【正文】 李和巴博[10]擴(kuò)展了伯頓的模式，更多的是實(shí)用型，盤式制動(dòng)器模型，其中有一個(gè)有限厚度層在兩個(gè)半平面之間滑動(dòng)，它表明，該系統(tǒng)的有限厚度層會(huì)影響熱彈性連接穩(wěn)定性。因此，TEI規(guī)定了高性能系統(tǒng)設(shè)計(jì)的限制，例如：飛機(jī)和汽車剎車和離合器，并一直使感興趣的研究人員和工程師研究多年[7,8]。由于高溫的熱應(yīng)力可能會(huì)引起一些不利條件，如表面裂紋和永久變形?；谶@些計(jì)算結(jié)果，碳 碳復(fù)合材料具有優(yōu)良的力學(xué)性能和熱性能，并且關(guān)于熱彈性進(jìn)行了討論。為了分析盤式制動(dòng)器發(fā)生的熱彈性現(xiàn)象，和分析熱傳導(dǎo)和彈性方程求解的接觸問題。ABS系統(tǒng)泄壓時(shí)反復(fù)踩制動(dòng)踏憑感覺來感應(yīng)泄壓是否完全，容易造成泄壓不完全的現(xiàn)象等。但盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性也增加了系統(tǒng)失效和出現(xiàn)故障的可能性，維護(hù)和保養(yǎng)難度增加。 另外，已經(jīng)普遍應(yīng)用的液壓制動(dòng)現(xiàn)在已經(jīng)是非常成熟的技術(shù)，隨著人們對(duì)制動(dòng)性能要求的提高，防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)、電子穩(wěn)定性控制程序、主動(dòng)避撞技術(shù)等功能逐漸融人到制動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中，需要在制動(dòng)系統(tǒng)上添加很多附加裝置來實(shí)現(xiàn)這些功能，這就使得制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，增加了液壓回路泄漏的可能以及裝配、維修的難度，制動(dòng)系統(tǒng)要求結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)潔，功能更加全面和可靠，制動(dòng)系統(tǒng)的管理也成為必須要面對(duì)的問題，電子技術(shù)的應(yīng)用是大勢(shì)所趨。針對(duì)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)自身的特點(diǎn)，引入了適宜于處理非線性系統(tǒng)的模糊控制系統(tǒng)。同時(shí)結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，是不依賴于對(duì)象的數(shù)學(xué)模塑，便于利用人的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)。稍加改進(jìn)就可以增加各種電控制功能。傳統(tǒng)的防抱死制動(dòng)系統(tǒng)通過液壓控制系統(tǒng)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，根據(jù)液壓控制閥的位置使制動(dòng)缸輸出不同的制動(dòng)壓力，從而實(shí)現(xiàn)剎車的目的電動(dòng)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(E—ABS)，采用電機(jī)的能耗制動(dòng)來達(dá)到制動(dòng)的目的。盤式制動(dòng)器是汽車制動(dòng)系統(tǒng)的執(zhí)行部件，由于具有制動(dòng)效能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)尺寸小、散熱性能好等優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛應(yīng)用于轎車及中型卡車上。就目前市場(chǎng)形勢(shì)來看,盤式制動(dòng)器的應(yīng)用越來越廣泛,取代傳統(tǒng)鼓式制動(dòng)器的趨勢(shì)勢(shì)不可擋。