本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 輕型載貨汽車制動器設(shè)計 系部名稱 ： 汽車 與交通工程學(xué)院 專業(yè)班級 ： 車輛工程 07 學(xué)生姓名 ： 李正彬 指導(dǎo)教師 ： 田 芳 職 稱 ： 實驗師 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院 二 一一 年六月 s ： 07011龍江工程學(xué)院本 科生畢業(yè)設(shè)計 I 摘 要 從汽車誕生時起，車輛制動器在車輛的安全方面就起著決定性作用。 目前，汽車所用制動器幾乎都是摩擦式的，可分為鼓式和盤式兩 大類。盤式制動器的主要優(yōu)點是在高速剎車時能迅速制動，散熱效果優(yōu)于鼓式剎車 ,制動效能的恒定性好。鼓式制動器的主要優(yōu)點是剎車蹄片磨損較少 ,成本較低 ,便于維修、由于鼓式制動器的絕對制動力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于盤式制動器 ,所以普遍用于后輪驅(qū)動的卡車上，但由于為了提高其制動效能而必須加制動增力系統(tǒng)，使其造價較高，故輕型車一般還是使用前盤后鼓式。 本設(shè)計前軸采用浮動鉗盤式制動器，后軸采用制動器為領(lǐng)從蹄式鼓式制動器。主要設(shè)計內(nèi)容包括制動器結(jié)方案分析與選擇、制動器主要參數(shù)的確定與計算、盤式與鼓式制動器具體結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計與強度校核。 關(guān)鍵詞 ： 輕型載貨汽車，盤式制動器，鼓式制動器，制動蹄，設(shè)計 黑龍江工程學(xué)院本 科生畢業(yè)設(shè)計 in s a , at is be of at is of of of is in of so to on in to is so or by is by to 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 目 錄 摘要 . I . 1 章 緒論 . 2 動器的目的意義 . 2 動器的研究現(xiàn)狀 . 5 動器的研究方法 . 5 章小結(jié) . 5 第 2 章 制動 器方案論證分析與選擇 . 6 動器結(jié)構(gòu)方案的確定 . 6 . 6 . 6 . 7 . 8 . 8 b . 12 . 9 章小結(jié) . 13 第 3 章 盤式制動器結(jié)構(gòu)設(shè)計計算與校核 . 10 式制動器的主要參數(shù)確定 . 10 動盤直徑 D . 10 動盤厚度 h. 10 擦襯片內(nèi)半徑 1R 與外半徑 2R . 14 擦襯片工作面積 A. 14 式制動器的主要零部件設(shè)計與計算 . 14 動盤 . 14 動鉗 . 14 動塊 . 15 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 擦材料 . 15 動輪缸 . 16 方法 . 16 式制動器強度校核 . 16 . 16 式制動器最大制動力矩的計算 . 17 式制動器最大制動力矩的計算 . 19 章小結(jié) . 21 第 4 章 鼓式制動器結(jié)構(gòu)設(shè)計計算與校核 . 22 式制動器的主要參數(shù)確定 . 22 式制動器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù) . 22 式制動器的主要零部件設(shè)計與計算 . 24 動鼓 . 24 動蹄 . 24 動底板 . 24 動蹄的支承 . 24 動蹄片上的制動力矩與張開力 . 25 動器因數(shù)與制動蹄因數(shù)的分析計算 . 29 車制動計算 . 31 動輪缸的選擇 . 33 式制動器強度校核 . 34 摩擦片鉚釘?shù)募羟袘?yīng)力驗算 . 34 . 35 位彈簧強度校核 . 36 章小結(jié) . 36 結(jié) 論 . 37 參考文獻 . 38 致 謝 . 39 附錄 1 . 37 附錄 2 . 