【正文】 通過盤式制動(dòng)器裝配圖的審閱，拆畫零件圖。通過這三項(xiàng)計(jì)算校核，可以判定制動(dòng)襯塊的磨損特性符合設(shè)計(jì)要求 . 結(jié)論 33 結(jié)論 汽車的制動(dòng)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(dòng)器的作用半徑計(jì)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(huì)加速制動(dòng)襯片 (襯塊 )的磨損 [12]，而且可能引起制動(dòng)鼓或盤的龜裂 [13]。此時(shí)由于在短時(shí)間內(nèi)熱量來不及逸散到大氣中，致使制動(dòng)器溫度升高。 圖 35 制動(dòng)鉗支架建模造型圖 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 盤式制動(dòng)器總成裝配圖 圖 36 盤式制動(dòng)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(dòng)盤、制動(dòng)鉗、制動(dòng)襯塊、制動(dòng)鉗支架、放氣螺釘及導(dǎo)向銷等零件體按照盤式制動(dòng)器總成的相對(duì)位置關(guān)系進(jìn)行裝配，最終得到的盤式制動(dòng)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(dòng)盤的厚度與摩擦襯塊的 厚度之和以及必要的運(yùn)動(dòng)間隙。 R2/R1≈，符合設(shè)計(jì)要求。 制動(dòng)襯塊 制動(dòng)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(dòng)盤厚度取為 20~50mm，采用較多的是 20~30mm。拆畫零件圖時(shí)要確定表達(dá)方案，補(bǔ)全零件的局部結(jié)構(gòu)形狀并標(biāo)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(shí)，汽車可能得到的最大總 制動(dòng)力取決于后輪剛剛抱死的條件，即 FB2=Fθ2。f1*re 從計(jì)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(dòng)器所承受的制動(dòng)力和制動(dòng)力矩就越大。 2）當(dāng)汽車在較差路面行駛 即當(dāng) θ〈 θ0時(shí)，汽車可能得到的最大總制動(dòng)力取決于前 剛剛首先抱死的條件，即 FB1=Fθ1。 為保證汽車制動(dòng)時(shí)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(jì)委員會(huì) (ECE) 的制動(dòng)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(dòng) (前、后車輪同時(shí)抱死 )時(shí)，其制動(dòng)減速度為 du/dt=qg= 0? g，即 q= 0? ， q 為制動(dòng)強(qiáng)度。圖中 ? 線與 I 曲線交于 B 點(diǎn)，可求出 B 點(diǎn)處的附著系數(shù) ? = 0? ,則稱? 線與 I 曲線交點(diǎn)處的附著系數(shù) 0? 為 同步附著系數(shù) 。 令 dudt =qg ,q 稱為制動(dòng)強(qiáng)度。 （ 2）制動(dòng)器總成的三維造型建模 應(yīng)用 CATIA 軟件對(duì)盤式制動(dòng)器總成進(jìn)行零件建模，最后得到的三維模型應(yīng)該真實(shí)地表達(dá)盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)，以便三維建模對(duì)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(jì) 6 1——緊固螺栓 2——折疊防護(hù)套 3——制動(dòng)鉗體 4——密封圈 5——活塞 6——輪缸防塵罩 7——內(nèi)制動(dòng)塊 8——外制動(dòng)塊 9——制動(dòng)鉗支架 10——制動(dòng)塊卡簧 11——放氣螺栓帽 12——放氣螺栓 13——制動(dòng)鉗導(dǎo)向銷 圖 13 前輪浮鉗盤式制動(dòng)器總成圖 浮鉗盤式制動(dòng)器的工作原理 如圖 13 所示，對(duì)于單缸浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器，其工作原理如下：踩下制動(dòng)踏板時(shí)，由制動(dòng)主缸來的液壓油進(jìn)入制動(dòng)鉗輪缸內(nèi)，活塞 5 在液壓作用下將制動(dòng)塊 7 壓在制動(dòng)盤 (位于兩制動(dòng)塊之間，圖中未示出 )上。 浮動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗體是浮動(dòng)的 [1]。 （ 3） 在制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)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(dòng)器中，摩擦副的旋轉(zhuǎn)元件及固定元件均為圓形盤，制動(dòng)時(shí)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(dòng)和擺動(dòng)之分，其中滑動(dòng)應(yīng)用的較多。盤式制動(dòng)器正在逐步取代鼓式制動(dòng)器而成為主流的制動(dòng)器結(jié)構(gòu)，所以改進(jìn)其結(jié)構(gòu)，優(yōu)化其設(shè)計(jì)有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。 汽車是現(xiàn)代交通工具中用得最多、最普遍、也是運(yùn)用得最方便的交通工燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 具。 目前在我國，盤式制動(dòng)器由于其優(yōu)良的制動(dòng)效能和制動(dòng)恒定性能正在各類汽車工具上廣泛使用。 本設(shè)計(jì)主要針對(duì)輕型客車前制動(dòng)器設(shè)計(jì)，首先計(jì)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(jìn)行三維建模。 參 考 資 料 《制動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)修理訓(xùn)練》 (美 ) 湯姆森學(xué)習(xí)公司編 機(jī)械工業(yè)出版社 2021 《汽車制動(dòng)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(dòng)系的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算》劉惟信編著 清華大學(xué)出版社 2021 《汽車制動(dòng)理論與設(shè)計(jì)》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(jì)方法，完成開題報(bào)告； 完成外文翻譯 計(jì)算結(jié)構(gòu)參數(shù)、繪制總成草圖 完成總成圖；準(zhǔn)備中期檢查； 繪制零件圖。但由于為了提高其制動(dòng)效能而必須加制動(dòng)增力系統(tǒng)，使其造價(jià)較高，故低端車 一般還是使用前盤后鼓式。