摘

要

制動器是制動系統(tǒng)的重要組成部分，本論文主要介紹了重型汽車的制動器設(shè)計。從盤式和鼓式制動器的結(jié)構(gòu)與性能對比入手，考慮到盤式制動器制動效能更好，散熱性能好，且所設(shè)計發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩和功率較大車速較高，整體性能較好，故本設(shè)計選用了浮盤式制動器。

基本結(jié)構(gòu)選定后本論文對制動器展開了以下設(shè)計。第一制動系的參數(shù)：包括制動力分配系數(shù)、同步附著系數(shù)、制動強(qiáng)度、附著系數(shù)利用率以及最大制動力矩等參數(shù)的選擇計算；第二制動器及其零部件：制動盤、制動鉗體、摩擦襯塊等制動器零部件的尺寸計算與材料選擇；第三駐車制動：本設(shè)計選用了后輪駐車制動，在后輪盤式制動器上加裝了駐車制動的機(jī)械結(jié)構(gòu)；第四制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)：制動輪缸、制動主缸、以及踏板行程的設(shè)計計算。

上述完畢后對所設(shè)計的制動器進(jìn)行了制動減速度與制動距離的驗算，對制動效能的穩(wěn)定性以及制動時的方向穩(wěn)定性進(jìn)行了分析，上述均符合設(shè)計要求，驗證了該制動器設(shè)計的合理性。最后，根據(jù)設(shè)計與計算用CAD繪制出了該重型汽車制動器的裝配圖和制動鉗體、制動盤、摩擦襯塊等零件圖。

除此之外，本論文簡單介紹了制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇，制動主缸，制動管路的多回路系統(tǒng)的選擇以及制動器的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：

盤式制動器

重型汽車CAD

設(shè)計

Abstract

Brake

is

an

important

part

of

brake

system,

this

paper

mainly

introduces

the

design

of

Heavydutytruck

brake.

From

the

comparison

of

drum

brake

and

disc

brake

about

the

structure

and

performance,

because

the

disc-brake

braking

performance

isbetter,

and

size

and

quality

are

relatively

small,

thermalperformance

is

good,

and

the

commercial

vehicle

designed

torqueand

power

is

larger,

high

speed,good

performance,

belongs

to

high-grade

car,

so

this

design

sense

are

chosen

floating

disc

brakes.This

paper

start

the

following

steps

after

selectingthe

basic

structure.

First,

the

parameters

of

brakingpower

distribution

coefficient

include:adhesion

coefficient,

synchronousadhesion

coefficient,

strength,and

brake,

and

maximumbraking

torque

parameters

calculation,etc.

The

second

brakeand

its

components:

the

brake

disc

andcalliper,

friction

liningblock

size

of

components

etc

brakecalculation

and

material

selection,

Thethird

in

the

design

in

the

rear

brake

selection

in

the

rearbrake

disc,

installthe

parking

brake

on

the

mechanical

structure,

Fourth:

brakewheel

drive

mechanism

brake

cylinder,

the

brake

pedal

strokethe

design

calculation.After

the

design

of

brake

,this

paperstart

the

checking

of

braking

deceleration

and

braking

distance,

analyzed

the

stability

of

braking

efficiency

and

braking

direction,

and

drawn

out

with

braking

force

distributioncurve,

above

all

comply

with

the

design

requirements,

and

verifies

the

rationality

of

the

design

of

the

brakes.

Finally,according

to

the

design

and

calculation

using

CAD

drawing

brakeassembly

and

brake

caliper

disc

brake,

piston,liner,

friction

parts

,at

the

same

time

,the

paper

also

carried

a

three-dimensional

modeling.In

addition,

this

paper

briefly

introducesthe

drive

mechanism

brake

type

selection,

brakemain

cylinder

pipe,

braking

system,

the

selection

of

multi-loop

researchstatus

of

brake

and

development

prospects.

Keywords:brakedisc

HeavydutytruckCAD

design

目錄目錄TOC\o"1-3"\h\u15690第一章緒論 第一章緒論1.1制動系統(tǒng)設(shè)計的意義汽車的行駛速度是汽車的一個重要性能參數(shù)，盡可能提高汽車的行駛速度，是提高運(yùn)輸生產(chǎn)率的主要技術(shù)措施之一

