【正文】 應(yīng)用 CATIA 軟件進(jìn)行三維建模，設(shè)計(jì)盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)的同時(shí)，既考慮了制動(dòng)器的工作狀況，也考慮了制造工藝的合理性。K)； ch——與制動(dòng)盤(pán)相連的受熱金屬件的比熱容； t? ——制動(dòng)盤(pán)的溫升 (一次由 av =30km／ h 到完全停車(chē)的強(qiáng)烈制動(dòng) ,溫升不應(yīng)超過(guò) 15℃ )； L1——滿載汽車(chē)制動(dòng)時(shí)由動(dòng)能轉(zhuǎn)變的熱能，因制動(dòng)過(guò)程迅速，可以認(rèn)為制后制動(dòng)器，即 第 4章 盤(pán)式制動(dòng)器的校核計(jì)算 29 ?221 aa vmL ? （ 47） )1(222 ??? aa vmL （ 48） 式中： ma——滿載汽車(chē)總質(zhì)量； va——汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的初速度，可取 maxaa vv ? ； ? ——汽車(chē)制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)。 第 4章 盤(pán)式制動(dòng)器的校核計(jì)算 27 第 4 章 盤(pán)式制動(dòng)器的校核計(jì)算 摩擦襯塊的磨損特性計(jì)算 摩擦襯塊的磨損，與摩擦副的材質(zhì)、表面加工情況、溫度、壓力以及相對(duì)滑磨速度 等多種因素有關(guān)，因此在理論上要精確計(jì)算磨損性能是困難的。 圖 33 制動(dòng)襯塊建模造型圖 制動(dòng)鉗 為確保汽車(chē)良好的制動(dòng)性，對(duì)制動(dòng)鉗的性能要求不斷提高，現(xiàn)代汽車(chē)制動(dòng)技術(shù)要求制動(dòng)鉗應(yīng)具有 耐高溫、制動(dòng)平穩(wěn)高效、強(qiáng)度剛度足夠、輕量化以及良好密封等性能特點(diǎn)?？傎|(zhì)量大于 2t 的汽車(chē)應(yīng)取上限。 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 第 3 章 盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)和步驟 在盤(pán)式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)過(guò)程中，一般分為三個(gè)步驟：第一，查閱相關(guān)資料，參照已有實(shí)物。f1*re 2）當(dāng) θ〈 θ0 時(shí)，汽車(chē)可能得到的最大總制動(dòng)力取決于前輪剛剛首先抱死的條件，即 FB1=Fθ1。f1=F180。 如何選擇同步附著系數(shù) 0? ，是采用恒定前后制動(dòng)力分配比的汽車(chē)制動(dòng)系設(shè)計(jì)中的一個(gè)較重要的問(wèn)題。 顯然，最后一種情況的附著條件利用得最好。但解除制動(dòng)時(shí)，矩形密封圈 3 所能將活塞 1 推回的距離同摩擦片磨損之前是相同的，即摩擦片與制動(dòng)盤(pán)之間的間隙仍保持標(biāo)準(zhǔn)值，故矩形密封圈 3 除起到密封作用外，還兼起到活塞回位和自動(dòng)調(diào)整間隙的作用。 這種制動(dòng)器可以獲得較大的制動(dòng)力，但是散熱性能較差，多采用油冷散熱方式，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 （ 2） 水穩(wěn)定性好，制動(dòng)塊對(duì)盤(pán)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(duì)盤(pán)的擦拭作用，出水后只需經(jīng)一，二次制動(dòng)即能恢復(fù)正常。 ① 定鉗盤(pán)式制動(dòng)器：這種制動(dòng)器中的制動(dòng)鉗固定不動(dòng)，制動(dòng)盤(pán)與車(chē)輪相聯(lián)并在制動(dòng)鉗體開(kāi)口槽中旋轉(zhuǎn)。 研究目的及意義 汽車(chē)的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)涉及到許多領(lǐng)域，其獨(dú)有的安全性、經(jīng)濟(jì)性、舒適性等眾多指標(biāo)，也對(duì)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。 2．完成總裝圖、部分零件圖，總圖量大于 張 A0； 3．翻譯相關(guān)的外文資料不少于 3 000 漢字； 4．編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)不少于 2 萬(wàn)字。