高性能賽車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算分析含NX三維及8張CAD圖,性能,機(jī)能,賽車(chē),制動(dòng)器,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),計(jì)算,分析,nx,三維,cad 摘 要 汽車(chē)行業(yè)的飛速發(fā)展使得更多家庭的生活提供了方便，同時(shí)小轎車(chē)也逐步成為人們代步的工具。而越來(lái)越多的汽車(chē)在道路上行駛必將導(dǎo)致交通的擁堵，同時(shí)對(duì)于汽車(chē)緊急停車(chē)減速慢行的要求也越來(lái)越高，因此對(duì)于汽車(chē)行業(yè)來(lái)說(shuō)整車(chē)的安全性能是一個(gè)車(chē)型成功與否的關(guān)鍵。而整車(chē)的安全性能中，制動(dòng)系統(tǒng)又是真?zhèn)€安全性能中最重要的一部分，因此對(duì)于制動(dòng)器的設(shè)計(jì)尤為重要。 本設(shè)計(jì)中主要是對(duì)高性能轎車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)中主要對(duì)盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)/制動(dòng)主缸等進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)階段首先通過(guò)查閱圖書(shū)資料及現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)實(shí)習(xí)，明白盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)原理及工作原理。同時(shí)通過(guò)基礎(chǔ)車(chē)型的基本數(shù)據(jù)對(duì)制動(dòng)器的制動(dòng)力、摩擦力，制動(dòng)主缸等主要參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。利用CAD制圖軟件對(duì)制動(dòng)器進(jìn)行繪制，最終完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 關(guān)鍵字：制動(dòng)；盤(pán)式制動(dòng)器；制圖； 安全性能； ABSTRACT The rapid development of the automobile industry has provided more convenience for more family life. Meanwhile, cars have gradually become a tool for people to walk instead. And more and more cars driving on the road will lead to traffic congestion. At the same time, the demand for slow slowing of car emergency stop is becoming higher and higher. Therefore, the safety performance of the car industry is the key to the success of a vehicle. In the vehicle safety performance, the braking system is the most important part of the real safety performance, so it is particularly important for the design of the brake. In this design, the braking system of car is mainly designed. The design of disc brake structure and brake master cylinder is mainly designed. In the design stage, the structure and working principle of the disc brake are first understood through consulting the library materials and field production practice. At the same time, through the basic data of the basic vehicle, the braking force, friction force, brake master cylinder and other main parameters of the brake are designed and calculated. The CAD is used to draw the brake and finish the design instruction. Key words: brake; disc brake; drawing; safety performance; 30 目 錄 摘 要 2 ABSTRACT 3 第1章 緒 論 6 1.1制動(dòng)系統(tǒng)的簡(jiǎn)介 6 1.1.1制動(dòng)系的組成部分 6 1.1.2 制動(dòng)系的分類(lèi) 7 1.2制動(dòng)系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 7 1.2.1制動(dòng)的發(fā)展趨勢(shì) 7 1.2.2制動(dòng)系統(tǒng)的現(xiàn)狀 8 1.2.3制動(dòng)系統(tǒng)的研究方向 8 1.3課題研究的目的與意義 9 1.4 研究的方法及技術(shù)路線 10 1.4.1研究方法 10 1.4.2研究技術(shù)路線 10 1.5 研究主要內(nèi)容和設(shè)計(jì)要求 10 第2章 制動(dòng)器設(shè)計(jì)方案的分析 11 2.1 制動(dòng)系統(tǒng)的功用 11 2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)的分析 12 2.2.1 分配基礎(chǔ)制動(dòng)力 12 2.2.2 同步附著系數(shù)的選擇 13 2.2.3 制動(dòng)力矩的計(jì)算 13 2.2.4 制動(dòng)因數(shù)的確定 14 第3章 盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 3.1 操縱形式的設(shè)計(jì) 14 3.2 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 15 3.2.1 制動(dòng)輪缸的計(jì)算 15 3.2.2 制動(dòng)主缸的計(jì)算 16 3.2.3 制動(dòng)力的計(jì)算 17 第4章 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)分析 19 4.1 盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)分析 19 4.2 主要結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì) 20 4.2.1制動(dòng)盤(pán)直徑設(shè)計(jì) 20 4.2.2.