LG6360微型客车前制动器设计说明书.doc

武汉理工大学毕业设计（论文）目录摘要IABSTRACTII绪论11 汽车制动系统概述及设计要求21.1 概述21.1.1制动系统的组成21.1.2 制动系统的类型21.2 设计制动系统时应满足的要求32 整车性能参数33 制动器形式的选择43.1 鼓式制动器43.2 盘式制动器43.2.1 全盘式制动器43.2.2 钳盘式制动器53.3 选型64 盘式制动器主要参数的确定74.1 制动盘直径D74.2 制动盘的厚度h84.3 摩擦衬块内外半径的确定84.4 制动衬块工作面积A85 盘式制动器的设计计算85.1 同步附着系数的确定95.2 制动力分配系数的确定105.3 前、后轮制动器制动力矩的确定115.4 应急制动和驻车制动所需的制动力矩115.4.1 应急制动115.4.2 驻车制动125.5 衬片磨损特性的计算136 制动驱动机构的设计与计算156.1 制动驱动机构的形式156.2 分路系统166.3 液压制动驱动机构的设计计算186.3.1 制动轮缸直径的确定186.3.2 制动主缸直径的确定186.3.3 制动踏板力197 制动器零部件设计207.1 滑动钳体207.2 固定支架207.3 制动盘207.4 制动块21结束语22致谢23参考文献24摘要从汽车诞生时起，车辆制动系统就扮演着至关重要的角色。它不仅是衡量汽车好坏的一个指标,重要的是它还关系到乘车人员的生命安全问题。近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，这种重要性表现得越来越明显。因此对本设计的作品提出了安全，可靠，经济，环保等要求。依据设计要求，根据给定的设计参数，参考国内同类型车辆，进行方案论证。通过对各种形式的制动器的优缺点进行了比较，最后决定LG6360前制动器选用浮钳盘式制动器。以期达到有较高的制动效能的要求。之后，对盘式制动器的具体结构的设计过程进行了详尽的阐述。关键词：制动系统 盘式制动器 制动盘 制动衬块 ABSTRACT Braking system plays a crucial role since car was invented.It is not only a measure of automobile index,important is it also relates to passengers life.And it is become more important in recent years because of the progress of auto technology and the increase vehicle driving speed. So the requirements of brake systems is safe, reliable, economic, environmental and so on.According to the design requirements and the given design parameters,reference with other vehicles,to make sure the scheme.By comparing the advantages and disadvantages of various forms of brake, final choose disc brake with floating caliper for LG6360 front wheel brake.In order to make the system to achieve a higher braking efficiency.Then made detailed elaboration to the specific structure of disc brake. Key words: brake system disc brake retarding disk brake padI绪论一个国家汽车工业的发展水平反映出该国家的整体工业水平。