，因此在道路寬闊平坦，人流和車流又較小的情況下，汽車可以用高速度行駛，而在轉(zhuǎn)向或者行駛在不平路面或兩車交會時，都必須降低車速，特別是在遇到障礙物，或者碰撞行人或其他車輛危險時，更需要在盡可能短的距離內(nèi)將車速降低到最低，甚至為零。如果汽車不具備這一性能，高速行駛就不可能實現(xiàn)。隨著高速公路的不斷發(fā)展，汽車的車速也越來越高，但高車速必須以安全為前提。重大交通事故往往與制動距離太長、緊急制動時發(fā)生側(cè)滑等情況有關(guān)，故汽車的制動性是汽車安全行駛的重要保障。而制動器又是制動系統(tǒng)中直接作用制約汽車運(yùn)動的一個關(guān)健裝置，是汽車上最重要的安全件。所以，制動器的改良與設(shè)計日益引起人們的廣泛注意。本次設(shè)計運(yùn)用基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識，對重型汽車制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，確定制動器的形式，并進(jìn)行合理的設(shè)計計算和結(jié)構(gòu)設(shè)計，從而設(shè)計出具有足夠制動效能以保證汽車的安全性的制動器?？s短了制動距離、保證了制動系統(tǒng)具有良好的制動效能以及良好的操縱穩(wěn)定性，對保證制動系統(tǒng)工作可靠具有理論與實際意義。而且通過這次的設(shè)計，可以讓理論和實際結(jié)合起來，加深對所學(xué)知識的印象。1.2制動器的發(fā)展歷程制動器分車輪制動器和中央制動器兩種，后者制動傳動軸或變速器輸出軸。由于中央制動器在應(yīng)急制動時容易造成傳動軸超載，所以現(xiàn)在大多數(shù)重型車輛在后輪制動器上附加手動機(jī)械式驅(qū)動機(jī)構(gòu)使之兼起駐車制動和應(yīng)急制動時用[2]。從耗散能量的方式分制動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?zāi)B(tài)技術(shù)等引入到制動器的振動和噪聲研究中并取得了大量的成果。全息照相技術(shù)向人們展示了制動過程中振動的真實形態(tài);有限元及模態(tài)分析的統(tǒng)一使得建立與實際相符合的振動的數(shù)學(xué)模型成為了可能這些都對制動系統(tǒng)的設(shè)計和分析提供了便利。在對系統(tǒng)進(jìn)行分析、綜合和預(yù)測時需要給出系統(tǒng)的動態(tài)特性。此時實際系統(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法通過試驗進(jìn)行驗證往往需要借助于系統(tǒng)仿真來實現(xiàn)這一要求。所謂系統(tǒng)仿真是指利用計算機(jī)來運(yùn)行仿真模型模仿實際系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)及隨時間變化的過程并通過對仿真運(yùn)行過程的觀察和統(tǒng)計得出被仿真系統(tǒng)的仿真輸出參數(shù)和基本特性以此來推斷和估計實際系統(tǒng)的真實參數(shù)和真實性能。采用仿真方法研究汽車的各項性能時需對汽車作適當(dāng)?shù)暮喕缓髴?yīng)用簡化模型進(jìn)行計算分析。隨著簡化程度的不同必然會使計算結(jié)果與實際情況之間存在不同程度的偏差。由于汽車是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，其整車、零部件以及各總成的運(yùn)動模型和力學(xué)模型相當(dāng)復(fù)雜對這些模型進(jìn)行分析計算同時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算機(jī)處理能力的限制。隨著計算機(jī)軟硬件技術(shù)的發(fā)展計算機(jī)對數(shù)據(jù)的處理能力有了突飛猛進(jìn)的提高因此使得計算機(jī)仿真技術(shù)越來越多地用于汽車的研究開發(fā)和設(shè)計制造中。近年來虛擬樣機(jī)技術(shù)(VirtualPrototypeTechnology)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器振動的主要誘因。虛擬樣機(jī)技術(shù)已成為解決工程問題的一種快速、有效的手段[3]。1.3國內(nèi)盤式制動器的應(yīng)用我國從1997年開始在大客車和載重車上推廣盤式制動器及ABS防抱死系統(tǒng),因口產(chǎn)品價格太高,主要用于高端產(chǎn)品。國內(nèi)對盤式制動器的研究。2001年武漢元豐公司開始對產(chǎn)品進(jìn)行研究,并率先推出了自己的系列產(chǎn)品并將其應(yīng)用于國內(nèi)城市公交和公路旅游客車上,隨后國內(nèi)其他廠家迅速跟進(jìn)進(jìn)行研發(fā),如武漢萬向、浙江亞太等,但形成工業(yè)化產(chǎn)品和市場規(guī)模的廠家還很少。北京公交電車公司、上海公交、武漢公交、長沙公交、深圳公交、廣州公交等公司,都在使用為大客車匹配的盤式制動器。宇通公司2004年生產(chǎn)兩萬多輛客車,其中使用盤式制動器的客車已占一半多;二汽東風(fēng)車橋用前后橋改型匹配盤式制動器的前后橋總成約占6000套以上,一汽客車底盤2004年供給宇通公司2000多臺中,其中帶盤式制動器占一半以上。