乘用车后轮盘式制动器设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985本科毕业设计（论文）题目乘用车后轮盘式制动器设计学院机电与车辆工程学院专业机械设计制造及其自动化（工程机械）学生姓名学号指导教师评阅教师完成时间买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985本科毕业设计（论文）原创性声明本人郑重声明所提交的毕业设计（论文），是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文研究做出过重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名（亲笔）年月日本科毕业设计（论文）版权使用授权书本毕业设计（论文）作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，本科生在校攻读期间毕业设计（论文）工作的知识产权单位属重庆交通大学，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权重庆交通大学可以将毕业设计（论文）的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编毕业设计（论文）。作者签名（亲笔）年月日导师签名（亲笔）年月日买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985摘要国内汽车市场迅速发展，随着汽车保有量的增加，带来的安全问题也越来越引起人们的注意，而制动系统则是汽车主动安全的重要系统之一。因此，如何开发出高性能的制动系统，为安全行驶提供保障是我们要解决的主要问题。另外，随着汽车市场竞争的加剧，如何缩短产品开发周期、提高设计效率，降低成本等，提高产品的市场竞争力，已经成为企业成功的关键。本文主要是介绍盘式制动器的分类以及各种盘式制动器的优缺点，对所选车型制动器的选用方案进行了选择，针对盘式制动器做了主要的设计计算，同时分析了汽车在各种附着系数道路上的制动过程，对前后制动力分配系数和同步附着系数、利用附着系数、制动效率等做了计算。在满足制动法规要求及设计原则要求的前提下，提高了汽车的制动性能。关键词制动器；盘式制动器；制动力分配系数；同步附着系数买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985IDESIGNOFREARWHEELBRAKEFORPASSENGERCARABSTRACTTHERAPIDDEVELOPMENTOFTHEDOMESTICVEHICLEMARKET,HOWEVER,WITHINCREASINGOFVEHICLE,SECURITYISSUESAREARISINGFROMINCREASINGLYATTRACTINGATTENTION,THEBRAKINGSYSTEMISONEOFIMPORTANTSYSTEMOFACTIVESAFETYTHEREFORE,HOWTODESIGNAHIGHPERFORMANCEBRAKINGSYSTEM,TOPROVIDEPROTECTIONFORSAFEDRIVINGISTHEMAINPROBLEMWEMUSTSOLVEINADDITION,WITHINCREASINGCOMPETITIONOFVEHICLEMARKET,HOWTOSHORTENTHEPRODUCTDEVELOPMENTCYCLE,TOIMPROVEDESIGNEFFICIENCYANDTOLOWERCOSTS,TOIMPROVETHEMARKETCOMPETITIVENESSOFPRODUCTS,ANDHASBECOMEAKEYTOSUCCESSOFENTERPRISESTHISARTICLEMAINLYISINTRODUCEDTHEDISCBRAKETHECLASSIFICATIONASWELLASEACHKINDOFDISCBRAKEGOODANDBADPOINTS,TOCHOSETHEVEHICLEBRAKETOSELECTTHEPLANTOCARRYONTHECHOICE,HASMADETHEMAINDESIGNCALCULATIONINVIEWOFTHEDISCBRAKE,SIMULTANEOUSLYHASANALYZEDTHEAUTOMOBILEONEACHKINDOFCOEFFICIENTOFADHESIONPATHBRAKEPROCESS,TOTHEAROUNDBRAKINGFORCEDISTRIBUTIONCOEFFICIENTANDTHESYNCHRONIZATIONCOEFFICIENTOFADHESION,USINGTHECOEFFICIENTOFADHESION,THEBRAKEEFFICIENCYANDSOONHASMADETHECOMPUTATIONINSATISFIESTHEBRAKELAWSANDREGULATIONSREQUESTANDUNDERTHEPRINCIPLEOFDESIGNREQUESTPREMISE,ENHANCEDTHEAUTOMOBILEBRAKINGQUALITYKEYWORDSBRAKING；BRAKEDISC；BRAKINGFORCEDISTRIBUTIONCOEFFICIENT；SYNCHRONIZATIONCOEFFICIENTOFADHESION买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985目录摘要IABSTRACTII1绪论111制动系统研究意义112制动系统研究现状113课题主要内容314课题研究方案42制动器的结构形式选择521汽车盘式制动器522制动器设计的一般原则523该乘用车制动器结构的最终选择724汽车盘式制动器结构和工作原理83制动器主要参数及其选择931乘用车的主要技术参数932制动力与制动力分配系数933同步附着系数1434制动强度和附着系数利用率1635制动器最大制动力矩1736制动器因数194制动器的制动参数设计计算2041摩擦衬块主要参数的确定20411摩擦衬块内半径与外半径201R2412摩擦衬块有效半径20413摩擦衬块的面积和磨损特性计算2142制动器的热容量和温升核算2443驻车制动计算255制动器主要零部件的结构设计2751制动盘27买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985511制动盘直径D28512制动盘厚度H2852制动钳2853制动块2854摩擦材料2955制动轮缸3056制动器间隙的调整方法及相应机构3057液压制动驱动机构的设计计算31571制动轮缸直径D与工作容积V31572制动主缸直径与工作容积32573制动踏板力33574踏板工作行程33PS575制动主缸33结论35致谢37参考文献38买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098501绪论11制动系统研究意义轿车的构设和产出涉及到许多范围，对构设提出了更高的要求。轿车制动相关的系统是轿车行驶的重要系统，其职能的好坏对汽车的正常行驶有着重要影响。跟着轿车的速率和路面境况变化，须要高效能、长命的制动器。其效能的好坏对轿车的行驶有着巨大影响。轿车是当代用得最多的交通器材。轿车制动系是轿车底盘上的一个主要系统，目前，汽车所用的制动器几乎都是摩擦式的，可分为鼓式制动器和盘式制动器两大类。盘式制动器被普遍使用。但由于为了提高其制动效能而必须加制动增力系统，使其造价较高，故低端车一般还是使用前盘后鼓式。汽车制动过程实际上是一个能量转换过程，它把汽车行驶时产生的动能转换为热能。高速行驶的汽车如果频繁使用制动器，制动器因摩擦会产生大量的热量，使制动器温度急剧升高，如果不能及时的为制动器散热，它的效率会大大降低影响制动性能，出现所谓的制动效能热衰退现象。它是制约汽车运动的东西，而制动器又是制动部分直接作用轿车的一个部分，因而它是汽车上最重要的安全件。轿车在过程中要多次进行制动，因为制动部分的好坏直接关系到安全，所以制动部分对轿车是十分重要的，改造轿车的制动效能终究是轿车设计制造机构的重要任务。12制动系统研究现状随着我国汽车工业技术的发展,特别是轿车工业的发展,合资企业的引进，国外先进技术的进入，汽车上采应用盘式制动器配置才逐步在我国形成规模。特别是在提高整车性能、保障安全、提高乘车者的舒适性，满足人们不断提高的生活物质需求、改善生活环境等方面都发挥了很大的作用。在轿车、微型车、轻卡、SUV及皮卡方面在从经济与实用的角度出发，一般采用了混合的制动形式，即前车轮盘式制动，后车轮鼓式制动。因轿车在制动过程中，由于惯性的作用，前轮的负荷通常占汽车全部负荷的7080，所以前轮制动力要比后轮大。生产厂家为了节省成本，就采用了前轮盘式制动，后轮鼓式制动的混合匹配方式。采用前盘后鼓式混合制动器，这主要是出于成买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709851本上的考虑，同时也是因为汽车在紧急制动时，轴荷前移，对前轮制动性能的要求比较高，这类前制动器主要以液压盘式制动器为主流，采用液压油作传输介质，以液压总泵为动力源，后制动器以液压式双泵双作用缸制动蹄匹配。目前大部分轿车、微型车、高端轻卡、SUV及皮卡等采用前盘后鼓式混合制动器。2004年我国共产此类车计110万辆以上。但随着高速公路等级的提高，乘车档次的上升，特别上国家安全法规的强制实施，前后轮都用盘式制动器是趋势。在大型客车方面气压盘式制动器产品技术先进性明显，可靠性总体良好，具有创新性和技术标准的集成性。欧美国家自上世纪90年代初开始将盘式制动器用于大型公交车。至2000年，盘式制动器（前后制动均为盘式）已经成为欧美国家城市公交车的标准配置。我国从1997年开始在大客车和载重车上推广盘式制动器及ABS防抱死系统，因进口产品价格太高，主要用于高端产品。2004年7月1日交通部强制在712米高型客车上“必须”配备后，国产盘式制动器得以大行其道。北京公交电车公司、上海公交、武汉公交、长沙公交、深圳公交、广州公交等公司，都在使用为大客车匹配的气压盘式制动器。生产厂家主要有宇通公司2004年产20000多辆客车，其中使用盘式制动器的客车已占一半多；宇通公司自制底盘部份是由二汽在EQ153前后桥基础升级更改的，每年有10000多套。二汽东风车桥用EQ153前后桥改型匹配气压盘式制动器的前后桥总成约占6000套以上，是宇通公司最大的气压盘式制动器桥供应商。宇通公司每年需在一汽采客车底盘3000多台，一汽客底2004年供了2000多台，其中带盘式制动器占一半以上。如一汽客底采用4E前转向系统配置气压盘式制动器前桥、11吨420后桥装在6100（10米）豪华客车上；7吨盘式前桥与13吨435后桥配装在6120（12米）豪华客车上等，都是宇通公司市场前景较好，利润附加值很高的车型。