【正文】 通過盤式制動器裝配圖的審閱，拆畫零件圖。通過這三項計算校核，可以判定制動襯塊的磨損特性符合設(shè)計要求 . 結(jié)論 33 結(jié)論 汽車的制動系統(tǒng)性能優(yōu)良是行車安全、減少交通事故的重要保證。 圖 42 鉗盤式制動器的作用半徑計算用圖 如圖 42 所示，平均半徑為 2 21 RRRm ?? =。比能量耗散率過高，不僅會加速制動襯片 (襯塊 )的磨損 [12]，而且可能引起制動鼓或盤的龜裂 [13]。此時由于在短時間內(nèi)熱量來不及逸散到大氣中，致使制動器溫度升高。 圖 35 制動鉗支架建模造型圖 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 26 盤式制動器總成裝配圖 圖 36 盤式制動器建模造型圖 在 CATIA 裝配環(huán)境中，將先前已經(jīng)建好的制動盤、制動鉗、制動襯塊、制動鉗支架、放氣螺釘及導(dǎo)向銷等零件體按照盤式制動器總成的相對位置關(guān)系進行裝配，最終得到的盤式制動器總成裝配效果圖，如圖 36 所示。鉗口寬度的確定主要考慮制動盤的厚度與摩擦襯塊的 厚度之和以及必要的運動間隙。 R2/R1≈，符合設(shè)計要求。 制動襯塊 制動塊由背板和摩擦襯塊構(gòu)成，兩者直接牢固地壓嵌或鉚接或粘接在一起。通風(fēng)式制動盤厚度取為 20~50mm，采用較多的是 20~30mm。拆畫零件圖時要確定表達方案，補全零件的局部結(jié)構(gòu)形狀并標注零件圖上的尺寸和表面粗糙度，最后要寫明零件的技術(shù)要求。f1=FB1/2= N T180。f1*re 3）當(dāng) θ θ0 時，汽車可能得到的最大總 制動力取決于后輪剛剛抱死的條件，即 FB2=Fθ2。f1*re 從計算結(jié)果可知路面條件越好，車輪與路面間的附著系數(shù)越高 [6]，則前輪制動器所承受的制動力和制動力矩就越大。 2）當(dāng)汽車在較差路面行駛 即當(dāng) θ〈 θ0時，汽車可能得到的最大總制動力取決于前 剛剛首先抱死的條件，即 FB1=Fθ1。 為保證汽車制動時的方向穩(wěn)定性和有足夠的附著系數(shù)利用率，聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會 (ECE) 的制動法規(guī)規(guī)定，在各種載荷情況下，轎車 在≤q≤，其他汽車在 ≤q≤ 的范圍內(nèi)，前輪均應(yīng)能先抱死；在車輪尚未抱死的情況下，在 ≤? ≤ 的范圍內(nèi)，必須滿足 q≥+(? )。具體而言，若主要是在較好的路面上行駛，則選的 0? 值可偏高些，反之可偏低些。分析表明，汽車在同步附著系數(shù) 0? 的路面上制動 (前、后車輪同時抱死 )時，其制動減速度為 du/dt=qg= 0? g，即 q= 0? ， q 為制動強度。圖中 ? 線與 I 曲線交于 B 點，可求出 B 點處的附著系數(shù) ? = 0? ,則稱? 線與 I 曲線交點處的附著系數(shù) 0? 為 同步附著系數(shù) 。 令 dudt =qg ,q 稱為制動強度。 （ 2）制動器總成的三維造型建模 應(yīng)用 CATIA 軟件對盤式制動器總成進行零件建模，最后得到的三維模型應(yīng)該真實地表達盤式制動器的結(jié)構(gòu)，以便三維建模對裝配圖和零件圖的繪制起到指導(dǎo)參照的作用效果。 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 6 1——緊固螺栓 2——折疊防護套 3——制動鉗體 4——密封圈 5——活塞 6——輪缸防塵罩 7——內(nèi)制動塊 8——外制動塊 9——制動鉗支架 10——制動塊卡簧 11——放氣螺栓帽 12——放氣螺栓 13——制動鉗導(dǎo)向銷 圖 13 前輪浮鉗盤式制動器總成圖 浮鉗盤式制動器的工作原理 如圖 13 所示，對于單缸浮動鉗盤式制動器，其工作原理如下：踩下制動踏板時，由制動主缸來的液壓油進入制動鉗輪缸內(nèi)，活塞 5 在液壓作用下將制動塊 7 壓在制動盤 (位于兩制動塊之間，圖中未示出 )上。 浮動鉗式盤式制動器的制動鉗體是浮動的 [1]。 （ 3） 在制動驅(qū)動機構(gòu)中必須裝有助力器。 （ 5） 尺寸小，質(zhì)量小，散熱良好。 （ 2）全盤式 在全盤式制動器中，摩擦副的旋轉(zhuǎn)元件及固定元件均為圓形盤，制動時各盤摩擦表面全部接觸，其作用原理與摩擦式離合器相同。故有滑動和擺動之分，其中滑動應(yīng)用的較多。盤式制動器正在逐步取代鼓式制動器而成為主流的制動器結(jié)構(gòu)，所以改進其結(jié)構(gòu)，優(yōu)化其設(shè)計有著非常重要的現(xiàn)實意義。 