如一汽客底采用4E前轉(zhuǎn)向系統(tǒng)配置盤式制動器前橋、11噸420后橋裝在6100(10米)豪華客車上;7噸盤式前橋與13噸435后橋配裝在6120(12米)豪華客車上等。2004年江蘇金龍客車的7-9米高ê型客車配置盤式制動器有5500臺左右。廈門金龍客車10-12米高ê型客車以上客車、丹東黃?？蛙?0-12米高ê型客車、安凱等等國內(nèi)知名的大型廠家均已在批量生產(chǎn)帶盤式制動器的高檔客車。在重型汽車方面:盤式制動器已經(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內(nèi)重卡行業(yè)中完成了對盤式制動器總成的開發(fā)。2005年元月份中國重汽卡車事業(yè)部在提升和改進(jìn)卡車底盤的過程中,將盤式制動器成功應(yīng)用到了重汽斯太爾重型卡車前橋上。盤式制動器在重汽斯太爾卡車前橋上的成功應(yīng)用,解決了令整車廠及用戶困擾已久的傳統(tǒng)鼓式制動器制動嘯叫、頻繁制動時制動蹄片易磨損、雨天制動效能降低等一系列問題。盤式制動器首次在斯太爾卡車前橋上的應(yīng)用,也為今后開發(fā)重汽高速卡車提供了經(jīng)驗和技術(shù)儲備。與此同時陜西重汽、北汽福田、一汽解放、東風(fēng)公司、江淮汽車等國內(nèi)大型汽車廠均完成了盤式制動器在重型汽車方面的前期型試試驗及技術(shù)貯備工作,盤式制動器在某些方面將成為未來重卡制動系統(tǒng)匹配發(fā)展的新趨勢。1.4國外盤式制動器的應(yīng)用國外汽車研發(fā)機(jī)構(gòu)經(jīng)過多年的研究和試驗盤式制動器在所有的主要性能方面都優(yōu)于傳統(tǒng)的鼓式制動器并將其廣泛使用在新型的載重汽車上。現(xiàn)在一些歐洲汽車公司制造的汽車上均已開始大量使用盤式制動器總成。盤式制動器與傳統(tǒng)的鼓式制動器相比在制動性能等方面的有明顯的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面。(1)制動力和安全性：在間斷制動狀態(tài)下鼓式與盤式制動器的制動能力相差不大。但盤式制動器在制動響應(yīng)和制動控制方面的表現(xiàn)更好一些。但在連續(xù)制動過程中兩種制動器的差別很大。在長距離的坡路上駛下（如下山）盤式制動器在固定的制動壓力下完全不失去初始性能汽車能全程保持一定的速度行駛。相反裝有鼓式制動器的汽車為保持速度須逐漸增加制動壓力。持續(xù)制動后在同等制動壓力下盤式制動器產(chǎn)生的制動力只是略有下降而鼓式制動器的制動力下降非常大這兩種制性動器的安全因數(shù)有著很大的差別。(2)結(jié)構(gòu)和成本：盤式制動器系統(tǒng)包括盤、襯墊、缸和卡鉗其零件數(shù)少于鼓式制動器系統(tǒng)同類車型相比其總成的總質(zhì)量比鼓式制動器低18%。盤式制動器總成可以作為一個完整的部件送到車橋裝配線。此部件即包括了盤式制動器的所有零件。這樣就有一個特別的優(yōu)越性就是可以把所有機(jī)械功能預(yù)調(diào)好的、經(jīng)過試驗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)：盤式制動器的整套操作機(jī)構(gòu)密封在外殼中經(jīng)潤滑以延長其壽命。所以盤式制動器幾乎是無需維修的維修主要是更換磨損零件即襯墊和盤。而且更換襯墊所需的時間也比更換鼓式制動器材套所需的時間少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)營時間。(4)電子制動控制系統(tǒng)（EBS）：盤式制動器由于采用簡單且相當(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縮短制動距離提高車輛的穩(wěn)定性和磨損率。盤式制動器在響應(yīng)方面的特性表現(xiàn)在每個車輪制動相差很小每個車軸的左右車輪之間的磨損分配均勻。長期以來獨(dú)霸重卡汽車制動器領(lǐng)域的鼓式制動器自從1996年戴—克裝有Schmitz公司制造的盤式制動器的奔馳重卡（Actros）貨車問世以來受到了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)已面臨被淘汰的危險。盤式制動器以重量輕、磨損小、便于維修的特點(diǎn)聞名于世。為了降低自重和經(jīng)營成本盤式制動器不僅用于主車的前、后橋上而且也裝配于掛車車橋。2000年國外裝配盤式制功器的車橋已占到了所有車橋總成的一半以上。盤式制動器經(jīng)過這幾年的不斷開發(fā)不斷改進(jìn)發(fā)展非常迅猛。各大公司除在原有轎車用盤式制動器有較大的發(fā)展外更注重在中、重汽車領(lǐng)域開發(fā)盤式制動器。1)博世(Bosch)公司制造出了16＂、17.5＂、19.5＂、22.5＂盤式制動器系列產(chǎn)品。2)世界著名的（Wabco）制動器制造公司開發(fā)出了19.5＂盤式制動器PAN19-1。3)瑞典著名哈蒂克斯（Haldex）公司現(xiàn)已開發(fā)出了17.5＂、19.5＂和22.5＂三種規(guī)格的盤式制動器奔馳公司的車橋也安裝了Haldex公司的制動鉗。4)柯樂爾（Knorr）公司研制出了19.5＂、22.5＂盤式制動器。還開發(fā)出了—種有齒的盤式制動器它是通過另—個有齒的裝置與輪轂連接這種帶齒的制動盤2001年初已批量生產(chǎn)提供給DAF裝在新開發(fā)的CF系列汽車上。