【正文】 本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)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(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)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(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)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(kù)進(jìn)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(yǔ)言流暢，書(shū)寫(xiě)字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫(xiě) 2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 從制動(dòng)器的功用及設(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。 在設(shè)計(jì)計(jì)算部分，確定盤(pán)式制動(dòng)器主要參數(shù)，計(jì)算了制動(dòng)系的主要參數(shù)和制動(dòng)效能的校核，設(shè)計(jì)計(jì)算盤(pán)式制動(dòng)器相關(guān)零件以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。眾多的汽車工程師在改進(jìn)汽車制動(dòng)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(dòng)器結(jié)構(gòu)形式，如磁粉制動(dòng)器、 濕式多盤(pán)制動(dòng)器 、電力液壓制動(dòng)臂型盤(pán)式制動(dòng)器、濕式盤(pán)式彈簧制動(dòng)器、車輪制動(dòng)器等。 汽車盤(pán)式制動(dòng)器在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用情況：盤(pán)式制動(dòng)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(pán)式制動(dòng)器 ， 重型車使用的是氣壓盤(pán)式制動(dòng)器 。 20xx年 ， 國(guó)外裝配盤(pán)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(guò)另一個(gè)有齒的裝置與輪轂連接 ， 這種帶齒的制動(dòng)盤(pán) 20xx年初已批量生產(chǎn) ，武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 2 裝在新開(kāi)發(fā)的 CF系列汽車上 ； 德國(guó) BPW還與 Konrr公司合作 ,研制出新的 ” 、 ” 盤(pán)式制動(dòng)器 ， 該盤(pán)式制動(dòng)器重量減輕 8~10kg。 汽車盤(pán)式制動(dòng)器發(fā)展的趨勢(shì)：對(duì)于汽車每一個(gè)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(pán)式制動(dòng)器在國(guó)內(nèi)得到快速的推廣和應(yīng)用 ， 開(kāi)發(fā)應(yīng)用盤(pán)式制動(dòng)器是現(xiàn)代汽車的發(fā)展趨勢(shì)之一 。 駐車制動(dòng)裝置用于使汽車可靠而無(wú)時(shí)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(dòng)裝置也不是每車必備的。 自動(dòng)制動(dòng)裝置用于當(dāng)掛車與牽引汽車連接的制動(dòng)管路滲漏或斷開(kāi)時(shí)，能使掛車自動(dòng)制動(dòng)。利用車輪制動(dòng)器時(shí)，絕大部分駐車制動(dòng)器用來(lái)制動(dòng)兩個(gè)后輪，有些前輪驅(qū)動(dòng)的車輛裝有前輪駐車制動(dòng)器。用液壓傳遞操縱力時(shí)還應(yīng)有制動(dòng)主缸、制動(dòng)輪缸以及管路；用氣壓操縱時(shí)還應(yīng)有空氣壓縮機(jī)、氣路管道、儲(chǔ)氣罐、控制閥和制動(dòng)器室。重型載貨汽車由于采用氣壓制動(dòng)，故多對(duì)后輪制動(dòng)器另設(shè)武漢理工大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 4 獨(dú)立的由氣壓控制而以強(qiáng)力彈簧作為制動(dòng)力源的應(yīng)急兼駐車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，也不再設(shè)置中央制動(dòng)器。各項(xiàng)性能指標(biāo)除應(yīng)滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的規(guī)定和國(guó)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(duì)象所在國(guó)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(dòng)和駐車制動(dòng)兩套制動(dòng)裝置，且它們的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng) 是各自獨(dú)立的，而行車制動(dòng)裝置的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的管路，當(dāng)其中一套失效時(shí)，另一套應(yīng)保證汽車制動(dòng)效能不低于正常值的 30％；駐車制動(dòng)裝置應(yīng)采用工作可靠的機(jī)械式制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。