福特福克斯轿车前轮制动器设计与装配设计【三维图】中期报告

需要全套设计联系Q 97666224（说明书CAD图等）题目：福特福克斯轿车前轮制动器设计与装配仿真一、 设计（论文）进展状况本设计已经完成以下内容：（1）对于在开题答辩中，老师对我总设计草图，开题报告中提出的相关问题，进行了修改，完善了计算过程；完善了开题报告的内容和格式。（2）前期已经对论文课题相关资料进行了查阅，在此基础上，对本课题的国内外发展状况得到了较好的了解，查找了多篇外文文献并翻译了其中一篇。 （3）根据汽车制动系统的相关规定、规范和规则，完成了机械结构和材料选取的方案布置，开始了总设计图的制作。 （4）根据相应的数据计算出根据相关数据：质心高度：hg=0.6m；前轴负荷率：55%；即质心到前后轴距离分别为a=L*（1-0.55）=1188mm；b=L*0.55=1452mm；轮胎有效半径re=406/2+205*55%=315.75mm该车选用的轮胎规格为205/55 R16.查标准得轮辋直径Dr为406mm。制动盘直径D应尽可能取大些，这时制动盘的有效半径得到增加，可以降低制动钳的夹紧力，减少衬块的单位压力和工作温度。受轮辋直径的限制，制动盘的直径通常选择为轮辋直径的70%79%。选取制动盘直径： D=73%Dr=296mm。荐摩擦衬块外半径R2与内半径R1的比值不大于1.5.若比值偏大，工作时衬块的外缘与内侧圆周速度相差较多，磨损不均匀，接触面积减小，最终导致制动力矩变化较大。选R2/R1=1.5，由于摩擦衬块外半径R2略小于制动盘半径D/2=148mm,取145mm。所以R1=140/1.5=95mm。最终得R1=95mm，R2=145mm。对于常见的扇形摩擦衬块，如果其径向尺寸不大，取R为平均半径Rm或有效半径Re已足够精确。如图所示制动器摩擦衬块平均半径：Rm=(R1+R2)/2 =120mm 图1-1有效半径Re是扇形表面的面积中心至制动盘中心的距离，如下式所示： 其中，令m=R1/R2。则前制动器制动衬块有效半径：=121.6mm在确定盘式制动器摩擦衬块工作面积A时，根据摩擦衬块单位面积占有的汽车质量，推荐在1.6-3.5kg/cm2 。长安福特福克斯总质量M=1730kg，前轴负荷率55%，则（17300.55）/（3.54）A(17300.55)/（1.64）74.14cm2A162.18 cm2 取A=100cm2 （1） 当时：制动时总是前轮先抱死，这是一种稳定工况，但丧失了转向能力；（2）当时：制动时总是后轮先抱死，这是容易发生后轴策划而使汽车丧失方向稳定性；（3）当时：制动时汽车前后轮同时抱死，是一种稳定工况，但也丧失了转向能力。分析表明，汽车在同步系数为的路面上制动（前后轮同时抱死）时，其制动减速度为，即q=,q为制动强度。而在其他附着系数的路面上制动时，达到前轮或者后轮即将抱死的制动强度q,这表明只有在的路面上，地面的附着条件才可以得到充分利用。根据设计经验，满载的同步附着系数应在下列范围内：轿车：0.650.80；轻型客车、轻型货车：0.550.70；大型客车及中重型货车：0.450.65。取=0.7。根据公式: =（0.70.6+1.452）/2.64=0.70 应急制动时，假定前后轮同时抱死拖滑，此时所需的前桥制动力矩为 式中，G为汽车重力；L为轴距；为汽车质心的高度；为附着系数；为轮胎有效半径。当=0.7时，=(17300/2.64)（1.584+0.70.6）0.70.31575=2953.25N/m即假定衬块的摩擦表面全部与制动盘接触，且各处单位压力分布均匀，则制动器的制动力矩为： 其中f是摩擦系数，f=0.35；F0 是单侧制动块对制动盘的压紧力；R是作用半径。对于常见的具有扇形摩擦表面的衬块，若其径向宽度不是很大，取R等于平均半径Rm进行估算或有效半径Re进行精确计算。