5)德國BPW還與Knorr公司合作研制出新的19.5＂、22.5＂盤式制動器它的固定制動鉗是從側(cè)面用螺栓連接改變了一貫軸向用螺栓連接的方式。固定制動鉗螺栓采用全長螺紋。該盤式制動器重量減輕8～10kg。6)阿文美馳公司制造出了16＂、17.5＂、19.5＂、22.5＂盤式制動器。7)盧卡斯（Lucoss）制動器有限公司制造出了15.5＂、16＂、17.5＂盤式制動器。經(jīng)過幾十年來的發(fā)展生產(chǎn)盤式制動器的技術(shù)目前已經(jīng)比較成熟形成了系列產(chǎn)品。例如：博世(Bosch)公司、Wabco制動器制造公司、阿文美馳公司等每年的產(chǎn)量都在20—50萬臺以上；在歐、美、日等發(fā)達(dá)國家已把盤式制動器作為標(biāo)準(zhǔn)件裝備在多級別的轎車、客車、中型、重型汽車上。我國在此項目上起步較晚，盤式制動器大部分是在1999—2002年間汽車熱中上馬的生產(chǎn)廠家國內(nèi)目前真正形成規(guī)模化生產(chǎn)企業(yè)寥寥無幾如武漢元豐、淅江萬向、一汽四環(huán)等。但開發(fā)盤式制動器的熱火朝天的局面大有愈演愈烈的趨勢。制動器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計原則第二章制動器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計原則2.1汽車制動系功用及分類汽車制動系是制約汽車運(yùn)動的裝置有三種基本方法：(1)使汽車減速直至停止；(2)使汽車下坡時不至超過一定速度；(3)使汽車能可靠地停放在斜坡上。盤式制動器基本分為三類：(1)多片全盤式制動器；(2)固定卡盤式制動器；(3)浮動卡盤式制動器。2.2盤式制動器的分類與介紹按摩擦副中固定元件結(jié)構(gòu)盤式制動器可分為鉗盤式和全盤式。按制動鉗結(jié)構(gòu)形式分鉗盤式制動器可分為固定鉗盤式和浮鉗盤式。固定鉗盤式制動器結(jié)構(gòu)如圖2.1和圖2.2所示浮鉗盤式制動器結(jié)構(gòu)如圖2.3所示。I車橋車橋活塞制動鉗制動盤圖2.1固定鉗盤式制動器輪轂制動盤輪轂制動盤制動鉗車橋車橋活塞制動鉗制動盤圖2.3浮鉗盤式制動器固定鉗盤式在汽車上用的最早（50年代就開始使用）優(yōu)點(diǎn)是：除活塞和制動塊外無滑動件這易保證鉗的剛度易實現(xiàn)從鼓式到盤式的改進(jìn)也能適用分路系統(tǒng)的要求。近年來由于汽車性能要求的提高固定鉗盤式的缺點(diǎn)暴露較明顯因而導(dǎo)致浮動鉗（特別是滑動鉗）的迅速發(fā)展。首先固定鉗至少要有兩個油缸分置于制動盤兩側(cè)所以須有橫跨的內(nèi)部油道或外部油道來連通這就使制動器的徑向和軸向尺寸加大布置也較難；而浮動鉗的外側(cè)無油缸可將制動器進(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液溫度過高而汽化浮動鉗由于沒有跨越制動盤的油道或油管減少了受熱機(jī)會。所以制動溫度可以比固定鉗低30～50度又采用浮動鉗可將活塞和油缸等精密件減去一半造價大為降低[21]。全盤式制動器的固定摩擦元件和旋轉(zhuǎn)元件均為圓盤形制動時各盤摩擦表面全部接觸。其工作原理如摩擦離合器故又稱為離合器式制動器。用得較多的是多片全盤式制動器以便獲得較大的制動力。但這種制動器的散熱性能較差故多為油冷式結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。浮鉗盤式制動器只在制動盤的一側(cè)裝油缸，結(jié)構(gòu)簡單造價低廉，易于布置結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，可以將制動器進(jìn)一步移近輪轂，同一組制動塊可兼用于行車和駐車制動，在兼用于行車和駐車制動的情況下不需要加設(shè)駐車制動鉗，只需要在行車制動鉗液壓缸的附近加裝一些用于推動液壓缸活塞的駐車制動機(jī)械傳動零件即可。浮動鉗由于沒有跨越制動盤的油道或油管減少了受熱機(jī)會單側(cè)油缸又位于盤的內(nèi)側(cè)受車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)油缸的活塞要長也增大了油缸的散熱面積因此制動液溫度比用固定鉗時低30℃～50℃氣化的可能性較小。但由于制動鉗體是浮動的必須設(shè)法減少滑動處或擺動中心處的摩擦、磨損和噪聲[22]。2.3盤式制動器的結(jié)構(gòu)與工作原理前制動器的制動間隙是自動調(diào)節(jié)的。它是利用分泵活塞密封圈4的彈性變形來實現(xiàn)的。制動時橡膠密封圈變形制動一結(jié)束，密封圈恢復(fù)原狀，活塞在彈性作用下回到原位。在制動盤和內(nèi)、外摩擦塊磨損后引起制動間隙變大超過活塞8的設(shè)定行程時，活塞在制動液壓力作用下，克服密封圈的摩擦阻力繼續(xù)向前移，直到完全制動為止?；钊兔芊馊χg的相對位移補(bǔ)償了過量的間隙制動間隙，一般單邊為0.05-0.15mm。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]。圖2.4浮鉗盤式制動器1-支架2-制動鉗殼體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-止動彈簧10-放氣螺栓11-外摩擦塊12-內(nèi)摩擦塊13-制動盤