制動(dòng)盤(pán)厚度設(shè)計(jì) 20 4.2.3.摩擦襯塊設(shè)計(jì) 20 4.3 制動(dòng)器壓力的計(jì)算 20 4.3.1磨損特性分析 20 4.3.2熱容量的核算 21 4.3.3 制動(dòng)力矩的計(jì)算 22 4.4駐車(chē)制動(dòng)的計(jì)算 24 4．5制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)分析 25 4.6 制動(dòng)盤(pán)的結(jié)構(gòu)分析 25 4.6.1 制動(dòng)盤(pán) 25 4.6.2 摩擦材料 26 4.7制動(dòng)輪缸的設(shè)計(jì) 26 第5章 三維模型的建立 26 5.1 主要零部件的建模 26 5.2 裝配圖的建立 27 結(jié) 論 28 參考文獻(xiàn) 30 致 謝 31 第1章 緒 論 1.1制動(dòng)系統(tǒng)的簡(jiǎn)介 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1.1 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) 1.1.1制動(dòng)系的組成部分 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。 1.1.2 制動(dòng)系的分類(lèi) 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)。 1.2制動(dòng)系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) 1.2.1制動(dòng)的發(fā)展趨勢(shì) 最原始的制動(dòng)控制僅僅是駕駛員操縱一組簡(jiǎn)單的機(jī)械裝置向制動(dòng)器施加力。此時(shí)，車(chē)輛質(zhì)量相對(duì)較低，車(chē)速較低。盡管機(jī)械制動(dòng)已經(jīng)達(dá)到了車(chē)輛制動(dòng)的要求，但隨著汽車(chē)質(zhì)量的提高，機(jī)械制動(dòng)非常必要。 。此時(shí)，真空助力裝置開(kāi)始出現(xiàn)。 1932年，凱迪拉克2860千克V16重2860千克，配備直徑為419.1毫米的鼓式制動(dòng)器和由制動(dòng)踏板控制的真空輔助裝置。 1932年，林肯公司還推出了V12汽車(chē)，該汽車(chē)使用帶四根軟電纜的鼓式制動(dòng)器來(lái)控制真空助力器。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，特別是軍車(chē)和軍工技術(shù)的發(fā)展，車(chē)輛制動(dòng)有了新的突破，液壓制動(dòng)是機(jī)械制動(dòng)后的又一重大創(chuàng)新。 Duesenberg Eight汽車(chē)率先使用汽車(chē)液壓制動(dòng)器?？巳R斯勒的四個(gè)液壓制動(dòng)器于1924年問(wèn)世。通用和福特分別于1934年和1939年采用了液壓制動(dòng)技術(shù)。到了20世紀(jì)50年代，液壓制動(dòng)器已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。 在20世紀(jì)80年代后期，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，世界汽車(chē)技術(shù)領(lǐng)域最重要的成就就是ABS的實(shí)用和普及。 ABS集成了微電子技術(shù)，精密加工技術(shù)和液壓控制技術(shù)。它是機(jī)電一體化的高科技產(chǎn)品。其安裝極大地提高了車(chē)輛的主動(dòng)安全性和可操作性。防鎖裝置一般由三部分組成：傳感器，控制器（電子計(jì)??算機(jī)）和壓力調(diào)節(jié)器。傳感器接收控制裝置的運(yùn)動(dòng)參數(shù)，如車(chē)輪角速度，角加速度，速度等。計(jì)算控制裝置并與指定值進(jìn)行比較，以向壓力調(diào)節(jié)器發(fā)送指令。 1.2.2制動(dòng)系統(tǒng)的現(xiàn)狀 在考慮基本制動(dòng)功能時(shí)，液壓控制仍然是最可靠和經(jīng)濟(jì)的方法。即使增加了防抱死制動(dòng)（ABS）功能，傳統(tǒng)的“油壓制動(dòng)系統(tǒng)”仍然占據(jù)有利的位置。但就復(fù)雜性和經(jīng)濟(jì)性而言，增加的牽引力控制，車(chē)輛穩(wěn)定性控制以及正在考慮用于“智能汽車(chē)”的一些新技術(shù)使得基本剎車(chē)看似微不足道。 傳統(tǒng)的制動(dòng)控制系統(tǒng)只做同樣的事情，即均勻分配油壓。當(dāng)制動(dòng)踏板降低時(shí)，主缸將相同數(shù)量的油送到通向每個(gè)制動(dòng)器的管線，并通過(guò)比例閥平衡它。 ABS或其他制動(dòng)干預(yù)系統(tǒng)根據(jù)每個(gè)制動(dòng)器的需要調(diào)整油壓。 目前，車(chē)輛防抱死制動(dòng)控制系統(tǒng)（ABS）已經(jīng)發(fā)展成為一種成熟的產(chǎn)品，并已被廣泛應(yīng)用于各種車(chē)輛。但是，這些產(chǎn)品基本上是基于車(chē)輪添加，降低閾值和參考滑動(dòng)率方法設(shè)計(jì)的。雖然該方法簡(jiǎn)單實(shí)用，但難以調(diào)試。不同的車(chē)輛需要不同的匹配技術(shù)，并在許多不同的道路上被驗(yàn)證。理論上，整個(gè)控制過(guò)程的車(chē)輪滑移率不能保持在最佳滑移率下，并且不能達(dá)到最佳制動(dòng)效果。 滑動(dòng)率控制的難點(diǎn)在于確定各種路況下的最佳滑移率。另一個(gè)難點(diǎn)是測(cè)量車(chē)輛速度。它應(yīng)該是一種低成本和可靠的技術(shù)，最終可以發(fā)展成為使用的產(chǎn)品。對(duì)于以滑轉(zhuǎn)率為目標(biāo)的ABS，控制精度不是一個(gè)非常突出的問(wèn)題，并且很難實(shí)現(xiàn)高精度控制。由于道路和車(chē)輛運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化很大，對(duì)各種干擾的影響較大，所以重要的問(wèn)題是控制的穩(wěn)定性，即系統(tǒng)的魯棒性，應(yīng)保持各種不同種。在條件下，它不會(huì)失控。防鎖系統(tǒng)要求高可靠性，否則會(huì)導(dǎo)致人員傷亡和車(chē)輛損壞。 因此，強(qiáng)大的ABS控制系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成為關(guān)鍵?，F(xiàn)在，各種強(qiáng)大的控制系統(tǒng)被應(yīng)用于ABS的控制邏輯。除傳統(tǒng)的邏輯門(mén)限方法外，增益調(diào)度PID控制，變結(jié)構(gòu)控制和模糊控制是常用的魯棒控制系統(tǒng)。模糊控制方法是基于經(jīng)驗(yàn)控制規(guī)則，與系統(tǒng)模型無(wú)關(guān)，具有良好的魯棒性和控制規(guī)則的靈活性，但難以調(diào)整控制參數(shù)，沒(méi)有理論，基本上是一種試驗(yàn)方法和錯(cuò)誤。