【正文】 廣西工學院2011屆畢業(yè)設計說明書廣西工學院 2011屆畢業(yè)設計（論文）說明書課題名稱 微型客車盤式制動器設計 系 別 汽車工程系 專 業(yè) 汽車服務工程 班 級 學 號 姓 名 指導教師 2011年 5 月 29 日摘 要本文首先對汽車制動器原理和對各種各樣的制動器進行分析,詳細地闡述了各類制動器的結構,而且滑動鉗式盤式制動器結構簡單,性能居中,設計規(guī)范,對這種制動器的制動力,制動力分配系數(shù),、制動鉗、支架、摩擦襯片、活塞等進行結構設計和設計計算,.關鍵詞:盤式制動器 ，制動力, 制動力分配系數(shù), 制動器因數(shù)ABSTRACT This paper first principle of the car brake and brake on a wide range of analysis,a detailed exposition of the structure of various types of brake, and the advantages and disadvantages of working principle. Accordance with Minibus models and structure chosen for the programme. Under series models on the market with most of the cars leading trailing, and leading trailing simple structure, performance, middling, design specifications, so I chose to receive from the Sliding Disc brake. This paper is a simple structure recipients from the Disc brake, the brake system of this power, braking force distribution coefficient, such as brake factor calculation. brake on the main parts such as brake pan, brake caliper, bracket, friction linings, piston for structural design and design, design and parison A more precise brakeused in the design of this formula are calculated from the reference. Key words: disc brakes, power system, power distribution coefficient system, brakefactor目 錄第1章 緒論 1 制動系的功能 1 車輪制動器 1 1 2 制動系的要求 2 盤式制動器 3 3 3第2章 方案論證 6 制動器的主要類型 6 制動器的工作原理 6 6 7，有以下優(yōu)點： 7 盤式制動器方案比較 8 固定鉗式盤式制動器 8 浮動鉗式盤式制動器 9 全盤式制動器 9第3章 制動器的設計計算 11 設計要求 11 整車參數(shù) 11 受力分析 11 同步附著系數(shù)的確定及計算 14 制動力、制動強度、附著系數(shù)利用率的計算 17 17 空載的情況 18 制動器最大制動力矩的計算 20 主要零部件的結構設計 21 21 22 23 24 制動器因數(shù)及制動距離的計算 26 26 26 校核計算 27 摩擦襯塊的磨損特性計算 27 盤式制動器制動力矩的校核 29 駐車制動計算 32 計算結果 33總結 34參考文獻 36附錄A 37第1章 緒論 制動系的功能汽車制動系是用于使行駛中的汽車減速或停車，使下坡行駛的汽車的車速保持穩(wěn)定以及使已停駛的汽車在原地（包括在斜坡上）駐留不動的機構。汽車制動系直接影響著汽車行駛的安全性和停車的可靠性。汽車制動系至少應有兩套獨立的制動裝置，即行車制動裝置和駐車制動裝置。行車制動裝置用于使行駛中的汽車強制減速或停車，并使汽車下短坡時保持的適當穩(wěn)定車速。其驅動機構常采用雙回路或多回路結構，以保證其工作可靠。駐車制動裝置用于使汽車可靠而無時間限制地停駐在一定位置甚至在斜坡上，它也有助于汽車在坡路上起步。駐車制動裝置應采用機械式驅動機構而不用液壓或氣壓驅動，以免其產(chǎn)生故障。汽車制動系統(tǒng)應具備以上的功能。這些功能是設置在汽車上的一套專門的裝置來實現(xiàn)的。這些裝置是由制動控制機構和執(zhí)行機構來組成的。也就是由供能裝置、操縱機構、傳動機構、制動器、調(diào)節(jié)制動力裝置、制動防抱裝置、報警裝置和壓力保護裝置等組成。 車輪制動器 制動器是制動系中產(chǎn)生阻止車輛運動或運動趨向的力的機構。車輪制動器是行車制動系的重要部件。目前各類汽車所使用的車輪制動器可以分為鼓式和盤式兩大類。前者的摩擦副中的旋轉元件是制動鼓，其工作表面為圓柱面；后者的旋轉元件為圓柱狀的制動盤，以端面為工作表面。他們的旋轉元件都固裝在車輪或半軸上，制動力矩直接分別作用于兩側車輪上的制動器。1圖11 鼓式制動器示意圖 圖12 盤式制動器示意圖廣西工學院2011屆畢業(yè)設計說明書圖13為車輪在良好的硬路面上制動時的受力情況[1]。圖13 制動器車輪受力Tf是車輪制動器中摩擦片與制動鼓或盤相對滑轉時的摩擦力矩，單位是Nm；FB是地面制動力，單位為N。 W為車輪垂直載荷、TP車軸對車輪的推力、FZ為地面對車輪的法向反作用力，它們的單位均為N。顯然，從力矩平衡得到 FB=Tf/r (11)式中r──為車輪的有效半徑，m；Tf──制動器制動力矩，Nm。