汽車制動(dòng)系統(tǒng)是汽車行駛的一個(gè)重要主動(dòng)安全系統(tǒng)，其性能的好壞對(duì)汽車的行駛安全有著重要影響。由于制動(dòng)盤對(duì)摩擦襯塊無增力作用，摩擦襯塊工作面積僅為制動(dòng)盤面積的14%左右，盤式制動(dòng)器具有良好的熱穩(wěn)定性；同時(shí)盤式制動(dòng)器兼有優(yōu)良的水穩(wěn)定性，制動(dòng)襯塊對(duì)制動(dòng)盤的高壓力作用和擦拭效果，使得盤式制動(dòng)器出水后僅需一兩次制動(dòng)即能恢復(fù)正常，這明顯優(yōu)于鼓式制動(dòng)器，后者需經(jīng)十余次 圖 11 盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖 制動(dòng)過程中制動(dòng)力矩增長較和緩，保證了高的制動(dòng)穩(wěn)定性；此外盤式制動(dòng)器的摩擦襯塊比鼓式制動(dòng)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(diǎn)：除活塞和制動(dòng)塊外無其他滑動(dòng)件，易于保證制動(dòng)鉗的剛度；結(jié)構(gòu)及制造工藝與一般鼓式制動(dòng)器相差不多，容易實(shí)現(xiàn)從鼓式制動(dòng)器到盤式制動(dòng)器的改革；能很好地適應(yīng)多回路制動(dòng)系的要求。左右 )。鼓式制動(dòng)器則需經(jīng)十余次制動(dòng)方能恢復(fù)。 （ 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。該種制動(dòng)器設(shè)用于工程車輛。制動(dòng)鉗支架 9 固定在轉(zhuǎn)向節(jié)上，制動(dòng)鉗體 3 通過緊固螺栓 1 和制動(dòng)鉗導(dǎo)向銷 13 聯(lián)接，導(dǎo)向銷可以插入制動(dòng)鉗支架的孔中作動(dòng)配合，從而保證制動(dòng)鉗體可以沿導(dǎo)向銷作軸向滑動(dòng)。 浮鉗盤式制器示意圖： 2. 制動(dòng)鉗體 塊 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 1——活塞 2——制動(dòng)鉗體 3——活塞密封圈 圖 14 制動(dòng)間隙調(diào)整時(shí)活塞密封圈工作情況 本文研究內(nèi)容 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，這項(xiàng)工作是諸多工作的集成體，比如計(jì)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(shí)產(chǎn)生的慣性力偶矩以及汽車的滾動(dòng)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(shí)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(dòng)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(biāo)的曲線，即為理想的前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)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(dòng)時(shí)總是后輪先抱死，這時(shí)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(dòng)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(diǎn) [5]。f1*re 以上式中（下同） FB FB2──汽車前、后軸車輪的地面制動(dòng)力； FB──汽車總的地面制動(dòng)力 Fθ Fθ2──前、后軸車輪附著力； q──制動(dòng)強(qiáng)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(dòng)器制動(dòng)力（又稱制動(dòng)周緣力） F180。若取 θ=，則 制動(dòng)力 FB可以寫為 110()B GLF L H g???? ?? （ 223） 制動(dòng)強(qiáng)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(dòng)器的制動(dòng)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(dòng)力 FB可以寫為 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 220()B GLF L H g???? ?? 制動(dòng)強(qiáng)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(dòng)器的制動(dòng)力 FB1為 1 1 1 2()Bf G L q H gF F F L? ??? ? ? F180。 對(duì)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(dòng)到后軸車輪和前軸車輪先后抱死滑移，前、后軸的車輪制動(dòng)器所能產(chǎn)生的最大制動(dòng)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(duì)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(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性出發(fā)，來確定各軸的最大制動(dòng)力矩。第二，繪制盤式制動(dòng)器的二維裝配圖。 制動(dòng)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(jì)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(jì)中選用球墨鑄鐵作為制動(dòng)鉗的制造材料。 表 34 制動(dòng)鉗支架主要參數(shù) 第 3章 盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 25 參數(shù) 代號(hào) 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(dòng)鉗支架是連接轉(zhuǎn)向系和制動(dòng)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(dòng)鉗、制動(dòng)盤以及轉(zhuǎn)向節(jié)等部件的制約。但試驗(yàn)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(gè)前輪制動(dòng)器和單個(gè)后輪制動(dòng)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(dòng)初速度與終速度， m／ s ；計(jì)算時(shí)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(jì) 28 j——制動(dòng)減速度， m／ s2，計(jì)算時(shí)取 j=0． 6g； t——制動(dòng)時(shí)間， s； Al， A2——前、后制動(dòng)器襯塊的摩擦面積； ? ——制動(dòng)力分配系數(shù)。 以 av =30km/h（ ）， ? 取滿載時(shí)的值 ? = 來計(jì)算， t? =15℃ ，則 ?221 aa vmL ? =1620***}])2/()2/[