圖2.5浮鉗盤式制動器的作用原理2.4制動器設(shè)計的一般原則汽車的制動性是指汽車在行駛中能利用外力強(qiáng)制地降低車速至停車或下長坡時能維持一定車速的能力。任何一套制動裝置都是由制動器和制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)兩部分組成[24]。為了使汽車制動性能更好的符合使用要求設(shè)計制動器時應(yīng)全面考慮以下問題。2.4.1制動效能制動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器效能。常用一種稱為制動器效能因素的無因次指標(biāo)進(jìn)行評價。制動器效能因素定義為在制動鼓或盤的作用半徑上所得到的摩擦力與輸入力之比。就鉗盤式制動器而言如圖2.6所示兩側(cè)制動塊尺寸對制動盤壓緊力F0制動盤之間兩個作用半徑上所受摩擦力為此外f為制動襯塊與制動盤之間的摩擦系數(shù)。所以鉗盤式制動器效能因素為：(2.1)式中k制動器效能因素Mu制動力矩F0輸入力顯然有n個旋轉(zhuǎn)制動盤的多片全盤效能因數(shù)為2.4.2制動效能穩(wěn)定性制動效能穩(wěn)定性取決于其效能因數(shù)k對摩擦系數(shù)f的敏感性（dk/df）。而f是一個不穩(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器熱穩(wěn)定性尤為重要。從上面分析可知盤式制動器效能穩(wěn)定。所以應(yīng)效能因數(shù)k對f敏感性低的制動型式還要摩擦材料有好的抗衰退性和恢復(fù)性還應(yīng)使制動盤（鼓）有足夠的熱容量及散熱能力。2.4.3制動間隙調(diào)整簡便性制動間隙調(diào)整是汽車保養(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便所以最好用自動調(diào)整裝置。2.4.4制動器的尺寸及質(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力矩往往制動器難以以在輪轂內(nèi)安裝這就要求設(shè)計若在小型化輕量化的前提下通過精心設(shè)計達(dá)到所需制動力矩。F0F0F0Ff圖2.6制動塊受力分析2.4.5噪音的減輕制動噪聲大致分為兩種低頻（1Hz以下）和高頻（1-11kHz）。低頻主要是制動盤或鼓共振所導(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。在制動器設(shè)計中可用某些結(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)致制動力矩下降和踏板行程損失加大等副作用[26]。制動器設(shè)計第三章制動器設(shè)計3.1設(shè)計參數(shù)本次設(shè)計的原始參數(shù)參考設(shè)計說明書。整車質(zhì)量：空載：6380kg軸距：L=4000mm輪距：1750/1650mm（前/后）最高車速：130km/h最大功率：88/2800（Kw/rpm）最大扭矩：339/1800（Nm/rpm）輪胎規(guī)格：8.25-2014層級制動距離：9.0m（初速度30Km/h）3.2盤式制動器主要元件3.2.1制動盤盤式制動器的制動盤有兩個主要部分：輪轂和制動表面。輪轂是安裝車輪的部位內(nèi)裝有軸承。制動表面是制動盤兩側(cè)的加工表面。它被加工得很仔細(xì)為制動摩擦塊提供摩擦接觸面。整個制動盤一般由鑄鐵鑄成。鑄鐵能提供優(yōu)良的摩擦面。制動盤裝車輪的一側(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)分類制動盤有兩種常用型式。帶轂的制動盤有個整體式轂。在這種結(jié)構(gòu)中輪轂與制動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盤轂法蘭配裝。這種型式制動盤稱為無轂制動盤。這種型式的優(yōu)點(diǎn)是制動盤便宜些。制動面磨損超過加工極限時能很容易更換。本設(shè)計采用的是第一種型式。制動盤一般用珠光體灰鑄鐵制成，鉗盤式制動器用禮帽形結(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器的制動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)計的車型屬于重型汽車所以設(shè)計時選擇帶有通風(fēng)口制動盤式設(shè)計方案。制動盤用添加CrNi等的合金鑄鐵制成。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[27]。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)槽的制動盤其厚度約在10mm～15mm之間。本次設(shè)計采用的材料為HT250。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。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)規(guī)定：制動盤兩側(cè)表面不平行度不應(yīng)大于0.08mm，盤的表面擺差不應(yīng)大于0.1mm；制動盤表面粗糙度不應(yīng)大于0.06mm。(1)制動盤直徑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D受輪輞直徑的限制通常制動盤的直徑D選擇為輪輞直徑的70%～79%，總質(zhì)量大于2t的車輛應(yīng)取其上限。通常制造商在保持有效的制動性能的情況下盡可能將零件做的小些輕些。輪輞直徑為20英寸又因為M=6380kg。在本設(shè)計中，制動盤直徑為：D=70%～79%Dr=0.792025.4取D=420mm根據(jù)尺寸。(2)制動盤厚度h制動盤厚度h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)散熱可以在制動盤的兩工作面之間鑄出通風(fēng)孔道。通風(fēng)的制動盤在兩個制動表面之間鑄有冷卻葉片[28]。這種結(jié)構(gòu)使制動盤鑄件顯著的增加了冷卻面積。車輪轉(zhuǎn)動時盤內(nèi)扇形葉片的選擇了空氣循環(huán)有效的冷卻制動。通常實心制動盤厚度為l0mm～20mm具有通風(fēng)孔道的制動盤厚度取為20mm～50mm。在本設(shè)計中選用通風(fēng)制動盤式制動盤h取38mm。(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)致制動力矩變化大。在本設(shè)計中取外半徑為R2=200mm，則內(nèi)半徑R1=142mm。(4)摩擦襯塊工作面積A在本設(shè)計中取襯塊的夾角為60°。摩擦襯塊的工作面積A：cm2A取207㎝23.2.2制動塊制動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塊面積以免襯塊發(fā)生卷角而引起尖叫聲。制動塊背板由鋼板制成。許多盤式制動器裝有襯塊磨損達(dá)極限時的警報裝置以便及時更換摩擦襯片。初選摩擦片厚度為12mm。