39 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 1 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 2 買文檔送全套 紙，扣扣 414951605 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 3 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 4 緒 論 動器的目的意義 汽車是現(xiàn)代交通工具中用得最多、最普遍，也是最方便的交通運輸工具。汽車制動系是汽車底盤上的一個重要系統(tǒng) ,而制動器是直接制約制動系統(tǒng)的機構(gòu)，它是制約汽車運動的裝置。汽車的制動性能直接影響汽車的行駛安全性。隨著公路業(yè)的迅速發(fā)展和車流密度的日益增大 ,交通事故也不斷增加。 人們對 安全性、可靠性要求越來越高，為保證人身和車輛的安全 ， 必須為汽車配備十分可靠的制動系統(tǒng)。 據(jù)有關(guān)資料介紹，在由于車輛本身的問題而造成的交通事故中，制動器故障引起的事故為總數(shù)的 45%。可見，制動器是保證行車安全的極為重要的一個機構(gòu)。此外，制動器的好壞還直接影響車輛的平均車速和車輛的運輸效率，也就是保證運輸經(jīng)濟效益的重要因素。 本次設(shè)計是通過查閱相關(guān)資料，掌握制動器設(shè)計的基本步驟和要求，及制動器總成的相關(guān)設(shè)計方法，運用汽車設(shè)計和汽車構(gòu)造的基礎(chǔ)知識，學(xué)習(xí)和利用 杯牌 輕型載貨汽車的 制動器進行設(shè)計使其具有足夠的制動效能以保證汽車的安全性；同時在材料的選擇上盡量采用對人體無害的材料。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 5 動器的研究現(xiàn)狀 作為制動系重要組成部分之一的制動器的發(fā)展對汽車的安全性，可靠性有著極大的意義。 國內(nèi)目前乘用車主要采用前盤后鼓式和全盤式制動器， 20%的乘用車采用前盤后鼓式制動器，全鼓式制動器已在乘用車領(lǐng)域淘汰；商用車主要采用全鼓式制動器，只有高檔客車和有特殊需求的車輛才采用前盤后鼓式制動器和全盤式制動器。隨著對汽車制動性能的提高，越來越多的先進電子制動技術(shù)得到采用。 盤式制動器 相 比鼓式制動器，盤式制動器的優(yōu)勢已經(jīng)得到廣泛認(rèn)可。鼓式制動器的制動力穩(wěn)定性差，在不同路面上制動力變化很大，不易于掌控。而盤式制動器在液力助力下制動力大，舒適性更強，性能穩(wěn)定，在各種路面都有較鼓式制動器更好的制動表現(xiàn)，尤其在長下坡等需要長時間制動的路段。 雖然盤式制動器性能優(yōu)于鼓式制動器，但是由于技術(shù)和成本原因想要普及前盤后盤的形式還需一個長期過程。目前國內(nèi)只有 中高檔城際大客車普遍使用盤式制動器 ，鼓式制動器 造價便宜，而且符合傳統(tǒng)設(shè)計 ， 由于慣性的作用，前輪的負(fù)荷通常占汽車全部負(fù)荷的70%前輪制動力要比后輪 大，后輪起輔助制動作用，因此生產(chǎn)廠家 為了節(jié)省成本， 大多數(shù)貨車采用前盤后鼓的形式選擇制動器類型 。 動器的研究方法 根據(jù)課題內(nèi)容，任務(wù)要求深入了解汽車制動系統(tǒng)的構(gòu)造及工作原理；并收集相關(guān)緊湊型轎車制動系統(tǒng)設(shè)計資料；參考現(xiàn)有研究成果，并進行深入的學(xué)習(xí)和分析，借鑒經(jīng)驗；同時學(xué)習(xí)有關(guān)汽車零部件設(shè)計準(zhǔn)則；充分學(xué)習(xí)和利用畫圖軟件，并再次學(xué)習(xí)機械制圖，畫出符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計圖紙，通過自己的研究分析；發(fā)揮自己的設(shè)計能力并通過試驗最終確定制動系統(tǒng)設(shè)計方案。 章小結(jié) 本章介紹了制動器的目的、意義及 研究現(xiàn)狀，并闡述了制動器主要的研究方法。