式轂。在這種結(jié)構(gòu)中輪轂與制動(dòng)盤的其余部分鑄成單體件。 另一種型式輪轂與盤側(cè)制成兩個(gè)獨(dú)立件。輪轂用軸承裝到車軸上。車輪凸耳螺栓通過輪轂再通過制動(dòng)盤轂法蘭配裝。這種型式制動(dòng)盤稱為無轂制動(dòng)盤。這種型式的優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)盤便 宜些。制動(dòng)面磨損超過加工極限時(shí)能很容易更換。 本設(shè)計(jì)采用的是第二種型式。 制動(dòng)盤一般用珠光體灰鑄鐵制成，鉗盤式制動(dòng)器用禮帽形結(jié)構(gòu)其圓柱部分長度取決與布置尺寸為了改善冷卻有的鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)盤鑄成中間有徑向通風(fēng)槽的雙層盤可大大增加散熱面積但盤的整體厚度較大由于此次設(shè)計(jì)的車型屬于中級轎車所以設(shè)計(jì)時(shí)選擇北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 17 帶有通風(fēng)口制動(dòng)盤式設(shè)計(jì)方案。 制動(dòng)盤用添加 的合金鑄鐵制成。制動(dòng)盤在工作時(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 改善冷卻效果鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)盤有的鑄成中間有徑向通風(fēng)槽的雙層盤這樣可大大 地增加散熱面積降低溫升約 20％～ 30％但盤的整體厚度較厚。而一般不帶通風(fēng)槽的轎車制動(dòng)盤其厚度約在 l0 13 間。本次設(shè)計(jì)采用的材料為 (1) 制動(dòng)盤直徑 D 制動(dòng)盤直徑 D 希望盡量大些這時(shí)制動(dòng)盤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)盤直徑 選擇為輪毅直徑的 70%～ 79%，總質(zhì)量大于 2 t 的車輛應(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)镸=2025 在本設(shè)計(jì)中，制動(dòng)盤直徑為： D=70%～ 79% 17 ? 01～ D=340 示。 圖 動(dòng)盤 (2) 制動(dòng)盤厚度 h 為使質(zhì)量不致太大制動(dòng)盤厚度應(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)盤厚度又不宜過小。制動(dòng)盤可以制成實(shí)心的而為了通風(fēng)散熱可以在制動(dòng)盤的兩工作面之間鑄出通風(fēng)孔道。通風(fēng)的制動(dòng)盤在兩個(gè)制動(dòng)表面之間鑄有冷卻葉片。車輪轉(zhuǎn) 動(dòng)時(shí)盤內(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)盤厚度為 l0 20 有通風(fēng)孔道的制動(dòng)盤厚度取為 20 50 030 在本設(shè)計(jì)中選用 通風(fēng)制動(dòng)盤 式制動(dòng)盤 2 圖形如如圖 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 18 圖 動(dòng)盤 (3) 摩擦襯塊外半徑 1 推薦摩擦襯塊外半徑 1的比值不大于 在本設(shè)計(jì)中取外半徑為 65 內(nèi)半徑 10 (4) 內(nèi)通軸直徑 初選為 65 (5) 摩擦襯塊工作面積 A 摩擦襯塊單位面積占有的車輛質(zhì)量在 1.6 2 3.5 2 A< 本次取襯塊的夾角 ? 為 70°。摩擦襯塊的工作面積 A： 2122 ?????? 取 369 ㎝2 動(dòng)塊 制動(dòng)塊由背板和摩擦襯塊構(gòu)成兩者直接壓嵌在一起。制動(dòng)塊背板由鋼板制成。許多盤式制動(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 作三維圖如圖 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 19 圖 動(dòng)塊 動(dòng)鉗 制動(dòng)鉗由可鍛鑄鐵 370— 12或球墨鑄鐵 18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口端頂靠制動(dòng)塊的背板。有的活塞的開口端部切成階梯狀形成兩個(gè)相對且在同一平面內(nèi)的小半圓環(huán)形端面?；钊设T鋁合金或鋼制造制動(dòng)鉗體形態(tài)如圖 圖 動(dòng)鉗體 a 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 20 圖 動(dòng)鉗體 b 塊報(bào)警裝置設(shè)計(jì) 摩擦片的最大磨損厚度為 7 而起到了報(bào)警的作 用 。 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人體無害的摩擦材料。本次選取以是棉纖維為主并與樹脂粘結(jié)劑調(diào)整摩擦性能的填充物（由無機(jī)粉末及橡膠聚合樹脂等配成為石磨）等混合而成。初選時(shí)摩擦系數(shù)選擇為 f= 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 )能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。 一般鼓式制動(dòng)器的設(shè)定間隙為 0.5 式制動(dòng)器的為 0.3 側(cè) 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)通過試驗(yàn)來確定。在本設(shè)計(jì)中：盤式制動(dòng)器取間隙為 0.2 制動(dòng)器制動(dòng)力分配分析 對于一般汽車而言根據(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。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 21 (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)汽車制動(dòng)系必須妥善處理的問題。 