【正文】 原因是一般無自行增力作用，襯塊摩擦表面壓力分布較鼓式中的襯片更為均勻。圖25 雙向增力式制動器1前制動蹄 2頂桿 3后制動蹄 4輪崗 5支承銷盤式制動器按摩擦副中定位原件的結(jié)構(gòu)不同可分為鉗盤式和全盤式兩大類。因此，它用于少數(shù)輕、中型貨車和轎車上作為前輪制動器。顯然，當(dāng)汽車倒車時這種制動器的兩制動蹄又都變?yōu)閺奶愎仕挚煞Q為雙向領(lǐng)蹄式制動器。所以內(nèi)張型鼓式制動器通常簡稱為鼓式制動器，通常所說的鼓式制動器就是指這種內(nèi)張型鼓式結(jié)構(gòu)。其目的在于：1）培養(yǎng)正確的設(shè)計思想與工作作風(fēng)；2）進一步培養(yǎng)制圖、繪圖的能力；3）學(xué)會分析與評價汽車制動系總成的結(jié)構(gòu)與性能，合理選擇結(jié)構(gòu)方案及其有關(guān)參數(shù)；4）學(xué)會汽車制動器一些主要零部件的設(shè)計與計算方法以及制動系總體布局的一般方法，以畢業(yè)后從事汽車技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)；5）培養(yǎng)獨立分析、解決問題的能力。前者常用的有鑄鐵、鋼、青銅和粉末冶金摩擦材料等，后者有皮革、橡膠、木材和石棉等。制動底板上還裝有液壓制動輪缸，用油管與裝在車架上的液壓制動主缸相連通。制動系分類：①摩擦式制動器。目前廣泛使用的仍為摩擦式制動器。俗稱剎車、閘。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。汽車制動系至少應(yīng)有兩套獨立的制動裝置，即行車制動裝置和駐車制動裝置。也就是由供能裝置、操縱機構(gòu)、傳動機構(gòu)、制動器、調(diào)節(jié)制動力裝置、制動防抱裝置、報警裝置和壓力保護裝置等組成。制動器有摩擦式、液力式和電磁式等幾種。若行車制動失靈時才采用駐車制動。一個以內(nèi)圓面為工作表面的金屬制動鼓固定在車輪輪轂上，隨車輪一同旋轉(zhuǎn)。制動器上所用摩擦材料（制動件）的性能直接影響制動過程，而影響其性能的主要因素為工作溫度和溫升速度。不少學(xué)生在做完畢業(yè)設(shè)計后，感到自己的實踐動手、動筆能力得到鍛煉，增強了即將跨入社會去競爭，去創(chuàng)造的自信心。制動時，利用制動鼓的圓柱內(nèi)表面與制動蹄摩擦片的外表面作為一對摩擦表面在制動鼓上產(chǎn)生摩擦力矩，故又稱為蹄式制動器。增勢作用使領(lǐng)蹄所受的法向反力增大，而減勢作用使從蹄所受的法向反力減小。由于雙向雙領(lǐng)蹄式制動器在汽車前進及倒車時的制動性能不變，因此廣泛應(yīng)用于中、輕型載貨汽車和部分轎車的前后輪，但用作后輪制動器時，則需另設(shè)中央制動用于駐車制動。但由于結(jié)構(gòu)問題使它在制動過程中散熱和排水性能差，容易導(dǎo)致制動效率下降。圖27 浮鉗盤式制動器1制動盤 2制動塊 3摩擦片 4油管 5制動鉗 6制動鉗支架(2)全盤式在全盤制動器中，摩擦副的旋轉(zhuǎn)元件及固定元件均為圓盤形，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。制動塊對盤的單位壓力高，易于將水?dāng)D出，因而浸水后效能降低不多；又由于離心力作用及襯塊對盤的擦拭作用，出水后只需經(jīng)一、二次制動即能恢復(fù)正常。盤式制動器按摩擦副中的固定摩擦元件的結(jié)構(gòu)，分為鉗盤式和全盤式制動器兩大類。