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 6 第 1章 制動器方案論證分析與選擇 動器結(jié)構(gòu)方案的確定 汽車制動器幾乎均為機械摩擦式，即利用旋轉(zhuǎn)元件與固定元件兩工作表面間的摩擦產(chǎn)生的制動力矩使汽車減速或停車。一般摩擦式制動器按其旋轉(zhuǎn)元件的形狀分為鼓式和盤式兩大類。 式制動器結(jié)構(gòu)方案的確定 鼓式制動器是最早形式的汽車制動器，當(dāng)盤式制動器還沒有出現(xiàn)前，它已經(jīng)廣泛用干各類汽車上。鼓式制動器又分為內(nèi)張型鼓式制動器和外束型鼓式制動器兩種結(jié)構(gòu)型式。內(nèi) 張型鼓式制動器的摩擦元件是一對帶有圓弧形摩擦蹄片的制動蹄，后者則安裝在制動底板上，而制動底板則緊固在前橋的前梁或后橋橋殼半袖套管的凸緣上，其旋轉(zhuǎn)的摩擦元件為制動鼓。車輪制動器的制動鼓均固定在輪鼓上。制動時，利用制動鼓的圓柱內(nèi)表面與制動蹄摩擦路片的外表面作為一對摩擦表面在制動鼓上產(chǎn)生摩擦力矩，故又稱為蹄式制動器。外束型鼓式制動器的固定摩擦元件是帶有摩擦片且剛度較小的制動帶，其旋轉(zhuǎn)摩擦元件為制動鼓，并利用制動鼓的外因柱表面與制動帶摩擦片的內(nèi)圓弧面作為一對摩擦表面，產(chǎn)生摩擦力黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 7 矩作用于制動鼓，故又稱為帶式制動器。在 汽車制動系中，帶式制動器曾僅用作一些汽車的中央制動器，但現(xiàn)代汽車已很少采用。所以內(nèi)張型鼓式制動器通常簡稱為鼓式制動器，通常所說的鼓式制動器就是指這種內(nèi)張型鼓式結(jié)構(gòu)。鼓式制動器按蹄的類型分為： 如 2所示，若圖上方的旋向箭頭代表汽車前進時制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向 (制動鼓正向旋轉(zhuǎn) )，則蹄 1 為領(lǐng)蹄，蹄 2 為從蹄。汽車倒車時制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向變?yōu)榉聪蛐D(zhuǎn)，則相應(yīng)地使領(lǐng)蹄與從蹄也就相互對調(diào)了。這種當(dāng)制動鼓正、反方向旋轉(zhuǎn)時總具有一個領(lǐng)蹄和一個從蹄的內(nèi)張型鼓式制動器稱為領(lǐng)從蹄式制動器。領(lǐng)蹄所受的摩擦力 使蹄壓得更緊，即摩擦力矩具有“增勢”作用，故又稱為增勢蹄；而從蹄所受的摩擦力使蹄有離開制動鼓的趨勢，即摩擦力矩具有“減勢”作用，故又稱為減勢蹄。“增勢”作用使領(lǐng)蹄所受的法向反力增大，而“減勢”作用使從蹄所受的法向反力減小。 領(lǐng)從蹄式制動器的效能及穩(wěn)定性均處于中等水平，但由于其在汽車前進與倒車時的制動性能不變，且結(jié)構(gòu)簡單，造價較低，也便于附裝駐車制動機構(gòu)，故這種結(jié)構(gòu)仍廣泛用于中、重型載貨汽車的前、后輪制動器及轎車的后輪制動器。 若在汽車前進時兩制動蹄均為領(lǐng)蹄的制動器，則稱為 雙領(lǐng)蹄式制動器。顯然，當(dāng)汽車倒車時這種制動器的兩制動蹄又都變?yōu)閺奶愎仕挚煞Q為單向雙領(lǐng)蹄式制動器。如圖 示，兩制動蹄各用一個單活塞制動輪缸推動，兩套制動蹄、制動輪缸等機件在制動底板上是以制動底板中心作對稱布置的，因此，兩蹄對制動鼓作用的合力恰好相互平衡，故屬于平衡式制動器。 雙領(lǐng)蹄式制動器有高的正向制動效能，但倒車時則變?yōu)殡p從蹄式，使制動效能大降。這種結(jié)構(gòu)常用于中級轎車的前輪制動器，這是因為這類汽車前進制動 時，前軸的動軸荷及 附著力大于后軸，而倒車時則相反。 如圖 制動助均為領(lǐng)蹄的制動器則稱為雙向雙領(lǐng)蹄式制動器。它也屬于平衡式制動器。由于雙向雙領(lǐng)蹄式制動器在汽車前進及倒車時的制動性能不變，因此廣泛用于中、輕型載貨汽車和部分轎車的前、后車輪，但用作后輪制動器時，則需另設(shè)中央制動器用于駐車制動。 單向增力式制動器如 相連接，第二制動蹄支承在其上端制動底板上的支承銷上。