但是，對(duì)于大多數(shù)基于目標(biāo)價(jià)值的控制，存在一定的控制規(guī)律。 1.2.3制動(dòng)系統(tǒng)的研究方向 如今，車(chē)輛制動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展主要是控制技術(shù)的發(fā)展。一方面是擴(kuò)大控制范圍，增加控制功能;另一方面采用最優(yōu)控制理論實(shí)現(xiàn)伺服控制和高精度控制。 經(jīng)過(guò)100多年的發(fā)展，車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)的形式已基本確定。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，特別是大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路，車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)的形式將發(fā)生變化。如果Casey Hayes（K-H）在實(shí)驗(yàn)車(chē)上安裝了電子液壓（EH）制動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)徹底改變了制動(dòng)器的操作機(jī)制。通過(guò)使用4個(gè)比例閥和電力電子控制裝置，K-H的EBM可以考慮基本制動(dòng)，ABS，牽引力控制，巡航控制和制動(dòng)干預(yù)，而無(wú)需增加額外的附加裝置。 EBM系統(tǒng)的潛在優(yōu)勢(shì)在于它可以比標(biāo)準(zhǔn)制動(dòng)器更有效地分配基本制動(dòng)力，從而將制動(dòng)距離減少5％。全無(wú)油完整回路制動(dòng)BBW（Brake-By-Wire）的開(kāi)發(fā)使傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)裝置成為歷史 綜上所述，現(xiàn)代汽車(chē)的制動(dòng)控制技術(shù)正朝著電子制動(dòng)控制的方向發(fā)展。由于其極大的優(yōu)越性，所有的電子制動(dòng)控制將取代傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)控制系統(tǒng)。同時(shí)，隨著其他汽車(chē)電子技術(shù)尤其是VLSI的發(fā)展，電子元件的成本和尺寸正在減小。 汽車(chē)電子制動(dòng)控制系統(tǒng)將與汽車(chē)電子懸架系統(tǒng)，汽車(chē)主動(dòng)方向搖擺穩(wěn)定系統(tǒng)，電子導(dǎo)航系統(tǒng)，無(wú)人駕駛系統(tǒng)等其他汽車(chē)電子系統(tǒng)集成，并成為一體化的汽車(chē)電子控制系統(tǒng)。未來(lái)的汽車(chē)中沒(méi)有獨(dú)立的制動(dòng)控制系統(tǒng)?？刂茊卧性贓CU中，逐漸取代傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛控制的智能化。但是，汽車(chē)制動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展受到整個(gè)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制約。汽車(chē)的現(xiàn)有市場(chǎng)和潛在市場(chǎng)具有巨大的吸引力。各種先進(jìn)的電子技術(shù)，生物技術(shù)，信息技術(shù)和各種智能技術(shù)已應(yīng)用于汽車(chē)制動(dòng)控制系統(tǒng)。同時(shí)，各種國(guó)際，國(guó)內(nèi)的法律法規(guī)也需要改進(jìn)，所以配備新制動(dòng)技術(shù)的車(chē)輛將真正應(yīng)用于汽車(chē)的大規(guī)模生產(chǎn)。 1.3課題研究的目的與意義 制動(dòng)系統(tǒng)主要是每一輛汽車(chē)必備的系統(tǒng)，如今中國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展從而使得中國(guó)的公路建設(shè)逐漸形成交通運(yùn)輸網(wǎng)。而且國(guó)家為了滿足人們的需求，為生活帶來(lái)方便對(duì)于高速公路的限速也越來(lái)也高，部分路段已經(jīng)達(dá)到120Km/h。而對(duì)于車(chē)廠來(lái)說(shuō)研發(fā)出高性能，速度快的汽車(chē)更是目前趨勢(shì)。但是無(wú)論速度多快，可以在緊急情況下緊急停車(chē)及減速才是最重要的。因此這關(guān)系到人身的安全。 在每一輛車(chē)上市及量產(chǎn)之前都必須對(duì)汽車(chē)進(jìn)行可靠性道路測(cè)試及國(guó)家法規(guī)申報(bào)，而這些項(xiàng)目中必不可少的是制動(dòng)時(shí)間及制動(dòng)距離的測(cè)試。這就是制動(dòng)器的作用。 對(duì)于任何一輛汽車(chē)來(lái)說(shuō)兩套獨(dú)立的制動(dòng)機(jī)構(gòu)是必不可少的。主要包含行車(chē)制動(dòng)和駐車(chē)制動(dòng)兩種。 行車(chē)制動(dòng)裝置主要是用于行駛中的汽車(chē)在遇到各種路況及緊急情況時(shí)可以減速或者停車(chē)。這個(gè)機(jī)構(gòu)主要靠駕駛員的腳踏板來(lái)控制。 而駐車(chē)制動(dòng)主要是車(chē)輛在停止熄火，或者半坡啟動(dòng)時(shí)為避免汽車(chē)溜車(chē)而采取的制動(dòng)裝置。目前的駐車(chē)制動(dòng)裝置主要有手動(dòng)駐車(chē)、電子駐車(chē)、自動(dòng)駐車(chē)等等幾種。這個(gè)機(jī)構(gòu)主要靠駕駛員的手動(dòng)操作或者車(chē)輛的電子控制系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別來(lái)實(shí)現(xiàn)。在一些山區(qū)或者坡路上駐車(chē)制動(dòng)是必不可少的[1]。 此外在一些特殊車(chē)輛上還有應(yīng)急制動(dòng)、輔助制動(dòng)等等機(jī)構(gòu)或系統(tǒng)，這些都是為了保證車(chē)輛及人身的安全，因此對(duì)于制動(dòng)系統(tǒng)及制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與研究尤為重要。是汽車(chē)的必備系統(tǒng)。 1.4 研究的方法及技術(shù)路線 1.4.1研究方法 （1）通過(guò)查閱相關(guān)資料，掌握鉆井機(jī)的主要參數(shù)。 （2）充分考慮已有盤(pán)式制動(dòng)器的優(yōu)缺點(diǎn)來(lái)確定盤(pán)式制動(dòng)器的總體設(shè)計(jì)方案，對(duì)現(xiàn)有裝置的不足進(jìn)行分析。 （3）對(duì)設(shè)計(jì)的盤(pán)式制動(dòng)器進(jìn)行修改和優(yōu)化，最終設(shè)計(jì)出能滿足要求的盤(pán)式制動(dòng)器。 