要发展一个国家的汽车工业，就汽车行业来说，汽车设计应处于一个举足轻重的位置。制动器的设计作为汽车设计的一个重要环节也是非常重要的，尤其是随着现代汽车技术的发展，道路条件的日益改善，车速越来越高，安全问题也愈受重视，制动器恰是影响汽车安全性的一个重要部件。因此，能够设计，制造出具有高制动性、可靠性的制动器是改善汽车设计的一个重要环节。早期的制动器结构简单，仅仅是为了达到使汽车减速的目的。随着汽车工业及道路条件的完善，致使车速逐步提高，安全问题也就理所当然的被人们所普遍关注。汽车的安全性与汽车的制动系关系密切，制动距离直接影响其安全性。汽车设计行业投入了大量的人力、物力以研制、开发制动器，制动器结构和种类都有了变化。其使用要求也不仅限于减速，在达到较高的安全要求的同时，对于乘车的舒适性也有了新的定义。特别是ABS的运用，使汽车在安全设计方面迈出了一大步。目前，制动器主要分为盘式与鼓式两种，且有前盘后鼓的发展趋势。在高档轿车中，更多的采用盘式制动器，盘式制动器又有固定钳式和浮动钳式两种。近年来随着汽车性能的提高，固定钳结构上的缺点暴露较为明显，因而导致浮动钳的迅速发展。本设计是LG6360微型客车前制动器的设计，首先是分析选型。然后依据设计参数遵循制动器设计要求，进行制动器的一系列的设计计算。本制动系采用X型双回路系统以提高制动系的可靠性，在一个回路失效时，其制动效能仍可保持原制动效能的50%。采用真空助力器，使操纵更轻便，减少驾驶员的疲劳。在前、后轮的制动力分配计算中参考了汽车设计的设计方法，使制动力分配更合理，提高了汽车的制动稳定性。总之，通过本次设计，使制动器性能达到当今汽车发展的要求：经济性、可靠性、安全性，并符合环保要求。1 汽车制动系统概述及设计要求1.1 概述使行驶中的汽车减速甚至停车，使下坡行驶的汽车的速度保持稳定，以及使已经停驶的汽车保持不动，这些作用统称为汽车制动。对汽车起到制动作用的是作用在汽车上，其方向与汽车行驶方向相反的外力。作用在行驶汽车上的滚动阻力，上坡阻力，空气阻力都能对汽车起制动作用，但这外力的大小是随机的，不可控制的。因此，汽车上必须设一系列专门装置，以便驾驶员能根据道路和交通等情况，借以使外界在汽车上某些部分施加一定的力，对汽车进行一定程度的强制制动。这种可控制的对汽车进行制动的外力，统称为制动力。这样的一系列专门装置即成为制动系统。制动系统的功用：使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车；在下坡行驶时，使汽车保持适当的稳定车速；使汽车可靠的停在原地或停驻在坡道上。1.1.1制动系统的组成制动系统一般都具有以下四个基本组成部分：1）供能装置包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件。其中，产生制动能量的部位称为制动能源。2）控制装置包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件。3）传动装置包括将制动能量传输到制动器的各个部件。4）制动器产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力的部件，其中也包括辅助制动系中的缓速装置。较为完善的制动系还具有制动力调节装置以及报警装置、压力保护装置等附加装置。1.1.2 制动系统的类型按制动系统的功用分类：1）行车制动系使行使中的汽车减低速度甚至停车的一套专门装置。2）驻车制动系是以停止的汽车驻留在原地不动的一套装置。3）第二制动系在行车制动系失效的情况下，保证汽车仍能实现减速或停车的一套装置。在许多国家的制动法规中规定，第二制动系是汽车必须具备的。