由于制動時兩蹄的法向反力不能相互平衡，因 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 8 此它居于一種非平衡式制動器。單向增力式制動器在汽車前進制動時的制動效能很高，且高于前述的各種制動器，但在倒車制動時，其制動效能卻是最低的。 因此，它僅用于少數(shù)輕、中型貨車和轎車上作為前輪制動器。 將單向增力式制動器的單活塞式制動輪缸 換用雙活塞式制動輪缸，其上端的支承銷也作為兩蹄共用的，則成為雙向增力式制動器如圖 雙向增力式制 動器來說，不論汽車前進制動或倒退制動，該制動器均為增力式制動器。 雙向增力式制動器在大型高速轎車上用的較多，而且常常將其作為行車制動與駐車制動共用的制動器，但行車制動是由液壓經(jīng)制動輪缸產(chǎn)生制動蹄的張開力進行制動，而駐車制動則是用制動操縱手柄通過鋼索拉器也廣泛用作汽車的中央制動器，因為駐車制動要求制動器正向、反向的制動效能都很高，而且駐車制動若不用于應(yīng)急制動時也不會產(chǎn)生高溫，故其熱衰退問題 并不突出。 但由于結(jié)構(gòu)問題使它在制動過程中散熱和排水性能差，容易導(dǎo)致制動效率下降。因此，在轎車領(lǐng)域上己經(jīng)逐步退出讓位給盤式制動器。但由于成本比較低，仍然在一些經(jīng)濟型車中使用，主要用于制動負(fù)荷比較小的后輪和駐車制動。本次設(shè)計最終采用的是 領(lǐng)從蹄式制動器。 將單向增力式制動器的單活塞式制動輪缸換用雙活塞式制動輪缸，其上端的支承銷也作為兩蹄共用的，則成為雙向增力式制動器如圖 雙向增力式制 動器來說，不論汽車前進制動或倒退制動，該制動器均為增力式制動器。 雙向增力式制動器在大型高速轎 車上用的較多，而且常常將其作為行車制動與駐車制動共用的制動器，但行車制動是由液壓經(jīng)制動輪缸產(chǎn)生制動蹄的張開力進行制動，而駐車制動則是用制動操縱手柄通過鋼索拉器也廣泛用作汽車的中央制動器，因為駐車制動要求制動器正向、反向的制動效能都很高，而且駐車制動若不用于應(yīng)急制動時也不會產(chǎn)生高溫，故其熱衰退問題并不突出。 但由于結(jié)構(gòu)問題使它在制動過程中散熱和排水性能差，容易導(dǎo)致制動效率下降。因此，在轎車領(lǐng)域上己經(jīng)逐步退出讓位給盤式制動器。但由于成本比較低，仍然在一些經(jīng)濟型車中使用，主要用于制動負(fù)荷比較小的后輪和駐車 制動。本次設(shè)計最終采用的是 領(lǐng)從蹄式制動器 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 9 圖 2 1 領(lǐng)從蹄式制動器 圖 2 2 雙領(lǐng)蹄式制動器 圖 2 3 雙 向雙領(lǐng)蹄式制動器 圖 2 4 單向增力式制動器 圖 2 5 雙向增力式制動器 式制動器結(jié)構(gòu)方案的確定 盤式制 動器按摩擦副中定位原件的結(jié)構(gòu)不同可分為鉗盤式和全盤式兩大類。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 10 1. 鉗盤式 鉗盤式制動器按制動鉗的結(jié)構(gòu)型式又可分為定鉗盤式制動器、浮鉗盤式制動器等。 定鉗盤式制動器：這種制動器中的制動鉗固定不動，制動盤與車輪相聯(lián)并在制動鉗體開口槽中旋轉(zhuǎn)。具有下列優(yōu)點：除活塞和制動塊外無其他滑動件，易于保證制動鉗的剛度；結(jié)構(gòu)及制造工藝與一般鼓式制動器相差不多，容易實現(xiàn)從鼓式制動器到盤式制動器的改革；能很好地適應(yīng)多回路制動系的要求。 浮動盤式制動器：這種制動器具有以下優(yōu)點：僅在盤的內(nèi)側(cè)有液壓缸，故軸向尺寸小， 制動器能進一步靠近輪轂；沒有跨越制動盤的油道或油管加之液壓缸冷卻條件好，所以制動液汽化的可能性??；成本低；浮動鉗的制動塊可兼用于駐車制動。 浮鉗盤式制動器 按結(jié)構(gòu)分可分 旋轉(zhuǎn) 部分（ 制動盤 ）、 固定 部分（ 制動鉗 總成）、促動裝置 （ 制動輪缸 ）和 摩擦部分 （ 制動塊總成 ）。所以 浮鉗盤式制動 器的結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是包括 制動器 總成、 制動鉗總成 和 制動塊 總成三個部分。 