【正文】 n many fields, its unique safety, economy, fort and so many indicators, also raised taller requirement to the design. Automobile braking system is an important vehicle active safety system, and its performance depends on car has an important influence on road safety. As the vehicle of the speed and pavement situation was plex degree rise, more require highperformance, long life of brake system. In view of the importance of brake system, the design of the main content is a transport vehicles, the brake from brake system function and design, according to the requirement of design parameters, given the scheme parison. On all forms of brake their advantages and disadvantages are discussed, based on HouGu have in QianPan instead of before and after are disc brakes, maintain braking force distribution coefficient, improves the stability of the braking stability and simplify the automobile braking device, reduce the vehicle quality, thereby improving the car while driving in the process of security and stability. Choose a simple hydraulic driving mechanism and double pipeline system, chose clearance automatic adjusting device, proportional valve as brake force adjusting device Keywords: brake disc, Brake wheel cylinder, Brake caliper, Braking facings formulations 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 轎車盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 3 轎車盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 引言 汽車制動(dòng)系概述 使行駛中的汽車減速甚至停車，使下坡行駛的汽車的速度保持穩(wěn)定，以及使已經(jīng)停駛的汽車保持不動(dòng)，這些作用統(tǒng)稱為汽車制動(dòng)。作用在行駛汽車上的滾動(dòng)阻力，上坡阻力，空氣阻力都能對(duì)汽車起制動(dòng)作用，但這外力的大小是隨機(jī)的，不可控制的。這種可控制的對(duì)汽車進(jìn)行制動(dòng)的外力，統(tǒng)稱為制動(dòng) 力。 1. 制動(dòng)系的功用：使汽車以適當(dāng)?shù)臏p速度降速行駛直至停車；在下坡行駛時(shí)，使汽車保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速；使汽車可靠的停在原地或坡道上。其中，產(chǎn)生制動(dòng)能量的部位稱為制動(dòng)能源。 （ 3）傳動(dòng)裝置 —— 包括將制動(dòng)能量傳輸?shù)街苿?dòng)器的各個(gè)部件。 較為完善的制動(dòng)系還具有制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置以及報(bào)警裝置、壓力保護(hù)裝置等附加裝置。 2）駐車制動(dòng)系 —— 是以停止的汽車駐留在原地不動(dòng)的一套裝置。在許多國(guó)家的制動(dòng)法規(guī)中規(guī)定，第二制動(dòng)系是汽車必須具備的。 （ 2）按制動(dòng)系的制動(dòng)能 源分類 1）人力制動(dòng)系 —— 以駕駛員的肢體作為唯一的制動(dòng)能源的制動(dòng)系。 