辅助制动系在汽车长下坡时用以稳定车速的一套装置。按制动系统的制动能源分类：1）人力制动系以驾驶员的肢体作为唯一的制动能源的制动系。2）动力制动系完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的制动系。伺服制动系兼用人力和发动机动力进行制动的制动系。按照制动能量的传输方式，制动系统又可分为机械式、液压式、气压式和电磁等。同时采用两种以上传能方式的制动系统可称为组合式制动系统。1.2 设计制动系统时应满足的要求设计制动系统时应满足如下主要要求：1) 具有足够的制动效能。行车制动能力是用一定制动初速度下的制动减速度和制动距离两项指标来评定的；驻坡能力是以汽车在良好路面上能可靠地停驻的最大坡度来评定的。2) 工作可靠。行车制动装置至少有两套独立的驱动制动器的管路，其中一套管路失效时，另一套的管路应保证汽车制动能力不低于没有失效时规定值的30%。行车和驻车制动装置可以有共同的制动器，而驱动机构应各自独立。行车制动装置都用脚操纵。3) 在任何速度下制动时，汽车都不应丧失操纵性和方向稳定性。4) 防止水和污泥进入制动器工作表面。5) 制动能力的热稳定性良好。6) 操纵轻便，并具有良好的随动性。7) 制动时制动系统产生的噪音尽可能小，同时力求减少散发对人体有害的石棉纤维等物质，以减少公害。8) 作用滞后性应尽可能好。作用滞后性是指制动反应时间，以制动踏板开始动作至达到给定的制动效能所需的时间来评价。9) 摩擦片应有足够的使用寿命。10) 保证摩擦副磨损后，应有能消除因磨损而产生间隙的机构，且调整间隙工作容易，最好设置自动调整间隙机构。11) 当制动驱动装置的任何元件发生故障并使其基本功能遭到破坏时，汽车制动系统应有音响火光信号等报警提示。防止制动时车轮被抱死有利于提高汽车在制动过程中的转向操纵性和方向稳定性，缩短制动距离，所以近年来防抱死制动系统（ABS）在汽车上得到了很快的发展和应用。此外，由于含有石棉的摩擦材料在石棉有致癌公害问题已被淘汰，取而代之的各种无石棉型材料相继研制成功。2 整车性能参数长/宽/高（mm） 3530/1425/1895轴距（mm） 1780前后轮距（mm） 1214/1190最高车速（km/h） 95油耗（L/100km） 6.0发动机型号 462QE1变速器形式 4档手动排量（L） 0.800最大输出功率（kw/rpm） 30.5 /5500最大输出扭距（Nm/rpm） 55/3500悬架系统 （前）麦弗逊式独立悬架、（后）钢板弹簧轮胎型号 155/60R12LT最小离地间距 152MM整车质量 880KG最大爬坡度 12度最小转弯直径 9M驱动方式 后轮3 制动器形式的选择制动器主要有摩擦式、液力式和电磁式等几种形式。电磁式制动器虽有作用滞后性好、易于连接而且接头可靠等优点，但因成本高，只在一部分总质量较大的商用车上用作车轮制动器或缓速器；液力式制动器一般只作缓速器。目前广泛使用的仍为摩擦式制动器。摩擦式制动器按摩擦副结构形式不同，可分为鼓式，盘式和带式三种。带式制动器只用作中央制动器；鼓式和盘式制动器的结构形式有多种。3.1 鼓式制动器鼓式制动器主要包括领从蹄式、单向双领从蹄式、双向双领从蹄式，双从蹄式、单向增力式和双向增力式。每种蹄式制动器主要是蹄片固定支点的数量和位置不同；张开装置的形式与数量不同；制动时两块蹄片间有无相互作用。鼓式制动器通常装置在后轮。3.2 盘式制动器按摩擦副中固定元件的结构不同，盘式制动器可分为钳盘式和全盘式两类。3.2.1 全盘式制动器全盘式制动器摩擦副的元件和固定元件旋转都是圆盘形的，制动时各盘摩擦表面全部接触，作用原理如同离合器，故又称离合器式制动器。全盘式中用的较多的是多片全盘式制动器。多片全盘式制动器即可用作车轮制动器，也可用作缓行器。3.2.2 钳盘式制动器钳盘式制动器的固定摩擦元件是制动块，装在与车轴连接且不能绕车轴线旋转的制动钳中。