2. 全盤式 在全盤式制動器中，摩擦副的旋轉(zhuǎn)元件及固定元件均為圓形盤，制動時各盤摩擦表面全部接觸，其作用原理與摩擦式離合器相同。由于這種制動器散熱條件較差， 其應(yīng)用遠(yuǎn)沒有浮鉗盤式制動器廣泛。 通過對盤式、鼓式制動器的分析比較可以得出盤式制動器與鼓式制動器比較有如下均一些突出優(yōu)點。 制動穩(wěn)定性好，的效能因素與摩擦系數(shù)關(guān)系的 以對摩擦系數(shù)的要求可以放寬，因而對制動時摩擦面間為溫度、水的影響敏感度就低。所以在汽車高速行駛時均能保證制動的穩(wěn)定性和可靠性。 盤式制動器制動時，汽車減速度與制動管路壓力是線性關(guān)系，而鼓式制動器卻是非線性關(guān)系。 輸出力矩平衡 ， 而鼓式則平衡性差。 制動盤的通風(fēng)冷卻較好，帶通風(fēng)孔的制動盤的 散熱效果尤佳，故熱穩(wěn)定性好，制動時所需踏板力也較小。車速對踏板力的影響較小。 但盤式制動器制動效能低，兼做駐車制動時需加裝輔助制動裝置因而在后輪上應(yīng)用受到限制。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 11 a b c a 固定鉗式 ； b 浮動鉗式； c 擺動鉗式 圖 盤式制動器示意圖 1 制動盤； 2 制動鉗體； 3， 4 制動塊總成； 5 活塞； 6 支架； 7 導(dǎo)向銷 圖 浮鉗盤式制動器工作原理示意圖 綜合以上優(yōu)缺點最終確定 金杯牌 輕型載貨汽車采用前盤后鼓式，并采用浮鉗盤式和領(lǐng)從蹄式制動器。 動器主要參數(shù)及其選擇 動器設(shè)計相關(guān)主要技術(shù)參數(shù) 整車質(zhì)量： 空載： 1820載： 3005心高度： 空載： 載： 距： L=高車速： 95km/h 車輪工作半徑： 35769 胎： 龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 12 同步附著系數(shù)： 0荷 ： 1315/1690 步附著系數(shù) 時：制動時總是前輪先抱死，這是一種穩(wěn)定工況，但喪失了轉(zhuǎn)向能力； 時：制動時總是后輪先抱死，這時容易發(fā)生后軸側(cè)滑而使汽車失去方向穩(wěn)定性； 時：制動時汽車前、后輪同時抱死，是一種穩(wěn)定工況，但也喪失了轉(zhuǎn)向能力。 分析表明，汽車在同步附著系數(shù)為 的路面上制動 (前、后車輪同時抱死 )時，其制動減速度為 ，即0q， q 為制動強度。而在其他附著系數(shù) 的路面上制動時，達到前輪或后輪即將抱死的制動強度 q 這表明只有在0的路面上，地面的附著條件才可以得到充分利用。 根據(jù)相關(guān)資料查出輕型載貨汽車同步附著系數(shù) 0 后軸制動力矩分配系數(shù) b 根據(jù)所給定的同步附著系數(shù)0由公式 L hL （ 2 1） 滿載時 動器最大制動力矩 由輪胎與路面附著 系數(shù)所決定的后軸最大附著力矩。由公式： )( 12 （ 2 2） )( 12m a （ 2 3） 式中 該車所能遇到的最大附著系數(shù) = Q 制動強度； 車輪有效半徑； 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 13 后軸最大制動力矩； G 汽車滿載質(zhì)量； L 汽車軸距 其中 ( 01 1 0 0 5)( 12m a 章小結(jié) 本章介紹了制動器結(jié)構(gòu)方案的確定及盤式、鼓式制動器的主要分類，制動器主要參數(shù)及選擇，制動力矩分配系數(shù)、同步附著系數(shù)及制動器最大制動力矩。 第 3 章 盤式制動器結(jié)構(gòu)設(shè)計計算與校核 式制動器的主要參數(shù)確定 動盤直徑 D 制動盤 直徑 D 希望盡量大些，這時制動盤的有效半徑就得以增大，就可以降低制動鉗的夾緊力，降低摩擦襯塊的單位壓力和工作溫度。但制動盤直徑 常，制動盤的直徑 D 選擇為輪輞直徑的 70% 79%，而總質(zhì)量大于 2 本設(shè)計的盤式制動器是 輕型載貨汽車盤式制動器設(shè)計 。