鉗盤式制動器按制動鉗的結(jié)構(gòu)型式又可分為以下幾種：（1）固定鉗式盤式制動器 （2）浮動鉗式盤式制動器 （3）擺動鉗式盤式制動器因為滑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。盤式制動的乘用車中，采用前輪通風(fēng)盤式制動是為了更好地散熱，至于后輪采用非通風(fēng)盤式同樣也是成本的原因。對制動盤熱固耦合進行分析。為使質(zhì)量小些，制動盤厚度不宜取得大；為了降低溫度，制動盤厚度又不宜取得過小。若此比值偏大，工作時襯塊的外緣與內(nèi)側(cè)圓周速度相差較多，磨損不均勻，接觸面積減少，最終導(dǎo)致制動力矩變化大。所以在制動器設(shè)計時并非一定要追求高摩擦系數(shù)的材料。隨著道路條件的改善和汽車速度的提高，由于制動時后輪先抱死引起的汽車甩尾甚至掉頭所造成的車禍日益增多。 因為我對此乘用車制動器選用的是鉗盤式制動器，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2fP，那么鉗盤式制動器的制動器因數(shù)為 （34）式中，f—盤與制動襯塊間的摩擦系數(shù)，f=。對于前制動器 所以，對于后制動器 所以，最大制動力矩是在汽車附著質(zhì)量被完全利用的條件下獲得的，這時制動力與地面作用于車輪的發(fā)向力ZZ2成正比。從能量的觀點來說，汽車制動過程即是將汽車的機械能的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷纳⒌倪^程。比能量耗散率有時也稱為單位功負荷，或簡稱能量負荷。由=48215=62236J可知，制動器的熱容量符合溫升核算的要求。mm，符合制動力矩要求。CATIA在造型風(fēng)格、車身及引擎設(shè)計等方面具有獨特的長處，為各種車輛的設(shè)計和制造提供了端對端（end一級方程式賽車、跑車、轎車、卡車、商用車、有軌電車、地鐵列車、高速列車，各種車輛在CATIAScania公司的主要CAD/CAM制動盤一般由珠光體灰鑄鐵制成，其結(jié)構(gòu)形狀有平板形(用于全盤式制動器)和禮帽形(用于鉗盤式制動器)兩種。為了減少傳給制動液的熱量，多將杯形活塞的開口端頂靠制動塊的背板?；钊麘?yīng)能壓住盡量多的制動塊面積，以免襯塊發(fā)生卷角而引起尖叫聲。另一種是編織材料，它是先用長纖維石棉與銅絲或鋅絲的合絲編織成布，再浸以樹脂粘合劑經(jīng)干燥后輥壓制成。～。聲學(xué)于一體的大型通用有限元軟件。對其進行網(wǎng)格劃分，劃分網(wǎng)格后的有限元模型見圖52所示。隨著制動過程的繼續(xù)，溫度變化梯度進一步降低，熱能逐漸向盤體內(nèi)、外徑向方向及散熱筋上傳遞，制動盤的散熱能力增強，制動盤的熱量輸入與熱量散失達到平衡，盤面溫度達到最高為183℃，此時散熱筋板根部溫度約為61℃。 a) 升溫過程中，t=10s b) 最大應(yīng)力時刻，t= c）制動結(jié)束時刻，t=30s d）制動結(jié)束后30s，t=60s圖55 制動開始后幾個典型時刻制動盤應(yīng)力分布云圖 a) 升溫過程中，t=10s b) 最大位移時刻，t= c) 制動結(jié)束時刻，t=30s d）制動結(jié)束后30s，t=60s圖56 制動開始后幾個典型時刻制動盤位移分布云圖從上面分析圖可以看出，不同時刻制動盤的最高應(yīng)力值及出現(xiàn)的位置均有所不同。汽車制動簡單來講使用摩擦將動能轉(zhuǎn)換成熱能，使汽車失去動能而停止下來。它由液壓控制，主要零部件有制動盤、分泵、制動鉗、油管等。盤式制動器的盤上可以開一些小孔，加速通風(fēng)散熱提高制動效率。