【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 力，降低摩擦襯塊的單位壓力和工作溫度。但是制動(dòng)盤(pán)直徑 D 又受到輪輞直徑的限制。通常，制動(dòng)盤(pán)的直徑 D選擇為輪輞直徑的 70%79%，對(duì)于總質(zhì)量大于 2t 的汽車(chē)應(yīng)取上限。 以 SUV運(yùn)動(dòng)版為例，滿載時(shí)的總質(zhì)量有 1900kg,我對(duì)該車(chē)制動(dòng)器制動(dòng)盤(pán)的直徑選擇為輪輞直徑的 74%，給定的輪胎參數(shù)為： 225/65 R16 ，這就是說(shuō)輪輞直徑為 406mm。那么 : 制動(dòng)盤(pán)直徑 D=d 75%=406 74%=300mm （ ） 式中 d──輪輞直徑， d=16 英寸 =300mm ②制動(dòng)盤(pán)厚度 h 制動(dòng)盤(pán)厚度 h對(duì)制動(dòng)盤(pán)質(zhì)量和工作時(shí)的溫升有影響。為了使質(zhì)量小些，制動(dòng)盤(pán)厚度不易取得很大；為了減小溫升，制動(dòng)盤(pán)厚度又不宜取得過(guò)小。制動(dòng)盤(pán)可以做成實(shí)心的，或者為了散熱通風(fēng)，降低制動(dòng)工作時(shí)的溫升，又可以在制動(dòng)盤(pán)的兩工作面之間鑄出通風(fēng)孔道。一般實(shí)心制動(dòng)盤(pán)厚度可取為 10～ 20mm,具有通風(fēng)孔道的制動(dòng)盤(pán)厚度尺寸一般取20～ 50mm，采用較多的是 20～ 30mm。 作為一 款運(yùn)動(dòng)版 SUV，為了節(jié)省成本，減少加工工序和工作量，我選用實(shí)心的制動(dòng)盤(pán)，厚度為 h=15mm，這種制動(dòng)盤(pán)可以滿足制動(dòng)要求。 16 圖 制動(dòng)盤(pán)尺寸 （ 2）參數(shù)輸入 制動(dòng)盤(pán)尺寸設(shè)計(jì)完成后在 Pro/E 菜單欄中單擊（工具 /參數(shù)），將彈出參數(shù)對(duì)話框，添加參數(shù)，如下圖 圖 制動(dòng)盤(pán)參數(shù) 在 Pro/E 菜單欄中依次單擊 (工具 /關(guān)系 )，將彈出關(guān)系對(duì)話框，添加以下關(guān)系式 17 制動(dòng)盤(pán) PMD=2/3*PD20 PMH=3*Pb PMB=PMH+2/3*Pb PMK=1/3*PMD PDD=PMD2*1/3*Pb PMLK=17 PMLKD=1/4*(PDD+PMK) 其中： PMD 為盤(pán)帽直徑， PD 為盤(pán)直徑， PMH 為盤(pán)帽高 ,Pb為盤(pán)厚， PMB 為去除盤(pán)帽厚，PMK 為盤(pán)帽孔直徑， PDD 為盤(pán)內(nèi)徑， PMLK 為盤(pán)帽螺孔直徑， PMLKD 為盤(pán)帽螺孔位置。（關(guān)系式輸入后如圖所示） 圖 制動(dòng)盤(pán)關(guān)系式 制動(dòng)塊 （ 1）尺寸設(shè)計(jì) 活塞應(yīng)能壓住盡量多的制動(dòng)塊面積，以免 襯塊發(fā)生卷角而引起尖叫聲。 18 圖 制動(dòng)塊 ①摩擦襯塊外半徑 R2 與內(nèi)半徑 R1 推薦摩擦襯塊的外半徑 R2 與內(nèi)半徑 R1的比值不大于 。因?yàn)槿绻戎灯?，工作時(shí)摩擦襯塊外緣與內(nèi)緣的圓周速度相差較大，則其磨損就會(huì)不均勻，接觸面積將減少，最終會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)力矩變化大。 經(jīng)過(guò)計(jì)算參考，選擇 R2=150mm， R1=100mm。 ②摩擦襯塊的工作面積 A 在確定盤(pán)式制動(dòng)器制動(dòng)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 — 。 單片襯塊作用面積 A=（ 80/360） *π *（ 2221RR ?） =87cm2 。 （ ） 制動(dòng)襯塊單位面積占有的汽車(chē)質(zhì)量 m=1900/87/8=，在推薦范圍內(nèi)。 （ 2）參數(shù)輸入 制動(dòng)塊： 在 Pro/E 菜單欄中單擊（工具 /參數(shù)），將彈出參數(shù)對(duì)話框，添加參數(shù)，如下圖 19 圖 制動(dòng)塊參數(shù) 在 Pro/e 菜單欄中依次單擊（工具 /關(guān)系），將彈出關(guān)系對(duì)話框，添加以下關(guān)系式 制動(dòng)塊 MCKJ=80 MCKKJ=60 MCKNR=2/3*(MCKWR10) MCKKD=4 MCKH=2/5*(MCKWRMCKNR10) MCKKW=MCKWR5 其中摩擦塊： MCKJ 為摩擦塊角， MCKKJ 為摩擦塊孔角， MCKNR 為摩擦塊內(nèi)半徑， MCKWR 為摩擦塊內(nèi)半徑， MCKKD 為摩擦塊孔直徑， MCKH 為摩擦塊厚， MCKKW 為摩擦塊孔位置 （關(guān)系式輸入后如圖所示） 20 圖 制動(dòng)塊關(guān)系式 摩 擦片 在 Pro/E 菜單欄中單擊（工具 /參數(shù)），將彈出參數(shù)對(duì)話框，添加參數(shù)，如下圖 圖 摩擦片參數(shù) 在 Pro/E 菜單欄中依次單擊（工具 /關(guān)系），將彈出關(guān)系對(duì)話框，添加以下關(guān)系式 21 摩擦片 MCPNR=2/3*MCPWR MCPH=1/5*(MCPWRMCPNR) MCPDER=MCPWR+10 MCPDEH=1/5*MCPH MCPLKD=4 MCPLK=MCPWR+5 MCPJ=80 MCPKJ=60 摩擦片： MCPNR 為摩擦片內(nèi)半徑， MCPWR 為摩擦片外半徑， MCPH 為摩擦片厚， MCPDER 為摩擦片吊兒半徑， MCPDEH 為去除的摩擦片吊兒厚， MCPLKD 為摩擦片螺孔直徑， MCPLK 為摩擦片螺孔位置， MCPJ 為摩擦片角， MCPKJ 為摩擦片孔角 （關(guān)系式輸入后如圖所示） 圖 摩擦片關(guān)系式 制動(dòng)鉗 制動(dòng)鉗由球墨鑄鐵制造，鑄成一個(gè)整體，其外緣留有開(kāi)口，以便不必拆下制動(dòng)鉗便可以檢查或更換制動(dòng)塊。制動(dòng)鉗體要有高的強(qiáng)度和剛度。在鉗體中加工出制動(dòng)油缸，活塞用鑄鋁合金制成，表面還要進(jìn)行鍍鉻處理。 制動(dòng)器輪鋼直徑的計(jì)算 制動(dòng)輪缸對(duì)制動(dòng)蹄 (塊 )施加的張開(kāi) 力 Fo與輪缸直徑 d和制動(dòng)管路壓力 p的關(guān) 22 系為 )/(40 pFd ?? () 制動(dòng)管路壓力一般不超過(guò) 10— 12MPa，對(duì)盤(pán)式制動(dòng)器可更高。壓力越高，對(duì)管路 (首先是制動(dòng)軟管及管接頭 )的密封性要求越嚴(yán)格，但驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)越緊湊。輪缸直徑 d 應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸系列中選取，詳見(jiàn) GB7524— 87附錄 B 表 B2。油壓選?。?12MPa， 根據(jù) GB752487 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸中選取 ,因此制動(dòng)輪缸直徑取為1wd =40mm， 主要尺寸參照?qǐng)D紙。 圖 制動(dòng)鉗 在 Pro/e 菜單欄中單擊（工具 /參數(shù)），將彈出參數(shù)對(duì)話框，添加參數(shù)，如下圖 23 圖 制動(dòng)鉗參數(shù) 在 Pro/e 菜單欄中依次單擊（工具 /關(guān)系），將彈出關(guān)系對(duì)話框，添加以下關(guān)系式 ZDQNWR=canshu ZDQJ=80 ZDQLKJ=60 ZDQLKD=4 ZDQNR=2/3*(ZDQNWR10) ZDQLKW=ZDQNWR5 ZDQWR=ZDQNWR+20 ZDQNKH= ZDQH=ZDQNKH+40 ZJKR=ZDQNWRZDQNR10 ZJKW=ZDQNR YGG=70 YGNG=YGG10 YGWD=2*ZJKR YGND=YGWD20 YGK=8 其中制動(dòng)鉗： ZDQJ 為制動(dòng)鉗角， ZDQLKJ 為制動(dòng)鉗螺孔角， ZDQLKD 為制動(dòng)鉗螺孔直徑，ZDQNR 為制動(dòng)鉗內(nèi)半徑， ZDQNWR 為制動(dòng)鉗內(nèi)外半徑， ZDQLKW 為制動(dòng)鉗螺孔位置， ZDQWR 為制動(dòng)鉗外半徑， ZDQNKH 為制動(dòng)鉗內(nèi)孔厚， ZJKW 為中間孔外半徑， YGG 為油缸高， YGNG 為油缸內(nèi)高， YGWD 為油缸外直徑， YGND 為油缸內(nèi)直徑， YGK 為油缸孔。 （關(guān)系式輸入 24 后如圖所示） 圖 制動(dòng)鉗關(guān)系式 盤(pán)式制動(dòng)器制動(dòng)鉗的布置可以在車(chē)軸之前也可以在車(chē)軸之后，如果制動(dòng)鉗位于軸前可避免輪胎向鉗內(nèi)甩濺泥水污物；位于軸后則可減小制動(dòng)時(shí)輪轂軸承徑向合力，如下圖所示。 圖 制動(dòng)鉗的位置對(duì)輪轂軸承載荷的影響 25 （ a）制動(dòng)鉗位于車(chē)軸前；（ b）制動(dòng)鉗位于車(chē)軸后 1─車(chē)輪； 2 ─制動(dòng)盤(pán)； 3 ─輪轂 Z ─路面法向反力； FB ─制動(dòng)力； P ─ FB與 Z的合力及相應(yīng)的支撐反力； ,fF ， fF ─制動(dòng)稱(chēng)塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)的摩擦反力及相應(yīng)的支撐反力； Q─輪轂軸承的徑向合力 完成裝配 當(dāng)組成制動(dòng)器的各實(shí)體零件都設(shè)計(jì)好生成了零件實(shí)體文件以后，就可以按照設(shè)計(jì)要求在 Pro/E 的裝配環(huán)境中進(jìn)行裝配（把設(shè)計(jì)好的各零件按照 Pro/E 規(guī)定的約束方式裝配在一起，形成制動(dòng)器部件）。 圖 裝配成形 26 結(jié) 論 畢業(yè)設(shè)計(jì)是我走出校門(mén)前最后一份作業(yè)。經(jīng)過(guò)兩個(gè)多 月的努力，今天終于把盤(pán)式制動(dòng)器設(shè)計(jì)完成了，心情十分高興。 回想這段經(jīng)歷我想幾句古話最能表達(dá)我的心情了： 溫故而知新 : 在過(guò)去的四年里，我完成了本專(zhuān)業(yè)的理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，但是很多知識(shí)只是停留在表面的層次，涉及得不夠深入，設(shè)計(jì)它需要用到整個(gè)專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系，為了順利的完成它，我整體回顧了一遍課本的重要知識(shí)，并且到圖書(shū)館查閱相關(guān)資料，對(duì)整個(gè)汽車(chē)?yán)碚擉w系形成了一個(gè)新的認(rèn)識(shí)，感覺(jué)收獲挺大的。 實(shí)踐出真知 :學(xué)以致用，這是大家所共同期望的。而實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。本次設(shè)計(jì)也是一個(gè)理論聯(lián)系實(shí)際的實(shí)踐。設(shè)計(jì)就是要用來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)， 并最終應(yīng)用到實(shí)際的使用。我想每一個(gè)設(shè)計(jì)人都必須考慮的一個(gè)核心問(wèn)題。要達(dá)到這個(gè)目的，要考慮和解決的問(wèn)題是很多的，有生產(chǎn)工藝、實(shí)用性、安全性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性等多方面。而在解決這些問(wèn)題的工程中，我的綜合知識(shí)和整體規(guī)劃協(xié)調(diào)能力也不知不覺(jué)得增強(qiáng)了。 眾人拾柴火焰高 :在設(shè)計(jì)中，總會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題，單憑一個(gè)人的努力是比較難決的，通過(guò)與同學(xué)的探討，向老師的請(qǐng)教，很多問(wèn)題都能較快的解決了，設(shè)計(jì)的效率也提高了。 虛心請(qǐng)教 :學(xué)高為師，我的指導(dǎo)老師在本專(zhuān)業(yè)上都具有較深的造詣，我所遇到的問(wèn)題，只要經(jīng)他一點(diǎn)即通。遇到自己不懂的問(wèn)題，盡快 主動(dòng)聯(lián)系導(dǎo)師，這也使我的很多困惑在短時(shí)間內(nèi)得到了解決。 總的來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)畢業(yè)前設(shè)計(jì)作業(yè)，我無(wú)論是專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)（特別是制動(dòng)器）、軟件操作應(yīng)用上，還是機(jī)械設(shè)計(jì)方面都取得長(zhǎng)足的進(jìn)步，同時(shí)它也鍛煉了我全面的思考協(xié)調(diào)能力。