江苏金龙客车的79米高型客车客车采用湖桥供带盘式制动器的车桥2004年在5500台左右。厦门金龙客车1012米高型客车以上客车、丹东黄海客车1012米高型客车、安徽凯斯鲍尔等等国内知名的大型厂家均已在批量生产带盘式制动器的高档客车。重型汽车方面作为重型汽车行业应用型新技术，气压盘式制动器的已经属成熟产品，目前具有广泛应用的前景。2004年3月红岩公司率先在国内重卡行业中完成了对气压盘式制动器总成的开发。2005年元月份中国重汽卡车事业部在提升和改进卡车底盘的过程中，在桥箱事业部配合下，将225英寸买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709852气压盘式制动器成功嫁接到了重汽斯太尔重卡车前桥上。气压盘式制动器在重汽斯太尔卡车前桥上的成功“嫁接”，解决了令整车厂及用户困扰已久的传统鼓式制动器制动啸叫、频繁制动时制动蹄片易磨损、雨天制动效能降低等一系列问题。气压盘式制动器首次在斯太尔卡车前桥上的应用，也为今后开发重汽高速卡车提供了经验和技术储备。与此同时陕西重汽、北汽福田、一汽解放、东风公司、江淮汽车等国内大型汽车厂均完成了盘式制动器在重型汽车方面的前期型试试验及技术贮备工作，盘式制动器在某些方面可以说成为未来重卡制动系统匹配发展的新趋势。综合以上各项，参照所给参数以现代汽车上实际采用的型式，确定设计的浮动钳盘式制动器在市场是有很大的开发前景的。13课题主要内容题目简介主要设计参数有满载质量2550KG、整备质量1750KG、发动机最大功率103KW、发动机最大扭矩186NM、制动距离（初速50KM/H14M）、轮胎215/55R17、轴距2960MM、前轮1550MM、后轮1555MM。根据所给乘用车的技术参数及性能参数，并综合考虑制动器的设计要求，如下（1）具有足够的制动效能。（2）工作可靠。（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，制动系产生的噪声尽可能小，同时力求减少散发出对人体有还的石棉纤维等物质，以减少公害。（8）作用滞后性应尽可能好。（9）摩擦衬片应有足够的使用寿命。（10）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是使基本功能遭到破坏时，汽车制动系应有音响或光信号等报警提示。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709853结合以上参数及要求，适当考虑经济因素，设计一款合适的汽车制动器并通过绘图软件将该制动器布置图绘出。14课题研究方案（1）制动器的结构方案分析及选择。分析该商务车制动器的设计要求，通过比较、计算以及查阅相关资料，选出适合的结构方案。（2）制动系的主要参数及其选择。选择制动力、制动力分配系数、制动强度、最大制动力矩等。（3）制动器的设计和计算。根据所选方案与参数，分析计算制动器的制动因数、摩擦衬块的磨损特性，核算制动器热容量和温升等。（4）制动器主要零部件的结构设计与计算。（5）制动驱动机构的结构形式选择与设计计算。（6）综合上述设计与计算，用绘图软件绘制该制动器的零部件图及总布置图。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098542制动器的结构形式选择21汽车盘式制动器盘式制动器按摩擦副中定位原件的结构不同可分为钳盘式和全盘式两大类。（1）钳盘式钳盘式制动器按制动钳的结构型式又可分为定钳盘式制动器、浮钳盘式制动器等。定钳盘式制动器这种制动器中的制动钳固定不动，制动盘与车轮相联并在制动钳体开口槽中旋转。具有下列优点除活塞和制动块外无其他滑动件，易于保证制动钳的刚度；结构及制造工艺与一般鼓式制动器相差不多，容易实现从鼓式制动器到盘式制动器的改革；能很好地适应多回路制动系的要求。浮动盘式制动器浮动钳式盘式制动器的制动钳体是浮动的。其浮动方式有两种，一种是制动钳体可作平行滑动；另一种是制动钳体可绕一支承销摆动。故有滑动和摆动之分，其中滑动应用的较多。它们的制动油缸均为单侧的，且与油缸同侧的制动块总成是活动的，而另一侧的制动块总成则固定在钳体上。制动时在油液压力作用下，活塞推动活动制动块总成压靠到制动盘，而反作用力则推动制动钳体连同固定制动块总成压向制动盘的另一侧，直到两制动块总成受力均等为止。对摆动钳式盘式制动器来说，钳体不是滑动而是在与制动盘垂直的平面内摆动。这样就要求制动摩擦衬块应预先做成楔形的摩擦表面对背面的倾斜角为6左右。在使用过程中，摩擦衬块逐渐磨损到各处残存厚度均匀一般约为LMM后即应更换。这种制动器具有以下优点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；没有跨越制动盘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。（2）全盘式在全盘式制动器中，摩擦副的旋转元件及固定元件均为圆形盘，制动时各盘摩擦表面全部接触，其作用原理与摩擦式离合器相同。由于这种制动器散热条件较差，其应用远没有浮钳盘式制动器广泛。22制动器设计的一般原则买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098551制动器效能，指在良好路面上，汽车以一定初速度制动到停车的制动距离或制动时汽车的减速度。