制动衬块与制动盘接触面积很小，在盘上所占的中心角一般仅，故盘式制动器又被称为点盘式制动器。钳盘式制动器按制动钳的结构不同，分为以下几种。（一）固定钳式如图1a所示，制动钳固定安装在车桥上，既不能旋转，也不能沿制动盘轴线方向移动，因而其中必须在制动盘两侧装设制动块促动装置，以便分别将两侧的制动块压向制动盘。这种形式也成为对置活塞式或浮动活塞式。固定钳式制动器存在着以下缺点：1）液压缸较多，使制动钳结构复杂。2）液压缸分置于制动盘两侧，必须用跨越制动的钳内油道或外部油管来连通。这必然使得制动钳的尺寸过大，难以安装现代化轿车的轮毂内。3）热负荷大时，液压缸和跨越制动盘的油管或油道中的制动液容易受热汽化。4）若要兼用于驻车制动，则必须加装一个机械促动的驻车制动钳。这些缺点使得固定钳式制动器难以适应现代汽车的使用要求，故70年代以来，逐渐让位于浮钳盘式制动器。 图1 钳盘式制动器示意图（二）浮动钳式（1）滑动钳式 如图1b所示，制动钳可以相对于制动盘作轴向滑动，其中只有在制动盘的内侧置有液压缸，外侧的制动块固定安装在钳体上。制动时活塞在液压作用下使活动制动压靠到制动盘上，而反作用力则推动制动钳体连同固定制动块压向制动盘的另一侧，直到两制动块受力均等为止。（2）摆动钳式 如图1c所示，它也是单侧液压缸结构，制动钳体与固定在车轴上的支座铰接。为实现制动，钳体不是滑动而是在与制动盘垂直的平面内摆动。显然，制动块不可能全面而均匀的磨损。为此，有必要经衬块预先作成楔形。在使用过程中，衬块逐渐磨损到各处残存厚度均匀后即应更换。浮钳盘式制动器的制动钳一般设计得可以相对制动盘转向滑动。其中，只在组、制动盘的内侧设置液压缸，而外侧的制动块则附加装在钳体上。图2 制动时车轮、制动盘及轮毂轴承的受力示意图浮动钳式制动器的优点有：1）仅在盘的内侧有液压缸，故轴向尺寸小，制动器能进一步靠近轮毂；2）没有跨越制动噢案的油道或油管，加之液压缸冷却条件好，所以制动液汽化的可能性小；3）成本低；4）浮动钳的制动块可兼用于驻车制动。制动钳的安装位置可以在车轴之前或之后。由图2可见，制动钳位于轴后，能使制动时轮毂轴承的合成载荷减少；制动钳位于轴前，则可避免轮胎向钳内甩溅泥污。3.3 选型与鼓式制动器相比，盘式制动器有如下优点：1）热稳定性好。原因是一般无自行增力作用。衬块摩擦表面压力分布较鼓式中的衬片更为均匀。此外，制动鼓在受热膨胀后，工作半径增大，使其只能与蹄中部接触，从而降低了制动效能，这称为机械衰退。制动盘的轴向膨胀极小，径向膨胀根本与性能无关，故无机械衰退问题。因此，前轮采用盘式制动器，汽车制动时不易跑偏。2）水稳定性好。制动块对盘的单位压力高，易将水挤出，因而浸水后效能降低不多；又由于离心力作用及衬块对盘的擦拭作用，出水后只需经一，二次制动即能恢复正常。鼓式制动器则需经十余次制动方能恢复。3）制动力矩与汽车运动方向无关。4）易于构成双回路制动系，使系统有较高的可靠性和安全性。5）尺寸小，质量小，散热良好。6）压力在制动衬块上分布比较均匀，故衬块上磨损也均匀。7）更换制动块简单容易。8）衬块与制动盘之间的间隙小（），从而缩短了制动协调时间。9）易实现间隙自动调整。盘式制动器的主要缺点是：1) 难以实现完全防尘和锈蚀（封闭的多片式全盘式制动器除外）。2) 兼作驻车制动器时，所需附加的手驱动机构比较复杂。3) 在制动驱动机构中必须装用助力器。4）因为衬块工作面积小，所以磨损快，寿命低，需用高材质的衬块。盘式制动器在乘用车前轮上得到广泛应用。因此，从结构，散热，技术，成本等多方面考虑，本设计LG6360微型客车前轮制动器决定采用浮钳盘式制动器。4 盘式制动器主要参数的确定4.1 制动盘直径D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，可以见效制动钳的加紧力，降低衬块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。