3.2.3制動鉗制動鉗由可鍛鑄鐵KTH370—12制造，制動鉗體應(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。為了減少傳給制動液的熱量多將杯形活塞的開口端頂靠制動塊的背板。有的活塞的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)制動鉗體由鋁合金制造時減少傳給制動液的熱量成為必須解決的問題。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。3.2.4襯塊報警裝置設(shè)計此次設(shè)計的襯塊報警裝置采用單觸點(diǎn)式報警系統(tǒng)，摩擦片的最大磨損厚度為7.2mm當(dāng)摩擦大于7.2mm時制動盤與制動塊背板上的警告片相摩擦這樣就使得連接于制動塊觸點(diǎn)上的警告燈亮起。從而起到了報警的作用[29]。3.2.5摩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。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)計計算制動器時一般取0.3～0.35。選用摩擦材料時應(yīng)注意一般說來摩擦系數(shù)愈高的材料其耐磨性愈差[30]。初選時摩擦系數(shù)選擇為f=0.3。3.2.6制動器間隙及調(diào)整制動盤與摩擦襯片之間在未制動的狀態(tài)下應(yīng)有工作間隙以保證制動鼓(制動盤)能自由轉(zhuǎn)動。一般鼓式制動器的設(shè)定間隙為0.2～0.5mm；盤式制動器的為0.1～0.3mm（單側(cè)0.05mm～0.15mm）。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?？紤]到在制動過程中摩擦副可能產(chǎn)生機(jī)械變形和熱變形因此制動器在冷卻狀態(tài)下應(yīng)有的間隙應(yīng)通過試驗來確定。在本設(shè)計中：盤式制動器取間隙為0.2mm。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)整裝置。當(dāng)前盤式制動器的間隙調(diào)整均已自動化。盤式制動器工作間隙的調(diào)整鉗盤式制動器不僅制動間隙小而且制動盤受熱膨脹后對軸向間隙幾乎沒有影響所以一般都采用一次調(diào)準(zhǔn)式間隙自調(diào)裝置。最簡單且常用的結(jié)構(gòu)是在缸體和活塞之間裝一個兼起復(fù)位和間隙自調(diào)作用的帶有斜角的橡膠密封圈制動時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應(yīng)的密封圈變形量即等于設(shè)定的制動間隙。當(dāng)襯塊磨損而導(dǎo)致所需的活塞行程增大時在密封圈達(dá)到極限變形之后活塞與密封圈之間這一不可恢復(fù)的相對位移便補(bǔ)償了這一過量間隙[31]。解除制動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摩擦快與制動盤之間重新回復(fù)到設(shè)定間隙。3.3制動器制動力分配分析對于汽車而言根據(jù)其前、后軸制動器制動力的分配、載荷情況及路面附著系數(shù)和坡度等因素當(dāng)制動器制動力足夠時制動過程可能出現(xiàn)如下三種情況：(1)前輪先抱死拖滑然后后輪抱死拖滑。(2)后輪先抱死拖滑然后前輪抱死拖滑。(3)前、后輪同時抱死拖滑。所以前、后制動器制動力分配將影響汽車制動時的方向穩(wěn)定性和附著條件利用程度是設(shè)計汽車制動系必須妥善處理的問題。3.4同步附著系數(shù)的選取通過對汽車的受力分析可知制動時前后輪同時抱死對附著條件的利用制動時汽車的方向穩(wěn)定性等均有利此時的前后輪制動器制動力Fu1和Fu2的關(guān)系曲線稱為理想的前后輪制動器制動力分配曲線。在任何附著系數(shù)的路面上前后輪同時抱死的條件是：前后輪制動器制動力之和等于附著力；并且前后輪制動器制動力分別等于各自的附著力即：Fu1+Fu2=(3.1)Fu1=＃Fz1(3.2)Fu2=Fz2(3.3)空載時前軸載荷占車重的27%后軸占73%滿載時前軸載荷占車重的55%后軸占45%由力矩平衡知(3.4)其中：——重力Fu1，F(xiàn)u2——前后制動力Fz1，F(xiàn)z2——地面對前后輪法向反作用力前后制動器的理想制動力的分配關(guān)系式為(3.5)其中L——軸距；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器制動力之比為一固定值常用前制動力與總制動力之比來表明分配比例稱為制動器動力分配系數(shù)用β表示即：(3.6)式中Fu——汽車制動器總制動力所以Fu1/Fu2=（1-β）/β(3.7)若用Fu2=β（Fu1）為一直線通過坐標(biāo)原點(diǎn)且其斜率為：(3.8)將(3-4)代入(3-6得)因為所設(shè)計的是重型汽車，要求同步附著系數(shù)可選大些在此選取=0.7由于已經(jīng)確定同步附著系數(shù)代入數(shù)據(jù)得分配系數(shù)β=0.691所以：EQβ=Fu1/Fu=0.691(3.9)Fu=Fu1+Fu2(3.10)Fu1+Fu2=GFu1+Fu2=0.763809.8=43766.8N(3.11)由(3.7、9、10、11)得Fu1=14589NFu2=29177.8N3.5制動器效能因數(shù)制動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器效能因數(shù)（BEF）來表示其效能因數(shù)為k=2f。f制動襯塊實際上是增益系數(shù)。有如前節(jié)的分析所知：在假設(shè)的理想條件下計算制動器的制動力矩取f=0.3可使得結(jié)果接近實際。k=0.63.6制動器制動力矩的計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：(3.12)式中：：該車所能遇到的最大附著系數(shù)；q：制動強(qiáng)度；：車輪有效半徑；：后軸最大制動力矩；G：汽車滿載質(zhì)量；L：汽車軸距；其中q===0.73(3.13)故后軸==2144N·m后輪的制動力矩為2144/2=1072N·m前軸=T==0.732/(1-0.732)994.5=5856N·m(3.14)前輪的制動力矩為5856/2=2928N·m3.7制動系統(tǒng)性能要求對制動系統(tǒng)的要求有：足夠的制動能力包括行車制動和駐車制動；行車制動至少有兩套獨(dú)立的驅(qū)動器的管路；用任意制動速度制動汽車都不應(yīng)喪失操縱穩(wěn)定性和方向穩(wěn)定性；防止水和污泥進(jìn)入制動器工作表面；要求制動能力的熱穩(wěn)定性好；操縱輕便。3.7.1制動時汽車的方向穩(wěn)定性的要求制動時汽車的方向穩(wěn)定性常用制動時汽車給定路徑行駛的能力來評價。若制動時發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力。則汽車將偏離原來的路徑。制動過程中汽車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)定性的包括制動跑偏、后軸側(cè)滑或前輪失去轉(zhuǎn)向能力三種情況[32]。