隨著我國(guó)公路交通條件的改善，高等級(jí)公路的發(fā)展 , 車(chē)輛性能和車(chē)速的不斷提高 ,人們出行也更加追求快捷與舒適乘車(chē)方式。另外，本次設(shè)計(jì)經(jīng)歷可以培養(yǎng)我的工程意識(shí)、實(shí)踐能力、設(shè)計(jì)能力及嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度，這才是我學(xué)習(xí)成長(zhǎng)過(guò)程中的寶貴財(cái)富。由于這種制動(dòng)器散熱條件較差，其應(yīng)用遠(yuǎn)沒(méi)有浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器廣泛。 （ 4） 因?yàn)橐r塊工作表面小，所以磨損快，使用壽命低，需用高材質(zhì)的襯塊。同時(shí)，制動(dòng)鉗體 3 在油液壓力作用下向右移動(dòng)，將制 動(dòng)塊 8 也推靠在制動(dòng)盤(pán)上，使汽車(chē)車(chē)輪制動(dòng)。 若在附著系數(shù)為 θ 的路面上制動(dòng)，前、后均抱死， 這時(shí)汽車(chē)總的地面制動(dòng)力為 第 2章 制動(dòng)系的主要參數(shù)及其選擇 11 12B B BF F F?? （ 23） 前、后車(chē)輪中的附著力為 12F F F? ? ??? （ 24） 根據(jù)文獻(xiàn) []前后車(chē)輪的附著力為 1 2()GF L q H gL? ??? （ 25） 2 1()GF L q H gL? ??? （ 26） 對(duì)于大多數(shù)兩軸汽車(chē)，前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的比值為一定值，并以前制動(dòng)器制動(dòng)力 Ff1 與汽車(chē)總的制動(dòng)器制動(dòng)力 Ff 之比來(lái)表明分配的比例，稱(chēng)為汽車(chē)制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)，用 β表示，即 112fff f fFFF F F? ?? ? （ 27） 此時(shí)， BFF?? ?G? （ 28） 111 ZFF Bf ??? （ 29） 222 ZFF Bf ??? （ 210） 式中： FB1， FB2 ──前、后車(chē)輪的地面制動(dòng)力； Ff1， Ff2 ──前、后車(chē)輪的制動(dòng)器制動(dòng)力 ； Fθ1， Fθ2 ──前、后車(chē)輪的附著力； β──制動(dòng)力分配系數(shù) 由（ 21）、（ 22）、（ 25）～（ 27）式可得前后軸車(chē)輪的利用附著系數(shù)為 11ZFBf?? = )qh(LLβqg?21 （ 211） r? =)qh(LLβ)q(ZFgB???122 1 1 （ 212） 則前后軸的附著效率為 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 /Lhβ /LLqE gfff ?? ??? 2 （ 213）/Lhβ)( /LLqE grr r?? ???? 1 1 （ 214） 式中： f? ， r? ──前、后車(chē)輪的利用附著系數(shù)； fE ， rE ──前后軸的附著效率。而在其他附著系數(shù) ? 的路面上制動(dòng)時(shí)，達(dá)到前輪或后輪即將抱死時(shí)的制動(dòng)強(qiáng)度 q? ，這表明只有在 ? = 0? 的路面上，地面的附著條件才得到充分利用。 綜上所述，這款輕型客車(chē)的同步附著系數(shù) 0? 選取 。 空載的情況 1）當(dāng) θ=θ0 時(shí)，有： FB1=Fθ1， FB2=Fθ2，故 FB=Gθ=magθ q=θ=； ε =q/φ=1 FB1=Fθ1=G(L2+qhg)θ/L Ff1=FB1 F180。f1=F180。本設(shè)計(jì)中制動(dòng)盤(pán)厚度 h選取 24mm。制動(dòng)襯塊的工作面積決定制動(dòng)力矩的大小，汽車(chē)設(shè)計(jì)教材在確定盤(pán)式制動(dòng)器襯塊工作面積 A 時(shí)，根據(jù)制動(dòng)襯塊單位面積占有的汽車(chē)質(zhì)量，推薦在 范圍內(nèi)選用。 本章小結(jié) 本章完成了盤(pán)式制動(dòng)器的零件造型設(shè)計(jì)、加工材料選擇以及盤(pán)式制動(dòng)器總成裝配圖生成等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。這個(gè)結(jié)果符合要求。盤(pán)式制動(dòng)器作為應(yīng)用最為廣泛且最有前景的制動(dòng)器結(jié)構(gòu) ,其性能優(yōu)良與否直接影響其汽車(chē)制動(dòng)性能的好壞，因此熟知其傳統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，不斷優(yōu)化其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，改善其性能將是汽車(chē)制動(dòng)系設(shè)計(jì)師們不斷致力追求 的目標(biāo)。