【正文】 上海工程技術(shù)大學畢業(yè)設(shè)計（論文） 轎車盤式制動器結(jié)構(gòu)設(shè)計摘 要汽車的設(shè)計與生產(chǎn)涉及到許多的領(lǐng)域，其獨有的安全性、經(jīng)濟性、舒適性等眾多指標，也對設(shè)計提出了更高的要求。汽車制動系統(tǒng)是汽車行駛的一個重要主動安全系統(tǒng)，其性能的好壞對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雜程度的提高，更加需要高性能，長壽命的制動系統(tǒng)。鑒于制動系統(tǒng)的重要性，本次設(shè)計的主要內(nèi)容是轎車制動器結(jié)構(gòu)設(shè)計。本文從制動系的功用及設(shè)計的要求出發(fā)，依據(jù)給定的設(shè)計參數(shù)，進行了方案論證，對各種形式制動器的優(yōu)缺點進行了比較后，在前盤后鼓的基礎(chǔ)上改為前后均為盤式制動器。在此基礎(chǔ)上選擇了簡單液壓驅(qū)動機構(gòu)和雙管路系統(tǒng)，選用了間隙自動調(diào)節(jié)裝置，采用比例閥作為制動力的調(diào)節(jié)裝置。仿真結(jié)果表明，轎車制動器結(jié)構(gòu)的設(shè)計保持了制動力分配系數(shù)的穩(wěn)定，改善了汽車的制動穩(wěn)定性，簡化了汽車的制動裝置，減輕了整車質(zhì)量，從而提高了汽車在行駛過程中的安全性與穩(wěn)定性。關(guān)鍵詞：制動鉗，制動盤，制動輪缸，制動襯片ABSTRACTAutomobile 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 deviceKeywords: brake disc, Brake wheel cylinder, Brake caliper, Braking facings formulations轎車盤式制動器結(jié)構(gòu)設(shè)計引言 汽車制動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，這些作用統(tǒng)稱為汽車制動。對汽車起到制動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阻力，上坡阻力，空氣阻力都能對汽車起制動作用，但這外力的大小是隨機的，不可控制的。因此，汽車上必須設(shè)一系列專門裝置，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，對汽車進行一定程度的強制制動。這種可控制的對汽車進行制動的外力，統(tǒng)稱為制動力。這樣的一系列專門裝置即成為制動系。1. 制動系的功用：使汽車以適當?shù)臏p速度降速行駛直至停車；在下坡行駛時，使汽車保持適當?shù)姆€(wěn)定車速；使汽車可靠的停在原地或坡道上。2. 制動系的組成任何制動系都具有以下四個基本組成部分：（1）供能裝置——包括供給、調(diào)節(jié)制動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)生制動能量的部位稱為制動能源。（2）控制裝置——包括產(chǎn)生制動動作和控制制動效果的各種部件。（3）傳動裝置——包括將制動能量傳輸?shù)街苿悠鞯母鱾€部件。（4）制動器——產(chǎn)生阻礙車輛的運動或運動趨勢的力的部件，其中也包括輔助制動系中的緩速裝置。較為完善的制動系還具有制動力調(diào)節(jié)裝置以及報警裝置、壓力保護裝置等附加裝置。3. 制動系的類型（1）按制動系的功用分類1）行車制動系——使行使中汽車減低速度甚至停車的一套專門裝置。2）駐車制動系——是以停止的汽車駐留在原地不動的一套裝置。3）第二制動系——在行車制動系失效的情況下，保證汽車仍能實現(xiàn)減速或停車的一套裝置。在許多國家的制動法規(guī)中規(guī)定，第二制動系是汽車必須具備的。4）輔助制動系——在汽車長下坡時用以穩(wěn)定車速的一套裝置。（2）按制動系的制動能源分類1）人力制動系——以駕駛員的肢體作為唯一的制動能源的制動系。2）動力制動系——完全靠由發(fā)動機的動力轉(zhuǎn)化而成的氣壓或液壓形式的勢能進行制動的制動系。3）伺服制動系——兼用人力和發(fā)動機動力進行制動的制動系。按照制動能量的傳輸方式，制動系又可分為機械式、液壓式、氣壓式和電磁等。同時采用兩種以上傳能方式的制動系，可稱為組合式制動系。汽車制動系統(tǒng)是一套用來使四個車輪減速或停止的零件。當駕駛員踩下制動踏板時，制動動作開始。踏板裝在頂端帶銷軸的桿件上。踏板的運動促使推桿移動，移向主缸或離開主缸。主缸安裝在發(fā)動機室的隔板上，主缸是一個由駕駛員通過踏板操作的液壓泵。當踏板被踩下，主缸迫使有壓力的制動液通過液壓管路到四個車輪的每個制動器。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器。