【正文】 本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準(zhǔn)請他人代寫 2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 從制動器的功用及設(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。 在設(shè)計計算部分，確定盤式制動器主要參數(shù)，計算了制動系的主要參數(shù)和制動效能的校核，設(shè)計計算盤式制動器相關(guān)零件以及驅(qū)動機構(gòu)。眾多的汽車工程師在改進汽車制動性能的研究中傾注了大量的心血。在這種指導(dǎo)思想下，出現(xiàn)了一些全新的制動器結(jié)構(gòu)形式，如磁粉制動器、 濕式多盤制動器 、電力液壓制動臂型盤式制動器、濕式盤式彈簧制動器、車輪制動器等。 汽車盤式制動器在國內(nèi)的應(yīng)用情況：盤式制動器在汽車中的應(yīng)用 ， 由于受車輪輪轂的外形尺寸的限制 ， 在小型車上大量使用的是液壓盤式制動器 ， 重型車使用的是氣壓盤式制動器 。 20xx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 。 它是通過另一個有齒的裝置與輪轂連接 ， 這種帶齒的制動盤 20xx年初已批量生產(chǎn) ，武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 2 裝在新開發(fā)的 CF系列汽車上 ； 德國 BPW還與 Konrr公司合作 ,研制出新的 ” 、 ” 盤式制動器 ， 該盤式制動器重量減輕 8~10kg。 汽車盤式制動器發(fā)展的趨勢：對于汽車每一個總成及部件，我們都想盡最大可能地去貫徹三化，即標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、系列化。但在近年年 ， 盤式制動器在國內(nèi)得到快速的推廣和應(yīng)用 ， 開發(fā)應(yīng)用盤式制動器是現(xiàn)代汽車的發(fā)展趨勢之一 。 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。應(yīng)急制動裝置也不是每車必備的。 自動制動裝置用于當(dāng)掛車與牽引汽車連接的制動管路滲漏或斷開時，能使掛車自動制動。利用車輪制動器時，絕大部分駐車制動器用來制動兩個后輪，有些前輪驅(qū)動的車輛裝有前輪駐車制動器。用液壓傳遞操縱力時還應(yīng)有制動主缸、制動輪缸以及管路；用氣壓操縱時還應(yīng)有空氣壓縮機、氣路管道、儲氣罐、控制閥和制動器室。重型載貨汽車由于采用氣壓制動，故多對后輪制動器另設(shè)武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 4 獨立的由氣壓控制而以強力彈簧作為制動力源的應(yīng)急兼駐車制動驅(qū)動機構(gòu)，也不再設(shè)置中央制動器。各項性能指標(biāo)除應(yīng)滿足設(shè)計任務(wù)書的規(guī)定和國家標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)制定的有關(guān)要求外，也應(yīng)考慮銷售對象所在國家和地區(qū)的法規(guī)和用戶要求。為此，汽車至少應(yīng)有行車制動和駐車制動兩套制動裝置，且它們的制動驅(qū)動機構(gòu)應(yīng) 是各自獨立的，而行車制動裝置的制動驅(qū)動機構(gòu)至少應(yīng)有兩套獨立的管路，當(dāng)其中一套失效時，另一套應(yīng)保證汽車制動效能不低于正常值的 30％；駐車制動裝置應(yīng)采用工作可靠的機械式制動驅(qū)動機構(gòu)。此時，制動器的摩擦系數(shù)會急劇減小，使制動效能迅速下降而發(fā)生所謂的熱衰退現(xiàn)象。制動器摩擦表面浸水后，會因水的潤滑作用而使摩擦副的摩擦系數(shù)急劇減小而發(fā)生所謂的“水衰退”現(xiàn)象。某些越野汽車為了防止水和泥沙進入而采用封閉制動器的措施。汽車前、后輪制動器的制動力矩應(yīng)有適當(dāng)?shù)谋壤?，最好能隨各軸間載荷轉(zhuǎn)移情況而變化；同一車軸上的左、右車輪制動器的制動力矩應(yīng)相同。制動手柄行程應(yīng)不大于 160mm～ 200mm。 (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制動效能水平所需的時間 (制動滯后時間 )和從放開踏板至完全解除制動的時間 (解除制動滯后時間 )。 (12)能全天候使用。它是基于汽車輪胎與路面間的附著特性而開發(fā)的高技術(shù)制動系統(tǒng)。它不但可以較大地減少制動反應(yīng)時間，縮短制動距離，提高牽引車和掛車的制動協(xié)調(diào)性，還能使制動力分配更為合理；后者 (即制動助力系統(tǒng) )適用于轎車，即當(dāng)出現(xiàn)緊急狀況而駕駛員又未能及時地對制動踏板施加足夠大的力時，該系統(tǒng)能自動地加以識別并觸發(fā)電磁閥。在部分轎車上已開始裝用這種系統(tǒng)。 2 制動器的結(jié)構(gòu)形式及選擇 制動器的種類 汽車制動器按其在汽車上的位置分為車輪制動器和中央制動器。內(nèi) 張型鼓式制動疊的摩擦元件是一對帶有圓弧形摩擦蹄片的制動蹄，后者則安裝在制動底板上，而制動底板則緊固在前橋的前梁或后橋橋殼半軸套管的凸緣上（對車輪制動器）或變速器、分動器殼或與其相固定的支架上（對中央制動器），其旋轉(zhuǎn)的摩擦元件為制動鼓。在汽車制動系中，帶式制動器曾僅用作一些汽車的中央制動器，但現(xiàn)代汽車已很少采用。盤式制動器常用作轎車的車輪制動器，也可用作各種汽車的中央制動器。 鉗盤式制動器的固定摩擦元件是兩塊帶有摩擦襯塊的制動塊，后者裝在以螺栓固定于轉(zhuǎn)向節(jié)或橋殼上的制動鉗體中。因此這種盤式制動器又稱為點盤式制動器。其工作原理如摩擦離合器，故又稱為離合器式制動器。當(dāng)壓力油液進入兩個油缸活塞外腔時，推動兩個活塞向內(nèi)將位于制動盤兩側(cè)的制動塊總成壓緊到制動盤上，從而將車輪制動。其浮動方式有兩種，一種是制動鉗體可作平行滑動；另一種是制動鉗體可繞一支承銷擺動 (見圖 23)。對擺動鉗式盤式制動器來說，鉗體不是滑動而是在與制動盤垂直的平面內(nèi)擺動。 圖 23 浮動鉗式盤式制動器工作原理圖 (a)滑動鉗式盤式制動器 (b)擺動鉗式盤式制動器 1— 制動盤 。 5— 活塞 。 浮動鉗式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，可以將制動器進一步移近輪轂，同一組制動塊可兼用于行車和駐車制動。 與鼓式制動器相比，盤式制動器的優(yōu)點有： 1)熱穩(wěn)定性較好。 3)制動穩(wěn)定性好。 6)盤式的摩擦襯塊比鼓式的摩擦襯片在磨損后更易更換，結(jié)構(gòu)也較簡單，維修保養(yǎng)容易。 10)能方便地實現(xiàn)制動器磨損報警，以便及時更換摩擦襯塊。 其它參數(shù)的確定： ① 輪滾動半徑 r 由于 軒逸 轎車采用輪胎規(guī)格為 195/60 R16，其中名義斷面寬度為 195mm，扁平率為 60%，輪轂名義直徑為 16英寸，換算過來為 16*=。2L ， 2L 空載時 , 39。39。gh , gh 空載時， 39。 下面求空載時 I 曲線， 同樣由 g39。 2 39。41=22 g ffghL GLGF L F Fh G h??????? ? ??????? (42) 得： 39。 4 39。 20 39。 而最大總制動力 ? ? ? ? 4110 1 6 5 5 9 . 8 1 . 3 4 5 2 . 1 8 1 01 . 3 4 5 0 . 7 2 4 0 . 6 6 4 0 . 8 6 4 +0 . 6 6 4B gGLF Lh ? ??? ? ? ?? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? （ 410） 制動強度 ? ? ? ?110 1 . 3 4 5 1 . 3 4 51 . 3 4 5 0 . 7 2 4 0 . 6 6 4 0 . 8 6 4 + 0 . 6 6 4gLq Lh ? ??? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? （ 411） 附著系數(shù)利用率 ? ? ? ?110 1 . 3 4 5 1 . 3 4 51 . 3 4 5 0 . 7 2 4 0 . 6 6 4 0 . 8 6 4 + 0 . 6 6 4gLLh? ? ? ? ?? ? ?? ? ? ? ? （ 412） 由于不同的路面附著系數(shù) ? 值不同，故其制動強度和附著系數(shù)利用率也不同。 可求得其最大總制動力 ? ? ? ? 4 4110 1 6 5 5 9 . 8 1 . 3 4 5 2 . 1 8 1 0 0 . 8 1 . 2 5 1 01 . 3 4 5 0 . 7 2 4 0 . 6 0 4 0 . 8 6 4 +0 . 6 6 4 0 . 8B gGLFNLh ? ?? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 12 而車輪有效半徑 er =311mm，故前軸最大制動力矩 431 m a x 0 . 