1.4.2研究技術(shù)路線 （1）根據(jù)題目和原始數(shù)據(jù)查看相關(guān)資料，了解當(dāng)今國(guó)內(nèi)外盤(pán)式制動(dòng)器的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展前景，撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述和開(kāi)題報(bào)告。 （2）根據(jù)產(chǎn)品功能和技術(shù)要求提出多種設(shè)計(jì)方案，對(duì)各種方案進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，從中選擇較好的方案，再對(duì)所選擇的方案做進(jìn)一步的修改或優(yōu)化，最終確定總體設(shè)計(jì)方案。 （3）具體設(shè)計(jì)盤(pán)式制動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)裝置、工作裝置等。 （4）對(duì)所設(shè)計(jì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)中的重要零件進(jìn)行校核計(jì)算，保證設(shè)計(jì)的合理性和可行性。； （5）繪制零件圖、裝配圖，完成要求的圖紙量； （6）整理各項(xiàng)設(shè)計(jì)資料，撰寫(xiě)論文。 1.5 研究主要內(nèi)容和設(shè)計(jì)要求 對(duì)于不同車(chē)型，不同的制動(dòng)器有著不同的設(shè)計(jì)要求，針對(duì)本設(shè)計(jì)的汽車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器而言主要的設(shè)計(jì)要求如下： （1）所設(shè)計(jì)的制動(dòng)器各項(xiàng)性能指標(biāo)及結(jié)構(gòu)要滿足國(guó)家技術(shù)指標(biāo)要求及法規(guī)認(rèn)證的要求； （2）制動(dòng)器要求足夠的制動(dòng)能效，在車(chē)輛各種使用工況下可以滿足車(chē)輛所需的制動(dòng)力，保證車(chē)輛可以減速及緊急制動(dòng)； （3）制動(dòng)器的工作要可靠，有足夠的耐久性。在車(chē)輛三包期及后期的使用過(guò)程中可以保證制動(dòng)性能； （4）制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單且便于維護(hù)，以便降低制造成本，提高制動(dòng)效能及時(shí)間； （5）針對(duì)制動(dòng)拉索及操作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要保證駕駛員操作方便，便于在緊急情況下采取制動(dòng)措施； 此外針對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容如下： （1）通過(guò)查閱圖書(shū)館及電子資料了解制動(dòng)器的工作原理及基本設(shè)計(jì)思路，為后期的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)； （2）通過(guò)主機(jī)廠及4S店的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)了解盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)及主要零部件工作性能； （3）根據(jù)基礎(chǔ)車(chē)型的主要參數(shù)對(duì)制動(dòng)器的制動(dòng)力矩、操縱力矩、摩擦力矩進(jìn)行計(jì)算； （4）利用計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)合整車(chē)的布置及參數(shù)繪制制動(dòng)器二維總裝圖及主要零部件圖； （5）整理計(jì)算及資料、根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)論文的編寫(xiě)； 第2章 制動(dòng)器設(shè)計(jì)方案的分析 2.1 制動(dòng)系統(tǒng)的功用 根據(jù)不同類(lèi)型的制動(dòng)系統(tǒng)，制動(dòng)系統(tǒng)主要包括制動(dòng)系統(tǒng)，駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)，緊急制動(dòng)系統(tǒng)，輔助制動(dòng)系統(tǒng)等多種類(lèi)型。 同時(shí)，任何車(chē)輛必須至少有兩個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)。 同時(shí)，根據(jù)制動(dòng)力的方式，制動(dòng)系統(tǒng)也可以有幾種[2]，如機(jī)械結(jié)構(gòu)，液壓結(jié)構(gòu)，氣動(dòng)結(jié)構(gòu)和電子控制。 根據(jù)這種設(shè)計(jì)的型號(hào)和實(shí)際情況，制動(dòng)器的類(lèi)型是用于車(chē)輛制動(dòng)器制動(dòng)器的盤(pán)式制動(dòng)器，并且該設(shè)計(jì)的類(lèi)型被選為液壓機(jī)構(gòu)。 主要車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)示意圖如下： 圖2.1 總體布置圖 2.2 設(shè)計(jì)參數(shù)的分析 在制動(dòng)器設(shè)計(jì)中本設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)基于高性能轎車(chē)轎車(chē)的基本參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，主要技術(shù)參數(shù)如下： 表2.1 制動(dòng)系統(tǒng)整車(chē)參數(shù) 長(zhǎng)*寬*高（mm） 4825*1860*1480 最高車(chē)速（km/h） 215 軸距（mm） 2815 前/后輪距（mm） 1590/1572 整備質(zhì)量（kg） 1580 最大扭矩（N.m） 245 最大功率（kw） 123 輪胎規(guī)格 225/55 R17 車(chē)輪工作半徑(mm) 370 同步附著系數(shù) =0.6 質(zhì)心位置（m） 1.38 質(zhì)心高度（m） 0.85 而對(duì)汽車(chē)制動(dòng)性能有重要影響的制動(dòng)系參數(shù)有：制動(dòng)力及其分配系數(shù)、同步附著系數(shù)、制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩與制動(dòng)器因數(shù)等，本設(shè)計(jì)也主要圍繞這些參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2.2.1 分配基礎(chǔ)制動(dòng)力 根據(jù)公式： （2.1） 得： 式中：L2為質(zhì)心位置； hg為質(zhì)心高度； L為軸距 2.2.2 同步附著系數(shù)的選擇 同步附著系數(shù)是車(chē)輛制動(dòng)性能的重要參數(shù)，由車(chē)輛結(jié)構(gòu)參數(shù)決定。制動(dòng)力分配系數(shù)的實(shí)際前后制動(dòng)器的制動(dòng)力分配線與車(chē)輛理想的前后制動(dòng)力分配曲線的交點(diǎn)I線與交點(diǎn)。