【正文】 或總制動力的函數(shù)。對后軸車輪的接地點取力矩，得平衡式為 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 轎車盤式制動器結(jié)構(gòu)設(shè)計 18 gtu hddmGLL )(21 ??? (34) 對前軸車輪的接地點取力矩，得平衡式為 gtu hddmGLLZ )(12 ?? (35) 式中： 1Z —— 汽車制動時水平地面對前軸車輪的法向反力， N； 2Z —— 汽車制動時水平地面對后軸車輪的法向反力， N； L —— 汽車軸距， mm； 1L —— 汽車質(zhì)心離前軸的距離， mm； 2L —— 汽車質(zhì)心離后軸的距離， mm； gh —— 汽車質(zhì)心高度， mm； M—— 汽車質(zhì)量， kg； G—— 汽車所受重力， N。當(dāng)制動到車輪角速度為 0 以后，地面制動力達(dá)到附著力力后就不在增大，而制動器制動力由于踏板力的增大使摩擦力矩增大而繼續(xù)上升。 當(dāng)制動器制動力和地面制動力達(dá)到附著力的值時，車輪即被抱死并在地面上滑移。當(dāng)加大踏板力以加大 fT 時 Bf FF和 均隨之增大。 令 eff rTF ? （ 32） 并稱之為制動器制動力，它是輪胎周緣克服制動器摩擦力矩所需的力，因此又稱為制動周緣力。 汽車制動時，若忽略路面對車輪的滾動阻力矩和汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力矩，則對任一角速度 0?? 的車輪，其力矩平衡方程為 0?? eBrFTf (31） 式中： fT —— 制動器對 車輪作用的制動力矩，即制動器的摩擦力矩，其方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反， m?? BF —— 地面作用于車輪上的制動力，即地面與輪胎之間的摩上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 轎車盤式制動器結(jié)構(gòu)設(shè)計 17 擦力，又稱為地面制動力。推手柄桿將纖維置于樣品上方 1mm 為宜。將樣品放置于 60℃烘箱內(nèi)平衡 30min，然后采用頂空方式進行固相微萃取。制動器間隙是通過橡膠密封圈的變形來調(diào)整。 鼓式制動器可分為：領(lǐng)從蹄式；雙領(lǐng)蹄式；雙向雙領(lǐng)蹄式；雙從蹄式；單向增力式；雙向增力式。 本章闡述了制動器設(shè)計的基本要求及一般原則要求。 圖 24 盤式制動器的活塞密封圈 a) 制動狀態(tài) b) 不制動狀態(tài) 1活塞 2制動鉗 3密封圈 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 轎車盤式制動器結(jié)構(gòu)設(shè)計 16 最簡單的間隙自調(diào)方式是利用制動鉗中橡膠密封圈的極限彈性變形量來保持制動時為消除設(shè)定間隙所需設(shè)定活塞行程△，當(dāng)襯塊磨損而導(dǎo)致所需的活塞行程大于△時，活塞可在液壓作用下克服密封圈的摩擦力繼續(xù)前移實現(xiàn)完全制動為止。 與鼓式制動器比較，盤式制動器有如下缺點： 1. 效能較低，故用于液壓制動系時所需制動促動管路壓力較高，一班要用伺服裝置 。 4. 制動盤沿厚度方向的熱膨脹量極小，不會像制動鼓的熱膨脹那樣使制動器間隙明顯增加而導(dǎo)致制動踏扳行程過大。 2. 浸水后效能降低較少，而且只須經(jīng)一兩次制動即可恢復(fù)正常。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 轎車盤式制動器結(jié)構(gòu)設(shè)計 15 目前各類汽車所用的摩擦制動器可分為鼓式和盤式，前者的摩擦幅中的旋轉(zhuǎn)元件為制動鼓，其工作表面為圓柱面；后者的旋轉(zhuǎn)元件則為圓盤轉(zhuǎn)的制動盤，一段面為工作表面。