在评比不同结构形式的制动器效能时，常用一种称为制动效能因数的无因次指标。制动效能因数的定义为在制动鼓和制动盘的作用半径上所得到的摩擦利于输入力之比。2制动器效能恒定性，即汽车高速行使或下长坡连续制动时汽车制动效能保持的程度。如前所述，影响摩擦因数的因素包括摩擦副材料、摩擦副表面温度和水湿程度。因为制动过程是及时把汽车行驶的动能通过制动器吸收转化为热能，所以制动器温度升高后能否保持在冷状态时的制动效能，已成为设计汽车制动器时要考虑的一个重要问题。由于领蹄的效能因数大于从蹄，稳定性却比从蹄差，因此各种鼓式制动器的效能因数取决于两蹄的效能因数，故就整个鼓式制动器而言，也在不同程度上存在着效能本身与其稳定性的矛盾。而盘式制动器的制动效能最为稳定。要求制动器的热稳定性好，除选择其效能因数对摩擦系数敏感性较低的制动器类型外，还要求摩擦材料有较好的抗热衰退性和恢复性，并且应使制动鼓（制动盘）有足够的热容量和散热能力。3制动器间隙调整，是汽车保养作业较为频繁的项目之一。故选择调整装置的结构形式和安装位置必须保证调整操作方便。最好采用间隙自动装置。4制动器的尺寸和质量。随着现代汽车车速的日益提高，处于汽车行驶稳定性的考虑，轮胎尺寸往往选择较小。这样，为了保证所要求的制动力矩而确定的制动鼓（制动盘）直径就可能过大而难以在轮毂内安装。因而应选择尺寸小而效能高的制动器形式。5噪音的减轻。制动噪音的现象很复杂。大致来说，噪音分为低频高频两种。在低频噪音中，常遇到的是制动时停车的喀擦声，这主要是由制动鼓或者制动钳的共振造成的。高频噪声一般可通过制动蹄或制动盘共振产生。或者是由于摩擦衬片或衬块弹性震动造成的。影响的噪声的主要因素是摩擦材料的摩擦特性，即动摩擦系数对摩擦速度的变化关系。动摩擦系数随速度的增高而减低的程度愈大，愈易激发震动而产生噪声。此外，制动器输入压力越大，噪声也越大，而压力高大一定程度以后则不再有噪声。制动温度对噪声也有影响。在制动器的设计中采取某种措施，可以在相当的程度上消除某种噪声，特别是低频噪声。对高频的建交省的消除，买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709856目前还比较困难。应当注意，为消除噪声而采取的某种措施，有可能产生制动力矩的下降和踏板行程损失等副作用。23该乘用车制动器结构的最终选择汽车制动简单来讲，就是利用摩擦将动能转换成热能，使汽车失去动能而停止下来。因此，散热对制动系统是十分重要的。如果制动系统经常处于高温状态，就会阻碍能量的转换过程，造成制动性能下降。越是跑得快的汽车，制动起来所产生的热量越大，对制动性能的影响也越大。解决好散热问题，对提高汽车的制动性能也就起了事倍功半的作用。所以，现代轿车的车轮除了使用铝合金车圈来降低运行温度外，还倾向于采用散热性能较好的盘式制动器。当然，盘式制动器也有自己的缺陷。例如对制动器和制动管路的制造要求较高，摩擦片的耗损量较大，成本贵，而且由于摩擦片的面积小，相对摩擦的工作面也较小，需要的制动液压高，必须要有助力装置的车辆才能使用。而鼓式制动器成本相对低廉，比较经济。四轮轿车在制动过程中，由于惯性的作用，前轮的负荷通常占汽车全部负荷的7080，因此前轮制动力要比后轮大。轿车生产厂家为了节省成本，就采用前轮盘式制动，后轮鼓式制动的方式。但随着轿车车速的不断提高，近年来采用盘式制动器的轿车日益增多，尤其是中高级轿车，一般都采用了盘式制动器。纵观市场，随着人类对汽车安全性能重视的加剧，为了保持制动力系数的稳定性以及考虑到盘式制动器的优点，在乘用车领域盘式制动器已基本取代鼓式制动器，特别是浮动钳盘式。根据制动盘的不同，盘式制动器还可分为普通盘式和通风盘式。普通盘式我们比较容易理解，就是实心的。通风盘式就是空心的，顾名思义具有通风功效，指的是汽车在行使当中产生的离心力能使空气对流，达到散热的目的，这是由盘式碟片的特殊构造决定的。从外表看，它在圆周上有许多通向圆心的洞空，这些洞空是经一种特殊工艺（SLOTTEDEDDRILLED）制造而成，因此比普通盘式散热效果要好许多。由于制造工艺与成本的关系，一般中高级轿车中普遍采用前通风盘、后普通盘的制动片。如PASSAT,VENTOGOLF20,CORRADO等车，部分高级轿车采用前后通风盘。值得一提的是，在前轮使用通风盘正在逐步取代使用实心盘。ABS把大部分的制动力分配到前轮，防止甩尾，对前刹的散热要求很高，所以一般前轮都会采用通风盘。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709857综上所述，本次乘用车设计，采用浮动钳盘式制动器。选用普通盘，并且在后轮上设置驻车制动传动装置。24汽车盘式制动器结构和工作原理浮钳盘式制动钳的工作原理制动钳壳体用螺栓与支架相连接，螺栓兼作导向销。支架固定在前悬架焊接总成亦称车轮轴承壳体的法兰板上，壳体可沿导向销与支架作轴向相对移动。支架固定在车轴上，摩擦块布置在制动盘的两侧。制动分泵设在制动钳内。制动时，制动钳内油缸活塞在液压力作用下推动内摩擦块，压靠到制动盘内侧表面后，作用于分泵底部的液压力使制动钳壳体在导向销上移动，推动外摩擦块压向制动盘的外侧表面。内、外摩擦块在液压作用下，将制动盘的两侧面紧紧夹住。由于制动盘是紧固在后轮毂上的，因此实现了后轮的制动。后制动器的制动间隙是自动调节的。它是利用分泵活塞密封圈的弹性变形来实现的。