3）伺服制動(dòng)系 —— 兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系。同時(shí)采用兩種以上傳能方式的制動(dòng)系，可稱為組合式制動(dòng)系。當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板時(shí)，制動(dòng)動(dòng)作開始。踏板的運(yùn)動(dòng)促使推桿移動(dòng)，移向主缸或離開主缸。當(dāng)踏板被踩下，主缸迫使有壓力的制動(dòng)液通過(guò)液壓管路到四個(gè)車輪的每個(gè)制動(dòng)器。它們將壓力液從主缸傳遞到車輪制動(dòng)器。制動(dòng)盤裝在輪級(jí)上、與車輪及輪胎一起轉(zhuǎn)動(dòng)。該壓力推動(dòng)摩擦襯片靠到制動(dòng)盤上，阻止制動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)。此外，由于含有石棉的摩擦材料在石棉有致癌公害問(wèn)題已被淘汰，取而代之的各種無(wú)石棉型材料相繼研制成功。因此，能夠設(shè)計(jì)，制造出具有高制動(dòng)性、可靠性的制動(dòng)器是改善汽車設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 本制動(dòng)系采用 X 型雙回路系統(tǒng)以提高制動(dòng)系的可靠性，在一個(gè)回路失效時(shí)，其制動(dòng)效能仍可保持原制動(dòng)效能的 50%。在前、后輪的制動(dòng)力分配計(jì)算中采用了最新計(jì)算公式，使制動(dòng)力分配更合理，提高了汽車的制動(dòng)穩(wěn)定性。 本次設(shè)計(jì)在于改善汽車的制動(dòng)系統(tǒng)，提高整車的制動(dòng)性能，保證人乘上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 轎車盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 的安全性。行車制動(dòng)能力是用一定制動(dòng)初速度下的制動(dòng)減速度和制動(dòng)距離兩相指標(biāo)來(lái)評(píng)定的；駐坡能力是以汽車在良好路面上能可靠的停駐的最大坡度來(lái)評(píng)定的。 制動(dòng)減速度 ： 是指機(jī)動(dòng)車制動(dòng)時(shí)車速對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)。 表（ 1） 制動(dòng)距離和制動(dòng)穩(wěn)定性要求 機(jī)動(dòng)車類型 制動(dòng)初速度 km/h 滿載檢驗(yàn)制動(dòng)距離要求m 空載檢驗(yàn)制動(dòng)距離要求 m 試驗(yàn)通道寬度 m 三輪汽車 20 ≤ 乘用車 50 ≤ ≤ 總質(zhì)量不大于 3500kg 的低速貨車 30 ≤ ≤ 其它總質(zhì)量不大于 3500kg 的汽車 50 ≤ ≤ 其它汽車、汽車列車 30 ≤ ≤ 兩輪摩托車 30 ≤ —— 邊三輪摩托車 30 ≤ 正三輪摩托車 30 ≤ 輕便摩托車 20 ≤ —— 輪式拖拉機(jī)運(yùn)輸機(jī)組 20 ≤ ≤ 手扶變型運(yùn)輸機(jī) 20 ≤ 表（ 2） 制動(dòng)減速度和制動(dòng)穩(wěn)定性要求 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 轎車盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 7 機(jī)動(dòng)車類型 制動(dòng)初速度km/h 滿載檢驗(yàn)充分發(fā)出的平均減速度m/s2 空載檢驗(yàn)充分發(fā)出的平均減速度m/s2 試驗(yàn)通道寬度 m 三輪汽車 20 ≥ 乘用車 50 ≥ ≥ 總質(zhì)量不大于 3500kg 的低速貨車 30 ≥ ≥ 其它總質(zhì)量 不大于 3500kg 的汽車 50 ≥ ≥ 其它汽車、汽車列車 30 ≥ ≥ 2. 工作可靠。行車和駐車制動(dòng)裝置可以有共同的制動(dòng)器，而驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)則各自獨(dú)立。 4. 防止水和泥進(jìn)入制動(dòng)器工作表面。 6. 操作輕便，并具有良好的隨動(dòng)性。 8. 作用滯后性應(yīng)盡可能好。 9. 摩擦片應(yīng)有足夠的使用壽命。 11. 當(dāng)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的任何元件發(fā)生故障并使其基本供能遭到破壞時(shí)，汽車制動(dòng)系應(yīng)有音響或光信號(hào)等報(bào)警裝置。