【正文】 洛陽理工學院畢業(yè)設計 1 前 言 汽車的設計與生產(chǎn)涉及到許多領域，其獨有的安全性、經(jīng)濟性、舒適性等眾多指標，也對設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。隨著汽車的形式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)。 其性能的好壞對汽車的行駛安全有著重要影響 ，如果此系統(tǒng)不能正常工作，車上的駕駛員和乘客將會受到車禍的傷害。 鑒于制動系統(tǒng)的重要性，本次設計的主要內(nèi)容就是運輸車輛中的制動器， 目前廣泛使用的是摩擦式制動器，摩擦式制動器就其摩擦副的結構形式可分 成鼓式 、 盤式和帶式三種。 其中盤式制動器較為廣泛。盤式制 動器 的摩 擦力產(chǎn) 生于 同汽 車固定 部位 相連 的部 件與一 個或幾個制動盤兩端面之間。其中摩擦材料僅能覆蓋制動盤工作表面的一小部分的盤式制動器稱為鉗盤式制動器；摩擦材料覆蓋制動盤全部工作表面盤式制動器稱為全盤式制動器?，F(xiàn)代汽車中以單盤單鉗式的鉗盤式制動器應用最為廣泛，僅有個別大噸位礦用自卸車采用單盤三鉗和雙盤單鉗的鉗盤式制動器，以及全盤式制動器。 鉗盤制動器和浮鉗盤式制動器。 式制動器分為定鉗盤式 定鉗盤式為制動鉗固定在制動盤兩側，且在其兩側均設有加壓機構。浮鉗盤式制動器 僅在制動盤一側設有加壓機構的制動鉗，借其本身的浮動，而在制動盤的另一側產(chǎn)生壓緊力。又分為制動鉗可相對于制動鉗可相對于制動盤軸向滑動鉗盤式制動器；與制動鉗可在垂直于制動盤的平面內(nèi)擺動的擺動鉗盤式制動器。 本次設計共七 章內(nèi)容，在田全忠導師的指導下，結合有關的書籍和手冊而完成。田老師在我的設計中做了全程輔導，并最后對本設計做了認真詳細的審閱，提出了許多寶貴的意見，我在此向他表示誠摯的感謝。 由于本人水平有限，設計中錯誤和不妥之處在所難免，懇請 批評指正。 洛陽理工學院畢業(yè)設計 2 第一章 盤式制動器概述 167。 盤式制動 器原理及特點 圖 .11 增力 式盤 式制 動器零 件圖 2— 壓盤 7— 摩擦盤 4— 半軸殼 5— 半軸 6— 回位 彈 簧 8— 中間殼體 9— 調(diào)整 螺栓 10— 斜 拉桿 11— 調(diào) 節(jié)叉 12— 拉桿 13— 壓盤凸 肩 14— 殼體 肩臺 上 圖 是運輸車輛 增力式 盤式制動器 零件圖 。在差速器的每一側半軸上，用花鍵安裝著兩個粘有摩擦襯面的摩擦盤 3 和 7，它們能在花鍵軸上來回滑動，是制動器的旋轉部分。在兩摩擦盤之間有一對可鍛鑄鐵 的圓形壓盤 1 和 2，它們的表面支 承在半軸殼 4 的三個凸肩上，并能在較小的弧度內(nèi)轉動。兩壓盤內(nèi)側面的五個卵圓形凹坑中裝有五個 鋼 球，兩壓盤用三根 彈簧 6 拉緊。在中間蓋 8 和 摩擦盤 4 上，與摩擦盤相對著的表面經(jīng)過加工。摩擦盤與壓盤間，以及 摩擦盤與半軸殼和中間蓋間，在不制動時都有一定間隙。