盘式制动器制动系设计[奥迪A8]（全套含CAD图纸）
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制动器
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?摘要汽车制动系统直接影响着汽车行驶的安全性和停车的可靠性。随着高速 公路的迅速发展和车速的提高以及车流密度的日益正大，为了保证行车安全、停车可靠，汽车制动系的可靠性显得日益重要。也只有制动性能良好、制动 系工作可靠的汽车，才能充分发挥其动力性能。盘式制动器又称为碟式制动器，这种制动器散热快、重量轻、构造简单、调整方便，特别是高负载时耐高温性能好，制动效果稳定，而且不怕泥水侵 袭，在冬季和恶劣路况下行车，盘式制动比鼓式制动更容易在较短的时间内 令车停下。有些盘式制动器的制动盘上还 了 ， 速 散热，提 高制动效 。 制动器 的 ， 制动效能、制动效能稳定 性、制动间 调整简便性、制动器的 和 量及 。在 及系的动器效能 的动力的 “，以及制动器要 的制动器行 “。 盘式制动器制动系统系?” of of of in to of in to as of of in in a of so a of to up to of of of of in of of of of on of ? 摘要. . . . . . 动器的发展 . 3 制动器的 构 式及 . 盘式制动器的 构 式及 . 式盘式制动器. 式盘式制动器. 制动盘的分 及 . 车盘式制动器的 构工作 . 7 制动器的要 及其 . 制动力制动力分 系. 着系. 动 度和 着系 . 制动器. 着系制动效 . 动器 . 盘式制动器要 系的 定. 23 制动器的 “. 的 特性 “. 动器热容量和温 的“. 盘式制动器制动力 “. 28 制 动 器 要 的 构 “. 制动盘. 动 . 动 . 32? . . 制动器间 . 的 切应力验“. 33 6 制动驱动机构的 式 “. 伺服制动器的 构 式 . 制动管路的 回路系统. 36. 38致谢. 39文献. 41 . 43? 现在，盘式制动器在汽车上已经越来越 的被采，特别是在 车上被 广泛使。 此起盘式制动器市场的增 ，鼓式制动器的被代替。鉴于此 要是 研究来使自己增 知识，并尝试独立完成生 的 。于 人能力有限， 错误不妥之处在所难免，恳请各位导师批评指 正。制动系的功是 制行驶的汽车减速或停车、使下坡行驶的汽车车速保持稳定以及使已停驶的汽车在 地（包括在斜坡上）驻留不动的机构。随着高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密集度的日益增大，为了保证行车安全，汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。制动系至少应有两套独立的制动 ，即行车制动 和驻车制动 。何 套制动 都 制动器和制动驱动机构两 分组成。 前广泛使的是式制动器，式制动器就其副的 构 式可分为鼓式、盘式和带式三种。其盘式应较为广泛。盘式制动器的力 生于汽车 定 位相连的 个或几个制动盘两端之间。其仅能覆盖制动盘工作表面的 分的盘式制动器称为 盘式制动器覆盖制动盘全 工作表面的盘式制动称为全盘式制动器。鼓式制动器相比，盘式制动器的优点如下 热稳定性好。水稳定性好。 制动稳定性好制动力汽车前和驶状态无。在输出样大 的制动力条下，盘式制动器的 构 和 量比鼓式的要 。6 盘式制动器的 比鼓式制动器的 在 构也较简单，维修、保养容易。7 制动盘 间的间 （ 此缩短可油缸活 塞的操作时间，并使制动驱动机构的力传动比有增大的可能。8 制动盘的热 不 制动鼓热 样起制动 行 ，这也?动调整 的 可以简 。易于构成 回路制动驱动系统，使系统有较好的可靠性安全性，以保证汽车在 何车速下各车 都能 致地 稳制动。 能方便地 现制动器 ，以便能及时地更换 。 盘式制动器又分为 盘式制动器 盘式制动器。 盘式制动器于为了 散热，在制动盘的两个工作面之间 造出 使散热能力更 ，不容易 生热 退， 于 力较大的汽车。而 盘式制动器于力相 较 的车 ，散热能力相 较 。 时间连 车， 盘式可以迅速 生的热散 ，使 车性能不至于 为温度 高而 ， 而保证了行车安全。 