【導讀】環(huán)節(jié)和存在問題，提出改進措施。據(jù)我所知，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文（設計）不包含其他個人已經(jīng)發(fā)表。或撰寫過的研究成果。對本論文（設計）的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中作。了明確說明并表示謝意。電子版和紙質(zhì)版。有權(quán)將論文（設計）用于非贏利目的的少量復制并允。許論文（設計）進入學校圖書館被查閱。全部或部分內(nèi)容。保密的論文（設計）在解密后適用本規(guī)定。類論文正文字數(shù)不少于萬字。家技術(shù)標準規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫。在國際上被視為是“學界的F1方程式賽車”。每年在世界各地有600余支大學車隊參加。賽程規(guī)定進行設計。的設計意義、研究現(xiàn)狀以及設計目標。在選定了基本結(jié)構(gòu)后本論文對制動器展開了以。制動盤等零件圖，并用UG對其進行了三維建模。

　　

【正文】 g011 )( hL GLFB ?? ???? （ 320） ghLLq )(011 ?? ???? （ 321） g011 )( hL L ??? ??? （ 322） 令 ?? 則： ? ? NFB ???? ???? NFF BB 7 8 0 6 65 8 ????? ? ? ? ? ? NFF BB 2 8 0 6 65 8 ?????? ?? ? )( g01 1 ???? ????? hL Lq ?? ? 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文）說明書 共 44 頁 第 16 頁? ? )( g01 1 ???????? hL L ??? 本設計中賽車的 ? 值恒定， 其 0? 值小于可能遇到的最大附著系數(shù)，使其在常遇附著系數(shù)范圍內(nèi) ? 不致過低。在 ? 0? 的良好路面上緊急制動時，總是后輪先抱死。 制動器最大制動力矩 為保證賽車具有良好的制動效能和穩(wěn)定性，應合理地確定前，后輪制動器的制動力矩。 最大制動力是在附著系數(shù)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法向力 1Z , 2Z 成正比。由式（ ）可知，雙軸汽車前、后車輪附著力同時被充分利用或前、后輪同時抱死時的制動力之比為 gff hL hLZZFF01g022121 ??????= 式中： 1L ， 2L ——質(zhì)心離前、后軸距離 。 0? ——同步附著系數(shù)； gh ——汽 車質(zhì)心高度。 按有關(guān)資料，上式的比值在 — 較為合適。 制動器所能產(chǎn)生的制動力矩，受車輪的計算力矩所制約，即 eff rFT 11 ? ； eff rFT 22 ? 式中：1fF——前軸制動器的制動力， ?11 Nf FF ?； 2fF——后軸制動器的制動力， ?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。 由于選取了較大的 0? 值 ，應從保證汽車制動時的穩(wěn)定性出發(fā)，來確定各軸的最大制動力矩。當 0??? 時 ,（設所遇到最大的 ? 值為 1） 相應的極限制動強度 ??q ，可求得其最大總制動力 ? ? NF B ???? ???? 而車輪半徑 mmr 244?? ， 最大制動力矩為： mNrFT Bf ????? 4 82 4 0 6 6m a x ? 故前軸最大制動力矩為： mNrFT Bf ?????? a x1 ?? 一個前輪制動器應有的最大制動力矩： 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文）說明書 共 44 頁 第 17 頁 mNmNTTf ?????? m a x1 1 后輪最大制動力矩為： ? ? ? ? mNrFT Bf ???????? 1 22 4 0 6 65 8 a x2 ?? 