因此，在布置時比較容易； 2. 浮動鉗沒有跨越制動盤的油管或油道，減少了受熱機會，且單側(cè)油缸又位于盤的內(nèi)側(cè)，受車輪遮蔽減少而冷卻條件較好等原因，所以其制動液汽化可能性較??； 3. 浮動鉗的同一組制動塊可兼用于行車和駐車制動； 4. 采用浮動鉗可將油缸和活塞等緊密件減去一半，造價大為降低。 浮動鉗式制動器可分為滑動鉗式（圖 b）和擺動鉗式（圖 c）。這種制動器主要優(yōu)點： 1. 除活塞和制動塊外無其它滑動件，易于保證鉗的剛度； 2. 結(jié)構(gòu)及制造工藝與一般的制動輪缸相差不多，容易實現(xiàn)從鼓式到盤式的改型； 3. 很能適應(yīng)分路系統(tǒng)的要求； 就目前汽車發(fā)展趨勢來看，隨著汽車性能要求的提高，固定鉗結(jié)構(gòu)上的缺點也日益明顯。 鉗盤式制動器主要有以下幾種結(jié) 構(gòu)型式： 固定鉗式制動器，如圖（ a）所示，制動盤兩側(cè)均有油缸。全盤式制動器主要用在重型汽車上用作車輪制動器。 目前。 另一類固定元件的金屬背板和摩擦片也呈圓盤形。這個制動塊及其促東裝置都裝在橫跨制動盤兩側(cè)的夾鉗形支架上，總稱為制動鉗。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 轎車盤式制動器結(jié)構(gòu)設(shè)計 13 。但其效能太不穩(wěn)定，且需選用摩擦性能較穩(wěn)定的摩擦襯片。 領(lǐng)從蹄式制動器的阿效能及穩(wěn)定性適中。 ：領(lǐng)從蹄式（ a 圖）；雙領(lǐng)蹄式（ b 圖）；雙向上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 轎車盤式制動器結(jié)構(gòu)設(shè)計 12 雙領(lǐng)蹄式（ c 圖）；雙從蹄式（ d 圖）；單向增力式（ e 圖）；雙向增力式（ f 圖）： 雙領(lǐng)蹄式制動器的缺點是由于制動鼓轉(zhuǎn)向方向的改變，使制動效能下降很多； 雙向雙領(lǐng)蹄式制動器在前進、倒車制動時效能不變，故廣泛用于中、輕型貨車及部分轎車的前、后 輪。 HI、 HH、 LL 型的結(jié)構(gòu)都較為復(fù)雜，本次設(shè)計不予考慮。但一旦某一管路損壞則造成制動力 不對稱，使汽車喪生穩(wěn)定性。 X 型的結(jié)構(gòu)也很簡單。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 轎車盤式制動器結(jié)構(gòu)設(shè)計 11 圖 21 不同的雙管路系統(tǒng)布置 其中Ⅱ型的管路布置最為簡單，成本較低，目前在各種汽車特別是在貨車上用的最廣泛。 出于取安全上的考慮，汽車制動應(yīng)至少有兩套獨立的驅(qū)動制動器的管路。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 轎車盤式制動器結(jié)構(gòu)設(shè)計 10 液壓式驅(qū)動機構(gòu)： 優(yōu)點： 強 ，因為液壓系統(tǒng)內(nèi)系統(tǒng)內(nèi)壓力相等，左右輪制動同時進行； 、后輪； ； ； 缺點： a 當(dāng)管路一處泄漏，則系統(tǒng)失效； b 低溫油液變濃，高溫則汽化； c 不可長時間制動。目前廣泛使用的仍為摩擦式制動器。電磁式制動器雖有作用滯后小、易于連接且接頭可靠等優(yōu)點，但因成本高而只在一部分重型汽車上用來做車輪制動器或緩速器。 因此，在輕型客車上亦取消了中央制動器，僅使用車輪制動器。目前，在中、高級轎車及部分輕型貨車上已取消了中央制動器。現(xiàn)在。 方案分析 1. 制動器分為車輪制動器和中央制動器兩種，后者制動通過傳動軸或變速器輸出軸。對高頻的建交省的 消除，目前還比較困難。制動溫度對噪聲也有影響。