對(duì)于前后制動(dòng)器制動(dòng)力比例固定的車(chē)輛，只有在粘附系數(shù)等于同步附著系數(shù)的道路上，車(chē)輛前后輪才會(huì)同時(shí)鎖定。當(dāng)汽車(chē)在不同路面上制動(dòng)時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)以下3種情況。 （1）：剎車(chē)前前輪始終鎖定。這是一個(gè)穩(wěn)定的工作條件。 （2）當(dāng)時(shí)制動(dòng)器一直鎖定時(shí)，后橋首先被鎖定，容易發(fā)生后軸打滑，導(dǎo)致車(chē)輛失去方向穩(wěn)定性。 （3）當(dāng)時(shí)：制動(dòng)時(shí)前輪和后輪鎖定在一起，這是一個(gè)穩(wěn)定的工作狀態(tài)，但也失去了轉(zhuǎn)向能力。 現(xiàn)代化的道路條件得到了很大的改善，汽車(chē)的速度也有了很大的提高。因此，在制動(dòng)時(shí)鎖定后輪的后果非常嚴(yán)重。由于車(chē)速高，不僅會(huì)導(dǎo)致側(cè)滑尾翼抖動(dòng)，甚至失去控制穩(wěn)定性，所以后輪的情況非常嚴(yán)重，所以現(xiàn)在各種車(chē)型的價(jià)格都呈上升趨勢(shì)。汽車(chē)0.6;貨運(yùn)車(chē)0.5 [3]。 （2.2） 故取=0.6 2.2.3 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： （2.3） 式中：Φ——該車(chē)所能遇到的最大附著系數(shù)； q——制動(dòng)強(qiáng)度； ——車(chē)輪有效半徑； ——最大制動(dòng)力矩； G——汽車(chē)滿載質(zhì)量； L——汽車(chē)軸距； q===0.66 制動(dòng)力矩為1010N.m 2.2.4 制動(dòng)因數(shù)的確定 制動(dòng)器因數(shù)定義為在制動(dòng)盤(pán)的作用半徑上所產(chǎn)生的摩擦力與輸入力之比，即 （2.4） 式中：—制動(dòng)器的摩擦力矩； —制動(dòng)盤(pán)的作用半徑； —輸入力，一般取加于兩制動(dòng)蹄的張開(kāi)力的平均值輸入力。 對(duì)于鉗盤(pán)式制動(dòng)器，設(shè)兩側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)的壓緊力均為P，即制動(dòng)盤(pán)在其兩側(cè)的作用半徑上所受的摩擦力為2,此處為盤(pán)與制動(dòng)襯塊餓摩擦系數(shù)，于鉗盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)器因數(shù)為 （2.5） f——取0.5 得BF=2×0.5=1 第3章 盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3.1 操縱形式的設(shè)計(jì) 簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單的制動(dòng)系統(tǒng)是人體制動(dòng)系統(tǒng)，它是駕駛員將制動(dòng)踏板或手柄上的力作為制動(dòng)踏板的力源的方式，并且還具有機(jī)械和液壓類(lèi)型。我的駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)是機(jī)械式的，制動(dòng)系統(tǒng)是液壓的。 該駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，性能穩(wěn)定。駕駛員拉動(dòng)手柄并通過(guò)鋼絲繩將力傳遞至后駐車(chē)制動(dòng)器以產(chǎn)生駐車(chē)效果。 制動(dòng)系統(tǒng)采用液壓驅(qū)動(dòng)，滯后時(shí)間為0.2S，工作壓力為10MPa。工作原理可以通過(guò)圖3-1所示液壓制動(dòng)系統(tǒng)工作原理的簡(jiǎn)單示意圖來(lái)說(shuō)明。內(nèi)圓柱面作為工作面的金屬制動(dòng)鼓固定在八輪的輪轂上，與車(chē)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)。在固定制動(dòng)底板11上有兩個(gè)支撐銷(xiāo)12，支撐兩個(gè)弧形制動(dòng)蹄10的下端。制動(dòng)蹄的外圓筒裝配有摩擦板9.制動(dòng)器底板還設(shè)置有液壓制動(dòng)輪缸6，其通過(guò)油管5與安裝在車(chē)輛上的液壓制動(dòng)主缸4連接。主缸活塞3可由駕駛員通過(guò)制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)操作。 １制動(dòng)踏板；２推桿；３制動(dòng)活塞；４制動(dòng)主缸；５油管； ６制動(dòng)輪缸；７輪缸活塞；８制動(dòng)鼓；９摩擦片；１０制動(dòng)蹄； １１制動(dòng)底板；１２支承銷(xiāo)；１３制動(dòng)蹄回位彈簧 圖3-1　　制動(dòng)裝置原理圖 工作原理為：駕駛員踩下踏板時(shí)，作用力由活塞推桿2傳給活塞3，活塞就移動(dòng)，克服主缸內(nèi)部的作用力，油液由主缸流出經(jīng)油管5到達(dá)制動(dòng)器的輪缸，使制動(dòng)輪缸活塞推動(dòng)制動(dòng)蹄產(chǎn)生制動(dòng)。鉗盤(pán)式制動(dòng)器原理一樣。 為防止空氣進(jìn)入制動(dòng)系油液系統(tǒng)，當(dāng)放松制動(dòng)踏板時(shí)，制動(dòng)系的油液系統(tǒng)應(yīng)保持一定的剩余壓力（0.5kg/cm）。 3.2 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.2.1 制動(dòng)輪缸的計(jì)算 前輪制動(dòng)輪缸直徑與工作容積的設(shè)計(jì)計(jì)算 （3.1） 式中：p——考慮到制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置作用下的輪缸或灌錄液壓，p=8Mp～12Mp.取p=10Mp 查Santana3000轎車(chē)使用與維護(hù)手冊(cè)得 P=19625N 得=50mm 根據(jù)GB7524-87標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸中選取,因此輪缸直徑為50mm。 一個(gè)輪缸的工作容積 （3.2） 式中：——一個(gè)輪缸活塞的直徑； n ———輪缸活塞的數(shù)目； δ——一個(gè)輪缸完全制動(dòng)時(shí)的行程： （3.3） 取δ=2mm ——消除制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓間的間隙所需的輪缸活塞行程。 ——由于摩擦襯片變形而引起的輪缸活塞。 ，——分別為鼓式制動(dòng)器的變形與制動(dòng)鼓的變形而引起的輪缸活塞行程。 得一個(gè)輪缸的工作容積=3925mm 全部輪缸的工作容積 （3.4） 式中：m——輪缸的數(shù)目； V=2V+2V=22826+23925=13502mm 3.2.2 制動(dòng)主缸的計(jì)算 制動(dòng)主缸應(yīng)有的工作容積 （3.5） 式中：V——全部輪缸的總的工作容積； ——制動(dòng)軟管在掖壓下變形而引起的容積增量； V=13502mm 轎車(chē)的制動(dòng)主缸的工作容積可取為=1.1V=1.1×13502=14852.2 mm 主缸直徑和活塞行程S （3.6） 一般S=(0.8-1.2)d 取S= d 得===26.65mm 根據(jù)GB7524-87標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸中選取,因此主缸直徑為28mm。 ==28mm 3.2.3 制動(dòng)力的計(jì)算 制動(dòng)踏板力可用下式驗(yàn)算： （3.7） 式中：—制動(dòng)主缸活塞直徑； —制動(dòng)管路的液壓； —制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比，=4； h—制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)及制動(dòng)主缸的機(jī)械效率，可取h=0.9。 求得：=1710N500N-700N 所以需要加裝真空助力器。 （3.8） 式中：：真空助力比，取4。 =1710/4=427.5N500N-700N 所以符合要求 （3.9） 式中：—主缸中推桿與活塞的間隙，取2mm ； —主缸活塞空行程，即主缸活塞由不工作的極限位置到使其皮碗完全封堵主缸上的旁通孔的行程，取2mm 。 求得：=128mm＜150mm，符合設(shè)計(jì)要求。 第4章 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)分析 汽車(chē)剎車(chē)幾乎都是機(jī)械摩擦式。 通過(guò)將固定元件應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)元件，制動(dòng)扭矩被施加以降低后者的旋轉(zhuǎn)角速度。 同時(shí)，車(chē)輪的制動(dòng)力由車(chē)輪和路面的附著產(chǎn)生，使車(chē)輛減速或停止。 汽車(chē)制動(dòng)器根據(jù)其在車(chē)輛上的位置分為車(chē)輪制動(dòng)器和中央制動(dòng)器。 前者安裝在車(chē)輪上，由腳踏制動(dòng)踏板操作，也稱(chēng)為腳踏制動(dòng)器; 后者安裝在傳動(dòng)系統(tǒng)的軸上并用手操作，因此它再次成為手制動(dòng)。 車(chē)輪制動(dòng)通常應(yīng)用于車(chē)輛制動(dòng)以及第二次制動(dòng)和停車(chē)制動(dòng)。 中央制動(dòng)器通常僅用于駐車(chē)制動(dòng)和低速制動(dòng)。 4.1 盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)分析 盤(pán)式制盤(pán)式剎車(chē)按摩摩擦副的結(jié)構(gòu)分為卡鉗盤(pán)和全盤(pán)式兩大類(lèi)。 （1）鉗板 根據(jù)制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)類(lèi)型，鉗式制動(dòng)器可分為固定鉗盤(pán)式制動(dòng)器，浮動(dòng)盤(pán)式制動(dòng)器等。 （1）固定卡鉗盤(pán)式制動(dòng)器：該制動(dòng)器中的制動(dòng)鉗未固定，制動(dòng)盤(pán)與車(chē)輪連接并在制動(dòng)鉗體開(kāi)口槽內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)。它具有以下優(yōu)點(diǎn)：除活塞和制動(dòng)塊外沒(méi)有其他滑動(dòng)部件。確保制動(dòng)鉗的剛性很容易;結(jié)構(gòu)和制造過(guò)程與一般的鼓式制動(dòng)器沒(méi)有多大區(qū)別。實(shí)現(xiàn)從鼓式制動(dòng)器到盤(pán)式制動(dòng)器的改革是很容易的，并且可以很好地適應(yīng)多回路制動(dòng)系統(tǒng)的要求。 2.浮動(dòng)盤(pán)式制動(dòng)器：制動(dòng)器具有以下優(yōu)點(diǎn)：盤(pán)內(nèi)只有液壓缸，軸向尺寸小，制動(dòng)器可進(jìn)一步靠近輪轂;油路或油管沒(méi)有跨越制動(dòng)盤(pán)和液壓缸的良好冷卻條件，所以制動(dòng)液蒸發(fā)的可能性很小;成本低;浮動(dòng)夾緊制動(dòng)塊低。它也可以用于停車(chē)制動(dòng)。 （2）全盤(pán) 在全盤(pán)式制動(dòng)器中，摩擦副的旋轉(zhuǎn)元件和固定元件都是圓形板。制動(dòng)時(shí)各盤(pán)摩擦面全部接觸，作用原理與摩擦離合器相同。由于制動(dòng)器散熱條件差，其應(yīng)用范圍并不廣泛。 通過(guò)對(duì)盤(pán)式和鼓式制動(dòng)器的分析比較，可以得出盤(pán)式制動(dòng)器和鼓式制動(dòng)器具有以下突出優(yōu)點(diǎn)： （1）制動(dòng)器的穩(wěn)定性良好。效率因子與摩擦系數(shù)之間關(guān)系的K-p曲線是平衡的，因此對(duì)摩擦系數(shù)的要求可以放寬，因此摩擦表面對(duì)溫度和水的敏感性較低。因此，當(dāng)車(chē)輛高速行駛時(shí)，可以保證制動(dòng)的穩(wěn)定性和可靠性。 （2）當(dāng)盤(pán)式制動(dòng)器制動(dòng)時(shí)，盤(pán)式制動(dòng)器的減速度與制動(dòng)管路的壓力線性相關(guān)，而鼓式制動(dòng)器是非線性的。 （3）鼓式平衡差時(shí)輸出轉(zhuǎn)矩平衡。 （4）制動(dòng)盤(pán)通風(fēng)冷卻效果好，帶通風(fēng)孔的制動(dòng)盤(pán)散熱效果好，熱穩(wěn)定性好，剎車(chē)踏板力小。 （5）車(chē)輛的速度對(duì)踏板力影響很小。 結(jié)合上述優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了浮動(dòng)盤(pán)式制動(dòng)器。 4.2 主要結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計(jì) 4.2.1制動(dòng)盤(pán)直徑設(shè)計(jì) 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，降低摩擦襯快的單位壓力和工作溫度。但制動(dòng)盤(pán)直徑D受輪輞直徑的限制。通常，制動(dòng)盤(pán)的直徑D選擇為輪輞直徑的70%～79%。所以求得制動(dòng)盤(pán)直徑D=256mm 。 4.2.2.制動(dòng)盤(pán)厚度設(shè)計(jì) 制動(dòng)盤(pán)厚度直接影響制動(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)取小些；為了降低制動(dòng)時(shí)的溫升，制動(dòng)盤(pán)厚度不宜過(guò)小。通常，實(shí)心制動(dòng)盤(pán)厚度可取為10 mm～20 mm；只有通風(fēng)孔道的制動(dòng)盤(pán)的兩丁作面之間的尺寸，即制動(dòng)盤(pán)的厚度取為20 mm～50 mm，但多采用20 mm～30 mm。 取h=20mm 。 4.2.3.摩擦襯塊設(shè)計(jì) 推薦摩擦襯塊的外半徑與內(nèi)半徑的比值不大于1.5。若此比值偏大，工作時(shí)摩擦襯塊外緣與內(nèi)緣的圓周速度相差較大，則其磨損就會(huì)不均勻，接觸面積將減小，最終會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)力矩變化大。 