是 于盘 重量增 ，可能油 、维修成 也相应增 ，而 盘 不能 时间 车， 是使成 、维修成 相 些。时 汽车前采盘式制动器时汽车的稳定性更好， 于成 的现仅在高汽车应， 其在汽车的及已经成为（ ）生 相“统 ，前车 车制动器鼓式制动器0%，并且鼓式制动器前已经退出前 制动。前鼓式制动器只有在车上还的比，采的是 鼓式制动系统。以来，盘式制动器市场增 速度发展”快。 汽 车工 统 的 况来，2000 盘式制动器的 量只有 ， 2004 迅速增 ，增 7 ， 增 高 2007 增 至 1000 套 。 5 ，盘式制动器应的增 ” 迅速。（）出 况2000 以来，汽车制动器 出增 迅速。2005 2000相比，出 26700 增 ，增 了 3 。? 内容包括汽车制动器的功能 要， 构方 的分，制动力 的分 ，制动器要的 及要 的动器各种 的 “，要的 的分 “。动器的发展 自 2009 以来，内车制动器 应发生了较大 。以 在高端车 上 制动安全 上得了全面 。这充分 现了盘式 制动器相比鼓式制动器的有点还是 显的。 ，盘式制动器可以方便地 统 ， 免 车 现 发生。所以前前 量前 直上 盘式制动器相比较鼓式制动器有着 显的优点， 是 于成 的 使得盘式制动器只 限在高 车使，所以盘式制动器的发展前 是”好的而且现在有着完的制作工 来盘式制动器? 制动器的 构 式及 式制动器的 构 式及 副的 定的 构来分，盘式制动器分为 盘式和全盘是制动器两大 。盘式制动器是两 带有 的制动 ，在以 定于 或 上的制动 内，如 2 。两 制动 之间 有 作为的制动盘，制动盘式以 定在 上。制动 的 制动盘的接 面 ，在盘上所 仅0 50 ， 这种盘式制动器又称为点盘式制动器。其 构较简单， 量 ，散热性较好，且于制动盘的 力作易 泥水、 ，维修方便。 的面 较 ，制动时其单位力 高，面的温度较高， 此， 的要也较高。2定 盘式制动器1- 凸缘;2- 辐;5- 67810盘式制动器的 定和居委圆盘 ，制动时各盘? 。器工作 犹如 器，亦称为 器式制动器。的较的是 全盘式制动器，以便获得较大的制动力。 这种制动器的散热性能较 ，为此， 采油冷式， 构复杂。 制动 的 构 式， 盘式制动器又分为 定 式和 动 式两种。 式盘式制动器定 式盘式制动器如 2 ，其制动 定在 （或 ）上，在制动前提上有两个液油缸，其各 有 个活塞。 力有也入 两个油缸活塞 腔时，推动两个活塞内 位于制动盘两侧的制动 总成 制动盘上， 而 车 制动。 放松制动 使油液力减 时，回位 弹簧 两制动 总成及活塞推制动盘。这种 构 式又称为 活塞式 或 动活塞式 定 式盘式制动器。 式盘式制动器动 式盘式制动器的制动 是 动的。其 动方式有两种，如 2-2（a）所 ， 种是制动 可作 行滑动， 种的制动 可绕 支承 摆动。有滑动 式盘式制动器和摆动 式盘式制动器之分。 它们的制动油缸都是单侧的，且油缸侧的制动 总成为活动的，而 侧的制动 总成 定在 上。制动时在油液力作下，活塞推动该侧活动的制动总成制动盘的 侧，直两侧的制动 总成的受力 为止。 摆动 式盘式制动器来说， 不是滑动而是在制动盘垂直的 面内摆动。这就要制动 为楔 的，表面 其背面的倾斜为 6 ，如 2-2（b）所 。在使 ， 各处残存厚度 （ mm）?动 式盘式制动器工作 （a） 滑动 式盘式制动器（b）摆动 式盘式制动器13成4 的制动 总成5架 7上各项， 照所定的车 ， 定 采滑动 式盘式制动器的 构 式。动盘的分 及 制动盘分为 盘式和 盘式。 盘式制动器的制动盘 较 ，而且盘上没有 ， 时间 车容易 生热 减，而且 水短暂的 车不灵现 。相 来说造价更便宜， 车能力比鼓式 车 。盘式制动器的制动盘 较大，且盘上有 布的 ， 距 车热 减较少， 车灵敏， 造价较贵，工 较复杂?的是前 盘盘式制动器的 。 车盘式制动器的 构工作 车盘式制动器采单杠 动 式 构，制动器 制动盘、制动 、导 、制动 液缸组成。2某 车 式盘式制动器的 构 汽车制动时在油液力作下，活塞推动该侧活动的制动 总成靠制动盘，而反作力 推动 连 定在其上的制动 总成制动盘?侧直两侧的制动 总成的力 为止完成抱 。现的盘式制动器有 盘式和全盘式。 车遍使 盘式制动器，而全盘式制动器只有在货车或特种车使。盘式制动器分为 定式和 动式， 动式又包括滑动 式和摆动 式两种。