总质量大于2t的汽车取上限。轮辋直径为12英寸，轮辋直径为：则D的取值范围为。查取国内相关汽车前轮盘式制动器参数，参考捷达GL车型，可取D=239mm。4.2 制动盘的厚度h制动盘厚度h对制动盘质量和工作时的温升有影响。为使质量小些，制动盘厚度不宜取的很大；为减小温升，制动盘厚度又不宜取的过小。制动盘可以做成实心的，或者为了散热通风需要在制动盘中间铸出通风孔道。通常，实心制动盘厚度可取为；具有通风孔道的制动盘的两工作面之间的尺寸，即制动盘的厚度取为，但多采用。这里选用通风式制动盘，取25mm。4.3 摩擦衬块内外半径的确定推荐摩擦衬块外半径与内半径的比值不大于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，接触面积减少，最终将导致制动力矩变化大。取外半径=118mm，内半径=80mm。4.4 制动衬块工作面积A在确定盘式制动器衬块工作面积A时，根据制动衬块单位面积占有的汽车质量，推荐在范围内选用。汽车整车空载时质量为880kg，乘坐7人，则满载质量为880kg+765kg=1335kg。对于发动机前置后驱的乘用车，前轴满载时的载荷约为汽车满载质量的，取610kg。 得。参考国内同类型车辆，可取A=。5 盘式制动器的设计计算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 （1）式中，为摩擦因数；为单侧制动块对制动盘的压紧力；为作用半径。对于常见的具有扇形摩擦表面的衬块，若其径向宽度不很大，取等于平均半径或有效半径，在实际中已经足够精确。 图3 盘式制动器 图4 钳盘式制动器的作 的计算用图 用半径计算参考图如图3，图4，平均半径为 （2）式中，和为摩擦衬块扇形表面的内半径和外半径。应当指出，若过小，即扇形的径向宽度过大，衬块摩擦面上各不同半径处的滑磨速度相差太远，磨损将不均匀，因而单位压力分布均匀这一假设条件不能成立，则上述计算方法也就不适用。m值一般不应小于065。制动盘工作面的加工精度应达到下述要求：平面度公差为，表面粗糙度为值为，两摩擦表面的平行度不应大于，制动盘的端面圆跳动不应大于。通常制动盘采用摩擦性能良好的珠光体灰铸铁制造。为保证有足够的强度和耐磨性能，其牌号不应低于。5.1 同步附着系数的确定(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，这时容易发生后轴侧滑而使汽车失去方向稳定性；(3)当时：制动时汽车前、后轮将同时抱死，也是一种稳定工况，但也丧失了转向能力。分析表明，汽车在同步附着系数为的路面上制动(前、后车轮同时抱死)时，其制动减速度为，即，为制动强度。而在其他附着系数的路面上制动时，达到前轮或后轮即将抱死的制动强度,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。随着道路条件的改善和汽车速度的提高，由于制动时后轮先抱死引起的汽车甩尾甚至掉头所造成的车祸日益增多。值宜取大些。根据设计经验,。此设计考虑到设计车型LG6360主要在城市道路上行驶，道路状况比较好。本设计选取。5.2 制动力分配系数的确定轴距满载时质心高度质心到前轴的距离质心到后轴的距离不少两轴汽车的前、后制动器制动力之比为一固定值。LG6360微型客车前后制动器制动力也为定比值。常用前制动器制动力与汽车总制动力之比来表明分配的比例，称为制动器制动力分配系数，用表示，即 （3）式中，为前制动器制动力；为汽车总制动器制动力，为后制动器制动力。已知确定同步附着系数，则分配系数查相关资料，可由以下公式获得：式中，b为质心到后轴的距离。5.3 前、后轮制动器制动力矩的确定为了保证汽车有良好的制动效能和稳定性，要求合理地确定前、后轮制动器的制动力矩。最大制动力是在汽车附着质量完全被利用的条件下获得的，这时制动力与地面作用于车轮的法向力、成正比，也与前后轮制动力矩的比值相同。