因輪輞直徑為 16英寸，換算后為 21 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 14 動盤厚度 h 制動盤厚度直接影響著制動盤質(zhì)量和工作時的溫升。為使質(zhì)量不致太大，制動盤厚度應(yīng)取得適當(dāng)小些；為了降低制動工作時的 溫升，制動盤厚度又不宜過小。制動盤可以制成實心的，而為了通風(fēng)散熱，又可在制動盤的兩工作面之間鑄出通風(fēng)孔道。通常，實心制動盤厚度可取為 1020有通風(fēng)孔道的制動盤的兩工作面之間的尺寸，即制動盤的厚度取為 2050多采用 2030 本設(shè)計采用 通風(fēng) 制動盤， 厚度 取 20 擦襯片內(nèi)半徑 1R 與外半徑 2R 推薦摩擦襯塊的外半徑 2R 與內(nèi)半徑 1R 的比值不大于 此比值偏大，工作時摩擦襯塊外緣與內(nèi)緣的周圍速度相差較大，則其磨損就不會均勻，接觸面積將減小，最終會導(dǎo)致制動力矩變化大。 初選外徑略小于制動盤直徑 故選1R =1002R =150m。 擦襯片工作面積 A 推薦根據(jù)制動摩擦襯塊單位面積占有汽車質(zhì)量在 因汽車質(zhì)量為 3005取一個制 動器的摩擦 襯 塊的工作面積 為 120 式制動器的主要零部件設(shè)計與計算 動盤 制動盤一般用珠光體灰鑄鐵制成，或者添用 結(jié)構(gòu)形狀有平板形和禮帽形兩種。后一種的圓柱部分長度取決于布置尺寸。 制動盤在工作時不僅承受著制動塊作用的法 向 力和切向力，而且承受著熱負(fù)荷。為了改善冷卻效果，鉗盤式制動器的制動盤有的鑄成中間有徑向通風(fēng)槽的雙層盤，這樣可以大大的增加散熱面積，降低溫升約 20% 30%，但盤的整體厚度較厚。 重型貨車制動盤 其厚度在 20間。而一般不帶通風(fēng)槽的制動盤，其厚度約在 1013 制動盤的工作表面應(yīng)光潔平整，制造時應(yīng)嚴(yán)格控制表面的跳動量、兩側(cè)表面的平行度（厚度差）及制動盤的不平衡量。 本設(shè)計制動盤厚度選為 20 動鉗 制動鉗由可鍛鑄鐵 12 或球墨鑄鐵 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。其外黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 15 緣留有開口，以便不必拆下制動鉗便可檢查或更換制動塊。制動鉗應(yīng)有高的強度和剛度。一般多在鉗體加工中加工出制動油缸，也有 將單獨制造的油缸裝嵌入鉗體中的。鉗盤式制動器油缸直徑比鼓式制動器中的油缸大的多，轎車鉗盤式制動油缸的直徑最大可達 缸）或 缸），客車和貨車可達 缸）或 缸）。為了減少傳給制動液的熱量，多將杯形活塞的開口端頂靠制動塊的背板。有的將活塞開口端部切成階梯狀，形成兩個相對且在同一平面內(nèi)的小半圓環(huán)形端面?；钊设T鋁合金制造或由鋼制造。為了提高其耐磨損性能，活塞的工作表面進行鍍鉻處理。當(dāng)制動鉗體由鋁合金制造時，減少傳給制動液的熱量則稱為必須解決的問題。為此，應(yīng)減小 活塞與制動塊背板的接觸面積，有時也可采用非金屬活塞。 制動鉗在汽車上的安裝位置可在半軸的前方或后方。制動鉗位于車軸前可避免輪胎甩出來的泥、水進入制動鉗，位于車軸后則可減少制動時輪轂軸承的合成載荷。 本設(shè)計的制動鉗位于車軸前。 動塊 制動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結(jié)在一起。襯塊多為扇形，也有矩形正方形、正方形或長圓形的。活塞應(yīng)能壓住盡量多的制動塊的面積，以免襯塊發(fā)生卷角而引起尖叫聲。制動塊背板由鋼板制成。為了避免制動時產(chǎn)生的熱量傳給制動鉗而引起制動液汽化和 減小制動噪聲，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。據(jù)統(tǒng)計，轎車和輕型汽車摩擦襯塊的厚度在 16、重型汽車的摩擦襯塊的厚度在 1422多盤 式 制動器裝有摩擦襯塊磨損達到極限時的報警裝置，以便能 及 時更換摩擦襯塊。 