步附著系數(shù)的選取 通過對汽車的受力分析可知制動(dòng)時(shí)前后輪同時(shí)抱死對附著條件的利用制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性等均有利此時(shí)的前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力 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： G? ( ( (圖 力分析圖 查表得空載時(shí)前軸載荷占車重的 60%后軸占 40%滿載時(shí)前軸載荷占車重的 55%后軸占 45% 由力矩平衡知 ? ?0 (其中： G —— 重力 前后制動(dòng)力 地面對前后輪法向反作用 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 ??? (其中 L—— 軸距； 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 22 a—— 汽車質(zhì)心距前軸距離； b—— 汽車質(zhì)心距后軸距離 ? —— 附著系數(shù) 現(xiàn)在不少汽車的前后制動(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)力之比來表明分配比例稱為制動(dòng)器動(dòng)力分配系數(shù)用β表示即： F /1?? (式中 汽車制動(dòng)器總制動(dòng)力所以 1 /β ( 若用 （ 一直線通過坐標(biāo)原點(diǎn)且其斜率為： ? ? ??? /1 ?? (將 (3入 (3 ) ? ?? 因?yàn)樗O(shè)計(jì)的轎車制動(dòng)器為輕型轎車的盤式制動(dòng)器而現(xiàn)代轎車的行使?fàn)顩r較好特別是高級公路的高速要求同步附著系數(shù)可選大些在此選取0?=代入數(shù)據(jù)得 分配系數(shù) β = β =u= ( ( ? G 2025 ? (由 (9、 10、 11)得 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)（ 表示其效能 因數(shù)為 k=2f。 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=際。 k=． 6 制動(dòng)器制動(dòng)力矩 的計(jì)算 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 23 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 ? )( 1m a ? (式中： ? ：該車所能遇到的最大附著系數(shù)； q：制動(dòng)強(qiáng)度； 車輪有效半徑 ； ：后軸最大制動(dòng)力矩； G：汽車滿載質(zhì)量； L：汽車軸距； 其中 q=? )( 0??? = (?? ?= (后軸= ???=· m 后輪的制 動(dòng)力矩為 =· m 前軸= ? = · m (前輪的制動(dòng)力矩為 =· m 動(dòng)系統(tǒng)性 能要求 對制動(dòng)系統(tǒng)的要求有： 足夠的制動(dòng)能力包括行車制動(dòng)和駐車制動(dòng)； 行車制動(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． 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)距離來評價(jià)。 假設(shè)汽車是在水平的堅(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) )/(? 總 (式中 總M—— 汽車前、后輪制動(dòng)力矩的總合。 總M= 21 M ? =· m 31.8 m 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 24 m—— 汽車總重 m=2025 入數(shù)據(jù)得 j=7.6 m/轎車制動(dòng)減速度應(yīng)在大于 5 m/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=1/） V+ (式中 消除制動(dòng)盤與襯塊間隙時(shí)間，取 0.1 s 制動(dòng)力增長過程所需 時(shí)間，取 0.2 s V=30 km/h 故 S=1/） 30+ 302 /(m 轎車的最大制動(dòng)距離為： 2 /150 30+302 /150=9 m S<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 對車輪制動(dòng)器的比能量耗散率的要求 輕型轎車制動(dòng)減速度取 此時(shí)比能量耗散率不得大于 6.0 w/ 3． 7． 6 對比摩擦力的要求 根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)規(guī)定對鼓式制動(dòng)器而言在 時(shí) 2/48.0 但對盤式制動(dòng)器而言可取大些。 3． 7． 7 對熱流密度的要求 熱流密度一般不能大于 41 3． 7． 8 對襯塊吸收功率 要求 kw/h 防止制動(dòng)盤出現(xiàn)熱衰退。 北華航天工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 25 3． 7. 9 對平均摩擦力 f 要求 f 480 3． 7． 10 要求制動(dòng)能力的熱穩(wěn)定性好 汽車下長坡連續(xù)和緩制動(dòng)都可能由于制動(dòng)器溫度過高而導(dǎo)致摩擦系數(shù)降低這稱為熱衰退。制動(dòng)器衰退后經(jīng)過一段時(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． 11 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）～ 700 N（貨車）。手柄拉力在應(yīng)急制動(dòng)時(shí)以不大于 400～ 500 車制動(dòng)不應(yīng)大于 500 N（轎車）～ 700 N（貨車）。 3． 7． 12 緊急制動(dòng)時(shí)踏板力的計(jì)算 踏板力： ?? 10p ?????? F (其中：操縱機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比 7~4取 5動(dòng)主缸直徑 8 管路中油壓 p＝ 真空助力器的增力倍數(shù) k＝ 4~6取 k＝ 5。 效率 η ＝ η ＝ 7~4 62 ??????? ? 可見踏板力符合法律要求（ 350~550范圍）。符合法律的要求。而且操縱較為輕便。 3． 7． 13 制動(dòng)踏板行程的計(jì)算 制動(dòng)踏板工作 行程 ? ?02010 ??? ??? pp (其中： 操縱機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比）取 4~ 7；主缸活塞行程： 械設(shè)計(jì)手冊》（五）。第七章液壓缸。表 a=25 主