制动时，橡胶密封圈变形，制动一结束，密封圈恢复原状，活塞在弹性作用下回到原位。在制动盘和内、外摩擦块磨损后引起制动间隙变大，超过活塞的设定行程时，活塞在制动液压力作用下克服密封圈的摩擦阻力继续向前移，直到完全制动为止。活塞和密封圈之间的相对位移补偿了过量的间隙，制动间隙一般单边为005015MM。内、外摩擦块的材料采用以石棉为主、混合树脂并与树脂结合的材料与钢板通过螺栓连接在一起制成的。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098583制动器主要参数及其选择31乘用车的主要技术参数盘式制动器设计的一般流程为根据设计要求，所给数据，依据国家标准确定出整车总布置参数。在有关的整车总布置参数及制动器结构型式确定之后，根据已给参数并参考已有的同等级汽车的同类型制动器，初选制动器的主要参数，并据以进行制动器结构的初步设计；然后进行制动力矩和磨损性能的验算，并与所要求的数据比较，直到达到设计要求。之后再根据各项演算和比较的结果，对初选的参数进行必要的修改，直到基本性能参数能满足使用要求为止；最后进行详细的结构设计和分析。在制动器设计中需预先给定的整车参数如表31所示。表31乘用车整车参数已知参数轴距L（MM）2960整车整备质量（KG）1750满载质量（KG）2550最大扭矩NM186质心高度（MM）空载690；满载685质心到前轴的距离（MM）空载1425；满载1471质心到后轴的距离（MM）空载1535；满载1489前轴载荷（KG）空载842；满载1267后轴载荷（KG）空载908；满载128332制动力与制动力分配系数汽车制动时，如果忽略路面对车轮的滚动阻力矩和汽车回转质量的惯性力矩，则任一角速度的车轮，其力矩平衡方程为0310RFTEBF买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709859式中制动器对车轮作用的制动力矩，即制动器的摩擦力矩，其方向与TF车轮旋转方向相反，NM；地面作用于车轮上的制动力，即地面与轮胎之间的摩擦力，又称FB为地面制动力，其方向与汽车行驶方向相反，N；车轮有效半径，M。RE假设当时速V050KM/H1389M/S，至汽车停止时速度VT0。刹车距离S14M。由VT2V022AS，FBMA得N175F,S/M896AB2由前后轮分配可知假设0前轮的其中一个轮9421B后轮的其中一个轮81375F2轮胎有效半径M53070RE因此，由公式31求得N4T1F92F令32RFEF并称之为制动器制动力，它是在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的力，又称为制动周缘力。与地面制动力的方向相反，当车轮角速度时，大小FFB0也相等。取决于制动器的结构型式、尺寸、摩擦副的摩擦系数及车轮有效半F径等，并与制动踏板力即制动系的液压成正比。当加大踏板力以加大，和TFFF均随之增大。但地面制动力受着附着条件的限制，其值不可能大于附着力FBF，即（3ZB3）（3FMAX4）式中轮胎与地面间的附着系数；地面对车轮的法向反力。Z当制动器制动力和地面制动力达到附着力值时，车轮即被抱死并在FFFBF地面上滑移。此后制动力矩即表现为静摩擦力矩，而即成为与TFRTEF相平衡以阻止车轮再旋转的周缘力的极限值。当制动到0以后，地面制动FB买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098510力达到附着力值后就不再增大，而制动器制动力由于踏板力的增大FBFFFFB使摩擦力矩增大而继续上升（图31）。TF图31制动力与踏板力的关系PF图32汽车受力图根据汽车制动时的整车受力分析（图32），并考虑到制动时的轴荷转移，可求得地面对前、后轴车轮的法向反力为21Z,DTUGHLG1买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709851135DTUGHLGZ12式中G汽车所受重力；L汽车轴距；L1汽车质心离前轴距离；L2汽车质心离后轴距离；HG汽车质心高度；G重力加速度；汽车制动减速度。DTU算得N1637Z8532汽车总的地面制动力为（3GQDTUGF2B1B6）式中制动强度，亦称比减速度或比制动力；GDTUQ前后轴车轮的地面制动力。F,2B1由式（35）、式（36）求得前、后轴车轮附着力HQLGHFLG2GB21（3G1G127）在此取附着系数，因此求得07N5847F,6421上式表明汽车在附着系数为任意确定值的路面上制动时，各轴附着力即极限制动力并非为常数，而是制动强度或总制动力的函数。当汽车各车QB轮制动器的制动力足够时，根据汽车前、后轴的轴荷分配，前、后车轮制动器制动力的分配、道路附着系数和坡度情况等，制动过程可能出现的情况有三种，即1前轮先抱死拖滑，然后后轮再抱死拖滑；买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985122后轮先抱死拖滑，然后前轮再抱死拖滑；3前、后轮同时抱死拖滑。第（3）种情况的附着条件利用得最好。由式36、式37得在任何附着系数的路面上，前、后车轮同时抱死即前、后轴车轮附着力同时被充分利用的条件是GFF2B12F1（3HLG1GB2F8）式中前轴车轮的制动器制动力，；1FFZF1B1F后轴车轮的制动器制动力，；222前轴车轮的地面制动力；1B后轴车轮的地面制动力；2，地面对前、后轴车轮的法向反力；1Z汽车重力；G，汽车质心离前、后轴距离；1L2汽车质心高度。