摩擦襯塊厚度取14mm,推薦根據(jù)制動(dòng)摩擦襯塊單位面積占有的汽車(chē)質(zhì)量在1.6kg/～3.5 kg/內(nèi)選取。摩擦面積取76cm。 4.3 制動(dòng)器壓力的計(jì)算 4.3.1磨損特性分析 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)。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。 雙軸汽車(chē)的單個(gè)前輪制動(dòng)器的比能量耗散率分別為 （4.1） 式中：：汽車(chē)回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，緊急制動(dòng)時(shí)，； ：汽車(chē)總質(zhì)量； ，：汽車(chē)制動(dòng)初速度與終速度，/；計(jì)算時(shí)轎車(chē)取27.8/； ：制動(dòng)時(shí)間，；按下式計(jì)算 t==27.8/6=4.6 ：制動(dòng)減速度，， 0.6×106； ，：前制動(dòng)器襯片的摩擦面積；=7600mm,質(zhì)量在1.5—2.5/t的轎車(chē)摩擦襯片面積在200-300cm, 故取=30000mm ：制動(dòng)力分配系數(shù)。 則 ==5.7 轎車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器的比能量耗散率應(yīng)不大于6.0，故符合要求。 4.3.2熱容量的核算 制動(dòng)器熱容量和溫升是否滿足下列條件： （4.2） 式中：—各制動(dòng)盤(pán)的總質(zhì)量； —與各制動(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； —制動(dòng)盤(pán)材料的比熱容，對(duì)鑄鐵c=482，對(duì)鋁合金c=880； —與制動(dòng)盤(pán)相連的受熱金屬件的比熱容； —制動(dòng)盤(pán)的溫升（一次=30km/h到完全停車(chē)的強(qiáng)烈制動(dòng)，溫升不應(yīng)超過(guò)15）； L—滿載汽車(chē)制動(dòng)時(shí)由動(dòng)能轉(zhuǎn)變的熱能，由于制動(dòng)過(guò)程迅速，可以認(rèn)為制動(dòng)產(chǎn)生的熱能全部為前、后制動(dòng)器所吸收，并按制動(dòng)力的分配比率給前、后制動(dòng)器，即 （4.3） 式中：—滿載汽車(chē)總質(zhì)量； —汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的初速度，可取=； b—汽車(chē)制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)。 式中的=5kg, =20kg.將其他已知的參數(shù)代入式（4-8）得：前輪鉗盤(pán)式制動(dòng)器的熱容量和溫升都滿足。 4.3.3 制動(dòng)力矩的計(jì)算 盤(pán)式制動(dòng)器的計(jì)算用簡(jiǎn)圖4-1若襯塊表面與制動(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 圖4.1盤(pán)式制動(dòng)器的計(jì)算用簡(jiǎn)圖 式中：—摩擦系數(shù)； —單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)的壓緊力； —作用半徑。 對(duì)于常見(jiàn)的扇形摩擦襯塊，其徑向尺寸不大了，R為平均半徑或有效半徑已足夠精確。平均半徑為 （4.4） 式中；—扇形摩擦襯塊的內(nèi)半徑和外半徑。 所以盤(pán)式制動(dòng)器的力矩方程為：，是關(guān)于活塞給予制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)的壓緊力的一個(gè)直線函數(shù)。 根據(jù)圖4.4，在任一單元面積上的摩擦力對(duì)盤(pán)中心的力矩為，式中q為襯塊與制動(dòng)盤(pán)之間的單位面積上的壓力，則單側(cè)制動(dòng)塊作用于制動(dòng)盤(pán)上的制動(dòng)力矩為 （4.5） 單側(cè)襯塊給予制動(dòng)盤(pán)的總摩擦力為 （4.6） 得有效半徑為 （4.7） 令，則有 （4.8） 因，故當(dāng)。但當(dāng)m過(guò)小即扇形的徑向?qū)挾冗^(guò)大時(shí)，襯塊摩擦表面在不同半徑處的滑磨速度相差太大，磨損將不均勻，因而單位壓力分布將不均勻，則上述計(jì)算方法失效。 4.4駐車(chē)制動(dòng)的計(jì)算 汽車(chē)在上坡路上停駐時(shí)的受力簡(jiǎn)圖如圖4-2由該圖得出汽車(chē)上坡停駐時(shí)的后軸附著力為 （4.9） 同樣求出汽車(chē)下頗停駐的后軸車(chē)輪的附著力為 （4.10） 根據(jù)后軸車(chē)輪附著力與后輪駐車(chē)制動(dòng)的制動(dòng)力相等的條件可求得汽車(chē)在上坡路和下坡路上停駐的坡度極限傾角，即由 （4.11） 求得汽車(chē)在上坡時(shí)可能停駐的極限上坡路傾角為 （4.12） 代入汽車(chē)參數(shù)，求得23.22 汽車(chē)在下坡時(shí)可能停駐的極限下坡路傾角為 （4.13） 代入汽車(chē)參數(shù)，求得16.83 一般要求各類(lèi)汽車(chē)的最大停駐坡度不應(yīng)小于16%～20%。 圖4.2 駐車(chē)制動(dòng)計(jì)算模型 汽車(chē)后軸的單個(gè)后輪駐車(chē)制動(dòng)器的制動(dòng)力矩的最大上限為： T= （4.14） 代入汽車(chē)參數(shù)求得T=760.68。 4．5制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)分析 制動(dòng)制動(dòng)鉗由可鍛鑄鐵KTH370-12或球墨鑄鐵QT400-18制成，也由輕合金制成，如鋁合金鑄造。它可以做成一個(gè)整體，可以做成由螺栓連接的兩半，在外邊緣留下一個(gè)開(kāi)口，這樣就可以檢查或更換制動(dòng)塊，而無(wú)需拆除重新定位。制動(dòng)鉗應(yīng)具有較高的強(qiáng)度和剛度。一般來(lái)說(shuō)，制動(dòng)缸在夾體內(nèi)制造，制動(dòng)盤(pán)制動(dòng)缸的直徑比鼓式制動(dòng)器的直徑大得多。為了減少傳遞給制動(dòng)液的熱量，杯形活塞的開(kāi)口端大部分靠在制動(dòng)塊的背板上。活塞也由鋁合金制成或由鋼制成。為了提高其耐磨性，活塞的工作面鍍鉻。 制動(dòng)鉗在汽車(chē)上的安裝位置可以在車(chē)軸的前部或后部。制動(dòng)鉗位于軸的前方，以避免輪胎拋出的泥漿和水進(jìn)入制動(dòng)鉗。軸定位后，輪轂軸承的合成負(fù)荷可以降低。載荷。 4.6 制動(dòng)盤(pán)的結(jié)構(gòu)分析 4.6.1 制動(dòng)盤(pán) 制動(dòng)制動(dòng)盤(pán)通常由珠光體灰鑄鐵制成。 它的結(jié)構(gòu)和形狀有兩種板和帽子。 后者的長(zhǎng)度取決于布局的大小。 制動(dòng)盤(pán)在工作時(shí)不僅承受作用在制動(dòng)塊上的法向力和切向力，還承受熱負(fù)荷。 