【正文】 應用 CATIA 軟件進行三維建模，設計盤式制動器結(jié)構(gòu)的同時，既考慮了制動器的工作狀況，也考慮了制造工藝的合理性。K)； ch——與制動盤相連的受熱金屬件的比熱容； t? ——制動盤的溫升 (一次由 av =30km／ h 到完全停車的強烈制動 ,溫升不應超過 15℃ )； L1——滿載汽車制動時由動能轉(zhuǎn)變的熱能，因制動過程迅速，可以認為制后制動器，即 第 4章 盤式制動器的校核計算 29 ?221 aa vmL ? （ 47） )1(222 ??? aa vmL （ 48） 式中： ma——滿載汽車總質(zhì)量； va——汽車制動時的初速度，可取 maxaa vv ? ； ? ——汽車制動器制動力分配系數(shù)。 第 4章 盤式制動器的校核計算 27 第 4 章 盤式制動器的校核計算 摩擦襯塊的磨損特性計算 摩擦襯塊的磨損，與摩擦副的材質(zhì)、表面加工情況、溫度、壓力以及相對滑磨速度 等多種因素有關(guān)，因此在理論上要精確計算磨損性能是困難的。 圖 33 制動襯塊建模造型圖 制動鉗 為確保汽車良好的制動性，對制動鉗的性能要求不斷提高，現(xiàn)代汽車制動技術(shù)要求制動鉗應具有 耐高溫、制動平穩(wěn)高效、強度剛度足夠、輕量化以及良好密封等性能特點?？傎|(zhì)量大于 2t 的汽車應取上限。 燕山大學畢業(yè)設計 20 第 3 章 盤式制動器的結(jié)構(gòu)設計 盤式制動器結(jié)構(gòu)設計的任務和步驟 在盤式制動器的設計過程中，一般分為三個步驟：第一，查閱相關(guān)資料，參照已有實物。f1*re 2）當 θ〈 θ0 時，汽車可能得到的最大總制動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力分配比的汽車制動系設計中的一個較重要的問題。 顯然，最后一種情況的附著條件利用得最好。但解除制動時，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，即摩擦片與制動盤之間的間隙仍保持標準值，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調(diào)整間隙的作用。 這種制動器可以獲得較大的制動力，但是散熱性能較差，多采用油冷散熱方式，結(jié)構(gòu)較復雜。 （ 2） 水穩(wěn)定性好，制動塊對盤的單位壓力高，易于將水擠出，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正常。 ① 定鉗盤式制動器：這種制動器中的制動鉗固定不動，制動盤與車輪相聯(lián)并在制動鉗體開口槽中旋轉(zhuǎn)。 研究目的及意義 汽車的設計與生產(chǎn)涉及到許多領(lǐng)域，其獨有的安全性、經(jīng)濟性、舒適性等眾多指標，也對設計提出了更高的要求。 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．編寫設計說明書不少于 2 萬字。隨著我國公路交通條件的改善，高等級公路的發(fā)展 , 車輛性能和車速的不斷提高 ,人們出行也更加追求快捷與舒適乘車方式。另外，本次設計經(jīng)歷可以培養(yǎng)我的工程意識、實踐能力、設計能力及嚴謹態(tài)度，這才是我學習成長過程中的寶貴財富。由于這種制動器散熱條件較差，其應用遠沒有浮鉗盤式制動器廣泛。 （ 4） 因為襯塊工作表面小，所以磨損快，使用壽命低，需用高材質(zhì)的襯塊。同時，制動鉗體 3 在油液壓力作用下向右移動，將制 動塊 8 也推靠在制動盤上，使汽車車輪制動。 