GH由式38知前、后车轮同时抱死时，前、后轮制动器的制动力，是1FF2F的函数。式38中消去，得（3F2HLGF4LHG21F1FG1FG2GF9）式中L汽车的轴距。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098513图33某汽车的I曲线和曲线将上式绘成以，为坐标的曲线，即为理想的前、后轮制动器制动力分1FF2F配曲线，简称I曲线，如图33所示。如果汽车前、后制动器的制动力，1FF能按I曲线的规律分配，则能保证汽车在任何附着系数的路面上制动时，2FF都能使前、后车轮同时抱死。目前大多数两轴汽车的前、后制动器制动力之比值为一定值，并以前制动与汽车总制动力之比表明分配的比例，称为汽车1FFFF制动器制动力分配系数（32F1F10）由于在附着条件所限定的范围内，地面制动力在数值上等于相应的制动周缘力，故通称为制动力分配系数。在本设计中由式（38）；N164ZFBF11N5847ZF2BF22所以，7021FF33同步附着系数由式310可表达（31FF211）买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098514上式在图33中是一条通过坐标原点且斜率为1/的直线，是汽车实际前、后制动器制动力分配线，简称线。图中线与I曲线交于B点，B点处的附着系数,则称为同步附着系数。它是汽车制动性能的一个重要00参数，由汽车结构参数所决定。同步附着系数的计算公式是。求得。HLG20720对于前、后制动器制动力为固定比值的汽车，只有在附着系数等于同步附着系数的路面上，前、后车轮制动器才会同时抱死。当汽车在不同值的0路面上制动时，可能有以下情况1当，线位于I曲线上方，制动时总是后轮先抱死，这时容易发生0后轴侧滑使汽车失去方向稳定性。3当，制动时汽车前、后轮同时抱死，是一种稳定工况，但也失去0转向能力。为了防止汽车的前轮失去转向能力和后轮产生侧滑，希望在制动过程中，在即将出现车轮抱死但尚无任何车轮抱死时的制动减速度，为该车可能产生的最高减速度。分析表明，汽车在同步附着系数的路面上制动前、后车轮同时0抱死时，其制动减速度为，即，Q为制动强度。而在其GQDTU0他附着系数的路面上制动时，达到前轮或后轮即将抱死时的制动强度，Q这表明只有在的路面上，地面的附着条件才得到充分利用。附着条件的0利用情况用附着系数利用率附着力利用率表示（3QGFB12）算得980式中汽车总的地面制动力；BFG汽车所受重力；Q制动强度。当时，1,利用率最高。00买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098515直至20世纪50年代，当时道路条件还不很好，汽车行驶速度也不很高，后轮抱死侧滑的后果也不显得像前轮抱死丧失转向能力那样严重，因此往往将值定得较低，即处于常遇附着系数范围的中间偏低区段。但当今道路条件大0为改善，汽车行驶速度也大为提高，因而汽车因制动时后轮先抱死引起的后果十分严重。由于车速高，它不仅会引起侧滑甩尾甚至会调头而丧失操纵稳定性。后轮先抱死的情况是最不希望发生的。因此各类轿车和一般载货汽车的值有0增大的趋势。如何选择同步附着系数，是采用恒定前后制动力分配比的汽车制动系设0计中的一个较重要的问题。在汽车总重和质心位置已定的条件下，的数值就0决定了前后制动力的分配比。的选择与很多因数有关。首先，所选的应使得在常用路面上，附着系00数利用率较高。具体而言，若主要是在较好的路面上行驶，则选的值可偏高0些，反之可偏低些。从紧急制动的观点出发，值宜取高些。汽车若常带挂车0行驶或常在山区行驶，值宜取低些。此外，的选择还与汽车的操纵性、稳0定性的具体要求有关，与汽车的载荷情况也有关。总之，的选择是一个综合0性的问题，上述各因数对的要求往往是相互矛盾的。因此，不可能选一尽善0尽美的值，只有根据具体条件的不同，而有不同的侧重点。0根据设计经验，空满载的同步附着系数和应在下列范围内轿车0065080；轻型客车、轻型货车055070；大型客车及中重型货车045065。现代汽车多装有比例阀或感载比例阀等制动力调节装置，可根据制动强度、载荷等因素来改变前、后制动器制动力的比值，使之接近于理想制动力分配曲线。为保证汽车制动时的方向稳定性和有足够的附着系数利用率，联合国欧洲经济委员会ECE的制动法规规定，在各种载荷情况下，轿车在015Q08，其他汽车在015Q03的范围内，前轮均应能先抱死；在车轮尚未抱死的情况下，在0208的范围内，必须满足Q0108502。由式（36）可知Q07，满足。34制动强度和附着系数利用率买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098516上面已给出了制动强度Q和附着系数利用率的定义式。下面再讨论一下当、时的Q和。根据所定的同步附着系数，由式（3000010）及式（311）得LHG02（31G0113）进而求得（3QHLGQFG02B114）（31G01B215）当时，故，；。0F1B2BN793GFBQ1当时可能得到的最大总制动力取决于前轮刚刚首先抱死的条件，即。由式（36）、式（37）、式（312）和式（314）得F1B（3HLFG02B16）（3HQG0217）（3HLG0218）当时可能得到的最大总制动力取决于后轮刚刚首先抱死的条件，0即。