具體包括以下幾點(diǎn)：1 通過課外閱讀和網(wǎng)上資源及國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，了解與制動(dòng)系統(tǒng)有關(guān)的 專業(yè)知識(shí)，清楚各種形式盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和參數(shù)以進(jìn)行選擇；2 在網(wǎng)上搜集盤式制動(dòng)器總成圖片及零部件圖片，并且在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室觀 看和拆裝現(xiàn)存盤式制動(dòng)器，明白盤式制動(dòng)器的布局形式和裝配要求， 在設(shè)計(jì)時(shí)予以考慮； 3 進(jìn)行方案的確定和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，進(jìn)行相應(yīng)的強(qiáng)度計(jì)算和強(qiáng)度校核； 4 應(yīng)用繪圖軟件CAXA等繪圖，并同時(shí)進(jìn)行手工繪圖，以加深印象； 5 最后，編寫說明書（不少于2萬字）對(duì)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行講解。而盤式制動(dòng)器作為新型的能提高汽主動(dòng)安全性，且較好的解快了制動(dòng)噪音污染、制動(dòng)過程中粉塵污染、維修頻繁等鼓式制動(dòng)器無法解快的問題，在汽車上應(yīng)用必將更廣泛，意義更深遠(yuǎn)，我國(guó)在這方面與國(guó)際接軌，有著實(shí)際的研究意義。采用前盤后鼓式混合制動(dòng)器，這主要是出于成本上的考慮，同時(shí)也是因?yàn)槠囋诰o急制動(dòng)時(shí)，軸荷前移，對(duì)前輪制動(dòng)性能的要求比較高，這類前制動(dòng)器主要以液壓盤式制動(dòng)器為主流，采用液壓油作傳輸介質(zhì)，以液壓總泵為動(dòng)力源，后制動(dòng)器以液壓式雙泵雙作用缸制動(dòng)蹄匹配。特別是在提高整車性能、保障安全、提高乘車者的舒適性，滿足人們不斷提高的生活物質(zhì)需求、改善生活環(huán)境等方面都發(fā)揮了很大的作用。以保證汽車在任何車速下各車輪都不得能均勻一致地平穩(wěn)制動(dòng)。⑤制動(dòng)盤的熱膨脹不會(huì)像制動(dòng)鼓膨脹那樣引起制動(dòng)踏板行程損失，這也使間隙自動(dòng)調(diào)整裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得于簡(jiǎn)化。隨著材料科學(xué)的發(fā)展及成本的降低，盤式制動(dòng)器將逐步取代鼓式制動(dòng)器。制動(dòng)蹄片和輪鼓在高溫影響下較易發(fā)生極為復(fù)雜的變形，容易產(chǎn)生制動(dòng)衰退和振抖現(xiàn)象，引起制動(dòng)效率下降。盤式制動(dòng)器的特點(diǎn)：散熱快，重量輕，構(gòu)造簡(jiǎn)單，調(diào)整方便。它由液壓控制，主要零部件有制動(dòng)盤、分泵、制動(dòng)鉗、油管等。同時(shí)感謝同組同學(xué)在學(xué)習(xí)中給我的幫助。本文從選題到制動(dòng)系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)的計(jì)算和制動(dòng)器結(jié)構(gòu)建模，從裝配圖和零件圖的繪制到論文的撰寫，整個(gè)過程都得到了李老師的悉心指導(dǎo)和鼎力幫助。零件圖是零件結(jié)構(gòu)、尺寸公差、加工工藝以及技術(shù)要求的集成技術(shù)表達(dá)。符合實(shí)際的三維模型為后期裝配圖和零件圖的圖紙校核提供了重要的參照依據(jù)。盤式制動(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制動(dòng)系設(shè)計(jì)師們不斷致力追求的目標(biāo)。 制動(dòng)輪缸中的液壓，在考慮制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置作用的情況下，其值一般為=8～12Mpa，制動(dòng)管路液壓在制動(dòng)時(shí)一般不超過10～12Mpa，[16]對(duì)盤式制動(dòng)器可再高些，因此這里取=10Mpa來計(jì)算制動(dòng)輪缸工作面積：S=π/4=**式中d3為活塞的直徑，取d3=48mm單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤的[17]壓緊力：N= S=10000000*=18000 N[18]單個(gè)制動(dòng)器制動(dòng)力矩Tf =2fNRm=2**18000*=TfT180。