通過(guò)對(duì)裝配圖的閱讀，部件之間的聯(lián)接裝配關(guān)系一目了然，這是盤(pán)式制動(dòng)器設(shè)計(jì)的總依據(jù)。 盤(pán)式制動(dòng)器制動(dòng)力矩的校核 盤(pán)式制動(dòng)器的計(jì)算用簡(jiǎn)圖如圖 41 所示， [13]今假設(shè)襯塊的摩擦表面與制動(dòng)盤(pán)接觸良好，且各處的單位壓力分布均勻，則盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩為 fNRTf 2? （ 49） 式中 f ——摩擦系數(shù)； 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 R——作用半徑； N——單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)的壓力； 41 盤(pán)式制動(dòng)器的計(jì)算簡(jiǎn)圖 對(duì)于常見(jiàn)的扇形摩擦襯塊，如果其徑向尺寸不大，取 R 為平均半徑 mR 或有效半徑 eR 已足夠精確。在制動(dòng)強(qiáng)度很大的緊急制動(dòng)過(guò)程中，制動(dòng)器幾乎承擔(dān)了耗散汽車(chē)全部動(dòng)力的任務(wù)。 表 33 制動(dòng)鉗主要參數(shù) 參數(shù) 代號(hào) 數(shù)值 單位 制動(dòng)器油缸直徑 D 52 mm 鉗口寬度 B 64 mm 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 導(dǎo)向銷(xiāo)直徑 D0 10 mm 排氣螺栓直徑 D1 6 mm 通風(fēng)孔面積 S 8 cm2 油管直徑 D2 10 mm 制動(dòng)鉗的相關(guān)尺寸確定主要取決于制動(dòng)器總成的裝配要求。 圖 32 制動(dòng)盤(pán)建模造型圖 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 表 31 制動(dòng)盤(pán)主要參數(shù) 參數(shù) 代號(hào) 數(shù)值 單位 制動(dòng)盤(pán)直徑 D0 280 mm 制動(dòng)盤(pán)厚度 h 24 mm 通風(fēng)孔厚度 t 8 mm 制動(dòng)盤(pán)內(nèi)徑 d 130 mm 制動(dòng)盤(pán)帽高 h0 50 mm 制動(dòng)盤(pán)禮帽直徑 D1 150 mm 在 CATIA 軟件中，對(duì)制動(dòng)盤(pán)進(jìn)行三維建模，得到的效果如圖 32 所示。第三，閱讀裝配圖并拆畫(huà)零件圖。f1=F180。f1──單個(gè)前輪制動(dòng)器制動(dòng)力矩。首先，所選的 0? 應(yīng)使得在常用路面上，附著系數(shù)利用率較高。 第 2章 制動(dòng)系的主要參數(shù)及其選擇 13 圖 22 輕型客車(chē)的 I 曲線 同步附著系數(shù)的確定及計(jì)算 ????112ffFF （ 218） 上式在圖 22 中是一條通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)且斜率為 (1? )/? 的直線，它是具有制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)為 ? 的汽車(chē)的實(shí)際前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配線，簡(jiǎn)稱(chēng) ? 線。 （ 1）相關(guān)參數(shù)的設(shè)計(jì)計(jì)算 首先根據(jù) ECE 制動(dòng)相關(guān)規(guī)定，擬合出利用附著系數(shù)隨制動(dòng)強(qiáng)度變化的曲線，選出最優(yōu)的制動(dòng)力分配系數(shù)；由公式可算出同步附著系數(shù)，同步附著系數(shù)表征了地面附著條件可以得到充分利用時(shí)的路面附著系數(shù)；最大制動(dòng)力和最大制動(dòng)力矩是表征汽車(chē)制動(dòng)效能和穩(wěn)定性的重要參數(shù)，根據(jù)同步附著系數(shù)分情況計(jì)算得到；制動(dòng) 效率可以評(píng)價(jià)制動(dòng)系相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)的合理性，因此有必要進(jìn)行擬合。