【正文】 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 轎車盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1 摘 要 汽車的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)涉及到許多的領(lǐng)域，其獨(dú)有的安全性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性等眾多指標(biāo)，也對(duì)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。汽車制動(dòng)系統(tǒng)是汽車行駛的一個(gè)重要主動(dòng)安全系統(tǒng)，其性能的好壞對(duì)汽車的行駛安全有著重要影響。隨著汽車的行駛速度和路面情況復(fù)雜程度的提高，更加需要高性能，長(zhǎng)壽命的制動(dòng)系統(tǒng)。 鑒于制動(dòng)系統(tǒng)的重要性，本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 是 轎車 制動(dòng)器 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本文 從制動(dòng)系的功用及設(shè)計(jì)的要求出發(fā)，依據(jù)給定的設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)行了方案論證 ，對(duì)各種形式 制動(dòng)器的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較后，在前盤(pán)后鼓 的 基礎(chǔ)上改為前后 均為 盤(pán)式制動(dòng)器 。在此基礎(chǔ)上 選擇了簡(jiǎn)單液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)和雙管路系統(tǒng)，選用了間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，采用比例閥作為制動(dòng)力的調(diào)節(jié)裝置。仿真結(jié)果表明，轎車 制動(dòng)器 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 保持 了 制動(dòng)力分配系數(shù)的穩(wěn)定，改善了汽車的制動(dòng)穩(wěn)定性，簡(jiǎn)化了汽車的制動(dòng)裝置，減輕了整車質(zhì)量，從而提高了汽車在行駛過(guò)程中的安全性與穩(wěn)定性。 關(guān)鍵詞： 制動(dòng)鉗 ， 制動(dòng)盤(pán) ， 制動(dòng)輪缸 ， 制動(dòng)襯片 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 轎車盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2 ABSTRACT Automobile design and production are involved in many fields, its unique safety, economy, fort and so many indicators, also raised taller requirement to the design. Automobile braking system is an important vehicle active safety system, and its performance depends on car has an important influence on road safety. As the vehicle of the speed and pavement situation was plex degree rise, more require highperformance, long life of brake system. In view of the importance of brake system, the design of the main content is a transport vehicles, the brake from brake system function and design, according to the requirement of design parameters, given the scheme parison. On all forms of brake their advantages and disadvantages are discussed, based on HouGu have in QianPan instead of before and after are disc brakes, maintain braking force distribution coefficient, improves the stability of the braking stability and simplify the automobile braking