有的盘式制动器上有 被称作 盘式制动器，没有 的成为 盘式制动器。根“ 所定的车 ， 采前 盘式盘式制动器，且 采滑动 式。? 制动器的要 及其 车 空车 量1740载 量2265距3074距前轴距1500距1574高度386 有效半径动力制动力分 系汽车制动时，若忽略路面 车 的滚动阻力距和汽车回 量的惯性力， 速度0 的车 ，其力 衡方 为 FB 0 （3T f 制动器 车 作的制动力，即制动器的力，其方车 方相反，B 地面作于车 上的制动力，即地面 胎之间的力，其方汽车行驶方相反，N;车 有效半径，m。T fF f f 地面制动力 方相反， 车 速度0 时，大 亦相 ，且 F f 仅 制动器 所决定。即 F f 式、 构 、 副的系及车 有效半径 ，并制动 力即制动系的液2? 大 力以 大T f 时，F f 和 之增大。 地面制动力 着条的限制，其值不可能大于 着力 F ，即 F Z （3FB F Z （3车 地面间的 着系Z 地面车 的法反力。3动力 F f 、地面制动力 3制动时的汽车受力 力 系3 为汽车在水 路面上制动时的受力 况。 忽略了空 阻力、 量减速时汽车的惯性力偶以及汽车的滚动阻力偶距。 ，在以下的分还忽略了制动时车 边滚边滑动的 况，且 着系只定值。 根“ 给出的汽车制动时的整车受力 况，并 接地点的 衡式为Z L m du h1 dt 接地点得 衡式为?L m 汽车制动时水 地面 前轴车 的法反力，NZ 2 汽车制动时水 地面 法反力，NL 汽车轴距，1 汽车 前轴距，2 汽车 mm汽车 高度， 汽车所受重力，Nm 汽车 量，kg汽车制动减速度，m/s 2 。述汽车制动时的整车受力分， 汽车制动时的轴荷移及G 式 g 为重力 速度（m/s 2 ）， 可得汽车制动时水 地面 前、法反力 Z 2 分别为 (L g )Z G (L （3 L 1 g 令 q 称为制动 度， 汽车制动时水 地面 汽车前、1 ， Z 2 又可表为? ( L （3 G (L 2 L 1 g 若在 着系为的路面上制动，前、抱 （时抱 或先此时汽车总的地面制动力 ) 于汽车前、 总的 着力 F ( F F ) ,亦 于作于 的制动惯性力 m 如），即 1 2 F或 G m du g 得水 地面作域前、法反作力的 种 式G ( L （3 G (L h )汽车总的地面制动力为2 L 1 g F F F G 2 g q 制动 度，亦称比减速度或比制动力 前地面制动力。式（3式（3式（3出前、 着力为? (L L 2 （3 (G ) (L 2 L B g 汽车的制动力足够时，根“汽车前、以及前、 路 着系和坡度 况 ，制动 可能出现的况有 3 种，即（1） 前 先抱 拖滑，抱 拖滑（2） 抱 拖滑，抱 拖滑（3） 前、时抱 拖滑。在上述 3 种 况，显是（3）种 况的 着条得（3式（3得在 何 着系的路面上，前、时抱 即前、着力时被充分的条为F f 1 F f 2 G （3 f 1 / F f 2 ( /(式; F f 1 前轴车 的制动器制动力， F f 1 F f 2 制动器制动力， F f 2 Z 2 前轴车 的地面制动力 地面制动力 Z 2 地面 前、法反力G 汽车重力 汽车 前、汽车 高度。式（3消得12 ?G h? 2? G 4 F f 2 F f 2F f 1 （3 g 式 L 汽车的轴距。上式绘成以 F f 1 , F f 2 为坐标的曲，即为 想的前、动器制动力 分 曲，简称 I 曲，如 3 。如果汽车前、动力 F f 1 ,F f 2 能 I 曲的律分 ， 可保证汽车在 着系的路面上制动时， 可使前、时抱 。而，前大 两轴汽车尤其是货车的前、值，并以前制动器制动力制动力 F f 1 汽车的制动器制动力 F f 之比来表 分 的比，称为汽车制动器制动力分 系 ，即F f 1 F f F f 1F f 1 F 某载货汽车的 I 曲 曲上所述得， 制动时地面 前、法反力Z 1740 (1574 1 3074? 1740 (1500 2 3074汽车总的地面制动力 1740 前、力F (G ) (l 1740 (1574 386) 7161N1 L B G (l 1740 (1500 386) 2 L 13074du q dt g 1740 17052 N前、动器制动力F f 1 F f 2 前、制动盘的力 “ 4 4 着系式（3得?f 1 f?f 2F f 1 1 （3（3 3为 条 坐标 点且斜 为 (1 ) / 的直，它是具有制动器制动力分 系为 的汽车的 际前、，简称 。 