本設(shè)計摩擦塊厚度選為 12 擦材料 制動摩擦材料應(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；制動時不產(chǎn)生噪聲和不良?xì)馕?，?yīng)盡量采用少污染和對人體無害的摩擦材料。 目前在制動器中廣泛采用著模壓材料，它是以石棉纖維為主并與樹脂粘結(jié)劑、調(diào)整摩擦性能的填充劑 (由無機粉粒及橡膠、聚合樹脂等配成 )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)點是可以選用各種不同的聚合樹脂配料，使襯片或黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 16 襯塊具有不同的摩擦性能和其他性能。 另一種是編織材料，它是先用長纖維石棉與銅絲或鋅絲的合絲 編織成布，再浸以樹脂粘合劑經(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蹄或制動帶上。在 100 120 溫度下，它具有較高的摩擦系數(shù) （ f，沖擊強度比模壓材料高 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。因此這種材料僅適用于中型以下汽車的鼓式制動器，尤其是帶式中央制動器。 粉末冶金摩擦材料是以銅粉或鐵粉為主要成分（占質(zhì)量的 60 80），加上石墨、陶瓷粉等非金屬粉末作為摩擦系數(shù)調(diào)整劑，用粉末冶金方法制成。其抗熱衰退和抗水衰退性能好，但 造價高，適用于高性能轎車和行駛條件惡劣的貨車等制動器負(fù)荷重的汽車。 各種摩擦材料摩擦系數(shù)的穩(wěn)定值約為 數(shù)可達 計計算制動器時一般取 用摩擦材料時應(yīng)注意，一般說來，摩擦系數(shù)愈高的材料其耐磨性愈差。 本設(shè)計的摩擦材料的摩擦系數(shù)取 動輪缸 制動輪缸為液壓制動系采用的活塞式制動蹄張開機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單，在車輪制動器中布置方便。輪缸的缸體由灰鑄鐵 成。其缸筒為通孔，需鏜磨?；钊射X合金制造?；钊舛藟河袖撝频拈_槽頂塊，以支 承插入槽中的制動蹄腹板端部或端部接頭。輪缸的工作腔由裝在活塞上的橡膠密封圈或靠在活塞內(nèi)端面處的橡膠皮碗密封。多數(shù)制動輪缸有兩個等直徑活塞；此盤式制動器用一個單活塞制動輪缸推動。 動器間隙的調(diào)整方法 制動盤與摩擦襯塊之間在未制動的狀態(tài)下應(yīng)有工作間隙，以保證制動盤能自由轉(zhuǎn)動。一般說來，盤式制動器的設(shè)定間隙為 側(cè)為 此間隙的存在會導(dǎo)致踏板或手柄的行程損失，因而間隙量應(yīng)盡量小。 另外，制動器在工作過程中會由于摩擦襯片或摩擦襯塊的磨損而使間隙加大 ，因此制動器必須設(shè)有間隙調(diào)整機構(gòu)。 本設(shè)計采用一次調(diào)準(zhǔn)式間隙自調(diào)裝置。 式制動器強度校核 擦襯片的磨損特性的計算 摩擦襯 片 的磨損，與摩擦副的材質(zhì)、表面加工情況、溫度、壓力以及相對滑黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 17 磨速度等多種因素有關(guān)，因此在理論上要精確計算磨損性能是困難的。但試驗表明，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。 汽車的制動過程是將其機械能 (動能、勢能 )的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷纳⒌倪^程。在制動強度很大的緊急制動過程中，制動器幾乎承擔(dān)了耗散汽車全部動力的任務(wù)。此時由于在 短時間內(nèi)熱量來不及逸散到大氣中，致使制動器溫度升高。此即所謂制動器的能量負(fù)荷。能量負(fù)荷愈大，則襯塊的磨損愈嚴(yán)重。 制動器的能量負(fù)荷常以其比能量耗散率作為評價指標(biāo)。