device, reduce the vehicle quality, thereby improving the car while driving in the process of security and stability. Choose a simple hydraulic driving mechanism and double pipeline system, chose clearance automatic adjusting device, proportional valve as brake force adjusting device Keywords: brake disc, Brake wheel cylinder, Brake caliper, Braking facings formulations 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 轎車盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 轎車盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 引言 汽車制動(dòng)系概述 使行駛中的汽車減速甚至停車，使下坡行駛的汽車的速度保持穩(wěn)定，以及使已經(jīng)停駛的汽車保持不動(dòng)，這些作用統(tǒng)稱為汽車制動(dòng)。 對(duì)汽車起到制動(dòng)作用的是作用在汽車上，其方向與汽車行駛方向相反的外力。作用在行駛汽車上的滾動(dòng)阻力，上坡阻力，空氣阻力都能對(duì)汽車起制動(dòng)作用，但這外力的大小是隨機(jī)的，不可控制的。因此，汽車上必須設(shè)一系列專門(mén)裝置，以便駕駛員能根據(jù)道路和交通等情況，借以使外界在汽車上某些部分施加一定的力，對(duì)汽車進(jìn)行一定程度的強(qiáng)制制動(dòng)。這種可控制的對(duì)汽車進(jìn)行制動(dòng)的外力，統(tǒng)稱為制動(dòng) 力。這樣的一系列專門(mén)裝置即成為制動(dòng)系。 1. 制動(dòng)系的功用：使汽車以適當(dāng)?shù)臏p速度降速行駛直至停車；在下坡行駛時(shí)，使汽車保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速；使汽車可靠的停在原地或坡道上。 2. 制動(dòng)系的組成 任何制動(dòng)系都具有以下四個(gè)基本組成部分： （ 1）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。其中，產(chǎn)生制動(dòng)能量的部位稱為制動(dòng)能源。 （ 2）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。 （ 3）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。 （ 4）制動(dòng)器 —— 產(chǎn)生阻礙車輛的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的 力的部件，其中也包括輔助制動(dòng)系中的緩速裝置。 較為完善的制動(dòng)系還具有制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置以及報(bào)警裝置、壓力保護(hù)裝置等附加裝置。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 轎車盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4 3. 制動(dòng)系的類型 （ 1）按制動(dòng)系的功用分類 1）行車制動(dòng)系 —— 使行使中汽車減低速度甚至停車的一套專門(mén)裝置。 2）駐車制動(dòng)系 —— 是以停止的汽車駐留在原地不動(dòng)的一套裝置。 3）第二制動(dòng)系 —— 在行車制動(dòng)系失效的情況下，保證汽車仍能實(shí)現(xiàn)減速或停車的一套裝置。在許多國(guó)家的制動(dòng)法規(guī)中規(guī)定，第二制動(dòng)系是汽車必須具備的。 4）輔助制動(dòng)系 —— 在汽車長(zhǎng)下坡時(shí)用以穩(wěn)定車速的一套裝置。 （ 2）按制動(dòng)系的制動(dòng)能 源分類 1）人力制動(dòng)系 —— 以駕駛員的肢體作為唯一的制動(dòng)能源的制動(dòng)系。 2）動(dòng)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)的制動(dòng)系。 3）伺服制動(dòng)系 —— 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。 按照制動(dòng)能量的傳輸方式，制動(dòng)系又可分為機(jī)械式、液壓式、氣壓式和電磁等。同時(shí)采用兩種以上傳能方式的制動(dòng)系，可稱為組合式制動(dòng)系。 汽車制動(dòng)系統(tǒng)是一套用來(lái)使四個(gè)車輪減速或停止的零件。