制動時，制動踏板通過斜拉桿使兩壓盤相對轉動，此時凹坑中夾著的五個 鋼 球就從坑底向坑邊滾動，將兩壓盤擠開，兩壓盤就將旋轉著的兩個摩擦盤分別推向半軸殼和中間蓋，使各相對摩擦表面間產(chǎn)生摩擦扭矩 ，最終將半軸制動。如果放松制動踏板，則彈簧 6 又將兩壓盤拉緊復原，使 鋼 球進入坑底，恢復了摩擦盤兩側的間隙。 盤式制動器在上述制動過程中有增力作用。當摩擦盤順時針旋轉洛陽理工學院畢業(yè)設計 3 時；作用在壓盤上的摩擦 扭矩將使它們跟隨旋轉，但當壓盤 1 由于其凸起 13 受到 半軸殼上的凸肩 14 的限制而不能轉動時，壓盤 2 則在摩擦扭矩的作用下將相對于壓盤 1 作順時針轉動，協(xié)助 鋼 球繼續(xù)將兩壓盤擠開，使操縱省力。當摩擦盤反時針旋轉時，和上述過程相似地起增力作用。因此不管運輸車輛前進還是倒退，制動時盤式制動器都有增力作用。 與帶式和蹄式制動器相比，盤式制動器除了結構復雜外有一系列優(yōu)點：如結構緊湊 ，操縱省力，制動效果好，襯面磨損較均勻，間隙不需調(diào)整，封閉性好不易進泥水，且散熱容易，故使用壽命較長等。這些特點使它得到越來越廣泛的應用。 167。 盤式制動器的主要元件 167。 制動盤 一 、 制動盤直徑 D 制動盤直徑 D 應盡可能取大些，這時制動盤的有效半徑得到增加，可以降低制動鉗的夾緊力，減少襯塊的單位壓力和工作溫度。受輪輞直徑的限制，制動盤的直徑通常選擇為輪輞直徑的 70％一 79％。總質(zhì)量大于 2t 的汽車應取上限 [1] 。 二 、 制動盤厚度 h 制動盤 厚度 對制 動盤 質(zhì)量 和工 作時 的溫 升有 影響 。為使 質(zhì)量 小些，制動盤厚度不宜取得很大；為了降低溫度，制動盤厚度又不宜取得過小。制動盤可以做成實心的，或者為 了散熱通風的需要在制動盤中間鑄出通風孔道。一般實心制動盤厚度可取為 10— 20mm ，通風式制動盤厚度取為 20～ 50mm ，采用較多的是 20— 30mm 。 在高速運動下緊急制動 , 制動盤會形成熱變形 , 產(chǎn)生顫抖。為提高制動盤摩擦面的散熱 性能 , 大多把制 動盤 做成 中間空 洞的 通風 式制 動盤 , 這樣可使制動盤溫度降低 20 %～ 30 %[2] 。 三 、 制動盤的安裝 制動盤安裝在輪轂上 , 與車輪形成整體旋轉。制動盤是旋轉部件 , 與摩擦襯塊之間只有微小的間隙。從制動盤中心到摩擦襯塊磨合中心洛陽理工學院畢業(yè)設計 4 稱為制動盤有效半徑。根據(jù)杠桿原理 ,如摩擦力相同 ,則制動盤的有效半徑越大 , 制動力就越大。 四 、 制動盤的維修 制動盤都是 標準 設計，以使 在制動盤 使用期限內(nèi) 保持制動表面各項指標的允差，這些指標是平行度、平面度以及橫向擺差。保持關于制動 表面 形狀 的精度 的允 差， 有助于 盡量 減少 制動 粗暴及 踏板脈動。 制動盤表面粗糙度必須保持在 60μ m 特定范圍內(nèi)，或者更小些。需要控制 制動表面粗糙度，盡量減少踏板費力、過大的制動衰退、反常性能的問題?？刂票砻娲植诙韧瑯幽芴岣吣Σ烈r片的壽命。 每當維修制動摩擦塊或卡鉗、或者換位車輪或為了其他類型工作而拆卸車輪，總要檢查盤式制動器制動盤。