由式（36）、式（37）、式（313）和式（315）得F2B买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098517（3G01BHLGF19）（3G01HQ20）（3G01HL21）本设计中汽车的值恒定，其值小于可能遇到的最大附着系数，使其在0常遇附着系数范围内不致过低。在的良好路面上紧急制动时，总是后轮先抱死。35制动器最大制动力矩为保证汽车有良好的制动效能和稳定性，应合理地确定前、后轮制动器的制动力矩。最大制动力是在汽车附着质量被完全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。由式38可知，双轴汽车前、后车轮Z12附着力同时被充分利用或前、后轮同时抱死时的制动力之比为027HLFG0122F1式中,汽车质心离前、后轴距离1L2同步附着系数；0汽车质心高度。GH制动器所能产生的制动力矩，受车轮的计算力矩所制约，即RFTRE2FFE1FF；式中前轴制动器的制动力，；1FFZ1F后轴制动器的制动力，；2F2F作用于前轴车轮上的地面法向反力；1Z作用于后轴车轮上的地面法向反力；2买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098518车轮有效半径。ER对于常遇到的道路条件较差、车速较低因而选取了较小的同步附着系数值的汽车，为了保证在的良好的路面上（例如07）能够制动到后00轴和前轴先后抱死滑移（此时制动强度），前、后轴的车轮制动器所能产Q生的最大制动力力矩为RHLGRZTEG2E1MAXFTMAX1FAX2F对于选取较大的同步附着系数值的汽车，从保证汽车制动时的稳定性出0发，来确定各轴的最大制动力矩。当时，相应的极限制动强度，故Q所需的后轴和前轴的最大制动力矩为（3RHQLGTEG1MAX2F22）（31AX2FAXF23）本次设计所设计的乘用车，所遇道路路面较好，同步附着系数也较高。所以采取公式（322）和（323）计算制动器在路面附着系数为08时的后轴和前轴的最大制动力矩（324MN2168340586057280417950RHLGRHQLTEG1EG1MAX2FMN46TAX2FAXF式中该车所能遇到的最大附着系数；制动强度；Q车轮有效半径。ER一个车轮制动器的最大制动力矩为上列计算结果的半值。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709851936制动器因数式31给出了制动器因数BF的表达式，它表示制动器的效能，又称为制动器效能因数。其实质是制动器在单位输入压力或力的作用下所能输出的力或力矩，用于评价不同结构型式的制动器的效能。制动器因数可定义为在制动鼓或制动盘的作用半径上所产生的摩擦力与输入力之比，即（3PRTBFF25）式中制动器的摩擦力矩；FTR制动鼓或制动盘的作用半径；P输入力，一般取加于两制动蹄的张开力或加于两制动块的压紧力的平均值为输入力。对于钳盘式制动器，两侧制动块对制动盘的压紧力均为P，则制动盘在其两侧工作面的作用半径上所受的摩擦力为2P（为盘与制动衬块间的摩擦系数），F于是钳盘式制动器的制动器因数为（3F2BF26）式中F为摩擦系数，本设计中取F04；则BF08。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985204制动器的制动参数设计计算41摩擦衬块主要参数的确定411摩擦衬块内半径与外半径1R2推荐摩擦衬块外半径与内半径的比值不大于15若此比值偏大，工作21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，最终将导致制动力矩变化大。在本设计中制动器摩擦衬块外半径R2130MM，内半径R1117MM。对于常见的扇形摩擦衬块，如果其径向尺寸不大，取R为平均半径或有M效半径已足够精确。如图41所示ER图41钳盘式制动器的作用半径计算用图制动器摩擦衬块平均半径M5123R1M412摩擦衬块有效半径图42盘式制动器的计算用图买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098521盘式制动器的计算用简图如图42所示，假设衬块的摩擦表面与制动盘接触良好，且各处的单位压力分布均匀，则盘式制动器的制动力矩为（4FNR2T1）式中摩擦系数，取值04；FN单侧制动块对制动盘的压紧力R作用半径。根据图41，在任一单元面积RDR上的摩擦力对制动盘中心的力矩为D，式中为衬块与制动盘之间的单位面积上的压力，则单侧制动块作DFQ2Q用于制动盘上的制动力矩为（4RFQ32DFQR2T312112）单侧衬块给予制动盘的总摩擦力为（4FQDFFN21R213）得有效半径为2RR134R32FT1212E令，则有MR21M52E因，故。当，21412E21，。ME但当M过小，即扇形的径向宽度过大时，陈快摩擦表面在不同半径处的滑磨速度相差太大，磨损将不均匀，因而单位压力分布将不均匀，则上述计算方法失效。本次设计取有效半径为125MM。413摩擦衬块的面积和磨损特性计算摩擦衬片衬块的磨损，与摩擦副的材质、表面加工情况、温度、压力以及相对滑磨速度等多种因素有关，因此在理论上要精确计算磨损性能是困难的。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098522但试验表明，摩擦表面的温度、压力、摩擦系数和表面状态等是影响磨损的重要因素。