當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板時(shí)，制動(dòng)動(dòng)作開(kāi)始。踏板裝在頂端帶銷軸的桿件上。踏板的運(yùn)動(dòng)促使推桿移動(dòng)，移向主缸或離開(kāi)主缸。 主缸安裝 在發(fā)動(dòng)機(jī)室的隔板上，主缸是一個(gè)由駕駛員通過(guò)踏板操作的液壓泵。當(dāng)踏板被踩下，主缸迫使有壓力的制動(dòng)液通過(guò)液壓管路到四個(gè)車輪的每個(gè)制動(dòng)器。液壓管路由鋼管和軟管組成。它們將壓力液從主缸傳遞到車輪制動(dòng)器。 盤(pán)式制動(dòng)器多用于汽車的前輪，有不少車輛四個(gè)車輪都用盤(pán)式制動(dòng)器。制動(dòng)盤(pán)裝在輪級(jí)上、與車輪及輪胎一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)駕駛員進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，主缸的液體壓力傳遞到盤(pán)式制動(dòng)器。該壓力推動(dòng)摩擦襯片靠到制動(dòng)盤(pán)上，阻止制動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 轎車盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5 圖 11 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的基本部件 動(dòng)踏板 防止制動(dòng)時(shí)車輪被抱死有利于提高汽車在制動(dòng)過(guò)程中的轉(zhuǎn)向操縱性和方向穩(wěn)定性，縮短制動(dòng)距離，所以近年來(lái)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ ABS）在汽車上得到了很快的發(fā)展和應(yīng)用。此外，由于含有石棉的摩擦材料在石棉有致癌公害問(wèn)題已被淘汰，取而代之的各種無(wú)石棉型材料相繼研制成功。 設(shè)計(jì)的意義 制動(dòng)器是影響汽車安全性的一個(gè)重要部件。因此，能夠設(shè)計(jì)，制造出具有高制動(dòng)性、可靠性的制動(dòng)器是改善汽車設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 本次設(shè)計(jì)遵循以下原則：首先滿足制動(dòng)器效能，再考慮 降低生產(chǎn)成本，減少體積和質(zhì)量，在選擇材料和機(jī)械加工方法中還要考慮環(huán)保問(wèn)題。 本制動(dòng)系采用 X 型雙回路系統(tǒng)以提高制動(dòng)系的可靠性，在一個(gè)回路失效時(shí)，其制動(dòng)效能仍可保持原制動(dòng)效能的 50%。采用真空助力器，使操縱更輕便，減少駕駛員的疲勞。在前、后輪的制動(dòng)力分配計(jì)算中采用了最新計(jì)算公式，使制動(dòng)力分配更合理，提高了汽車的制動(dòng)穩(wěn)定性。 總之，通過(guò)本次設(shè)計(jì)，使制動(dòng)器性能得到改善、成本降低，與此同時(shí)，還減少了制動(dòng)器生產(chǎn)及使用過(guò)程中對(duì)周圍環(huán)境的污染。 本次設(shè)計(jì)在于改善汽車的制動(dòng)系統(tǒng)，提高整車的制動(dòng)性能，保證人乘上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 轎車盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 的安全性。 2 制 動(dòng)器設(shè)計(jì)方案的論證和選擇 1．具有足夠的制動(dòng)效能。行車制動(dòng)能力是用一定制動(dòng)初速度下的制動(dòng)減速度和制動(dòng)距離兩相指標(biāo)來(lái)評(píng)定的；駐坡能力是以汽車在良好路面上能可靠的停駐的最大坡度來(lái)評(píng)定的。詳見(jiàn) GB/T72582020 制動(dòng)距離：是指機(jī)動(dòng)車在規(guī)定的初速度下急踩制動(dòng)時(shí)，從腳接觸制動(dòng)踏板（或手觸動(dòng)制動(dòng)手柄）時(shí)起至機(jī)動(dòng)車停住時(shí)止機(jī)動(dòng)車駛過(guò)的距離。 制動(dòng)減速度 ： 是指機(jī)動(dòng)車制動(dòng)時(shí)車速對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)。 制動(dòng)穩(wěn)定性要求：是指制動(dòng)過(guò)程中機(jī)動(dòng)車的任何部位（不計(jì)入車寬的部位除外）不允許超出規(guī)定寬度的試驗(yàn)通道的邊緣 線。 