I 曲交于 B 点,可出 B 点处的 着系 0，称 I 交点处的 着系0 为 着系。胎地面的 着系0 q （3 式 汽车总的地面制动力G 汽车所受重力q 制动 度 得出 q 1 0 时， q 0 ， 1 ， 动 度和 着系 前面的式（3（3分别给出了制动 度 q 和 着系 的 定义式，下面再讨 下 0 ，0 和0 时的 q 和。根“所定的 着系0 ，可 式（3式（3得? 0 h g 0 L（33 L 汽车轴距， L L 2而得F F G (L h )q （31 B L 2 0 F (1 ) ) G (L h )q （3 2 B L 1 0 g 0 时，可能得的刚首抱 的条，即 F1 。 式（3式（3式（3式（3 (0 ) q 2 (0 ) (0 )0 时，可能得的刚首抱 的条，即 F2 。 式（3式（3式（3式（3 (0 ) q 1 ( 0 )? (0 ) 值恒定的汽车，为使其在遇 着系范围内不致 ，其0 值总是得 于可能遇的系。 此在0 的良好路面上急制 动时，总是抱 动器保证汽车有良好的制动效能和稳定性，应 地 定前、动器的制动力。 量被完全得条下获得的，这是制动力 地面作于车 的法反力 Z 2 成正比。 式（3知，双轴汽车前、着力时被充分或前、时抱 的制动力之比为F f 1F f 2 0 1 0 汽车 前、0 着系汽车 高度。，上式的比值 车 制动力之比为 制动器所能 生的制动力，受车 的 “力所制T f 1 F f 2 F f 2 F f 1 前轴制动器的制动力， F f 1 F f 2 F f 2 Z 2b?作于前轴车 上的地面法反力Z 2 作于的地面法反力车 有效半径。于遇的 路条较 、车速较 而 着系0值的汽车，为了保证在0 的良好路面上（ 能够制动前轴车 先移（此时制动 度 q ），前、动器所能 生的T f 1 Z1G ( 1 （3 f 2 T f 1 值的各 汽车， 应 保证汽车制动时的稳定性出发，来 定各轴的 0 时，相应的极限制动 度 q，所的T ( 3 f 1 1 T f 2 该车所能遇的系q 制动 度， 式（3车 有效半径。个车 制动器应有的 上列公式 “所得 果的半值。?-?T f 2 17052 (1500 386) 340 307411000 f 1 着系制动效 制动力分 的 性 着系制动 度的系曲（见 3以评定。3某货车的 着系制动 度的系曲 着系就是在某 制动 度 q 下，不发生 何车 抱 所要的 面 着系。 3 3前、相 应的 号汽车的 着系曲。其的 况是 着系 于制 动 度 q 这 系，即 3的 45 （ q ）。汽车前 刚要抱 或前、要时抱 时 生的减速度为 ? F G B1 g （3有 G ( 着系为 q （31 1 (L L 2 样，如下可出 着系2 。F (1 ) G (1 ) g （3有 Z 2 G ( 着系2 为 (1 )q （3 2 1 (L )L 1 、 着系为1 13074 (1574 386) 13074(1 (1500 386) 车 不抱 的地面间 之比值。亦即车 要抱 时的制动 度被得 着系之比，即制动效 j j? q式（3式（3可出汽车前轴车 和制动效。汽车前轴车 的制动效 为1 L1 L（3车制动效 为2 L(1 ) 2 （3出汽车前、制动效 为( 着系0 ，制动 度q 1574 / 3074 1 386 /30741500 / (1 386 /动器 制动器 以下式表述 制动器副工作表面间的力 N 2 制动器副工作表面间的法力， 盘式制动器， N 2 f 制动器副工作表面间的系P 盘式制动器 上的作力。 制动器 在制动盘的作半?的力输入力之比，即?（3T f 制动器的力R 制动盘的作半径P 输入力， 两制动 的力的 值为输入力。 于盘式制动器， 两侧制动 制动盘的力 为 P ， 制动盘在其两侧工作面的作半径上所受的力为 2 此处 f 为盘制动 间的系，于是 盘式制动器的制动器 为 2 2 3 f 系。（得出制动器 为 2 式制动器要 系的 制动盘直径 D 希望尽量答谢，这时制动盘的有效半径得以增大，就可以 降制动
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