【正文】 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。 12,AA為前 后制動(dòng)器摩擦襯片面積。 在緊急制動(dòng)到 02?v 時(shí)，并可近似地認(rèn)為 1?? ，則有 ?1211 221 tAvme a? 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 44 頁 第 20 頁 )1(221 2212 ??? tAvme a （ 42） 把各參數(shù)值代入上式得 sj vvt ???? 221211 / mmWtAvme a ????? ??? ? 222212 /)( )1(221 mmWtA vme a ?????? ???? ? 盤式制動(dòng)器的比能量耗散率以不大于 2/W mm 為宜 ， 比能量耗散率過高會(huì)引起襯片（襯塊）的急劇磨損， 而且 還可能引起制動(dòng)盤產(chǎn)生龜裂。 汽車的制動(dòng)過程是將其機(jī)械能 (動(dòng)能、勢(shì)能 )的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷纳⒌倪^程。本次設(shè)計(jì)使用半金屬摩擦材料，其 摩擦系數(shù)優(yōu)于石棉材料。為使質(zhì)量不致太大，制動(dòng)盤厚度 應(yīng)取得適當(dāng)小些；為了降低制動(dòng)盤工作時(shí)的溫升，制動(dòng)盤厚度又不宜過小。 制動(dòng)器所能產(chǎn)生的制動(dòng)力矩，受車輪的計(jì)算力矩所制約，即 eff rFT 11 ? ； eff rFT 22 ? 式中：1fF——前軸制動(dòng)器的制動(dòng)力， ?11 Nf FF ?； 2fF——后軸制動(dòng)器的制動(dòng)力， ?22 Nf FF ?； 1NF——作用于前軸車輪上的地面法向反力； 2NF——作用于后軸車輪上的地面法向反力； er ——車輪有效半徑?？汕蟮茫? 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 44 頁 第 15 頁 g022 )( hL GLFB ?? ???? （ 317） g022 )(q hL L ?????? （ 318） g22 )( hL Lo ??? ??? （ 319） 令 ?? ，求得 ? ? NFB ???? ???? NFF BB 1 3 9 4 45 8 ????? ? ? ? ? ? NFF BB 9 4 ?????? ? ? ? )( 02 2 ??? ????? ghL Lq ?? ? ? ? )(2 2 ???????? ghL Lo ??? 當(dāng) ? 0? 時(shí)：可能得到的最大總制動(dòng)力取決于后輪剛剛首先抱死的條件，即22 ?FFB ? 。 為了防止賽車的前輪失去轉(zhuǎn)向能力和后輪產(chǎn)生側(cè)滑，希望在制動(dòng)過程中，在即將出現(xiàn)車輪抱死但尚無任何車輪抱死時(shí)的制動(dòng)減速度，為該車可能產(chǎn)生的最高減速度。 由式（ 310）中消去 φ 可得 ???????? ???????? ????121222f 2h421fgfgg FGLFGLhLhGF （ 311） 目前大多數(shù)兩軸汽車前后制動(dòng)器制動(dòng)力的比值為一定值，并已前端制動(dòng)器制動(dòng)力1fF 與汽車總的制動(dòng)器制動(dòng)力 fF 之比來表明分配的比例，稱為汽車制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)β，即 211f1ffff FFFFF ???? （ 312） 又由于在附著條件所限定的范圍內(nèi)，地面制動(dòng)力在數(shù)值上等于相應(yīng)的制動(dòng)周緣力，因此β又可通稱為制動(dòng)力分配系 同步附著系數(shù) 由式（ 312）可得 ????112ffFF （ 313） 上式是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)且斜率為 (1? )/? 的直線，是汽車實(shí)際 前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配線，簡(jiǎn)稱 ? 線。 圖 制動(dòng)時(shí)的汽車受力圖 根據(jù) 圖 中 給出的賽車制動(dòng)時(shí)的整車受力情況，并對(duì)后軸車輪的接地點(diǎn)取力矩，得平 衡式為 gdtduGLLZ hm21 ?? 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 44 頁 第 11 頁對(duì)前軸車輪的接地點(diǎn)取力矩，得平衡式為 ghdtduGLLZ m12 ?? 式中： 1Z ——汽車制動(dòng)時(shí)水平地面對(duì)前軸車輪的法向反力， N ； 2Z ——汽車制動(dòng)時(shí)水平地面對(duì)后軸車輪的法向反力， N ； L ——汽車軸距， mm； 1L ——汽車質(zhì)心離前軸距離， mm； 2L ——汽車質(zhì)心離后軸距離， mm； gh ——汽車質(zhì)心高度， mm； G ——汽車所受重力， N ； m ——汽車質(zhì)量 kg； dtdu ——汽車制動(dòng)減速度， 2/ms 。當(dāng)加大踏板力以加大 fT ， fF 和 BF 均隨之增大。 