表（ 1） 制動(dòng)距離和制動(dòng)穩(wěn)定性要求 機(jī)動(dòng)車類型 制動(dòng)初速度 km/h 滿載檢驗(yàn)制動(dòng)距離要求m 空載檢驗(yàn)制動(dòng)距離要求 m 試驗(yàn)通道寬度 m 三輪汽車 20 ≤ 乘用車 50 ≤ ≤ 總質(zhì)量不大于 3500kg 的低速貨車 30 ≤ ≤ 其它總質(zhì)量不大于 3500kg 的汽車 50 ≤ ≤ 其它汽車、汽車列車 30 ≤ ≤ 兩輪摩托車 30 ≤ —— 邊三輪摩托車 30 ≤ 正三輪摩托車 30 ≤ 輕便摩托車 20 ≤ —— 輪式拖拉機(jī)運(yùn)輸機(jī)組 20 ≤ ≤ 手扶變型運(yùn)輸機(jī) 20 ≤ 表（ 2） 制動(dòng)減速度和制動(dòng)穩(wěn)定性要求 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 轎車盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7 機(jī)動(dòng)車類型 制動(dòng)初速度km/h 滿載檢驗(yàn)充分發(fā)出的平均減速度m/s2 空載檢驗(yàn)充分發(fā)出的平均減速度m/s2 試驗(yàn)通道寬度 m 三輪汽車 20 ≥ 乘用車 50 ≥ ≥ 總質(zhì)量不大于 3500kg 的低速貨車 30 ≥ ≥ 其它總質(zhì)量 不大于 3500kg 的汽車 50 ≥ ≥ 其它汽車、汽車列車 30 ≥ ≥ 2. 工作可靠。行車制動(dòng)裝置至少有兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器的管路，當(dāng)其中一套管路失效時(shí)，另一套完好的管路應(yīng)保證汽車制動(dòng)能力不低于沒(méi)有失效時(shí)規(guī)定值的 30%。行車和駐車制動(dòng)裝置可以有共同的制動(dòng)器，而驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)則各自獨(dú)立。 3. 在任何速度下制動(dòng)時(shí)，汽車都不應(yīng)喪失操縱性和方向穩(wěn)定性。 4. 防止水和泥進(jìn)入制動(dòng)器工作表面。 5. 制動(dòng)能力的熱穩(wěn)定性良好。 6. 操作輕便，并具有良好的隨動(dòng)性。 7. 制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)系產(chǎn)生的噪聲應(yīng)盡可能小，同時(shí)力求減少散發(fā)出對(duì)人體有害的石棉纖維等物質(zhì)，以減少公害。 8. 作用滯后性應(yīng)盡可能好。作用滯后性是指制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間，以制動(dòng)踏板開(kāi)始動(dòng)作至達(dá)到給定的制動(dòng)效能所需的時(shí)間來(lái)評(píng)價(jià)。 9. 摩擦片應(yīng)有足夠的使用壽命。 10. 摩擦副磨損后，應(yīng)有能消除因磨損而產(chǎn)生間隙的機(jī)構(gòu)，且調(diào)整間隙工作容易，最好設(shè)置自動(dòng)調(diào)整間隙機(jī)構(gòu)。 11. 當(dāng)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的任何元件發(fā)生故障并使其基本供能遭到破壞時(shí)，汽車制動(dòng)系應(yīng)有音響或光信號(hào)等報(bào)警裝置。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 轎車盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 的一般原則 1. 制動(dòng)器效能，指在良好 路面上，汽車以一定初速度制動(dòng)到停車的制動(dòng)距離或制動(dòng)時(shí)汽車的減速度。在評(píng)比不同結(jié)構(gòu)形式的制動(dòng)器效能時(shí)，常用一種稱為制動(dòng)效能因數(shù)的無(wú)因次指標(biāo)。制動(dòng)效能因數(shù)的定義為：在制動(dòng)鼓和制動(dòng)盤(pán)的作用半徑上所得到的摩擦利于輸入力之比。 2. 制動(dòng)器效能恒定性，即汽車高速行使或下長(zhǎng)坡連續(xù)制動(dòng)時(shí)汽車制動(dòng)效能保持的程度。如前所述，影響摩擦因數(shù)的因素包括摩擦副材料、摩擦副表面溫度和水濕程度。因?yàn)橹苿?dòng)過(guò)程是及時(shí)把汽車行駛的動(dòng)能通過(guò)制動(dòng)器吸收轉(zhuǎn)化為熱能，所以制動(dòng)器溫度升高后能否保持在冷狀態(tài)時(shí)的制動(dòng)效能，已成為設(shè)計(jì)汽車制動(dòng)器時(shí)要考慮的一個(gè) 重要問(wèn)題。由于領(lǐng)蹄的效能因數(shù)大于從蹄，穩(wěn)定性卻比從蹄差，因此各種鼓式制動(dòng)器的效能因數(shù)取決于兩蹄的效能因數(shù)，故就整個(gè)鼓式制動(dòng)器而言，也在不同程度上存在著效能本身與其穩(wěn)定性的矛盾。而盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)效能最為穩(wěn)定。 要求制動(dòng)器的熱穩(wěn)定性好，除選擇其效能因數(shù)對(duì)摩擦系數(shù)敏