得： （4）式中，为前、后轮制动器的制动力矩。然后，根据汽车满载在沥青、混泥土路面上紧急制动到前轮抱死脱滑，计算出前轮制动器的最大制动力矩；再根据前面已经确定的前、后轮制动力矩的比值，计算出后轮轮制动器的最大制动力矩。 （5）式中，为制动强度，为车轮有效半径。 （6）5.4 应急制动和驻车制动所需的制动力矩5.4.1 应急制动应急制动时，后轮一般将抱死滑移，故后桥制动力为： （7）此时所需的后桥制动力矩为：式中，为汽车满载总质量与重力加速度的乘积；为轴距；汽车质心到前铀的距离；汽车质心高度；路面对后桥的法向反力；附着系数；车轮有效半径。如用后轮制动器作为应急制动器，则单个后轮制动器应急制动力矩为。5.4.2 驻车制动如图5表示汽车在上坡路上停驻时的受力情况。由此不难得出停驻时的后桥附着力为：图5 汽车在上坡路上停驻时的受力情况 （8）汽车在下坡停驻时，后桥附着力为： （9）汽车可能停驻的极限上坡路倾角，可根据后桥上的附着力与制动力矩相等的条件求得，由汽车可能停驻的极限上坡路倾角，可根据后桥上的附着力与制动力矩相等的条件求得，即由 （10）得到 （11）式中，是保证汽车上坡行驶的纵向稳定性的极限坡路倾角。本车代入数据得 同理可推出汽车可能停驻的极限下坡路倾角为 （12）得驻车制动器在安装制动器的空间，制动驱动力源等条件允许的范围内，应力求后桥上上驻车制动力矩接近由所确定的极限值（因），并保证下坡路上能停驻的坡度不小于法规的规定值。单个后轮驻车制动器的制动力矩上限为。5.5 衬片磨损特性的计算摩擦衬片（衬块）的磨损受温度、摩擦力、滑磨速度、制动盘（制动鼓）的材质及加工情况，以及衬片（衬块）本身材质等许多因素的影响，因此在理论上计算磨损特性极为困难。但试验表明，影响磨损的最重要因素还是摩擦表面的温度和摩擦力。从能量的观点来说，汽车制动过程即是将汽车的机械能（动能和势能）的一部分转变为热量而耗散的过程。在制动强度很大的紧急制动过程中，制动器几乎承担了汽车全部动能耗散的任务。此时，由于制动时间很短，实际上热量还来不及逸散到大气中就被制动器所吸收，致使制动器温度升高。这就是所谓制动器的能量负荷。能量负荷越大，则衬片（衬块）的磨损越严重。对于盘式制动器的衬块，其单位面积上的能量负荷比鼓式制动器衬片大许多，所以制动盘表面温度比制动鼓的高。 各种汽车的总质量及其制动衬片（衬块）的摩擦面积各不相同，因而有必要用一种相对的量作为评价能量负荷的指标。目前，各国常用的指标是比能量耗散率，即单位时间内衬片（衬块）单位面积耗散的能量，通常所用的计算单位为。比能量耗散率有时也称为单位功负荷，或简称能量负荷。双轴汽车的单个前轮及后轮制动器的比能量耗散率分别为 （13） （14） （15）式中，为汽车总质量；为汽车回转质量系数；为制动初速度和终速度（m/s）；为制动减速度(m/s2)；为制动时间（s）；、为前、后制动器衬片（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，,并可认为，故据有关文献推荐，乘用车的盘式制动器在，的条件下，比能量耗散率应不大于6.0W/mm2。比能量过高不仅引起衬片（衬块）的加速磨损，且有可能使制动盘或制动鼓更早发生龟裂。本设计采用的是前盘后鼓，所以仅计算前轮衬块的摩擦特性。另一个磨损特性指标是衬片（衬块）单位摩擦面积的制动器摩擦力，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 （16）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为单个制动器的衬片（衬块）摩擦面积。6 制动驱动机构的设计与计算6.1 制动驱动机构的形式制动驱动机构将来自驾驶员或其他方面的力传给制动器，使之产生制动力矩。根据制动力源的不同，制动驱动机构一般可分为简单制动，动力制动和伺服制动三大类。