式中:R1，R2——扇形摩擦襯塊的內(nèi)半徑和外半徑。以=30km/h（），取滿載時(shí)的值=，=15℃，則=1620*** =2***{[（）2（）2 ]*+[（）2（12 /2）2 ]*（+4）+[（）2（6/2）]*}=11232g（——鑄鐵、鋼的密度，）式中D1 ——制動(dòng)盤直徑，取D1=280mm； D2——制動(dòng)盤圓柱外徑，取D2=150mm；d2——制動(dòng)盤圓柱外徑，取d2=150mm； H1——制動(dòng)盤厚度，取H2=24mm；H2——制動(dòng)盤制動(dòng)轂厚度，取H2=6mm； O2——制動(dòng)轂中心孔直徑，取O2=60mm；l2——制動(dòng)盤制動(dòng)轂厚度，取l2=36mm。這個(gè)結(jié)果符合要求。雙軸汽車的單個(gè)前輪制動(dòng)器和單個(gè)后輪制動(dòng)器的比能量耗散率分別為 （41） （42） （43）式中：——汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；——汽車總質(zhì)量；，——汽車制動(dòng)初速度與終速度，m／s；計(jì)算時(shí)轎車取km/h()；=80km/h()；總質(zhì)量3．5t以上的貨車取=65km／h(18m／s)； j——制動(dòng)減速度，m／s2，計(jì)算時(shí)取j=0．6g； t——制動(dòng)時(shí)間，s； Al，A2——前、后制動(dòng)器襯塊的摩擦面積；——制動(dòng)力分配系數(shù)。此即所謂制動(dòng)器的能量負(fù)荷[11]。但試驗(yàn)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[10]。 本章完成了盤式制動(dòng)器的零件造型設(shè)計(jì)、加工材料選擇以及盤式制動(dòng)器總成裝配圖生成等結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作。表34 制動(dòng)鉗支架主要參數(shù)參數(shù)代號(hào)數(shù)值單位聯(lián)接轉(zhuǎn)向節(jié)孔距L212mm導(dǎo)向銷孔距l(xiāng)198mm導(dǎo)向銷孔深h40mm總長(zhǎng)a226mm總寬b70mm總高c95mm制動(dòng)鉗支架是連接轉(zhuǎn)向系和制動(dòng)系的關(guān)鍵部件，其結(jié)構(gòu)尺寸以及裝配關(guān)系要受到制動(dòng)鉗、制動(dòng)盤以及轉(zhuǎn)向節(jié)等部件的制約。制動(dòng)器油缸直徑應(yīng)使油泵活塞與摩擦襯塊充分接觸，以保證足夠的制動(dòng)力和力矩。本設(shè)計(jì)中選用球墨鑄鐵作為制動(dòng)鉗的制造材料。制動(dòng)襯塊的工作面積決定制動(dòng)力矩的大小，汽車設(shè)計(jì)教材在確定盤式制動(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質(zhì)量。本設(shè)計(jì)中制動(dòng)襯塊的外形采用扇形結(jié)構(gòu)。 制動(dòng)襯塊制動(dòng)塊由背板和摩擦襯塊構(gòu)成，兩者直接牢固地壓嵌或鉚接或粘接在一起。總質(zhì)量大于2t的汽車應(yīng)取上限。通風(fēng)式制動(dòng)盤厚度取為20~50mm，采用較多的是20~30mm。制動(dòng)盤采用鎳鉻合金鑄鐵制成，該材料具有很好的耐磨、耐熱、耐蝕以及降噪減重等性能，能夠滿足制動(dòng)盤的工況需求。拆畫零件圖時(shí)要確定表達(dá)方案，補(bǔ)全零件的局部結(jié)構(gòu)形狀并標(biāo)注零件圖上的尺寸和表面粗糙度，最后要寫明零件的技術(shù)要求。第3章 盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在盤式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)過程中，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=FB1/2= NT180。