此時(shí)，制動(dòng)器的摩擦系數(shù)會(huì)急劇減小，使制動(dòng)效能迅速下降而發(fā)生所謂的熱衰退現(xiàn)象。制動(dòng)器摩擦表面浸水后，會(huì)因水的潤(rùn)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(jìn)入而采用封閉制動(dòng)器的措施。汽車前、后輪制動(dòng)器的制動(dòng)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(dòng)器的制動(dòng)力矩應(yīng)相同。制動(dòng)手柄行程應(yīng)不大于 160mm～ 200mm。 (8)作用滯后的時(shí)間要盡可能短，包括從制動(dòng)踏板開(kāi)始動(dòng)作至達(dá)到給定制動(dòng)效能水平所需的時(shí)間 (制動(dòng)滯后時(shí)間 )和從放開(kāi)踏板至完全解除制動(dòng)的時(shí)間 (解除制動(dòng)滯后時(shí)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(kāi)發(fā)的高技術(shù)制動(dòng)系統(tǒng)。它不但可以較大地減少制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間，縮短制動(dòng)距離，提高牽引車和掛車的制動(dòng)協(xié)調(diào)性，還能使制動(dòng)力分配更為合理；后者 (即制動(dòng)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(shí)地對(duì)制動(dòng)踏板施加足夠大的力時(shí)，該系統(tǒng)能自動(dòng)地加以識(shí)別并觸發(fā)電磁閥。在部分轎車上已開(kāi)始裝用這種系統(tǒng)。 2 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式及選擇 制動(dòng)器的種類 汽車制動(dòng)器按其在汽車上的位置分為車輪制動(dòng)器和中央制動(dòng)器。內(nèi) 張型鼓式制動(dòng)疊的摩擦元件是一對(duì)帶有圓弧形摩擦蹄片的制動(dòng)蹄，后者則安裝在制動(dòng)底板上，而制動(dòng)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(duì)車輪制動(dòng)器）或變速器、分動(dòng)器殼或與其相固定的支架上（對(duì)中央制動(dòng)器），其旋轉(zhuǎn)的摩擦元件為制動(dòng)鼓。在汽車制動(dòng)系中，帶式制動(dòng)器曾僅用作一些汽車的中央制動(dòng)器，但現(xiàn)代汽車已很少采用。盤(pán)式制動(dòng)器常用作轎車的車輪制動(dòng)器，也可用作各種汽車的中央制動(dòng)器。 鉗盤(pán)式制動(dòng)器的固定摩擦元件是兩塊帶有摩擦襯塊的制動(dòng)塊，后者裝在以螺栓固定于轉(zhuǎn)向節(jié)或橋殼上的制動(dòng)鉗體中。因此這種盤(pán)式制動(dòng)器又稱為點(diǎn)盤(pán)式制動(dòng)器。其工作原理如摩擦離合器，故又稱為離合器式制動(dòng)器。當(dāng)壓力油液進(jìn)入兩個(gè)油缸活塞外腔時(shí)，推動(dòng)兩個(gè)活塞向內(nèi)將位于制動(dòng)盤(pán)兩側(cè)的制動(dòng)塊總成壓緊到制動(dòng)盤(pán)上，從而將車輪制動(dòng)。其浮動(dòng)方式有兩種，一種是制動(dòng)鉗體可作平行滑動(dòng)；另一種是制動(dòng)鉗體可繞一支承銷擺動(dòng) (見(jiàn)圖 23)。對(duì)擺動(dòng)鉗式盤(pán)式制動(dòng)器來(lái)說(shuō)，鉗體不是滑動(dòng)而是在與制動(dòng)盤(pán)垂直的平面內(nèi)擺動(dòng)。 圖 23 浮動(dòng)鉗式盤(pán)式制動(dòng)器工作原理圖 (a)滑動(dòng)鉗式盤(pán)式制動(dòng)器 (b)擺動(dòng)鉗式盤(pán)式制動(dòng)器 1— 制動(dòng)盤(pán) 。 5— 活塞 。 浮動(dòng)鉗式盤(pán)式制動(dòng)器只在制動(dòng)盤(pán)的一側(cè)裝油缸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，易于布置，結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，可以將制動(dòng)器進(jìn)一步移近輪轂，同一組制動(dòng)塊可兼用于行車和駐車制動(dòng)。 與鼓式制動(dòng)器相比，盤(pán)式制動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)有： 1)熱穩(wěn)定性較好。 3)制動(dòng)穩(wěn)定性好。 6)盤(pán)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(jiǎn)單，維修保養(yǎng)容易。 10)能方便地實(shí)現(xiàn)制動(dòng)器磨損報(bào)警，以便及時(shí)更換摩擦襯塊。 其它參數(shù)的確定： ① 輪滾動(dòng)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(guò)來(lái)為 16*=。2L ， 2L 空載時(shí) , 39。39。gh , gh 空載時(shí)， 39。 