盤式制動器多用于汽車的前輪，有不少車輛四個車輪都用盤式制動器。制動盤裝在輪級上、與車輪及輪胎一起轉(zhuǎn)動。當駕駛員進行制動時，主缸的液體壓力傳遞到盤式制動器。該壓力推動摩擦襯片靠到制動盤上，阻止制動盤轉(zhuǎn)動。圖11 汽車制動系統(tǒng)的基本部件 防止制動時車輪被抱死有利于提高汽車在制動過程中的轉(zhuǎn)向操縱性和方向穩(wěn)定性，縮短制動距離，所以近年來防抱死制動系統(tǒng)（ABS）在汽車上得到了很快的發(fā)展和應用。此外，由于含有石棉的摩擦材料在石棉有致癌公害問題已被淘汰，取而代之的各種無石棉型材料相繼研制成功。 設(shè)計的意義制動器是影響汽車安全性的一個重要部件。因此，能夠設(shè)計，制造出具有高制動性、可靠性的制動器是改善汽車設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)。本次設(shè)計遵循以下原則：首先滿足制動器效能，再考慮降低生產(chǎn)成本，減少體積和質(zhì)量，在選擇材料和機械加工方法中還要考慮環(huán)保問題。本制動系采用X型雙回路系統(tǒng)以提高制動系的可靠性，在一個回路失效時，其制動效能仍可保持原制動效能的50%。采用真空助力器，使操縱更輕便，減少駕駛員的疲勞。在前、后輪的制動力分配計算中采用了最新計算公式，使制動力分配更合理，提高了汽車的制動穩(wěn)定性。總之，通過本次設(shè)計，使制動器性能得到改善、成本降低，與此同時，還減少了制動器生產(chǎn)及使用過程中對周圍環(huán)境的污染。本次設(shè)計在于改善汽車的制動系統(tǒng)，提高整車的制動性能，保證人乘的安全性。2 制動器設(shè)計方案的論證和選擇1．具有足夠的制動效能。行車制動能力是用一定制動初速度下的制動減速度和制動距離兩相指標來評定的；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評定的。詳見GB/T72582004制動距離：是指機動車在規(guī)定的初速度下急踩制動時，從腳接觸制動踏板（或手觸動制動手柄）時起至機動車停住時止機動車駛過的距離。制動減速度：是指機動車制動時車速對時間的導數(shù)。制動穩(wěn)定性要求：是指制動過程中機動車的任何部位（不計入車寬的部位除外）不允許超出規(guī)定寬度的試驗通道的邊緣線。 表（1）制動距離和制動穩(wěn)定性要求機動車類型制動初速度km/h滿載檢驗制動距離要求m空載檢驗制動距離要求m試驗通道寬度 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≤——輪式拖拉機運輸機組20≤≤手扶變型運輸機20≤表（2）制動減速度和制動穩(wěn)定性要求機動車類型制動初速度km/h滿載檢驗充分發(fā)出的平均減速度m/s2空載檢驗充分發(fā)出的平均減速度m/s2試驗通道寬度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。行車制動裝置至少有兩套獨立的驅(qū)動制動器的管路，當其中一套管路失效時，另一套完好的管路應保證汽車制動能力不低于沒有失效時規(guī)定值的30%。行車和駐車制動裝置可以有共同的制動器，而驅(qū)動機構(gòu)則各自獨立。3. 在任何速度下制動時，汽車都不應喪失操縱性和方向穩(wěn)定性。4. 防止水和泥進入制動器工作表面。5. 制動能力的熱穩(wěn)定性良好。6. 操作輕便，并具有良好的隨動性。7. 制動時，制動系產(chǎn)生的噪聲應盡可能小，同時力求減少散發(fā)出對人體有害的石棉纖維等物質(zhì)，以減少公害。8. 作用滯后性應盡可能好。作用滯后性是指制動反應時間，以制動踏板開始動作至達到給定的制動效能所需的時間來評價。9. 摩擦片應有足夠的使用壽命。10. 摩擦副磨損后，應有能消除因磨損而產(chǎn)生間隙的機構(gòu)，且調(diào)整間隙工作容易，最好設(shè)置自動調(diào)整間隙機構(gòu)。11. 當制動驅(qū)動裝置的任何元件發(fā)生故障并使其基本供能遭到破壞時，汽車制動系應有音響或光信號等報警裝置。1. 制動器效能，指在良好路面上，汽車以一定初速度制動到停車的制動距離或制動時汽車的減速度。在評比不同結(jié)構(gòu)形式的制動器效能時，常用一種稱為制動效能因數(shù)的無因次指標。制動效能因數(shù)的定義為：在制動鼓和制動盤的作用半徑上所得到的摩擦利于輸入力之比。2. 制動器效能恒定性，即汽車高速行使或下長坡連續(xù)制動時汽車制動效能保持的程度。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。因為制動過程是及時把汽車行駛的動能通過制動器吸收轉(zhuǎn)化為熱能，所以制動器溫度升高后能否保持在冷狀態(tài)時的制動效能，已成為設(shè)計汽車制動器時要考慮的一個重要問題。由于領(lǐng)蹄的效能因數(shù)大于從蹄，穩(wěn)定性卻比從