一個后輪制動器應有的最大制動力矩為： mNTT f ????? m a x2 2 制動器因數(shù) 制動器因數(shù) BF，它表示制動器的效 能， 因而 又稱為制動器效能因數(shù)。其實質(zhì)是制動器在單位輸入壓力或力的作用下所能輸出的力或力矩，用于評價不同結(jié)構(gòu)型式的制動器的效能。制動器因數(shù)可定義為在制動盤的作用半徑上所產(chǎn)生的摩擦力與輸入力之比，即 PRTBF f? (323) 式中： fT ——制動器的摩擦力矩； R—— 制動盤的作用半徑； P——輸入力，一般取加于兩制動塊的壓緊力的平均值為輸入力。 對于鉗盤式制動器，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 2f P（ f 為盤與制動襯塊間的摩擦系數(shù)），于是鉗盤式制動器的制動器因數(shù)為 fPfPBF 22 ?? (324) 式中： f 為摩擦系數(shù) . 在 本 次賽車 設計中取 f=；則 BF= 盤式制動器主要參數(shù)的確定 制動盤直徑 D 制動盤直徑 D應盡可能取大些，這是制動盤的有效半徑得到增大，可以減小制動鉗的夾緊力，降低襯塊的單位壓力和工作溫度，受輪輞直徑的限制，制動盤的直徑通常選擇為 70％～ 79％。 在本次設計中： mmD % ???? mmD % ???? 制動盤直徑的選擇范圍為： mmmmD 6 3 1 ?? ，由制動盤尺寸選擇標準選取制動盤直徑 mmD 240? 。 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文）說明書 共 44 頁 第 18 頁 制動盤厚度 h 制動盤厚度 h直接影響著制動盤質(zhì)量和工作時的溫升。為使質(zhì)量不致太大，制動盤厚度 應取得適當小些；為了降低制動盤工作時的溫升，制動盤厚度又不宜過小。 制動盤可以制成實心的，而為了通風散熱，又可在制動盤的 兩工作面之間鑄出通風孔道。通常，實心制動盤厚度可取 10mm20mm；具有通風孔道的制動盤的兩工作面之間的尺寸，即制動盤的厚度取為 20mm50mm,但多采用 20mm30mm。 在本次設計中，前后制動器均選取實心式制動盤，取厚度 h=10mm. 摩擦襯塊內(nèi)徑與外徑與厚度 b 推薦摩擦襯塊外半徑 2R 與內(nèi)半徑 1R 的比值不大于 ，工作時襯塊的外緣與內(nèi)側(cè)圓周速度相差較 大 ， 使得 磨損不均勻 ，接觸面積減小，最終將導致制動力矩變化大。 在本次設計中，選取 2R / 1R =，由于摩擦襯塊外半徑 2R 略小于制動盤半徑mmD 12022402 ?? ，取 mmR 1202 ? 。 所以 mmRR 21 ??， 取 mm861 ?R 。 參考 相關(guān)資料 ，選定 摩擦襯塊 厚度b=14mm。 摩擦襯塊工作面積 A 一般摩擦襯快單位面積占有汽車質(zhì)量在 2/cmkg 2/cmkg 范圍內(nèi)選取，考慮到現(xiàn)今摩擦材料的不斷升級，此范圍可適當擴大些。本次設計使用半金屬摩擦材料，其 摩擦系數(shù)優(yōu)于石棉材料。 由于制動襯塊為扇形，選定其到圓心的夾角為 ?60 ，故工作面積為： ? ? ? ? 2222122 cmRRA ?????? ?? 本次設計取 A= 236cm 摩擦襯塊摩擦系數(shù) f 選擇摩擦襯塊時 ,不僅希望其摩擦系數(shù)要高些，更要求其熱穩(wěn)定性要好，受溫度和壓力的影響要小。不 可 單純地追求摩擦材料的高摩 擦系數(shù) 。 各種制動器用摩擦材料的摩擦系數(shù)的穩(wěn)定值約為 ～ ，一般來說，摩擦系數(shù)愈高的材料，其耐磨性愈差，所以在制動器設計時并非一定要追求高摩擦系數(shù)的材料。在假設的理想條件下計算制動器的制動力矩，為使計算結(jié)果接近實際，在本次設計中，取 f =。另外，在選擇摩擦材料時，應盡量采用減少污染和對人體無害的材料，故選用粉末冶金材料。 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文）說明書 共 44 頁 第 19 頁第四章 制動器的設計計算 摩擦襯塊的磨損特性計算 摩擦襯片 (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。