汽車是現(xiàn)代交通工具中用得最多、最普遍、也是運用得最方便的交通工燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 2 具。 目前在我國，盤式制動器由于其優(yōu)良的制動效能和制動恒定性能正在各類汽車工具上廣泛使用。 本設(shè)計主要針對輕型客車前制動器設(shè)計，首先計算數(shù)據(jù)，完成二維裝配圖和二維零件圖繪制，然后利用 CATIA 軟件進行三維建模。 參 考 資 料 《制動系統(tǒng)》 齊曉杰 編 化學(xué)工業(yè)出版社 2021 《轉(zhuǎn)向、懸架和制動系統(tǒng)修理訓(xùn)練》 (美 ) 湯姆森學(xué)習(xí)公司編 機械工業(yè)出版社 2021 《汽車制動系統(tǒng)的使用與維修》肖永清、楊忠敏主編 中國電力出版社 2021 《汽車制動系的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計計算》劉惟信編著 清華大學(xué)出版社 2021 《汽車制動理論與設(shè)計》方泳龍 編 國防工業(yè)出版社 2021 周 次 第 1 ～ 4 周 第 5 ～ 8 周 第 9～ 12 周 第 13～ 16 周 第 17～ 18 周 應(yīng) 完 成 的 內(nèi) 容 閱讀參考資料，掌握相關(guān)結(jié)構(gòu)和設(shè)計方法，完成開題報告； 完成外文翻譯 計算結(jié)構(gòu)參數(shù)、繪制總成草圖 完成總成圖；準備中期檢查； 繪制零件圖。但由于為了提高其制動效能而必須加制動增力系統(tǒng)，使其造價較高，故低端車 一般還是使用前盤后鼓式。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。由于制動盤對摩擦襯塊無增力作用，摩擦襯塊工作面積僅為制動盤面積的14%左右，盤式制動器具有良好的熱穩(wěn)定性；同時盤式制動器兼有優(yōu)良的水穩(wěn)定性，制動襯塊對制動盤的高壓力作用和擦拭效果，使得盤式制動器出水后僅需一兩次制動即能恢復(fù)正常，這明顯優(yōu)于鼓式制動器，后者需經(jīng)十余次 圖 11 盤式制動器的結(jié)構(gòu)示意圖 制動過程中制動力矩增長較和緩，保證了高的制動穩(wěn)定性；此外盤式制動器的摩擦襯塊比鼓式制動器的摩擦襯片在磨損后更易更換，結(jié)構(gòu)簡單，維修保養(yǎng)容易。具有下列優(yōu)點：除活塞和制動塊外無其他滑動件，易于保證制動鉗的剛度；結(jié)構(gòu)及制造工藝與一般鼓式制動器相差不多，容易實現(xiàn)從鼓式制動器到盤式制動器的改革；能很好地適應(yīng)多回路制動系的要求。左右 )。鼓式制動器則需經(jīng)十余次制動方能恢復(fù)。 （ 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。該種制動器設(shè)用于工程車輛。制動鉗支架 9 固定在轉(zhuǎn)向節(jié)上，制動鉗體 3 通過緊固螺栓 1 和制動鉗導(dǎo)向銷 13 聯(lián)接，導(dǎo)向銷可以插入制動鉗支架的孔中作動配合，從而保證制動鉗體可以沿導(dǎo)向銷作軸向滑動。 浮鉗盤式制器示意圖： 2. 制動鉗體 塊 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 8 1——活塞 2——制動鉗體 3——活塞密封圈 圖 14 制動間隙調(diào)整時活塞密封圈工作情況 本文研究內(nèi)容 制動器的結(jié)構(gòu)設(shè)計是整個制動系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，這項工作是諸多工作的集成體，比如計算、建模以及繪圖。圖中忽略了空氣阻力、旋轉(zhuǎn)質(zhì)量減速時產(chǎn)生的慣性力偶矩以及汽車的滾動阻 力偶矩。 因此我們不難求得在任何附著系數(shù) θ 的路面上，前、后車輪附著力同時被充分利用的條件為 1 2 1 1f f B BF F F F G?? ? ? ? （ 215） )/()(// 22211 2 gf hLhLFFFF gBBf ?? ???? （ 216） 式中： Ff1， Ff2 ──前、后車輪的地面制動力； 由式（ 215）、（ 216）中消去 θ 得 2 1 122214[ ( 2 ) ]2f f fG H g L G LF L F FH g G H g? ? ? ? （ 217） 將（ 217）繪制成以 Ff1， Ff2為坐標的曲線，即為理想的前、后輪制動器制動力分配曲線，也稱為 I 曲線，如圖 22 所示。 (2)當(dāng) ? 