這種結(jié)構(gòu)制動(dòng)鉗剛度好，僅有活塞和制動(dòng)襯塊滑動(dòng)；但需要布置兩個(gè)油缸，使得其結(jié)構(gòu)較復(fù)雜且尺寸較大，液壓缸和活塞的配合精度要求較高，這影響了制造成本，另外，制動(dòng)產(chǎn)生的熱經(jīng)鉗體上的油路傳給制動(dòng)油液，易使其溫度過(guò)高而產(chǎn)生氣 泡，從而影響制動(dòng)效果。 （ 4） 易于構(gòu)成雙回路制動(dòng)系，使系統(tǒng)有較高的可靠性和安全性。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(xiāo)擺動(dòng)。其性能的好壞對(duì)汽車(chē)的行駛安全有 著重要影響，如果此系統(tǒng)不能正常工作，車(chē)上的駕駛員和乘客將會(huì)受到車(chē)禍的傷害。 答辯 全套 配套 CAD、 CATIA 圖紙，請(qǐng)聯(lián)系 qq:137579196 指導(dǎo)教師： 某某某 職稱(chēng)：副教授 2021 年 12 月 13 日 系級(jí)教學(xué)單位審批： 年 月 日 摘要 I 摘要 本文首先對(duì)汽車(chē)制動(dòng)器原理和對(duì)各種各樣的制動(dòng)器進(jìn)行分析 ,詳細(xì)地闡述了各類(lèi)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu) ,工作原理和優(yōu)缺點(diǎn) .再根據(jù)輕型客車(chē)的車(chē)型和結(jié)構(gòu)選擇了適合的方案 .根據(jù)市場(chǎng)上同系列車(chē)型的車(chē)大多數(shù)是滑鉗盤(pán)式制動(dòng)器 ,而且滑動(dòng)鉗式盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 ,性能居中 ,設(shè)計(jì)規(guī)范 ,所以我選擇滑動(dòng)鉗式盤(pán)式制動(dòng)器 .本文探討的是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的滑動(dòng)鉗式盤(pán)式制動(dòng)器 ,對(duì)這種制動(dòng)器的制動(dòng)力 ,制動(dòng)力分配系數(shù) ,制動(dòng)器因數(shù)等進(jìn)行計(jì)算 .對(duì)制動(dòng)器的主要零件如制動(dòng)盤(pán)、制動(dòng)鉗、支架、摩擦襯片、活塞等進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)計(jì)算 ,從而比較設(shè)計(jì)出一種比較精確的制動(dòng)器 .本文所采用的 設(shè)計(jì)計(jì)算公式均來(lái)自參考資料。汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程實(shí)際上是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換過(guò)程，它把汽車(chē)行駛時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱能。 鑒于公路條件的不斷改善，車(chē)輛性能尤其是車(chē)速的不斷提高，這對(duì)汽車(chē)的制動(dòng)安全性提出了更高的要求。在使用過(guò)程中，摩擦襯塊逐漸磨損到各處殘存厚度均勻 (一般約為 l mm)后即應(yīng)更換。 盤(pán)式制動(dòng)器的主要缺點(diǎn)： （ 1） 難以完全防止塵污和銹蝕（封閉的多片全盤(pán)式制動(dòng)器除外）。制動(dòng)盤(pán)內(nèi)外側(cè)的制動(dòng)襯塊 7 和 8 卡在制動(dòng)鉗支架上，允許軸向滑動(dòng)但不準(zhǔn)上下竄動(dòng) [6]。另外，在以下的分析中還忽略了制動(dòng)時(shí)車(chē)輪邊滾動(dòng)邊滑動(dòng)的情況，并且附著系數(shù)為定值 θ。 β線 I（滿載） I（空載） 燕山大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 (3)當(dāng) ? = 0? ，制動(dòng)時(shí)汽車(chē)前、后輪同時(shí)抱死，是一種穩(wěn)定工況，但也失去轉(zhuǎn)向能力。 根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，空滿載的同步附著系數(shù) 0?? 和 0? 應(yīng)在下列范圍內(nèi)：轎車(chē)：～ ；輕型客車(chē)、輕型貨車(chē)： ～ ；大型客車(chē)及中重型貨車(chē)： ～。f1=FB1/2 T180。在 θ〈 θ0 的良好路面上，相應(yīng)的極限制動(dòng)強(qiáng)度 q〈 θ，所以所需的后軸和前軸的最大制動(dòng)力矩為 2 m a x 1() ef G L q H g rT L ??? （ 230） 1 m a x 2 m a x1ffTT??? ?