6 8 1 . 2 5 1 0 3 1 1 1 0 2 6 4 5 . 3BfeT F r N M N M? ?? ? ? ? ? ? ? （ 413） 一個前輪制動器應(yīng)有的最大制動力矩： 1 m a x11 2 6 4 5 . 3 1 3 2 2 . 622fT T N M N M? ? ? ? （ 414） 制動器因數(shù) 對于鉗盤式制動器，設(shè)兩側(cè)制動塊對制動盤的壓緊力均為 P，則制動盤在其兩側(cè)工作面的作用半徑上所受的摩擦力為 2 fp，此處 f 為盤與制動襯塊間的摩擦系數(shù)，于是鉗盤式制動器的制動器因數(shù)為 BF=2f =2 =。 制動盤厚度 h 制動盤厚度 h對制動盤質(zhì)量和工作時的溫升有影響，為使質(zhì)量小些，制動盤不宜取得很大，為了減少溫升，制動盤厚度又不宜取得過小，制動盤可以作成實心的，或者為了散熱通風(fēng)需要在制動盤中間鑄出通風(fēng)孔道，而我設(shè)計的 軒逸 轎車前盤式制動器采用的便是通風(fēng)盤式，而通風(fēng)式制動盤厚度取為 20～ 50mm，采用較多的是 20～ 30mm，取30mm。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 13 所以 21 147 ? ? ?mm， 參考其他類似車型，選定厚度 b=14mm。 另外，在選擇摩擦材料時，應(yīng)盡量采用減少污染和對人體無害的材料，故選用粉末冶金材料。 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 14 摩擦襯塊磨損特性的計算 摩擦襯塊的磨損受溫度、摩擦力、滑磨速度。 軒逸 轎車的前輪制動器的比能量耗散率為： ? ?22121 14am V Ve tA? ??? （ 54） 2w Fd p?? （ 55） 式中 , am 為汽車總質(zhì)量（ kg）； δ 為汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)； 1V 、 2V 為制動初速度和終速度（ m/ s）； j為制動減速度（ 2/ms）； t為制動時間（ s）； 1A 為前制動器襯塊的摩擦面積（ 2mm ）； β 為制動力分配系數(shù)。 式中， uM 為單個制動器的制動力矩； R 為制動襯塊平均半徑 mR ； A 為單個前輪制動器的襯塊摩擦面積。 制動鉗 制動鉗由球墨鑄鐵 QT40018制造，做成整體的，其外緣留有開口，以便不必拆下制動器便可檢查或更換制動塊?；钊射撝圃?，為了提高耐磨損性能，活塞的工作表面要進行鍍鉻處理。制動塊背板由鋼板制成。 摩擦襯塊選用減少污染和對人體無害的粉末冶金材料。另外，制動器在工作過程中會因為摩擦襯塊的磨損而加大，因此制動器必須設(shè)有間隙調(diào)整機構(gòu)。 6 制動驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇與設(shè)計計算 制動驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇 液壓式驅(qū)動機構(gòu)： 優(yōu)點： ，因為液壓系統(tǒng)內(nèi)系統(tǒng)內(nèi)壓力相等，左右輪制動同時進行； 、后輪，因為前、后輪分泵可以做出不同直徑； ； ； 缺點： a 當(dāng)管路一處泄漏，則系統(tǒng)失效； b 低溫油液變濃，高溫則汽化； c 不可長時間制動。 圖 51 a) 一軸對一軸（Ⅱ）型 。但這種型式后制動回路失效，則一旦前輪抱死即極易喪失轉(zhuǎn)彎能力。因此該方案適用于主銷偏移距為負值的汽車上，以改善汽車穩(wěn)定性。 制動輪缸直徑 制動輪缸對制動蹄 (塊 )施加的作用力 F與輪缸直徑 wd 和制動輪缸中的液壓 p的關(guān)系為： 武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計） 18 ? ? ? (61) 制動管路液壓在制動時一般不超過 10 12MPa，對盤式制動器可更高。 制動主缸工作容積 24m m mV d s?? (62) 一般 , ? ? ? 取 mmsd? 則 2 2 3 3 33 0 3 0 1 0 c m 2 1 . 2 c m44m m mV d s?? ?? ? ? ? ? ? 制動踏板力與踏板行程 制動踏板力 PF 可用下式驗算： 2 1 1 14PmpF d p ki? ?? (63) 式中： md ? 制動主缸活塞直徑 , 30md mm? ； p ? 制動管路的液壓 , 10 ap MP? ； p