若在附著系數(shù)為 θ 的路面上制動，前、后均抱死， 這時汽車總的地面制動力為 第 2章 制動系的主要參數(shù)及其選擇 11 12B B BF F F?? （ 23） 前、后車輪中的附著力為 12F F F? ? ??? （ 24） 根據(jù)文獻 []前后車輪的附著力為 1 2()GF L q H gL? ??? （ 25） 2 1()GF L q H gL? ??? （ 26） 對于大多數(shù)兩軸汽車，前、后制動器制動力的比值為一定值，并以前制動器制動力 Ff1 與汽車總的制動器制動力 Ff 之比來表明分配的比例，稱為汽車制動器制動力分配系數(shù)，用 β表示，即 112fff f fFFF F F? ?? ? （ 27） 此時， BFF?? ?G? （ 28） 111 ZFF Bf ??? （ 29） 222 ZFF Bf ??? （ 210） 式中： FB1， FB2 ──前、后車輪的地面制動力； Ff1， Ff2 ──前、后車輪的制動器制動力 ； Fθ1， Fθ2 ──前、后車輪的附著力； β──制動力分配系數(shù) 由（ 21）、（ 22）、（ 25）～（ 27）式可得前后軸車輪的利用附著系數(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 燕山大學畢業(yè)設計 12 /Lhβ /LLqE gfff ?? ??? 2 （ 213）/Lhβ)( /LLqE grr r?? ???? 1 1 （ 214） 式中： f? ， r? ──前、后車輪的利用附著系數(shù)； fE ， rE ──前后軸的附著效率。而在其他附著系數(shù) ? 的路面上制動時，達到前輪或后輪即將抱死時的制動強度 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，這款輕型客車的同步附著系數(shù) 0? 選取 。 空載的情況 1）當 θ=θ0 時，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。本設計中制動盤厚度 h選取 24mm。制動襯塊的工作面積決定制動力矩的大小，汽車設計教材在確定盤式制動器襯塊工作面積 A 時，根據(jù)制動襯塊單位面積占有的汽車質(zhì)量，推薦在 范圍內(nèi)選用。 本章小結(jié) 本章完成了盤式制動器的零件造型設計、加工材料選擇以及盤式制動器總成裝配圖生成等結(jié)構(gòu)設計工作。這個結(jié)果符合要求。盤式制動器作為應用最為廣泛且最有前景的制動器結(jié)構(gòu) ,其性能優(yōu)良與否直接影響其汽車制動性能的好壞，因此熟知其傳統(tǒng)設計思路，不斷優(yōu)化其結(jié)構(gòu)設計，改善其性能將是汽車制動系設計師們不斷致力追求 的目標。通過對裝配圖的閱讀，部件之間的聯(lián)接裝配關(guān)系一目了然，這是盤式制動器設計的總依據(jù)。 盤式制動器制動力矩的校核 盤式制動器的計算用簡圖如圖 41 所示， [13]今假設襯塊的摩擦表面與制動盤接觸良好，且各處的單位壓力分布均勻，則盤式制動器的制動力矩為 fNRTf 2? （ 49） 式中 f ——摩擦系數(shù)； 燕山大學畢業(yè)設計 30 R——作用半徑； N——單側(cè)制動塊對制動盤的壓力； 41 盤式制動器的計算簡圖 對于常見的扇形摩擦襯塊，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。在制動強度很大的緊急制動過程中，制動器幾乎承擔了耗散汽車全部動力的任務。 表 33 制動鉗主要參數(shù) 參數(shù) 代號 數(shù)值 單位 制動器油缸直徑 D 52 mm 鉗口寬度 B 64 mm 燕山大學畢業(yè)設計 24 導向銷直徑 D0 10 mm 排氣螺栓直徑 D1 6 mm 通風孔面積 S 8 cm2 油管直徑 D2 10 mm 制動鉗的相關(guān)尺寸確定主要取決于制動器總成的裝配要求。 圖 32 制動盤建模造型圖 燕山大學畢業(yè)設計 22 表 31 制動盤主要參數(shù) 參數(shù) 代號 數(shù)值 單位 制動盤直徑 D0 280 mm 制動盤厚度 h 24 mm 通風孔厚度 t 8 mm 制動盤內(nèi)徑 d 130 mm 制動盤帽高 h0 50 mm 制動盤禮帽直徑 D1 150 mm 在 CATIA 軟件中，對制動盤進行三維建模，得到的效果如圖 32 所示。第三，閱讀裝配圖并拆畫零件圖。f1=F180。f1──單個前輪制動器制動力矩。首先，所選的 0? 應使得在常用路面上，附著系數(shù)利用率較高。 