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 44 頁 第 9 頁第三章 制動(dòng)器主要參數(shù)及其選擇 盤式制動(dòng)器設(shè)計(jì)的一般流程為：根據(jù)所給數(shù)據(jù)，設(shè)計(jì)要求，依據(jù)大賽要求確定出的整車總布置參數(shù)。四輪轎車在制動(dòng)過程中，由于慣性的作用，前輪的負(fù)荷通常占汽車全部負(fù)荷的 70%～ 80%，因此前輪制動(dòng)力要比后輪大。因此，散熱對(duì) 制動(dòng)系統(tǒng) 是十分重要的。 襯塊與制動(dòng)盤之間的間隙?。?～ ）， 縮短了油缸活 塞的操作時(shí)間，并使制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的力傳動(dòng)比有增大的可能。 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 44 頁 第 7 頁 較 好， 因?yàn)?制動(dòng)塊對(duì) 制動(dòng) 盤的單位壓力高，易于將 附著的 水?dāng)D出， 加上 離心力作用及襯塊對(duì)盤的擦拭作用，出水后只需經(jīng)一 到 二次制動(dòng) ，制動(dòng)器 即能恢復(fù)正常。這樣就要求制動(dòng)摩擦襯塊應(yīng)預(yù)先做成楔形的 (摩擦表面對(duì)背面的傾斜角為 6176。這種型式也稱為對(duì)置活塞式或浮動(dòng)活塞式固定鉗式盤式制動(dòng)器。 全盤式制動(dòng)器的固定摩擦元件和旋轉(zhuǎn)元件均為圓盤形，制動(dòng)時(shí)各盤摩擦表面全部接觸。鼓式制動(dòng)器按蹄的類型分為： 圖 鼓式制動(dòng)器簡(jiǎn)圖 （ a）領(lǐng)從蹄式（用凸輪張開）；（ b）領(lǐng)從蹄式（用制動(dòng)輪缸張開）；（ c）雙領(lǐng)蹄式（非雙向，平衡式）；（ d）雙向雙領(lǐng)蹄式；（ e）單向增力式；（ f）雙向增力式 盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)介 按摩擦副中的固定摩擦元件的結(jié)構(gòu)來分，盤式制動(dòng)器 可分為鉗盤式和全盤式 制動(dòng)器 兩大類。 。 ，安裝在賽車簧上部分上的制動(dòng)系統(tǒng)的任何部分都不可以低于車架或者單體殼的下表面。制動(dòng)系統(tǒng)必須作用于所有四個(gè)車輪上，并且通過單一的控制機(jī)構(gòu)控制。主要使用玻璃纖維、芳香族聚酰纖維或其它纖維（碳、陶瓷等）作為加固材料。 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 44 頁 第 2 頁 制動(dòng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 目前，在一般車輛上主要還是采用盤式和鼓式制動(dòng)器的組合形式。 制動(dòng)系統(tǒng)的基本概念 使行駛中的汽車減速甚至停車，使下坡行駛的汽車的速度保持穩(wěn)定，以及使已停駛的汽車保持不動(dòng)，這些作用統(tǒng)稱為制動(dòng)；汽車上裝設(shè)的一系列專門裝置，以便駕駛員能根據(jù)道路和交通等情況，借以使外界（主要是路面）在汽車某些部分（主要是車輪）施加一定的力，對(duì)汽車進(jìn)行一定程度的制動(dòng)，這種可控制的對(duì)汽車進(jìn)行制動(dòng)的外力稱為制動(dòng)力；這樣的一系列專門 裝置即稱為制動(dòng)系。 附錄 三維模型 ............................................................................................................. 41 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 共 44 頁 第 1 頁第一章 緒論 前言 由美國(guó)車輛工程師學(xué)會(huì)于 1979 年開辦的 FSAE（ Formula SAE）國(guó)際學(xué)生方程式賽車，在國(guó)際上被視為是 “學(xué)界的 F1 方程式賽車 ”。在選定了 基本結(jié)構(gòu)后本論文對(duì)制動(dòng)器展開了以下設(shè)計(jì)。學(xué)校可以公布論文（設(shè)計(jì)）的全部或部分內(nèi)容。 制動(dòng)系總體方案設(shè)計(jì)與分析 制動(dòng)系和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式及選擇 制動(dòng)系的主要參數(shù)及其選擇 專題部分： 制動(dòng)器和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 主要零件的強(qiáng)度、剛度分析 主要 零、部件的 CAD 圖設(shè)計(jì) 賽車三圍造型和實(shí)物模擬 二、圖紙內(nèi)容 總裝配圖 1 張 部件裝配圖 1 張 主要零件圖若干張 指導(dǎo)教師簽字： 安徽工業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）說明書 I 畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）原創(chuàng)性聲明 本人所呈交的畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 是我在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。 ：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 最后，根據(jù)設(shè)計(jì)與計(jì)算用 AUTOCAD 繪制出了該賽車制動(dòng)器的裝配圖和制動(dòng)鉗體、制動(dòng)盤等零件圖，并用 UG 對(duì)其進(jìn)行了三維建模。靜態(tài)項(xiàng)目包括制造成本報(bào)告、營(yíng)銷報(bào)告和技術(shù)設(shè)計(jì)報(bào)告；動(dòng)態(tài)項(xiàng)目包括直線加速、 8 字環(huán)繞、高速避障、耐久賽和燃油經(jīng)濟(jì)性測(cè)試。由于本次設(shè)計(jì) FSAE 賽車主要是針對(duì)競(jìng)賽，所以僅進(jìn)行行車制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 摩擦材料現(xiàn)在更大程度的向有機(jī)材料類型轉(zhuǎn)變，這對(duì)盤式制動(dòng)器的發(fā)展來說是一個(gè)契機(jī)，可以使得氣壓盤式制動(dòng)器在更高的溫度下運(yùn)行，而鼓式制動(dòng)器材料是不能承受這樣的溫度的。但一些企業(yè)和地方根據(jù)本身的特點(diǎn)，也在研究新型摩擦材料，比 如由河北工業(yè)大學(xué)所承擔(dān)的科研項(xiàng)目 “替代石棉制品汽車制動(dòng)摩擦片的研制 ”中，采用當(dāng)?shù)氐暮Ｅ菔w維來研制摩擦材料取得初步成功；西安交大與廣東省東方劍麻集團(tuán)有限公司聯(lián)合研制采用劍麻作為增強(qiáng)纖維也初步取得成功，據(jù)報(bào)道該制動(dòng)器的摩擦系數(shù)、磨損率、硬度、沖擊韌性等各項(xiàng)性能均達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、具有摩擦系數(shù)平穩(wěn)、熱恢復(fù)性能好、剎車噪音小、使用壽命長(zhǎng)、低成本等優(yōu)點(diǎn)。 ，其兩個(gè)車輪可以使用單個(gè)制動(dòng)器制動(dòng)。 的主要參數(shù)及其選擇。一般摩擦式制動(dòng)器按旋轉(zhuǎn)元件的形狀分為鼓式和盤式兩大類。制動(dòng)塊的摩擦襯塊與制動(dòng)盤的接觸面積 很小，在盤上所占的中心角一般僅約 30176。但這種制動(dòng)器的散熱性能較差，故多為油冷式，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 。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 圖 )。 圖 浮動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器工作原理圖 (a)滑動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器 (b)擺動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器 1—制動(dòng)盤 ； 2—制動(dòng)鉗體 ； 3—制動(dòng)塊總成 ； 4—帶磨損警報(bào)裝置的制動(dòng)塊總成 ； 5—活塞 ； 6—制動(dòng)鉗支架 ； 7—導(dǎo)向銷 浮動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器只在制動(dòng)盤的一側(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)。 。 盤式制動(dòng)器的缺點(diǎn) （封閉的多片全盤式制動(dòng)器除外）。解決好散熱問題，對(duì)提高汽車的制動(dòng)性能也就起了事倍功半的作用。 根據(jù)制動(dòng)盤的不同，盤式制動(dòng)器還可分為普通盤式和通風(fēng)盤式。 在這里先給出該 FSAE 賽車的整車參數(shù)： 賽車軸距： 1650mm 質(zhì)心高度： 310mm 賽車高度： 1170mm 賽車長(zhǎng)度： 2136mm 質(zhì)心到前軸的距離： 質(zhì)心到后軸的距離： 輪胎半徑： 244mm 輪胎型號(hào) :180/530R13 總質(zhì)量 (含人 )： 345kg 賽車前軸載荷： 賽車后軸載荷： 制動(dòng)力 與制動(dòng)力 分配系數(shù) 賽車 制動(dòng)時(shí)，如果忽略路面對(duì)車輪的滾動(dòng)阻力矩和汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力矩，則任一角速度 0＞? 的車輪，其力矩平衡方程為 0?? eBf rFT (31) 式中： fT —制動(dòng)器對(duì)車輪作用的制動(dòng)力矩，即制動(dòng)器的摩擦力矩，其方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反， N此后制動(dòng)力矩 fT 即表現(xiàn)為靜摩擦力矩，而 eff rTF /? 即成為與 BF 相平衡以阻止車輪再旋轉(zhuǎn)的周緣