0? ， ? 線位于 I 曲線上方，制動時總是后輪先抱死，這時容易發(fā)生后軸側(cè)滑使汽車失去方向穩(wěn)定性。在汽車總重和質(zhì)心位置已定的條件下， 0? 的數(shù)值就決定了前后制動力的分配比。因此，不可能選一盡善盡美的 0? 值，只有根據(jù)具體條件的不同，而有不同的側(cè)重點 [5]。f1*re 以上式中（下同） FB FB2──汽車前、后軸車輪的地面制動力； FB──汽車總的地面制動力 Fθ Fθ2──前、后軸車輪附著力； q──制動強度； ε──附著系數(shù)利用率； G──汽車所受重力 ； g──重力加速度； Ff Ff2──前、后輪制動器制動力（又稱制動周緣力） F180。若取 θ=，則 制動力 FB可以寫為 110()B GLF L H g???? ?? （ 223） 制動強度 q 可以寫為 110()Lq L H g???? ?? （ 224） 附著系數(shù)利用率可以寫為 110()LL H g? ??? ?? 可得后輪制動器的制動力 FB2 為 2 2 2 1()Bf G L q H gF F F L? ??? ? ? FB1=FBFB2 F180。若取 θ0= 則制動力 FB可以寫為 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 18 220()B GLF L H g???? ?? 制動強度 q 可以寫為 220()Lq L H g???? ?? （ 225） 附著系數(shù)利用率可以寫為 220()LL H g? ??? ?? （ 226） 可以算出前輪制動器的制動力 FB1為 1 1 1 2()Bf G L q H gF F F L? ??? ? ? F180。 對于常遇到的道路條件較差、車速較低因而選取了較小的同步附著系數(shù)θ0值的汽車，為了保證在 θ θ0 的良好路面上能夠制動到后軸車輪和前軸車輪先后抱死滑移，前、后軸的車輪制動器所能產(chǎn)生的最大制動力矩為 1 m a x 21 () efe G L q H g rT Z r L ?? ??? （ 228） 2 m a x 1 m a x1ffTT???? （ 229） 對于常遇到的道路條件較好、車速較高因而選取了較大的同步附著系數(shù)θ0 值的汽車，應(yīng)從保證汽車制動時的穩(wěn)定性出發(fā)，來確定各軸的最大制動力矩。第二，繪制盤式制動器的二維裝配圖。 制動盤結(jié)構(gòu)形狀為禮帽形，其圓柱部分長度取決于布置尺寸。 SQR6468 輕型客車車輪輞直徑D = 14in。汽車設(shè)計教材中推薦摩擦襯塊外半徑 R2與內(nèi)半徑 R1的比值 不大于 。本設(shè)計中選用球墨鑄鐵作為制動鉗的制造材料。 表 34 制動鉗支架主要參數(shù) 第 3章 盤式制動器的結(jié)構(gòu)設(shè)計 25 參數(shù) 代號 數(shù)值 單位 聯(lián)接轉(zhuǎn)向節(jié)孔距 L 212 mm 導(dǎo)向銷孔距 l 198 mm 導(dǎo)向銷孔深 h 40 mm 總長 a 226 mm 總寬 b 70 mm 總高 c 95 mm 制動鉗支架是連接轉(zhuǎn)向系和制動系的關(guān)鍵部件，其結(jié)構(gòu)尺寸以及裝配關(guān)系要受到制動鉗、制動盤以及轉(zhuǎn)向節(jié)等部件的制約。但試驗表明，摩擦表面的溫度、壓力、摩擦系數(shù)和表面狀態(tài)等是影響磨損的重要因素 [10]。 雙軸汽車的單個前輪制動器和單個后輪制動器的比能量耗散率分別為 ??122211 2 )(21 tA vvme a ?? （ 41） )1(2 )(21222212 ?? ??? tA vvme a （ 42） jvvt 21?? （ 43） 式中： ? ——汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)； am ——汽車總質(zhì)量； 1v ， 2v ——汽車制動初速度與終速度， m／ s ；計算時轎車取1001?v km/h()；質(zhì)量 以下的貨車取 1v =80km/h()；總質(zhì)量 3． 5t 以上的貨車取 1v =65km／ h(18m／ s)； 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 28 j——制動減速度， m／ s2，計算時取 j=0． 6g； t——制動時間， s； Al， A2——前、后制動器襯塊的摩擦面積； ? ——制動力分配系數(shù)。 以 av =30km/h（ ）， ? 取滿載時的值 ? = 來計算， t? =15℃ ，則 ?221 aa vmL ? =1620***}])2/()2/[