汽车的制动过程是将其机械能动能、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，制动器几乎承担了耗散汽车全部动力的任务。此时由于在短时间内热量来不及逸散到大气中，致使制动器温度升高。此即所谓制动器的能量负荷。能量负荷愈大，则衬片衬块的磨损愈严重。制动器的能量负荷常以其比能量耗散率作为评价指标。比能量耗散率又称为单位功负荷或能量负荷，它表示单位摩擦面积在单位时间内耗散的能量，其单位为。2/MW双轴汽车的单个前轮制动器和单个后轮制动器的比能量耗散率分别为（41AT2V1ET21A22A4）JVT21式中汽车回转质量换算系数；汽车总质量；AM，汽车制动初速度与终速度，；V1100KM/H278M/S；1V2SM/制动减速度，MS2，计算时取J06G；J制动时间，；T前、后制动器衬片衬块的摩擦面积；21A,制动力分配系数。一般摩擦衬快单位面积占有汽车质量在16KG/35KG/范围内选取，2CM2考虑到现今摩擦材料的不断升级，此范围可适当扩大些。本次设计使用半金属摩擦材料，其摩擦系数优于石棉材料。则由表41可知表41制动器衬片摩擦面积汽车类别汽车总质量T/AM单个制动器摩擦面积CM2/A轿车519022013客车与货车买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或119709852352130712（多为）2501201463105（多为）120最后取CM380AC30221在紧急制动到时，并可近似地认为，则有V1（4AT2V1ETEA12A1；5）把个参数值代入上式得S7284960JVT21M/W906137845AT2VM1E2A/27021T22A1比能量耗散率过高会引起衬片（衬块）的急剧磨损，还可能引起制动鼓或制动盘产生龟裂。推荐取减速度J06G，制动初速度轿车用100KM/H、1V总质量小于35T的货车为80KM/H、总质量在35T以上的货车用65KM/M，鼓式制动器的比能量耗散率以不大于18W/为宜。取同样的和J时，轿车的2M1盘式制动器的比能量耗散率以不大于60为宜。式中T为100KM/H时的/W制动时间，其值为4728S。为前后制动器摩擦衬片面积。，求得12,A670，符合要求。/630E,M/W12E2磨损和热的性能指标也可用衬块在制动过程中由最高制动初速度至停车所完成的单位衬块面积的滑磨功，即比滑磨功来衡量FL（4A2VMLFAXF6）买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098524式中汽车总质量，KG；AM汽车最高制动车速，M/SXV车轮制动器各衬块的总摩擦面积，A2CM许用比滑磨功，对轿车取FL210/150/FLJJCM可求得，满足要求。C/J138702522F42制动器的热容量和温升核算应核算制动器的热容量和温升是否满足如下条件（4LTCMHD7）式中各制动盘的总质量，为已知4KG；DM与各制动盘相连的金属（如轮毂、轮辐、制动钳体等）总质量，H为5KG；制动盘材料的比容热，对铸铁C482J/KGK；对于铝合金C880DCJ/KGK；与制动盘相连的受热金属件的比容热；H制动盘的温升（一次由到完全停车的强烈制动，温T30/AVKMH升不应超过15）；C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L制动产生的热能全部为前、后制动器所吸收，并按前、后制动力的分配比率分配给前后、制动器，即（42VMLA18）（412VA9）求得J109356702385L41买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098525J109267012385L42所以J41式中汽车满载总质量，为2550KGAM汽车制动时的初速度V汽车制动器制动力分配系数，为067核算J109854280TC4HDL885X104J故，满足以下条件DHMCTL43驻车制动计算汽车在上坡路上停驻时的受力简图如图53所示。由该图可得出汽车上坡停驻的后周车轮的附着力为SINHCOLGMZG1A2同样可求出汽车下坡停驻时的后轴车轮的附着力为SIG1A2图43汽车在上坡路上停驻时的受力简图根据后轴车轮附着力与制动力相等的条件可求得汽车在上坡路和下坡路上停驻时的坡度极限倾角,即由买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或1197098526SINGMSIHCOLGMAG1A求得汽车在上坡时可能停驻的极限上坡路倾角为（4HLARCTNG110）在本设计中6285702964ARCTNHLARCTNG1汽车在下坡时可能停驻的极限下坡路倾角为（4HLARCTNG111）在本设计中05176820947ARCTNHLARCTNG1一般要求各类汽车的最大驻坡度不小于（），满足193要求。买文档就送您CAD图纸全套，Q号交流197216396或11970985275制动器主要零部件的结构设计51制动盘制动盘一般用珠光体铸铁制成，或用添加等的合金铸铁制成。其结C,NRI构形状有平板形和礼帽形。制动盘在工作时不仅承受着制动块作用的法向力和切向力，而且承受着热负荷。为了改善冷却效果，钳盘式制动器的制动盘有的铸成中间有径向通风槽的双层盘，这样可大大地增加散热面积，降低温升约2030，但盘