简单制动但靠驾驶员施加的踏板力或手柄力作为制动力源，亦称人力制动。其中，又有机械式和液压式两种。机械式完全靠杆系传力，由于其机械效率低，传动比小，润滑点多，且难以保证前，后制动力的正确比例和左，右轮制动力的平衡，所以在汽车的行车制动装置中已被淘汰。但因其结构简单，成本低，工作可靠，还广泛应用于中，小型汽车的驻车制动装置中。液压式简单制动用于行车制动装置。液压制动的优点是：作用滞后时间较短（）；工作压力高（可达），因而轮缸尺寸小，可以安装在制动器内部，直接作为制动蹄的张开机构（或制动块的压紧机构），而不需要制动臂等传动件，使之结构简单，质量小；机械效率高（液压系统有自润滑作用）。液压制动的主要缺点是：受热过度后，部分制动液汽化，在管路中形成气泡，严重影响液压传输，使制动系统的效能降低，甚至完全失效。液压制动广泛应用在乘用车和总质量不大的商用车上。动力制动即利用由发动机的动力转化而成，并表现为气压或液压形式的势能作为汽车制动的全部力量。驾驶员施加于踏板或手柄上的力，仅用于回路中控制元件的操纵。因此，简单制动中的踏板力和踏板行程之间的反比例关系，在动力制动中便不复存在，从而使踏板力较小，同时又有适当的踏板行程。气压制动是应用最多的动力制动之一。主要优点：操纵轻便，工作可靠，不易出故障，维护保养方便；其气源除供制动用外，还可以供其他装置使用。缺点：必须有空气压缩机、贮气筒、制动阀等装置，使结构复杂、笨重、成本高；管路中压力的建立和测撤除都较慢；管路工作压力低；制动气室排气时有很大的噪音。气压制动在总质量8t以上的商用车上得到广泛的使用。伺服制动的制动能源是人力和发动机并用。正常情况下，其输出工作压力主要由动力伺服系统产生；在伺服系统失效时，还可以全靠人力驱动液压系统，以产生一定程度的制动力。排量1.6L以上的乘用车到各种商用车，都广泛采用伺服制动。按伺服力源不同，伺服制动有真空伺服制动、空气伺服制动和液体伺服制动三类。这里不多做介绍。6.2 分路系统为了提高制动工作的可靠性，应采用分路系统，即全车的所有行车制动器的液压或气压管路分为两个或更多的互相独立的回路，其中一个回路失效后，仍可利用其他完好的回路起制动作用。双轴汽车的双回路制动系统有以下常见的五种分路形式：1） 一轴对一轴（II）型，如图a所示，前轴制动器与后桥制动器各用一个回路。图6 II型分路2） 交叉（X）型，如图b所示，前轴的一侧车轮制动器与后桥的对侧车轮制动器同属一个回路。图7 X型分路3） 一轴对半轴（HI）型，如图c所示，两侧前制动器的半数轮缸和全部后制动器轮缸属于一个回路，其余的前轮缸则属于另一个回路。图8 HI型分路4）半轴一轮对半轴一轮（LL）型，如图d所示，两个回路分别对两侧前轮制动器的半数轮缸和一个后轮制动器起作用。图9 LL型分路5）双半轴对双半轴（HH）型，如图e所示，每个回路均只对每个前、后制动器的半数轮缸起作用。这种型式的双回路系统的制功效能最好。图10 HH型分路II型的管路布置较为简单，可与传统的单轮缸(或单制动气室)鼓式制动器相配合，成本较低。目前在各类汽车特别是商用车上用得最广泛。对于这种形式，若后轮制动回路失效，则一旦前轮抱死即极易丧失转弯制动能力。对于采用前轮驱动因而前制动器强于后制动器的乘用车，当前制动回路失效而单用后桥制动时，制动力将严重不足（小于正常情况下的一半），并且，若后桥负荷小于前轴负荷，则踏板力过大时易使后桥车轮抱死而导致汽车侧滑。X型的结构也很简单。直行制动时任一回路失效，剩余的总制动力都能保持正常值的50%。并且制动力的分配系数和同步附着系数没有变化，保证了制动时与整车负荷的适应性。但是，一旦某一管路损坏造成制动力不对称，此时前轮将朝制动力大的一边绕主销转动，使汽车失去方向稳定性。因此，这种方案适用于主销偏移距为负值(达20 mm)的汽车上。这样，不平衡的制动力使车轮反向转动，改善了汽车的方向稳定性。HI、LL、HH型的织构均较复杂。