制動時發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力時汽車將偏離給定的行駛路徑。因此常用制動時汽車按給定路徑行駛的能力來評價汽車制動時的方向穩(wěn)定性對制動距離和制動減速度兩指標(biāo)測試時都要求了其試驗通道的寬度。方向穩(wěn)定性是從制動跑偏、側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力等方面考驗。制動跑偏的原因有兩個：(1)汽車左右車輪特別是轉(zhuǎn)向軸左右車輪制動器制動力不相等。(2)制動時懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在運(yùn)動學(xué)上的不協(xié)調(diào)（互相干涉）前者是由于制動調(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)滑是指汽車制動時某一軸的車輪或兩軸的車輪發(fā)生橫向滑動的現(xiàn)象[33]。最危險的情況是在高速制動時后軸發(fā)生側(cè)滑。防止后軸發(fā)生側(cè)滑應(yīng)使前后軸同時抱死或前軸先抱死后軸始終不抱死[34]。3.7.2制動減速度j的要求制動系的作用效果可以用最大制動減速度及最小制動距離來評價。假設(shè)汽車是在水平的堅硬的道路上行駛并且不考慮路面附著條件因此制動力是由制動器產(chǎn)生。此時(3.15)式中——汽車前、后輪制動力矩的總合。==1072+2928=4000N·mm——汽車總重m=6380kg代入數(shù)據(jù)得j=5.37m/s汽車制動減速度應(yīng)在大于5m/s，所以符合要求。3.7.3制動距離S的要求在勻減速度制動時制動距離S為S=1/3.6（t1+t2/2）V+V2/(25.92j)(3.16)式中t1——消除制動盤與襯塊間隙時間，取0.1st2——制動力增長過程所需時間，取0.2sV=30km/h故S=1/3.6（0.1+0.2/2）30+30/(25.92×7.6)=5.82m汽車的最大制動距離為：ST=0.1V+V/150ST=0.130+30/150=9mS<ST所以符合要求。3.7.4制動力矩的要求設(shè)計的制動器的制動力矩應(yīng)足夠滿足其實際所需的力矩。3.7.5對車輪制動器的比能量耗散率的要求汽車制動減速度取，此時比能量耗散率不得大于6.0w/mm2。3.7.6對比摩擦力的要求根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)規(guī)定對鼓式制動器而言在時但對盤式制動器而言可取大些。3.7.7對熱流密度的要求熱流密度一般不能大于41cal/cm2防止制動盤出現(xiàn)熱裂紋。3.7.8對襯塊吸收功率的要求應(yīng)小于1.85kw/h防止制動盤出現(xiàn)熱衰退。3.7.9對平均摩擦力的要求fpm的值不能大于2480Kpa防止出現(xiàn)過大摩擦。3.7.10行車制動至少有兩套獨(dú)立的驅(qū)動器的管路當(dāng)其中一套失效時另一套應(yīng)保證汽車制動能力不低于沒有失效時規(guī)定值的30%另外汽車裝有行車和駐車制動裝置。本設(shè)計采用交叉型雙回路制動系統(tǒng)。它結(jié)構(gòu)簡單當(dāng)行車制動時任一回路失效時剩余的總制動力都能保證正常值的50%但是一旦某一管路損壞成制動力不對稱此時前輪將朝制動力大的一邊繞主銷轉(zhuǎn)動使汽車喪失穩(wěn)定性[35]。因此這種方案適用于主銷偏移距為負(fù)值（達(dá)20mm）的汽車上這時不平衡的制動力使車輪反向轉(zhuǎn)動改善了汽車的穩(wěn)定性。3.7.11防止水和污泥進(jìn)入制動器工作表面工作表面受水污泥污染后會使制動能力降低并加速工作面磨損。盤式制動器在泥濘道路上行車時易濺起泥土對此應(yīng)防范。常用的防范措施是增加隔泥板.制動器表面浸水后將會因水的潤滑作用使摩擦系數(shù)下降而造成水衰退出水后需要反復(fù)制動若干次才能恢復(fù)[36]。3.7.12要求制動能力的熱穩(wěn)定性好汽車下長坡連續(xù)和緩制動都可能由于制動器溫度過高而導(dǎo)致摩擦系數(shù)降低這稱為熱衰退。制動器衰退后經(jīng)過一段時間制動的緩和由于溫度下降和摩擦材料表面得到磨合其制動能力可從新恢復(fù)。3.7.13操縱輕便緊急制動只占制動總數(shù)的（5～10）%最大制動踏板力只允許比離合器踏板大。最大踏板力一般為500N（轎車）～700N（貨車）。手柄拉力在應(yīng)急制動時以不大于400～500N為宜；駐車制動不應(yīng)大于500N（轎車）～700N（貨車）。3.7.14緊急制動時踏板力的計算踏板力：(3.17)其中：操縱機(jī)構(gòu)傳動比取制動主缸直徑d0=28mm總管路中油壓p＝10.82MPa真空助力器的增力倍數(shù)k＝4~6取k＝5。效率η＝0.82～0.86取η＝0.84則N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。3.7.15制動踏板行程的計算制動踏板工作行程(3.18)其中：（操縱機(jī)構(gòu)傳動比）取47；主缸活塞行程：Sa=（0.8－1.2）d0依《機(jī)械設(shè)計手冊》（五）。第七章液壓缸。表37.7－3.取Sa=25mm；主缸推桿與活塞間隙：0.2mm；主缸活塞空行程：2mm；則得制動踏板行程為（47）（25mm+0.2mm+2mm）=108.8～190.4mm法規(guī)要求不大于150～200mm故符合法規(guī)要求。3.7.16附屬的計算作用滯后性包括產(chǎn)生制動和解除制動的滯后時間應(yīng)盡可能短。一旦牽引車或轎車之間的連接制動管路損壞牽引車應(yīng)有壓縮空氣進(jìn)一步漏失的裝置。在行使過程中若牽引機(jī)構(gòu)脫開列車之間的制動管路應(yīng)立即斷氣而且掛車應(yīng)能自動停駐。為提高汽車列車的制動穩(wěn)定性除保證列車各軸有正確的制動力分配線還應(yīng)注意掛車之間各軸制動起作用的時間尤其是主掛車之間制動開始時間的協(xié)調(diào)。當(dāng)制動驅(qū)動裝置的任何元件發(fā)生故障并使其基本功能遭到破壞時汽車制動系應(yīng)裝有音響或光信等報警裝置[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、壓力以及相對滑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(jī)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(qiáng)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)制動摩擦產(chǎn)生的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)荷愈大則摩擦襯片（襯塊）的磨損亦愈嚴(yán)重。(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間內(nèi)耗散的能量[38]。