第 2章 制動系的主要參數(shù)及其選擇 13 圖 22 輕型客車的 I 曲線 同步附著系數(shù)的確定及計算 ????112ffFF （ 218） 上式在圖 22 中是一條通過坐標原點且斜率為 (1? )/? 的直線，它是具有制動器制動力分配系數(shù)為 ? 的汽車的實際前、后制動器制動力分配線，簡稱 ? 線。 （ 1）相關(guān)參數(shù)的設計計算 首先根據(jù) ECE 制動相關(guān)規(guī)定，擬合出利用附著系數(shù)隨制動強度變化的曲線，選出最優(yōu)的制動力分配系數(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的路面附著系數(shù)；最大制動力和最大制動力矩是表征汽車制動效能和穩(wěn)定性的重要參數(shù)，根據(jù)同步附著系數(shù)分情況計算得到；制動 效率可以評價制動系相關(guān)參數(shù)設計的合理性，因此有必要進行擬合。這種結(jié)構(gòu)制動鉗剛度好，僅有活塞和制動襯塊滑動；但需要布置兩個油缸，使得其結(jié)構(gòu)較復雜且尺寸較大，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，制動產(chǎn)生的熱經(jīng)鉗體上的油路傳給制動油液，易使其溫度過高而產(chǎn)生氣 泡，從而影響制動效果。 （ 4） 易于構(gòu)成雙回路制動系，使系統(tǒng)有較高的可靠性和安全性。其浮動方式有兩種，一種是制動鉗體可作平行滑動；另一種是制動鉗體可繞一支承銷擺動。其性能的好壞對汽車的行駛安全有 著重要影響，如果此系統(tǒng)不能正常工作，車上的駕駛員和乘客將會受到車禍的傷害。 答辯 全套 配套 CAD、 CATIA 圖紙，請聯(lián)系 qq:137579196 指導教師： 某某某 職稱：副教授 2021 年 12 月 13 日 系級教學單位審批： 年 月 日 摘要 I 摘要 本文首先對汽車制動器原理和對各種各樣的制動器進行分析 ,詳細地闡述了各類制動器的結(jié)構(gòu) ,工作原理和優(yōu)缺點 .再根據(jù)輕型客車的車型和結(jié)構(gòu)選擇了適合的方案 .根據(jù)市場上同系列車型的車大多數(shù)是滑鉗盤式制動器 ,而且滑動鉗式盤式制動器結(jié)構(gòu)簡單 ,性能居中 ,設計規(guī)范 ,所以我選擇滑動鉗式盤式制動器 .本文探討的是一種結(jié)構(gòu)簡單的滑動鉗式盤式制動器 ,對這種制動器的制動力 ,制動力分配系數(shù) ,制動器因數(shù)等進行計算 .對制動器的主要零件如制動盤、制動鉗、支架、摩擦襯片、活塞等進行結(jié)構(gòu)設計和設計計算 ,從而比較設計出一種比較精確的制動器 .本文所采用的 設計計算公式均來自參考資料。汽車制動過程實際上是一個能量轉(zhuǎn)換過程，它把汽車行駛時產(chǎn)生的動能轉(zhuǎn)換為熱能。 鑒于公路條件的不斷改善，車輛性能尤其是車速的不斷提高，這對汽車的制動安全性提出了更高的要求。在使用過程中，摩擦襯塊逐漸磨損到各處殘存厚度均勻 (一般約為 l mm)后即應更換。 盤式制動器的主要缺點： （ 1） 難以完全防止塵污和銹蝕（封閉的多片全盤式制動器除外）。制動盤內(nèi)外側(cè)的制動襯塊 7 和 8 卡在制動鉗支架上，允許軸向滑動但不準上下竄動 [6]。另外，在以下的分析中還忽略了制動時車輪邊滾動邊滑動的情況，并且附著系數(shù)為定值 θ。 β線 I（滿載） I（空載） 燕山大學畢業(yè)設計 14 (3)當 ? = 0? ，制動時汽車前、后輪同時抱死，是一種穩(wěn)定工況，但也失去轉(zhuǎn)向能力。 根據(jù)設計經(jīng)驗，空滿載的同步附著系數(shù) 0?? 和 0? 應在下列范圍內(nèi)：轎車：～ ；輕型客車、輕型貨車： ～ ；大型客車及中重型貨車： ～。f1=FB1/2 T180。在 θ〈 θ0 的良好路面上，相應的極限制動強度 q〈 θ，所以所需的后軸和前軸的最大制動力矩為 2 m a x 1() ef G L q H g rT L ??? （ 230） 1 m a x 2 m a x1ffTT??? ?