下面求空載時(shí) 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(dòng)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(dòng)強(qiáng)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(dòng)強(qiáng)度和附著系數(shù)利用率也不同。 可求得其最大總制動(dòng)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(jì)） 12 而車輪有效半徑 er =311mm，故前軸最大制動(dòng)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(gè)前輪制動(dòng)器應(yīng)有的最大制動(dòng)力矩： 1 m a x11 2 6 4 5 . 3 1 3 2 2 . 622fT T N M N M? ? ? ? （ 414） 制動(dòng)器因數(shù) 對(duì)于鉗盤(pán)式制動(dòng)器，設(shè)兩側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)的壓緊力均為 P，則制動(dòng)盤(pán)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(pán)與制動(dòng)襯塊間的摩擦系數(shù)，于是鉗盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)器因數(shù)為 BF=2f =2 =。 制動(dòng)盤(pán)厚度 h 制動(dòng)盤(pán)厚度 h對(duì)制動(dòng)盤(pán)質(zhì)量和工作時(shí)的溫升有影響，為使質(zhì)量小些，制動(dòng)盤(pán)不宜取得很大，為了減少溫升，制動(dòng)盤(pán)厚度又不宜取得過(guò)小，制動(dòng)盤(pán)可以作成實(shí)心的，或者為了散熱通風(fēng)需要在制動(dòng)盤(pán)中間鑄出通風(fēng)孔道，而我設(shè)計(jì)的 軒逸 轎車前盤(pán)式制動(dòng)器采用的便是通風(fēng)盤(pán)式，而通風(fēng)式制動(dòng)盤(pán)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(jì)） 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(shí)，應(yīng)盡量采用減少污染和對(duì)人體無(wú)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(jì)） 14 摩擦襯塊磨損特性的計(jì)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(dòng)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(dòng)初速度和終速度（ m/ s）； j為制動(dòng)減速度（ 2/ms）； t為制動(dòng)時(shí)間（ s）； 1A 為前制動(dòng)器襯塊的摩擦面積（ 2mm ）； β 為制動(dòng)力分配系數(shù)。 式中， uM 為單個(gè)制動(dòng)器的制動(dòng)力矩； R 為制動(dòng)襯塊平均半徑 mR ； A 為單個(gè)前輪制動(dòng)器的襯塊摩擦面積。 制動(dòng)鉗 制動(dòng)鉗由球墨鑄鐵 QT40018制造，做成整體的，其外緣留有開(kāi)口，以便不必拆下制動(dòng)器便可檢查或更換制動(dòng)塊?；钊射撝圃?，為了提高耐磨損性能，活塞的工作表面要進(jìn)行鍍鉻處理。制動(dòng)塊背板由鋼板制成。 摩擦襯塊選用減少污染和對(duì)人體無(wú)害的粉末冶金材料。另外，制動(dòng)器在工作過(guò)程中會(huì)因?yàn)槟Σ烈r塊的磨損而加大，因此制動(dòng)器必須設(shè)有間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)。 6 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇 液壓式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)： 優(yōu)點(diǎn)： ，因?yàn)橐簤合到y(tǒng)內(nèi)系統(tǒng)內(nèi)壓力相等，左右輪制動(dòng)同時(shí)進(jìn)行； 、后輪，因?yàn)榍啊⒑筝喎直每梢宰龀霾煌睆剑? ； ； 缺點(diǎn)： 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(zhǎng)時(shí)間制動(dòng)。 圖 51 a) 一軸對(duì)一軸（Ⅱ）型 。但這種型式后制動(dòng)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(fù)值的汽車上，以改善汽車穩(wěn)定性。 制動(dòng)輪缸直徑 制動(dòng)輪缸對(duì)制動(dòng)蹄 (塊 )施加的作用力 F與輪缸直徑 wd 和制動(dòng)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(jì)） 18 ? ? ? (61) 制動(dòng)管路液壓在制動(dòng)時(shí)一般不超過(guò) 10 12MPa，對(duì)盤(pán)式制動(dòng)器可更高。 制動(dòng)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(dòng)踏板力與踏板行程 制動(dòng)踏板力 PF 可用下式驗(yàn)算： 2 1 1 14PmpF d p ki? ?? (63) 式中： md ? 制動(dòng)主缸活塞直徑 , 30md mm? ； p ? 制動(dòng)管路的液壓 , 10 ap MP? ； p