比能量耗散率又稱為單位功負(fù)荷或能量負(fù)荷，它表示單位摩擦面積在單位時間內(nèi)耗散的能量 9，其單位為 W 雙軸汽車的單個前輪制動器和單個后輪制動器的比能量耗散率分別為 ： 122211 2)(21a （ 3 1） )1(2)(21222212 a （ 3 2） j 1 （ 3 3） 式中 ： 汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)； 汽車總質(zhì)量； 汽車制動初速度與終速度， m s；計算時 輕型載貨汽車 取 5km/h； j 制動減速度， m 算時取 j=t 制動時間， s； 前、 后制動器襯塊的摩擦面積； 制動力分配系數(shù)。 在緊急制動到 時，并可近似地認(rèn)為 =1，則有 ： 1211 221a （ 3 4） )1(2212212 a （ 3 5） 將 ， =1 ， 3005s， 120 =代入式（ 3 3） 可求得 t=入式（ 3 4）則可求得 、輕型貨 車盤式制動器的比能量耗散率應(yīng)不大于 能量耗散率過高，不僅會加速制動襯片 (襯塊 )的磨損，而且可能引起制動盤的龜裂。 經(jīng)校核 20 式制動器最大制動力矩的計算 如圖 3 1 所示為汽車在水平路面上制動時的受力情況 ： 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 18 圖 3 1 制動時的汽車受力 圖 根據(jù)圖 3 1 給出的汽車制動時的整車受力情況，并對后軸車輪的接地點取力矩，得平衡式為 ： 21（ 3 6） 對前軸車輪的接地點取力矩，得平衡式為 ： 12（ 3 7） 式中： 汽車制動時水平地面對前軸車輪的法向反力， N； 汽車制動時水平地面對后軸車輪的法向反力 ， N； L 汽車軸距， 汽車質(zhì)心離前軸距離，汽車質(zhì)心離 后軸距離， mm；汽車質(zhì)心高度， G 汽車所受重力 ， N； m 汽車質(zhì)量， ；汽車制動減速度， m 若在附著系數(shù)為 的路面上制動，前、后輪均抱死，此時汽車總的地面制動力 21 于汽車前、后軸車輪的總的附著力 21 （ 3 8） 可得水平地面作用于前、后軸車輪的法向反作用力的另一表達式： )( 21 （ 3 9） )( 22 （ 3 10） 21（ 3 11） 式中 ： q 制動強度 ； 前后軸車輪的地面制動力 。 前后軸車輪的附著力為 ： 221（ 3 12） 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 19 )()( 222 （ 3 13） 由式（ 4 12），式（ 4 13）可求得在任何附著系數(shù) 的路面上，前、后輪同時抱死即前、后軸車輪附著力同時被充分 利用的條件為 ： 21(3 14) )()(1221hL (3 15) 式中 ： 前軸車輪的制動器制動力 ： Z 1； （ 3 16） 前軸車輪的制動器制動力 ： Z 2； （ 3 17） 前軸車輪的地面制動力； 前軸車輪的地面制動力； 地面對前、后軸車輪的法向反力； G 汽車重力； 汽車質(zhì)心離前、后軸的距離； 汽車質(zhì)心高度 。 本設(shè)計 為輕型載貨汽車 ， 滿 載質(zhì)量為 3005 ， = L=3340， 4702=187020根據(jù)式 （ 3 9），（ 3 10） 可得 7652N， 5324N；由式（ 3 12），（ 3 13）可求得 069N， 66N。 最大制動力矩是汽車附著質(zhì)量被完全利用的條件下獲得的，這時制動力與地面作用于車輪的法向力 正比。由式 （ 3 14） ， （ 3 15） 可知，雙軸汽車前、后車輪附著力同時被充分利用或前、 通常，此比值：轎車約為 校核，符合要求。 前軸的車輪制動器所能產(chǎn)生的最大 制動力矩為： 21m a 3 18） 式中 車輪 有效半徑，本設(shè)計為輕型載貨汽車，輪胎型號為 有效半徑 57據(jù)式（ 3 13）可得： 50N/m。 一個車輪制動器應(yīng)有的最大制動力矩為按上式計算所得結(jié)果的半值。 式制動器最大制動力矩的計算 對于常見的扇形摩擦襯塊，如果其徑向尺寸不大，取 作用半徑 R 為平均半徑 2 所示， 平均半徑為 2 21 m (3 19) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 20 式中 ： 扇形摩擦襯塊的內(nèi)半徑和外半徑。 圖 3 2 鉗盤式制動器的作用半徑計算用簡圖 根據(jù)圖 3 2，在任一單元面