雙軸汽車的單個前輪制動器的比能量耗散率為(3.19)(3.20)式中δ——汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)δ=1；ma——汽車總質(zhì)量；v1、v2汽車制動初速度與終速度。計算時轎車取v1=27.8m/s，v2=0——制動減速度計算時取=0.6g；t——制動時間按下式計算A1——前制動襯片的摩擦面積；β——制動分配系數(shù)。則=1.37盤式制動器的比能量耗散率應(yīng)不大于6.0w/mm2。比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鼓或盤的龜裂[27]。(2)比滑磨功Lf磨損和熱的性能指標(biāo)可用襯片在制動過程中由最高制動初速度至停車所完成的單位襯片面積的滑磨功（設(shè)車輛的動能都消耗在制動器的滑磨功上）即比滑磨功Lf來衡量：(3.21)式中：ma：汽車總質(zhì)量；：車輪制動器各制動襯片的總摩擦面積初選A1=370==1478cm；vamax=180km/h=50m/s；[]：許用比滑磨功汽車取1000J/cm～1500J/cmLf==1395.5J/cm2屬于1000J/cm2～1500J/cm2的范圍內(nèi)故符合要求。校核第四章參數(shù)校核4.1制動器的熱容量和溫升的核算應(yīng)核算制動器的熱容量和溫升是否滿足如下條件：(4.1)式中：——制動盤的總質(zhì)量；初選=20kg——與制動盤相連的受熱金屬件(如輪轂、輪輻、輪輞、制動鉗體等)的總質(zhì)量；初選=30kg——制動盤材料的比熱容對鑄鐵=482J／(kg·K)對鋁合金c=880J／(kg·K)；=482J/(kg·K)——與制動盤相連的受熱金屬件的比熱容；==482J/(kg·K) ——制動盤的溫升(一次由=30km/h到完全停車的強(qiáng)烈制動初選=14℃溫升不應(yīng)超過15℃)；JL——滿載汽車制動時由動能轉(zhuǎn)變的熱能因制動過程迅速可以認(rèn)為制動生成的熱能全部為前、后制動器所吸收并按前、后軸制動力的分配比率分配給前、后制動器即(4.2)(4.3)式中——滿載汽車總質(zhì)量；=6380kg——汽車制動時的初速度可取va=30km/h；——汽車制動器制動力分配系數(shù)=0.732=J而337400160863符合要求所以制動器的熱容量與升溫符合要求。4.2制動器的調(diào)試4.2.1制動盤的技術(shù)要求(1)制動塊接觸面上須清潔干燥在裝配、運(yùn)輸過程中不得粘有油污。(2)制動盤裝上整車后上緊輻板螺栓后上緊力矩70～80N·m。制動盤兩摩擦表面的擺動量不大于0.10。(3)制動盤材料：HT250GB9439-88。4.2.2制動鉗技術(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號硅脂（ZBE40002-86）?；钊芊馊τ孟鹉z潤滑脂在70°C溫度下浸漬12小時裝配時全部涂上橡膠潤滑脂GZ85011。裝配活塞時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)裝配軸銷與支架及軸銷套時配合面應(yīng)涂橡膠潤滑脂GZ85011軸銷套內(nèi)部及密封處亦應(yīng)涂橡膠潤滑脂GZ85011。(4)性能要求：制動鉗總成應(yīng)符合GB/T592-1999<<制動鉗總成性能要求及臺架試驗方法>>的規(guī)定。(5)制動鉗進(jìn)油口螺紋規(guī)格為M10×1-6h。(6)制動鉗總成及制動盤裝配后在制動鉗總成中建立10MPa的夜壓然后解除壓力旋轉(zhuǎn)制動盤5圈。用厚薄規(guī)檢驗兩制動蹄片與制動盤的間隙間隙的和應(yīng)在；0.10mm～0.25mm之間。同時檢查制動盤拖滯扭矩≤5N·m。(7)同臺車左/右制動鉗總成中應(yīng)裝配同一生產(chǎn)廠家的制動蹄片。(8)制動鉗總成中制動蹄片應(yīng)符合GB5763-1998《汽車用制動器襯片》的規(guī)定。4.2.3輪轂總成技術(shù)要求(1)輪轂材料；40Cr。(2)輪轂軸承試驗條件應(yīng)為：F1=2955N（恒定）F2=591N（交變）作用下疲勞耐久試驗相當(dāng)于10萬公里疲勞耐久試驗后軸承不能有燒傷、卡滯、損壞等異常現(xiàn)象。軸承在試驗過程中溫升不超過232°C。(3)輪轂軸承油封耐久性試驗：泥水應(yīng)符合JISZ89018級混合比5%向油封噴泥水1小時轉(zhuǎn)速300r/min停止噴泥水1小時轉(zhuǎn)速1000r/min溫度：室溫。試驗100小時后不應(yīng)有泥水通過油封進(jìn)入軸承。(4)軸向游隙：0.01mm～0.025mm。軸承內(nèi)預(yù)先填充適量油脂。油脂性能應(yīng)滿足輪轂軸承試驗條件的要求。(5)輻板螺栓應(yīng)壓入到位壓入后在150N·m扭矩作用下不能轉(zhuǎn)動。(6)輻板螺栓材料：35CrMo機(jī)械性能等級：9.8級。100%磁力探傷無裂紋探后退磁處理。結(jié)論結(jié)論本次設(shè)計的是重型汽車盤式制動器，由于盤式制動器它的熱穩(wěn)定性與水穩(wěn)定性較好，所以在當(dāng)前與不久的將來將會有更好的發(fā)展與應(yīng)用，比起現(xiàn)在比較廣泛使用的鼓式制動器盤式制動器不論是在制動距離還是在制動穩(wěn)定性方面都有很大的優(yōu)勢，從而大大的提高的汽車的安全性降低了事故的幾率。在本次設(shè)計中借鑒參考了一些國外的先進(jìn)的盤式制動器的設(shè)計理念。通過對制動系統(tǒng)的主要參數(shù)進(jìn)行分析，確定為浮鉗盤式制動器，并進(jìn)行了結(jié)構(gòu)分析及設(shè)計計算，并繪制出了前輪制動器裝配圖、制動盤的零件圖相關(guān)評價指標(biāo)也完全符合。最后設(shè)計的制動器基本達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。但是由于能力有限設(shè)計中還存在一些不足和需要改進(jìn)的地方。此次設(shè)計的盤式制動器還有待解決的問題：由于個人能力有限，對盤式制動器的外形設(shè)計有待進(jìn)一步改進(jìn)對于制動器和汽車整體的布局方面可能存在問題。在制動器的外形美觀方面有所欠缺。此次設(shè)計的盤式制動器可以更好的提高駕駛者的安全性。減少由于制動器失效所帶來的交通事故更好地滿足安全駕駛的需要。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1]余志生.汽車?yán)碚揫M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2000[2]陳家瑞.汽車構(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[M].清華大學(xué)出版社.1994[4]張靜雙,吳永梅,巍義等.汽車制動器設(shè)計專家系統(tǒng)的研究與開發(fā)[J].中國學(xué)術(shù)期刊.2004,26(5):20-24[5]吳永海.汽車液壓制動系設(shè)計計算系統(tǒng)的設(shè)計[J].機(jī)床與液壓,2007.35（12）:15-18[