LL型与HH型在任一回路失效时，前、后制动力的比值均与正常情况下相同，且剩余的总制动力可达到正常值的50左右。HI型单用一轴半回路时剩余制动力较大，但此时与LL型一样，紧急制动情况下后轮极容易先抱死。综合以上各个管路的优缺点最终选择X型管路。6.3 液压制动驱动机构的设计计算6.3.1 制动轮缸直径的确定制动轮缸对制动块施加的张力与轮缸直径和制动管路压力的关系为 （17）制动管路压力一般不超过，对盘式制动器可更高。压力越高，对管路的密封性要求越严格，但驱动机构越紧凑。油压选取为，则轮缸直径应在标准规定的尺寸系列中选取，在这里，轮缸直径取。6.3.2 制动主缸直径的确定第i个轮缸的工作容积为 （18）式中，为第i个轮缸活塞的直径；为轮缸中活塞的数目；为第i个轮缸活塞在完全制动时的行程。所有轮缸的总工作容积为，式中，为轮缸数目。制动主缸应有的工作容积为，式中，为制动软管的变形容积。在初步设计时，制动主缸的工作容积可取为：对于乘用车；对于商用车。主缸活塞行程和活塞直径为 （19）一般因本设计只有前轮盘式，没有设计到后轮数据，所以此处假设后轮数据同前轮一样。主缸直径应符合QC/T311-1999中规定的尺寸系列，计算可取。6.3.3 制动踏板力制动踏板力为 （20）式中，为踏板机构的传动比；为踏板机构及液压主缸的机械效率，可取。制动踏板力应满足以下要求：最大踏板力一般为500N（乘用车）或700N（商用车）。设计时，制动踏板力可在的范围内选取。4）制动踏板工作行程 （21）式中，为主缸中推杆与活塞间的间隙，一般取；为主缸活塞的空行程，即主缸活塞从不工作的极限位置到使其皮碗完全封堵主缸上的旁通孔所经过的行程。制动器调整正常时的踏板工作行程，只应占计及制动衬块的容许磨损量在内的踏板行程的。为了避免空气侵入制动管路，在计算制动主缸活塞回位弹簧时，应保证制动踏板松开后，制动管路中仍保持的残余压力。最大踏板行程（计入衬块或衬片的磨损量），对乘用车应不大于，对商用车不大于。此外，作用在制动手柄上最大的力，对于乘用车应不大于，对商用车不大于。制动手柄最大行程，对乘用车不大于，对商用车不大于。根据本车参数可取最大踏板行程，作用在制动手柄上最大的力，制动手柄最大行程。7 制动器零部件设计7.1 滑动钳体滑动钳体是包括轮缸在内的精密件，并且传递压力22.6KN时，钳体要具有足够的刚度和强度，还要具有防震的性能。因此采用高强度、高韧度的可锻造铁组成，并使悬臂部分的厚度大于15mm，背部留有开口，以便在不拆下制动钳的情况下能够检查或更换制动块。滑动钳是靠两导销实现径向定位和轴向滑动的。为减少滑动时的摩擦力，避免对导销产生附加力矩，必须严格保证轮缸中心线与两导销轴线的平行度。7.2 固定支架固定支架承受和传递全部制动力矩，因此必须具有足够的强度和刚度。所以选用高强度的可锻铸铁KTZ55004（GB9440-88铸成，并保证其壁厚不小于10mm，必要时使用加强筋）。与浮动钳一样必须保证两导销螺孔轴线的平行度及相对于轮缸轴线的对称度公差，及导轨平面度公差及合适的粗糙度，以保证滑动钳能顺利运动而不发生任何干涉现象。7.3 制动盘制动盘的大小受轮辋提供空间的限制，其凸缘大小还要受轮毂的影响，其尺寸见设计图纸。根据其受力情况可知其对强度要求不高，选用珠光体灰铸铁。制动盘选用通风散热。制动盘工作表面应光滑平整，两侧表面不平度不应大于，摆差不大于0.1mm，否则将发生制动块顶撞活塞，导致制动踏板振动，踏板的行程亦会随之增加。7.4 制动块制动块是制动衬块和背板采用粘合剂粘合在一起而成的，摩擦衬块直接影响制动器性能，因此对其有严格要求。1 具有高而稳定的摩擦系数，热衰退缓和，不能温度开到某一数值后，摩擦系数突降；2 耐磨性好；3 有较高的耐挤压强度和冲击强度；4 对水、油的亲合性差；5制动时无噪音声和臭气，减少污染。根据以上要求，选用粉末冶金材料FM-202G结束语随着时间的发展，汽车技术必将越来越先进。并对人类的生活带来更多改变。在认识到汽车技术进步带给