在評(píng)比不同結(jié)構(gòu)形式的制動(dòng)器效能時(shí)，常用一種稱為制動(dòng)效能因數(shù)的無(wú)因次指標(biāo)。 2. 制動(dòng)器效能恒定性，即汽車高速行使或下長(zhǎng)坡連續(xù)制動(dòng)時(shí)汽車制動(dòng)效能保持的程度。因?yàn)橹苿?dòng)過(guò)程是及時(shí)把汽車行駛的動(dòng)能通過(guò)制動(dòng)器吸收轉(zhuǎn)化為熱能，所以制動(dòng)器溫度升高后能否保持在冷狀態(tài)時(shí)的制動(dòng)效能，已成為設(shè)計(jì)汽車制動(dòng)器時(shí)要考慮的一個(gè) 重要問(wèn)題。而盤式制動(dòng)器的制動(dòng)效能最為穩(wěn)定。 3. 制動(dòng)器間隙調(diào)整，是汽車保養(yǎng)作業(yè)較為頻繁的項(xiàng)目之一。最好采用間隙自動(dòng)裝置 。隨著現(xiàn)代汽車車速的日益提高，處于汽車行駛穩(wěn)定性的考慮，輪胎尺寸往往選擇較小。因而應(yīng)選擇尺寸小而效能高的制動(dòng)器形式。為此，前制動(dòng)器位置有時(shí)不得不外移到更靠近輪轂，導(dǎo)致其布置困難。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 轎車盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 5. 噪音的減輕。大致來(lái)說(shuō)，噪音分為低頻和 高頻 2 種。高頻噪聲一般可通過(guò)制動(dòng)蹄或制動(dòng)盤共振產(chǎn)生。 影響的噪聲的主要因素是摩擦材料的摩擦特性，即動(dòng)摩擦系數(shù)對(duì)摩擦速度的變化關(guān)系。此外，制動(dòng)器輸入壓力越大，噪聲也越大，而壓力高大一定程度以后則不再有噪聲。在制動(dòng)器的設(shè)計(jì)中采取某種措施，可以在相當(dāng)?shù)某潭壬舷撤N噪聲，特別是低頻噪聲。應(yīng)當(dāng)注意，為消除噪聲而采取的某種措施，有可能產(chǎn)生制動(dòng)力矩的下降和踏板行程損失等副作用。所有汽車都通過(guò)車輪制動(dòng)器來(lái)進(jìn)行行車制動(dòng)。由于車速提高，對(duì)應(yīng)急制動(dòng)的可靠性要求也更嚴(yán)。只有在少數(shù)重型車上還保留了氣壓驅(qū)動(dòng)中央制動(dòng)器，借以提高制動(dòng)系的可靠性。 2. 耗散汽車能量方式的 選擇 就其耗散汽車能量的方式可分為：摩擦式、液力式和電磁式幾種。液力式制動(dòng)器只用作緩速器。摩擦式制動(dòng)器按摩擦副結(jié)構(gòu)形式不同，分為鼓式、盤式和帶式三種。 但綜合來(lái)看，油壓制動(dòng)還是可取的，且得到了廣泛的應(yīng)用。汽車的雙回路制動(dòng)系統(tǒng)有以下常見的五種分路型式： 1. 一軸對(duì)一軸（Ⅱ）型，（圖 a），前軸與后橋制動(dòng)器各用一回路； 2. 交叉（ X）型，前軸一側(cè)車輪與后橋?qū)?cè)車輪制動(dòng)器同屬一回路； 3. 一軸半對(duì)半軸（ HI）型（圖 c），每側(cè)前制動(dòng)器的半數(shù)輪缸和全部后制動(dòng)器輪缸屬于一個(gè)回路，其余 的前輪缸則屬于另一個(gè)回路； 4. 半軸一輪對(duì)半軸一輪（ LL）型（圖 d），兩個(gè)回路分別對(duì)兩側(cè)前輪制動(dòng)器的半數(shù)輪缸和一個(gè)后輪制動(dòng)器作用； 5. 雙半軸對(duì)雙半軸（ HH）型（圖 e），每個(gè)回路均只對(duì)每個(gè)前后制動(dòng)器的半數(shù)輪缸起作用。但這種型式后制動(dòng)回路失效，則一旦前輪抱死即極易喪失轉(zhuǎn)彎能力。直行制動(dòng)時(shí)任何一回路失效，剩余總制動(dòng)力都能保持正常值的 50％。因此該方案適用于主銷偏移距為負(fù)值的汽車上，以改善汽車穩(wěn)定性。 X 型的布置方案可適于本次設(shè)計(jì)。但用作后輪制動(dòng)器時(shí)需另設(shè)中央制動(dòng)器； 雙領(lǐng)蹄式和雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器中有兩個(gè)輪缸，適于雙回路制動(dòng)系，但輪缸、管接頭增多即造價(jià)高，且易發(fā)生泄漏及振動(dòng)引起的破壞等現(xiàn)象。前進(jìn)，倒車時(shí)制動(dòng)效能不變，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，普遍用于中、重型貨車上前、后輪制動(dòng)器； 增力式制動(dòng)器，制動(dòng)力矩較大。