根据前面计算的结果可知Rm =120mm;Re=121.6mm对于前制动器 =1476.625N/m；所以 =1476.625/(20.350.121)=16841.78N双轴汽车的单个前轮制动器比能量耗散率分别为： 式中，为汽车总质量；为汽车回转质量换算系数；、为制动初速度和终速度（）；为制动减速度（）；t为制动时间；前制动衬片（衬块）的摩擦面积；为制动力分配系数。在紧急制动到停车的情况下，=0，并可认为，故据有关文献推荐，鼓式制动器的比能量耗散率比不大于1.8W/mm2为宜，计算时取减速度j=0.6g。制动初速度：乘用车用100km/h(27.8m/s)；总质量3.5t以下的商用车用；总质量3.5t以上的商用车用65km/h(18m/s)。乘用车的盘式制动器在同上的和的条件下，比能量耗散率应不大于6.0W/mm2。对于最高车速低于以上规定的制动初速度的汽车，按上述条件算出的值允许略大于1.8W/mm2。比能量耗散率过高不仅引起衬片（衬块）的加速磨损，且又可能使制动鼓或制动盘更早发生龟裂。=27.8/(0.69.8)=4.73s =（(173027.82)/（44.7310000）0.70=4.95 W/mm2盘式制动器的比能量耗散率应不大于6.0W/mm2，故符合要求。另一个磨损特性指标是衬片（衬块）单位摩擦面积的制动力摩擦力，称为比摩擦力。比摩擦力越大，则磨损越严重。单个车轮制动器的比摩擦力为 式中，为单个制动器的制动力矩；R为制动鼓半径（衬块平均半径或有效半径）；A为单个制动器衬片（衬块）摩擦面积。在j=0.6g时，鼓式制动器的比摩擦力以不大于为宜。与之相应的衬片与制动鼓之间的平均单位压力=1.371.60（设摩擦因素=0.30.35）。这比过去一些文献中推荐的要小，因为磨损问题现在已较过去受到更大程度的重视。=1476.625/(121.6100)=0.21N/mm2=0.21/0.35=0.6N/mm2符合要求。应核算制动器的热容量和温升是否满足如下条件： 式中： 各制动鼓(盘)的总质量；与各制动鼓(盘)相连的受热金属件(如轮毂、轮辐、轮辋、制动钳体等)的总质量；制动鼓(盘)材料的比热容，对铸铁c=482J(kgK)，对铝合金 c=880J(kgK)；与制动鼓(盘)相连的受热金属件的比热容；制动鼓(盘)的温升(一次由=30kmh到完全停车的强烈制动，温升不应超过15)；L1满载汽车制动时由动能转变的热能，因制动过程迅速，可以认为制后制动器，即 ; 式中：满载汽车总质量；汽车制动时的初速度，可取；汽车制动器制动力分配系数。以=30km/h（8.33m/s），取满载时的值=0.7来计算，=15，则=17308.338.330.7/2=42014.14J =23.147.8（296/2）2-（136/2）215+（136/2）2-（120 /2）2 （36+4）+（136/2）2-（60/2）26=15.53kg（铸铁、钢的密度，7.8g/mm）式中D1 制动盘直径，取D1=296mm； D2制动盘圆柱外径，取D2=145mm；d2制动盘圆柱外径，取d2=120mm；H1制动盘厚度，取H1=15mm；H2制动盘制动毂厚度，取H2=6mm； O2制动毂中心孔直径，取O2=60mm；l2制动盘制动毂厚度，取l2=36mm。由=15.5348215=112281.9J可知，制动器的热容量符合温升核算的要求。二、 存在问题及解决措施存在的问题：（1）制动駆动机构的形式选择及其计算（2）各个构件材料的确定；（3）制动器其他部分标准件的确定。（4）制动器系统的装配仿真解决措施： 认真的参考资料积极地和同学讨论，向老师请教；继续完善计划，优化设计，以求更加准确。三、后期工作安排第12周第13