但試驗表明，摩擦表面的溫度、壓力、摩擦系數(shù)和表面狀態(tài)等是影響磨損的重要因素。 汽車的制動過程是將其機械能 (動能、勢能 )的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷纳⒌倪^程。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。此時由于在短時間內(nèi)熱量來不及逸散到大氣中，致使制動器溫度升高。此即所謂制動器的能量負荷。能量負荷愈大，則襯片 (襯塊 )的磨損愈嚴重 比能量耗散率 制動器的能量負荷常以其比能量耗散率作為評價指標。比能量耗散率又稱為單位功負荷或能量負荷，它表示單位 摩擦面積在單位時間內(nèi)耗散的能量，其單位為2/mmW 。 單個前輪制動器和單個后輪制動器的比能量耗散率分別為 221211221222()122()1 (1 )22aam v vetAm v vetA? ?? ?? ????? ?? ???? （ 41） jvvt 21 ?? 式中： ? ——回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)； am ——賽車 總質(zhì)量； 1v ， 2v ——制動初速度與終速度， sm/ ；計算時取 smhkmv /?? j ——制動減速度 , 2/sm ,設賽車在附著系數(shù) 1?? 的賽道上以 sm/ 的初速度制動，由于賽車同步附著系數(shù)為 ?? ，故后輪先抱死取 2/10 smj? 。 t——制動時間， s ； 21,AA ——前、后制動器襯片 (襯塊 )的摩擦面積；（ 221 36cmAA ?? ） ? ——制動力分配系數(shù)。 在緊急制動到 02?v 時，并可近似地認為 1?? ，則有 ?1211 221 tAvme a? 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（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引起襯片（襯塊）的急劇磨損， 而且 還可能引起制動盤產(chǎn)生龜裂。式中 t 為 100Km/h時的制動時間，其值為 。 12,AA為前 后制動器摩擦襯片面積。 ?? 2，求得2221 /,/ mmWemmWe ?? ，符合要求。 比滑磨功 磨損和熱的性能指標也可用襯塊在制動過程中由最高制動初速度至停車所完成的單位襯塊面積的滑磨功，即比滑磨功 fL 來衡量： 2m a x2aaffmvLLA? ?????? （ 43） 式中： am ——汽車總質(zhì)量， kg； maxav ——汽車最高制動車速， m/s A? ——車輪制動器各襯塊的總摩擦面積， 2cm fL????——許用比滑磨功，取 221 0 0 0 / 1 5 0 0 /fL J c m J c m?? ??? 可求得： 22m a x2 /4362 cmJAAvmL aaf ??? ????，滿足要求。 其中，最高車速取 制動器的熱容量和溫升核算 應核算制動器的熱容量和溫升是否滿足如下條件： ? ?d d h hm c m c t L?? （ 44） 式中： dm ——各制動盤的總質(zhì)量，為已知 2Kg hm ——與各制動盤相連的金屬（如輪轂、輪輻、制動鉗體等）總質(zhì)量，為 4kg dc ——制動盤材料的比容熱，對鑄鐵 C=482J/(kg K)；對于鋁合金 C=880 J/(kg K) hc ——與制動盤相連的受熱金屬件的比容熱； 安徽工業(yè)大學 畢業(yè)設計（論文）說明書 共 44 頁 第 21 頁 t ——制動盤的溫升（一次由 30 /av km h? 到完全停車的強烈制動，溫升不應超過 15 C? ）； L——滿載汽車制動時由動能轉(zhuǎn)變的熱能，因制動過程迅速，可以認為制動產(chǎn)生的熱能全部為前、后制動器所吸收，并按前、后制動力的分配比率分配給前后、制動器，即 21 2aa vLm?? 22 (1 )2aavLm ??? （ 46） 求得：