單項(xiàng)增力式制動(dòng)器在倒車時(shí)效能大為降低，只有少數(shù)輕、中型貨車，轎車上用于前輪制動(dòng)器。 一類是工作面積不大的摩擦塊與其金屬背板組成的制動(dòng)塊，每個(gè)制動(dòng)器有 2— 4 個(gè)。這種由制動(dòng)盤和制動(dòng)鉗組成的制動(dòng)器稱為鉗盤是制動(dòng)器。使用這種固定元件，因其制動(dòng)盤的全部工作面可同時(shí)與摩擦襯片接觸的制動(dòng)器稱為全盤式制動(dòng)器。鉗盤式制動(dòng)器已愈來(lái)愈多的被各級(jí)轎車和貨車用作車輪制動(dòng)器。故輕型客車的前盤式制動(dòng)器選用前盤式制動(dòng)器。制動(dòng)時(shí)，上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 轎車盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 僅兩側(cè)油缸中的活塞驅(qū)使兩側(cè)制動(dòng)塊向盤面移動(dòng)。主要有以下幾個(gè)方面： 1. 固定鉗式至少要有兩個(gè)油缸分置于制動(dòng)盤兩側(cè)，因而必須用跨越制動(dòng)盤的內(nèi)部油道或外部油管（橋管）來(lái)連通，這就 使制動(dòng)器的徑向和軸向的尺寸都比較大，因而在車輪中布置比較困難； 2. 在嚴(yán)酷的使用條件下，固定鉗容易使制動(dòng)液溫度過(guò)高而汽化，從而使制動(dòng)器的制動(dòng)效能受到影響； 3. 固定前盤式制動(dòng)器為了要兼充駐車制動(dòng)器，必須在主制動(dòng)鉗上另外附裝一套供駐車制動(dòng)用的輔助制動(dòng)鉗，或者采用盤鼓結(jié)合式制動(dòng)器，其中用于駐車制動(dòng)的鼓式制動(dòng)器只能是雙向增力式的，但這種雙向增力式制動(dòng)器的調(diào)整不方便。與固定鉗式制動(dòng)器相比較，其優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面： 1. 鉗的外側(cè)沒有油缸，可以將制動(dòng)器 進(jìn)一步移近輪轂。這一點(diǎn)對(duì)大批量生產(chǎn)的汽車工業(yè)式十分重要的。 與鼓式制動(dòng) 器相比較，盤式制動(dòng)器有如下優(yōu)點(diǎn)： 1. 一般無(wú)摩擦助勢(shì)作用，因而制動(dòng)器效能受摩擦系數(shù)的影響較小，即效能較穩(wěn)定。 3. 在輸出制動(dòng)力矩相同的情況下，尺寸和質(zhì)量一般較小。 5. 較易實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整，其他保養(yǎng)修理作業(yè)也較簡(jiǎn)便。 2. 兼用于駐車制動(dòng)時(shí)，需要加裝的駐車制動(dòng)傳動(dòng)裝置較鼓式制動(dòng)器復(fù)雜，因而在后輪的應(yīng)用受到限制?；钊c密封圈之間這一不可恢復(fù)的相對(duì)位移便 襯嘗了過(guò)量間隙。液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，制動(dòng)管路有五種分路形式。 鉗盤式制動(dòng)器可分為：固定鉗式；滑動(dòng)鉗式；擺動(dòng)鉗式，并介紹了各自的優(yōu)點(diǎn)。 3 制動(dòng)系的主要參數(shù)及其選擇 制動(dòng)力與制動(dòng)力分配系數(shù) 準(zhǔn)確稱取 （精確至 ）試樣兩份（供平行試驗(yàn)用），置于40ml 樣品瓶?jī)?nèi)，用襯有聚四氟乙烯（ PTFE）隔墊的瓶塞封口。固定好樣品瓶，調(diào)節(jié) SPME 針頭使其穿透樣品隔墊。再放置在 60℃烘箱內(nèi)平衡 15min，完成吸附。其方向與汽車行駛方向相反， N； er —— 車輪有效半徑， m。 fF 與地面制動(dòng)力 BF 的方向相反，當(dāng)車輪角速度 0?? 時(shí)， 大小亦相等，且 Ff 取決于制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)尺寸、摩擦副的摩擦系數(shù)與車輪有效半徑等，并與制動(dòng)踏板力成正比。但地面制動(dòng)力 BF 受附著條件的限制，其值不可能大于 附著力，即 ?? ??? FFB （ 33） 式中： ? —— 輪胎與地面間的附著系數(shù) Z—— 地面對(duì)車輪的法向反力。此后制動(dòng)力矩表現(xiàn)為靜摩擦力矩，而 f f eF T r? 即成 為與地面制動(dòng)力相平衡以阻止車輪再旋轉(zhuǎn)的周緣力的極限值。 如上