我在本次盤式制動器的設(shè)計中給予了分塊處理：制動器概述、主要參數(shù)的確定、摩擦材料、摩擦盤、等的設(shè)計和校核、利用三維設(shè)計軟件CATIA對制動器進行了建立模型、利用有限元仿真軟件ANSYS對制動盤熱固耦合進行了分析。重拾學(xué)業(yè)，接受教育，并能最終順利學(xué)業(yè)，這一路上給予我?guī)椭娜颂?，我對他們的感激之情難以言表。他們是我的精神支柱和前進的動力，感謝他們?yōu)槲腋冻龅囊磺?，我將永生難忘!。他不僅傳授知識，而且以高尚的情操、嚴謹?shù)闹螌W(xué)精神和樂觀的人生態(tài)度感染和激勵我奮發(fā)向上，積極進取。在制動盤熱固耦合分析時，由于汽車制動過程是一個涉及摩擦學(xué)、傳熱學(xué)、流場動力學(xué)等多門學(xué)科的問題，本課題只是采用有限元法對其溫度場和應(yīng)力場進行了簡單分析，加之作者水平、精力有限，還有好多問題亟待解決。制動蹄片和輪轂在高溫影響下較為發(fā)生極為復(fù)雜的變形，容易產(chǎn)生衰退和振抖現(xiàn)象，引起制動效率下降。制動盤用合金鋼制造并固定在車輪上，隨車輪轉(zhuǎn)動。如果制動系統(tǒng)經(jīng)常處于高溫狀態(tài)，就會阻礙能量的轉(zhuǎn)換過程，造成制動性能下降。而整個制動過程中制動盤的最大應(yīng)力值為271MPa，出現(xiàn)在制動盤長散熱筋板。制動結(jié)束后，輻射成為熱量散失的主要形式。制動前，制動盤溫度等于環(huán)境溫度，計算制動盤所在的工作環(huán)境溫度確定，這里取工作環(huán)境平均溫度為25℃。其特點如下：1）能實現(xiàn)多場及多場耦合分析2）能實現(xiàn)統(tǒng)一前處理、求解、后處理及多場分析數(shù)據(jù)庫的大型FEA軟件3）具有多物理場優(yōu)化功能的FEA軟件4）較為強大的非線性分析功能5）多種求解器分別適用于不同的問題及不同的硬件配置6）支持異種、異構(gòu)平臺的網(wǎng)絡(luò)浮動，在異種、異構(gòu)平臺上用戶界面統(tǒng)一、數(shù)據(jù)文件全部兼容7）強大的并行計算功能支持分布式并行及共享內(nèi)存式并行8）多種自動網(wǎng)格劃分技術(shù)9）良好的用戶開發(fā)環(huán)境本課題設(shè)計的制動盤為雙摩擦面帶中間散熱筋板的通風(fēng)式制動盤。制動鼓(制動盤)與摩擦襯片(摩擦襯塊)之間在未制動的狀態(tài)下應(yīng)有工作作間隙，以保證制動鼓(制動盤)能自由轉(zhuǎn)動。在100℃～120℃溫度下，它具有較高的摩擦系數(shù)(=)，沖擊強度比模壓材料高4～5倍。許多盤式制動器裝有襯塊磨損達極限時的警報裝置，以便及時更換摩擦襯片?；钊设T鋁合金或鋼制造。為了改善冷卻，有的鉗盤式制動器的制動盤鑄成中間有徑向通風(fēng)槽的雙層盤，可大大增加散熱面積，但盤的整體厚度較大（見圖41）。通過應(yīng)用這些新的設(shè)計工具，如發(fā)動機和車身底盤部門CATIA其卡車年產(chǎn)量超過50，000輛。CATIAendCATIA在制動塊任一單元面積RdR上的摩擦力對制動盤中心的力矩為，式中q為襯塊與制動盤之間的單位面積上的壓力，則單側(cè)制動塊作用于制動盤上的制動力為 （327）單側(cè)襯塊給予制動盤的總摩擦力為 （ 328）得有效半徑為： 令，則有：=105mm因，故。在緊急制動到停車的情況下，v2=0，并可認為=1，故 （321） （322）乘用車的盤式制動器在=100km/h()和j=。此時，由于制動時間很短，實際上熱量還來不及逸散到大氣中就被制動器所吸收，致使制動器溫度升高。在的良好路面上，相應(yīng)的極限制動強度q〈，所以所需的后軸和前軸的最大制動力矩為 （312）