我相信這也將為我今后的投身汽車(chē)設(shè)計(jì)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 27 致 謝 經(jīng)過(guò)兩個(gè)多月的努力，終于完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)。在這兩個(gè)多月里，我把自己四年來(lái)所學(xué)的知識(shí)以及這段時(shí)間來(lái)的收獲系統(tǒng)的運(yùn)用在畢業(yè)設(shè)計(jì)中，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成了這次設(shè)計(jì) 。 設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到了許多問(wèn)題，在 廣大老師和同學(xué)的大力支持和幫助 下得以 順利完成 ， 讓我受益匪淺 ， 在此我對(duì)張老師表示衷心的感謝。 在與同學(xué)的 共同探討問(wèn)題 之中 ，我清楚的認(rèn)識(shí)到了 合作精神和團(tuán)隊(duì)精神的重要性， 感受到了得到幫助的溫暖和幫助別人的快樂(lè)。最后感謝汽車(chē)系全體老師，是你們的辛勤工作使我度過(guò)了人生最有意義的四年。 參考文獻(xiàn) 劉惟信 .汽車(chē)制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)計(jì)算 .北京 :清華大學(xué)出版社 .2021 28 王望予 .汽車(chē)設(shè)計(jì) .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 馮晉祥 ,陳德陽(yáng) ,王林超等 .汽車(chē)構(gòu)造 .北京 :人民交通出版社 2021 二代龍震工作室 .Pro/ENGINEER Widefire 高級(jí)設(shè)計(jì) .北京 :清華大學(xué)出版社 .2021 全國(guó)機(jī)器軸與附件標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì) .中國(guó)機(jī)械工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)匯編 —— 離合器和制動(dòng)器卷 .北京 :中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社 .2021 人民交通出版社汽車(chē)圖書(shū)出版中心 .汽車(chē)典型結(jié)構(gòu)圖冊(cè) .人民交通出版社 江洪，酈祥林，孫麗琴等編著 .Pro/ENGINEER .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 余志生 .汽車(chē)?yán)碚?.北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 喻凡，林逸 .汽車(chē)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué) .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 .2021 齊志鵬 .汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理與檢修 .北京： 人民郵電出版社， 2021 張尉林 .汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì) .北京：機(jī)械工業(yè)出社， 1985 吳植民 .李明麗等譯 .汽車(chē)制動(dòng)文集 .北京：人民郵電出版社， 1984 金清肅 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) .武漢 :華中科技大學(xué)出版社 .2021 Wallentowitz dynamics of Notes, Institut Fur kraftfahrwesen Aachen, 2021 Rudolf design and safety .Society of Automotive . 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