f1*re 制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩的計(jì)算 最大制動(dòng)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(shí)制動(dòng)力與地面作用于車輪的發(fā)向力ZZ2成正比。f1*re3）當(dāng)φ φ0時(shí)，汽車可能得到的最大總制動(dòng)力取決于后輪剛剛抱死的條件，即FB2=Fφ2。f1*re2）當(dāng)φ〈φ0 時(shí)，汽車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=Fφ1。f1*re從計(jì)算結(jié)果可知路面條件越好，車輪與路面間的附著系數(shù)越高[6]，則前輪制動(dòng)器所承受的制動(dòng)力和制動(dòng)力矩就越大。f1*re3） 當(dāng)汽車在較好路面行駛 即當(dāng)φ φ0時(shí)，汽車可能得到的最大總制動(dòng)力取決于后輪剛剛首先抱死的條件，即FB2=Fφ2。2）當(dāng)汽車在較差路面行駛 即當(dāng)φ〈φ0時(shí)，汽車可能得到的最大總制動(dòng)力取決于前剛剛首先抱死的條件，即FB1=Fφ1。f1=F180。為保證汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性和有足夠的附著系數(shù)利用率，聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)(ECE)的制動(dòng)法規(guī)規(guī)定，在各種載荷情況下，≤q≤，≤q≤，前輪均應(yīng)能先抱死；在車輪尚未抱死的情況下，≤≤，必須滿足q≥+()?？傊?，的選擇是一個(gè)綜合性的問題，上述各因數(shù)對(duì)的要求往往是相互矛盾的。具體而言，若主要是在較好的路面上行駛，則選的值可偏高些，反之可偏低些。如何選擇同步附著系數(shù)，是采用恒定前后制動(dòng)力分配比的汽車制動(dòng)系設(shè)計(jì)中的一個(gè)較重要的問題。分析表明，汽車在同步附著系數(shù)的路面上制動(dòng)(前、后車輪同時(shí)抱死)時(shí)，其制動(dòng)減速度為du/dt=qg=g，即q=，q為制動(dòng)強(qiáng)度。它雖是一種穩(wěn)定工況，但喪失轉(zhuǎn)向能力。圖中線與I曲線交于B點(diǎn)，可求出B點(diǎn)處的附著系數(shù)=,則稱線與I曲線交點(diǎn)處的附著系數(shù)為同步附著系數(shù)。顯然，最后一種情況的附著條件利用得最好。令=qg ,q 稱為制動(dòng)強(qiáng)度。表21 設(shè)計(jì)基本參數(shù)參數(shù)代號(hào)數(shù)值單位空/滿載質(zhì)量m1300/1950kg軸距(滿載)L2700mm空/滿載質(zhì)心高h(yuǎn)g695/750mm空載前軸荷m01620kg滿載前軸荷mf1850kg輪輞直徑D14in汽車質(zhì)心到前軸距離a與到后軸距離b的計(jì)算（1） 滿載時(shí) 計(jì)算得： a= 1188mm b=1512mm （2） 空載時(shí) 計(jì)算得： a=1296mm b=1404mm 受力分析圖21所示為汽車在水平路面上制動(dòng)時(shí)的受力情況[3]。（2）制動(dòng)器總成的三維造型建模 應(yīng)用CATIA軟件對(duì)盤式制動(dòng)器總成進(jìn)行零件建模，最后得到的三維模型應(yīng)該真實(shí)地表達(dá)盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)，以便三維建模對(duì)裝配圖和零件圖的繪制起到指導(dǎo)參照的作用效果。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。