動摩擦系數(shù)隨速度的增高而減低的程度愈大，愈易激發(fā)震動而產(chǎn)生噪聲?；蛘呤怯捎谀Σ烈r片或襯塊彈性震動造成的。在低頻噪音中，常遇到的是制動時停車的喀擦聲，這主要是由制動鼓或者制動鉗的共振造成的。制動噪音的現(xiàn)象很復(fù)雜。車輪制動器為非簧載質(zhì)量，故應(yīng)盡可能減輕其質(zhì)量，以改善行駛平順性。對于高速轎車，為提高制動時的穩(wěn)定性，在前懸架（獨立懸架）設(shè)計中，一般采用較小的主銷偏移距。這樣，為了保證所要求的制動力矩而確定的制動鼓（制動盤）直徑就可能過大而難以在輪轂內(nèi)安裝。 4. 制動器的尺寸和質(zhì)量。故選擇調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)形式和安裝位置必須保證調(diào)整操作方便。 要求制動器的熱穩(wěn)定性好，除選擇其效能因數(shù)對摩擦系數(shù)敏感性較低的制動器類型外，還要求摩擦材料有較好的抗熱衰退性和恢復(fù)性，并且應(yīng)使制動鼓（制動盤）有足夠的熱容量和散熱能力。由于領(lǐng)蹄的效能因數(shù)大于從蹄，穩(wěn)定性卻比從蹄差，因此各種鼓式制動器的效能因數(shù)取決于兩蹄的效能因數(shù)，故就整個鼓式制動器而言，也在不同程度上存在著效能本身與其穩(wěn)定性的矛盾。如前所述，影響摩擦因數(shù)的因素包括摩擦副材料、摩擦副表面溫度和水濕程度。制動效能因數(shù)的定義為：在制動鼓和制動盤的作用半徑上所得到的摩擦利于輸入力之比。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 轎車盤式制動器結(jié)構(gòu)設(shè)計 8 的一般原則 1. 制動器效能，指在良好 路面上，汽車以一定初速度制動到停車的制動距離或制動時汽車的減速度。 10. 摩擦副磨損后，應(yīng)有能消除因磨損而產(chǎn)生間隙的機構(gòu)，且調(diào)整間隙工作容易，最好設(shè)置自動調(diào)整間隙機構(gòu)。作用滯后性是指制動反應(yīng)時間，以制動踏板開始動作至達(dá)到給定的制動效能所需的時間來評價。 7. 制動時，制動系產(chǎn)生的噪聲應(yīng)盡可能小，同時力求減少散發(fā)出對人體有害的石棉纖維等物質(zhì)，以減少公害。 5. 制動能力的熱穩(wěn)定性良好。 3. 在任何速度下制動時，汽車都不應(yīng)喪失操縱性和方向穩(wěn)定性。行車制動裝置至少有兩套獨立的驅(qū)動制動器的管路，當(dāng)其中一套管路失效時，另一套完好的管路應(yīng)保證汽車制動能力不低于沒有失效時規(guī)定值的 30%。 制動穩(wěn)定性要求：是指制動過程中機動車的任何部位（不計入車寬的部位除外）不允許超出規(guī)定寬度的試驗通道的邊緣 線。詳見 GB/T72582020 制動距離：是指機動車在規(guī)定的初速度下急踩制動時，從腳接觸制動踏板（或手觸動制動手柄）時起至機動車停住時止機動車駛過的距離。 2 制 動器設(shè)計方案的論證和選擇 1．具有足夠的制動效能。 總之，通過本次設(shè)計，使制動器性能得到改善、成本降低，與此同時，還減少了制動器生產(chǎn)及使用過程中對周圍環(huán)境的污染。采用真空助力器，使操縱更輕便，減少駕駛員的疲勞。 本次設(shè)計遵循以下原則：首先滿足制動器效能，再考慮 降低生產(chǎn)成本，減少體積和質(zhì)量，在選擇材料和機械加工方法中還要考慮環(huán)保問題。 設(shè)計的意義 制動器是影響汽車安全性的一個重要部件。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 轎車盤式制動器結(jié)構(gòu)設(shè)計 5 圖 11 汽車制動系統(tǒng)的基本部件 動踏板 防止制動時車輪被抱死有利于提高汽車在制動過程中的轉(zhuǎn)向操縱性和方向穩(wěn)定性，縮短制動距離，所以近年來防抱死制動系統(tǒng)（ ABS）在汽車上得到了很快的發(fā)展和應(yīng)用。