不要忘記，伴隨盤式制動器制動盤而發(fā)生的許多問題，一般用肉眼檢查一下，可能不是很明顯的。制動盤厚度、平行度、擺差、平面度。以及刮痕深度等，只能用準確的測量儀和千分尺進行測量。精密的測量工具及現(xiàn)代的精加工設備，對維修好制動盤來說，是至關重要的。 167。 制動摩擦襯塊 摩擦襯塊是指鉗夾活塞推動擠壓在制動 盤上的摩擦材料。摩擦襯塊分為摩擦材料和底板 ,兩者直接壓嵌在一起。 摩擦襯 塊外 半徑 只與內(nèi) 半徑 及 推 薦摩擦 襯塊 外半 徑 2R 與內(nèi)半徑1R 的比值不大于 。若此比值偏大，工作時襯塊的外緣與內(nèi)側圓周速度相差較多，磨損不均勻，接觸面積減少，最終導致制動力矩變化大。 對于盤式制動器襯塊工作面積 A，推薦根據(jù)制動襯塊單位面積占有的汽車質(zhì)量在 ～ 2/kgmm 范圍內(nèi)選用。 由于摩 擦 ,摩擦襯塊會產(chǎn)生磨損。摩擦材料使用完后 , 底板和制動盤直接接觸會喪失制動效果 , 損壞制動盤。制動盤損壞后 ,修理費用十分昂貴。 為避免 損壞 制動 盤 ,過去 ,用戶 靠定 期車 檢來 確定 摩擦 襯塊的剩余量 。 后來 , 在底板上 安裝 摩擦 襯塊磨 損指 示器 , 當摩擦襯 塊已磨損 到 剩余 量 很 少 時 , 指 示器 與 制 動 盤 接 觸 , 當 司 機 踏 制 動 踏板 時 , 洛陽理工學院畢業(yè)設計 5 就發(fā)出異常的聲響 。 現(xiàn)在有一種更加準確提醒摩擦襯塊磨損的方法 , 即安裝 電子 式磨 損指示 器 , 當摩 擦襯塊 磨損 后 , 磨損 指示器 中的線路斷掉 ,警示燈亮 [3] 。 167。 盤式制動 器操縱機構 在一般拖拉機上，制動操縱機構幾乎都是機械式的。制動踏板通過一些桿件與制動元件相連。 當摩擦襯面磨損后，為了調(diào)整踏板的自由行程，有一些桿件的長度是可調(diào)的，如利用調(diào)節(jié)叉來調(diào)節(jié)長度。左右制動器的踏板可用 連接板連接，以便同時制動兩驅(qū)動輪。當松開制動時，制動踏板都應該有回位彈簧使其自動回位。為使運輸車輛能在斜坡上停車或在作固定作業(yè)時不讓其隨意移動位置，在操縱機構中都有停車鎖定裝置，它能卡住已踏下的制動踏板，使其不能回位，以使制動器能在沒有駕駛員操縱的情況下長時間地處于 制動狀態(tài) [9] 。 帶式和蹄式制動器踏板的自由行程一般為 40～ 80mm ，盤式制動器踏板的自由行程稍大些，這是因為盤式制動器的旋轉元件和制動元件間的總間隙較小，如果自由行程過小，駕駛員稍一踏下踏板就已開始了制動，這樣易使摩擦襯面加速磨損。左右踏板的行程必須一致，否則拖拉機在緊急制動時會容易發(fā)生偏轉而發(fā)生安全事故。 如果 用作直線行駛中降速或停車，則必須注意首先分離主離合器然后再制動；如果用作協(xié)助履帶拖拉機轉向， 則必須注意首先分離慢速側的轉向離合器，然后再制動該側驅(qū)動輪。 洛陽理工學院畢業(yè)設計 6 第二章 盤式制動器設計 167。 制動器設計中的分析 在制動器的設計中，p