131211109876543211——緊固螺栓 2——折疊防護(hù)套 3——制動(dòng)鉗體 4——密封圈 5——活塞6——輪缸防塵罩 7——內(nèi)制動(dòng)塊 8——外制動(dòng)塊 9——制動(dòng)鉗支架10——制動(dòng)塊卡簧 11——放氣螺栓帽 12——放氣螺栓 13——制動(dòng)鉗導(dǎo)向銷圖13 前輪浮鉗盤式制動(dòng)器總成圖 浮鉗盤式制動(dòng)器的工作原理如圖13所示，對(duì)于單缸浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器，其工作原理如下：踩下制動(dòng)踏板時(shí)，由制動(dòng)主缸來的液壓油進(jìn)入制動(dòng)鉗輪缸內(nèi)，活塞5在液壓作用下將制動(dòng)塊7壓在制動(dòng)盤(位于兩制動(dòng)塊之間，圖中未示出)上。 浮鉗盤式制動(dòng)器 浮鉗盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)如圖13所示為某轎車前輪浮鉗盤式制動(dòng)器。 浮動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗體是浮動(dòng)的[1]。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。（3） 在制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中必須裝有助力器。（9） 易于實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整。（5） 尺寸小，質(zhì)量小，散熱良好。（2） 水穩(wěn)定性好，制動(dòng)塊對(duì)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(duì)盤的擦拭作用，出水后只需經(jīng)一，二次制動(dòng)即能恢復(fù)正常。（2）全盤式 在全盤式制動(dòng)器中，摩擦副的旋轉(zhuǎn)元件及固定元件均為圓形盤，制動(dòng)時(shí)各盤摩擦表面全部接觸，其作用原理與摩擦式離合器相同。這樣就要求制動(dòng)摩擦襯塊應(yīng)預(yù)先做成楔形的(摩擦表面對(duì)背面的傾斜角為6176。故有滑動(dòng)和擺動(dòng)之分，其中滑動(dòng)應(yīng)用的較多。①定鉗盤式制動(dòng)器：這種制動(dòng)器中的制動(dòng)鉗固定不動(dòng)，制動(dòng)盤與車輪相聯(lián)并在制動(dòng)鉗體開口槽中旋轉(zhuǎn)。盤式制動(dòng)器正在逐步取代鼓式制動(dòng)器而成為主流的制動(dòng)器結(jié)構(gòu)，所以改進(jìn)其結(jié)構(gòu)，優(yōu)化其設(shè)計(jì)有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。單就制動(dòng)器結(jié)構(gòu)而言，相比鼓式制動(dòng)器，盤式制動(dòng)器有著顯著的優(yōu)勢(shì)。汽車是現(xiàn)代交通工具中用得最多、最普遍、也是運(yùn)用得最方便的交通工具。 研究目的及意義汽車的設(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。目前在我國(guó)，盤式制動(dòng)器由于其優(yōu)良的制動(dòng)效能和制動(dòng)恒定性能正在各類汽車工具上廣泛使用。盤式制動(dòng)器被普遍使用。本設(shè)計(jì)主要針對(duì)輕型客車前制動(dòng)器設(shè)計(jì)，首先計(jì)算數(shù)據(jù)，完成二維裝配圖和二維零件圖繪制，然后利用CATIA軟件進(jìn)行三維建模。2．完成總裝圖、部分零件圖，；3．翻譯相關(guān)的外文資料不少于3 000漢字；4．編寫設(shè)計(jì)說明書不少于2萬字。參考資料《制動(dòng)系統(tǒng)》 齊曉杰 編 化學(xué)工業(yè)出版社 2005《轉(zhuǎn)向、懸架和制動(dòng)系統(tǒng)修理訓(xùn)練》(美) 湯姆森學(xué)習(xí)公司編 機(jī)械工業(yè)出版社 2004《汽車制動(dòng)系統(tǒng)的使用與維修》肖永清、楊忠敏主編 中國(guó)電力出版社 2004 《汽車制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算》劉惟信編著 清華大學(xué)出版社 2004《汽車制動(dòng)理論與設(shè)計(jì)》方泳龍 編 國(guó)防工業(yè)出版社 2005周 次第1 ～ 4 周第 5 ～ 8 周