當(dāng)駕駛員進行制動時，主缸的液體壓力傳遞到盤式制動器。 盤式制動器多用于汽車的前輪，有不少車輛四個車輪都用盤式制動器。液壓管路由鋼管和軟管組成。 主缸安裝 在發(fā)動機室的隔板上，主缸是一個由駕駛員通過踏板操作的液壓泵。踏板裝在頂端帶銷軸的桿件上。 汽車制動系統(tǒng)是一套用來使四個車輪減速或停止的零件。 按照制動能量的傳輸方式，制動系又可分為機械式、液壓式、氣壓式和電磁等。 2）動力制動系 —— 完全靠由發(fā)動機的動力轉(zhuǎn)化而成的氣壓或液壓形式的勢能進行制動的制動系。 4）輔助制動系 —— 在汽車長下坡時用以穩(wěn)定車速的一套裝置。 3）第二制動系 —— 在行車制動系失效的情況下，保證汽車仍能實現(xiàn)減速或停車的一套裝置。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 轎車盤式制動器結(jié)構(gòu)設(shè)計 4 3. 制動系的類型 （ 1）按制動系的功用分類 1）行車制動系 —— 使行使中汽車減低速度甚至停車的一套專門裝置。 （ 4）制動器 —— 產(chǎn)生阻礙車輛的運動或運動趨勢的 力的部件，其中也包括輔助制動系中的緩速裝置。 （ 2）控制裝置 —— 包括產(chǎn)生制動動作和控制制動效果的各種部件。 2. 制動系的組成 任何制動系都具有以下四個基本組成部分： （ 1）供能裝置 —— 包括供給、調(diào)節(jié)制動所需能量以及改善傳能介質(zhì)狀態(tài)的各種部件。這樣的一系列專門裝置即成為制動系。因此，汽車上必須設(shè)一系列專門裝置，以便駕駛員能根據(jù)道路和交通等情況，借以使外界在汽車上某些部分施加一定的力，對汽車進行一定程度的強制制動。 對汽車起到制動作用的是作用在汽車上，其方向與汽車行駛方向相反的外力。仿真結(jié)果表明，轎車 制動器 結(jié)構(gòu)的設(shè)計 保持 了 制動力分配系數(shù)的穩(wěn)定，改善了汽車的制動穩(wěn)定性，簡化了汽車的制動裝置，減輕了整車質(zhì)量，從而提高了汽車在行駛過程中的安全性與穩(wěn)定性。本文 從制動系的功用及設(shè)計的要求出發(fā)，依據(jù)給定的設(shè)計參數(shù)，進行了方案論證 ，對各種形式 制動器的優(yōu)缺點進行了比較后，在前盤后鼓 的 基礎(chǔ)上改為前后 均為 盤式制動器 。隨著汽車的行駛速度和路面情況復(fù)雜程度的提高，更加需要高性能，長壽命的制動系統(tǒng)。上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 轎車盤式制動器結(jié)構(gòu)設(shè)計 1 摘 要 汽車的設(shè)計與生產(chǎn)涉及到許多的領(lǐng)域，其獨有的安全性、經(jīng)濟性、舒適性等眾多指標(biāo)，也對設(shè)計提出了更高的要求。汽車制動系統(tǒng)是汽車行駛的一個重要主動安全系統(tǒng)，其性能的好壞對汽車的行駛安全有著重要影響。 鑒于制動系統(tǒng)的重要性，本次設(shè)計的主要內(nèi)容 是 轎車 制動器 結(jié)構(gòu)設(shè)計。在此基礎(chǔ)上 選擇了簡單液壓驅(qū)動機構(gòu)和雙管路系統(tǒng)，選用了間隙自動調(diào)節(jié)裝置，采用比例閥作為制動力的調(diào)節(jié)裝置。 關(guān)鍵詞： 制動鉗 ， 制動盤 ， 制動輪缸 ， 制動襯片 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 轎車盤式制動器結(jié)構(gòu)設(shè)計 2 ABSTRACT Automobile design and production are involved i