地面制動力是使汽車制動而減速行駛的外力，但是制動力只取決于制動蹄和制動鼓（制動鉗與制動盤）間的摩擦力和輪胎與地面間的摩擦力。在輪胎周緣為了克服制動器摩擦力矩所需的力稱為制動器制動力，以符號Ff表示。它相當于把汽車架離地面，并踩住制動踏板，在輪胎周緣沿切向方向推動車輪直至它能轉動所需的力，顯然 Ff= FB=Tf/r (12)當駕駛員松開制動踏板時，在回位彈簧的作用下，制動蹄與制動鼓（制動鉗與制動盤）的間隙又得以恢復，從而解除制動?？煽刂频膶ζ囘M行制動的外力稱為制動力。產(chǎn)生及控制制動力的裝置稱為制動系。現(xiàn)代汽車的制動裝置都是利用機械摩擦來產(chǎn)生制動作用的。 制動系的要求汽車制動系應滿足以下要求：（1） 應能適應有關標準和法規(guī)的規(guī)定。（2） 具有足夠的制動效能，包括行車制動效能和駐車制動效能。（3） 工作可靠。（4） 制動效能的熱穩(wěn)定性要好。（5） 制動效能的水穩(wěn)定性要好。（6） 制動時的汽車操縱穩(wěn)定性要好。（7） 制動踏板和手柄的位置和行程要符合人機工程學的要求。（8） 作用滯后的時間要盡可能短，包括從制動踏板開始動作至達到給定的制動效能水平所需的時間和從放開踏板至完全解除制動的時間。（9） 制動時不應產(chǎn)生振動和噪聲。（10） 制動系的機件應使用壽命長，造價低的材料，并且不能對人體有害。 盤式制動器 盤式動器散熱快，重量輕，構造簡單，調(diào)整方便。特別是高負載時耐高溫性能好，制動效果穩(wěn)定，熱穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性好。 1）盤式制動器在液壓的控制下制動力大且穩(wěn)定，其制動效能遠高于鼓式制動器。鼓式制動器，由于散熱性能差，在制動過程中會聚集大量的熱量。制動蹄片和輪鼓在高溫影響下較易發(fā)生極為復雜的變形，容易產(chǎn)生制動衰退和振抖現(xiàn)象，引起制動效率下降。盤式制動盤直接裸露在空氣中，散熱性很好。但是盤式制動器結構相對于鼓式制動器來說比較復雜，對制動鉗、管路系統(tǒng)要求也較高，而且造價高于鼓式制動器。在轎車領域中，盤式制動有逐漸取代鼓式制動的趨向。隨著材料科學的發(fā)展及成本的降低，盤式制動器將逐步取代鼓式制動器。 2）在輸出同樣大小的制動力矩的條件下，盤式動器的質(zhì)量和外形尺寸要比鼓式制動器的小。 3）盤式的摩擦塊比鼓式的摩擦襯片在摩損后更易更換，結構簡單，維修保養(yǎng)容易。 4）制動盤與摩擦塊的間隙?。ā2]，這就縮短了活塞的操作時間，并使制驅動機構的力傳動比有增大的可能。 5）制動盤的熱膨脹不會像制動鼓膨脹那樣引起制動踏板行程損失，這也使間隙自動調(diào)整裝置結構設計得于簡化。同時在制動盤上鑄有加強筋，以提高制動盤的強度和鑄造的工藝性能。另在制動盤上開了許多小孔，加速通風散熱、提高制動效率。 6）易于構成多回路制動驅動系統(tǒng)，使系統(tǒng)有較好的可靠性和安全性。以保證汽車在任何車速下各車輪都不得能均勻一致地平穩(wěn)制動。 7）能方便地實現(xiàn)制動器摩損報警，以便于工作及時更換摩擦片。 1）國外盤式制動器研發(fā)情況介紹 國外汽車研發(fā)機構經(jīng)過多年的研究和試驗，氣壓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?，F(xiàn)在一些歐洲汽車公司制造的汽車上，均已開始大量使用氣壓盤式制動器總成（這種氣壓盤式車輪制動器裝配組裝在汽車的前后車橋總成上）。氣壓盤式制動器與傳統(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。 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。 結構和成本：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，就是可以把所有機械功能預調(diào)好的、經(jīng)過試驗的裝置提供給用戶，因而產(chǎn)品的責任有了明確規(guī)定。 維修保養(yǎng)：盤式制動器的整套操作機構密封在外殼中，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，還能大大縮短非運營時間。電子制動控制系統(tǒng)（EBS）：盤式制動器由于采用簡單且相當成熟的操作機構，因而具有特別高的效率。其提供的制動靈敏性使EBS系統(tǒng)能夠實現(xiàn)一些強而有效的控制作用，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。2）國內(nèi)汽車盤式制動器應用情況 隨著我國汽車工業(yè)技術的發(fā)展,特別是轎車工業(yè)的發(fā)展,合資企業(yè)的引進，國外先進技術的進入，汽車上采應用盤式制動器配置才逐步在我國形成規(guī)模。特別是在提高整車性能、保障安全、提高乘車者的舒適性，滿足人們不斷提高的生活物質(zhì)需求、改善生活環(huán)境等方面都發(fā)揮了很大的作用。 在轎車、微型車、輕卡、SUV及皮卡方面：在從經(jīng)濟與實用的角度出發(fā)，一般采用了混合的制動形式，即前車輪盤式制動，后車輪鼓式制動。因轎車在制動過程中，由于慣性的作用，前輪的負荷通常占汽車全部負荷的70%[3]，所以前輪制動力要比后輪大。生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本，就采用了前輪盤式制動，后輪鼓式制動的混合匹配方式。采用前盤后鼓式混合制動器，這主要是出于成本上的考慮，同時也是因為汽車在緊急制動時，軸荷前移，對前輪制動性能的要求比較高，這類前制動器主要以液壓盤式制動器為主流，采用液壓油作傳輸介質(zhì)，以液壓總泵為動力源，后制動器以液壓式雙泵雙作用缸制動蹄匹配。目前大部分轎車(中檔類如夏利、吉利、神龍富康、上海華普