為了提高冷卻效果，夾盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)盤(pán)在中間有一個(gè)帶有徑向通風(fēng)槽的雙板，可以大大增加散熱面積，減少20％?30％左右的溫升， 但光盤(pán)的整體厚度很厚。 國(guó)產(chǎn)進(jìn)口車(chē)型 - 奧迪，桑塔納，富康汽車(chē)和切諾基吉普都配備了帶通風(fēng)槽的制動(dòng)盤(pán)。 制動(dòng)盤(pán)的厚度在20到22.5之間。 沒(méi)有通風(fēng)車(chē)的汽車(chē)制動(dòng)盤(pán)通常厚度約為10?13。 4.6.2 摩擦材料 制動(dòng)摩擦材料的摩擦系數(shù)只應(yīng)具有一定的角度和穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，耐熱性能下降較好，摩擦系數(shù)在溫度上升到一定值后不應(yīng)急劇下降。材料應(yīng)具有良好的耐磨性，低吸水性（油，制動(dòng)液），低壓縮率和低導(dǎo)熱性（摩擦片塊為300攝氏度的加熱板：在30分鐘的作用后，背板的溫度不超過(guò)190攝氏度）和低熱膨脹率，高壓縮性，抗打擊性，抗剪切性，抗彎曲性和抗沖擊性。制動(dòng)時(shí)不應(yīng)產(chǎn)生噪音和臭味。 目前，模壓材料廣泛用于制動(dòng)巾。與石棉纖維主要與樹(shù)脂粘合劑混合，并調(diào)節(jié)填充損耗（無(wú)機(jī)粉末和橡膠，聚合物樹(shù)脂等）的摩擦性能后，在高溫工廠進(jìn)行成型。模塑材料的柔韌性差，因此應(yīng)根據(jù)襯里或襯里塊的規(guī)格進(jìn)行模塑。其優(yōu)點(diǎn)是可以使用不同種類(lèi)的聚合物樹(shù)脂來(lái)使襯里或襯里具有不同的摩擦性能和其他性能。該設(shè)計(jì)用于模塑材料。材料。 4.7制動(dòng)輪缸的設(shè)計(jì) 制動(dòng)輪缸是液壓制動(dòng)系統(tǒng)采用的活塞制動(dòng)蹄開(kāi)啟機(jī)構(gòu)。 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方便布置在車(chē)輪制動(dòng)器中。 輪缸的缸體由灰鑄鐵HT250制成。 圓柱體是一個(gè)通孔，需要無(wú)聊。 活塞由鋁合金制成。 活塞的外端用鋼槽頂塊壓制，以將制動(dòng)蹄的端部或端部接頭支撐在插入槽中。 輪缸的工作室由安裝在活塞上的橡膠密封圈或靠在活塞內(nèi)端面上的橡膠杯密封。 大多數(shù)制動(dòng)輪缸具有兩個(gè)相同直徑的活塞; 少數(shù)有四個(gè)直徑相等的活塞; 雙環(huán)式制動(dòng)器的兩個(gè)蹄由一個(gè)單活塞制動(dòng)缸驅(qū)動(dòng)。 本設(shè)計(jì)中使用的設(shè)計(jì)是HT250。 第5章 三維模型的建立 5.1 主要零部件的建模 利用命令繪制草圖，然后利用命令拉伸實(shí)體；同時(shí)命令對(duì)塊進(jìn)行圓形整列；最后利用倒角命令倒角。完成制動(dòng)盤(pán)的繪制，結(jié)果如下： 利用命令繪制草圖，然后利用命令拉伸實(shí)體；結(jié)果如下： 5.2 裝配圖的建立 進(jìn)入裝配仿真模塊，利用命令對(duì)繪制的零件進(jìn)行添加，同時(shí)利用對(duì)添加的部件進(jìn)行約束。完成整個(gè)機(jī)構(gòu)的裝配，結(jié)果如下： 結(jié) 論 轉(zhuǎn)眼間，緊張而又充實(shí)的大學(xué)四年即將畫(huà)上圓滿的句號(hào)。這也意味著，有可能我的學(xué)生生涯就此結(jié)束，雖然自己以后會(huì)慢慢的進(jìn)入工作崗位，逐步成熟，但大學(xué)也是人這一生中學(xué)生生涯中最重要的時(shí)光，也是人生當(dāng)中一個(gè)重要的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，初中的自己還有點(diǎn)幼稚，高中的自己只想著考個(gè)好大學(xué)就好，而大學(xué)不僅僅是學(xué)習(xí)，也是一個(gè)小社會(huì)，你從這個(gè)小社會(huì)中逐漸的學(xué)會(huì)如何待人接物。而現(xiàn)在，畢業(yè)設(shè)計(jì)完成后，意味著自己大學(xué)的最后一份試卷的完成。 在此時(shí)此刻，我最想感謝的是我的親人，同學(xué)。我能取得很好的成績(jī)離不開(kāi)你們的默默支持。是你們?cè)谖业纳钪?，學(xué)習(xí)中給予我鼓勵(lì)，引導(dǎo)我走想正確的道路；是你們?cè)谖覍W(xué)習(xí)中出現(xiàn)困惑的時(shí)候，不辭辛勞仔仔細(xì)細(xì)的給我講解題目；是你們?cè)谖艺夜ぷ髅悦５臅r(shí)候，給予我指點(diǎn)，讓我這道自己的方向，目標(biāo)是啥；是你們與我共同度過(guò)了人生中四年最美好的春夏秋冬。 經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的不斷努力，查找資料，最后到整個(gè)也涉及的完成，我克服了一個(gè)又一個(gè)的困難。從一開(kāi)始的無(wú)從下手，到最后的作品呈現(xiàn)，都離不開(kāi)我的指導(dǎo)老師的幫助。在此，我要特別的感謝我的指導(dǎo)老師，是他對(duì)我設(shè)計(jì)產(chǎn)品的不斷指點(diǎn)，才讓我的設(shè)計(jì)作品完整的展現(xiàn)在大家面前。每一次，老師都會(huì)利用他的休息時(shí)間來(lái)給我指點(diǎn)，每次我都能有所收獲，一次次的進(jìn)步，一次次的修改論文。我的論文還有不足之處，但也是盡我所能達(dá)到的最優(yōu)狀態(tài)，感謝老師的不辭辛苦，在您的指導(dǎo)下，才有我的今天。 最后，感謝各位評(píng)閱人員，你們辛苦啦。在此，衷心的感謝我的親人、同學(xué)、老師，在你們的幫助下才有我的今天。希望你們?cè)谝院蟮纳钪猩眢w健康、工作順利。 參考文獻(xiàn) [1] 劉惟信.汽車(chē)設(shè)計(jì).北京：清華大學(xué)出版社, 2001 [2] 余志生.汽車(chē)?yán)碚?北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,2000 [3] 陳家瑞.汽車(chē)構(gòu)造.北京：人民交通出版社 ,1999 [4] 中國(guó)CNKI論文數(shù)據(jù)庫(kù) [5] 劉惟信.汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)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 [6] 崔 靖.汽車(chē)構(gòu)造.陜西：陜西科學(xué)技術(shù)出版社,1984 [7] 王望予.汽車(chē)設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2004 [8] 吉林工業(yè)大學(xué)汽車(chē)教研室.汽車(chē)設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1981 [9] 張洪欣.汽車(chē)設(shè)計(jì).北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1999 [10] 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