毕业设计汽服0902班陈静

1、专业班级：汽服0902学生姓名： 陈静指导教师：方沂 教授学 院：汽车与交通学院 2013 年 6 月一、制动器设计的意义一、制动器设计的意义二、制动器介绍及设计任务二、制动器介绍及设计任务三、制动系主要参数分析三、制动系主要参数分析四、制动器主要参数选定四、制动器主要参数选定五、基于五、基于UGUG的制动器结构设计的制动器结构设计六、结束语六、结束语 随着高速公路的迅速发展和车流密度的日益增大，交通事故的发生也越来越频繁。因此，保证行车安全已成为现今汽车设计中的一项十分艰巨而关键的任务。而制动器作为汽车制动系统中一个重要的主动安全装置，人们对它的性能与结构上的设计要求也越来越高。 制动器是用

2、以产生制动力矩的部件，制动器按照结构可分为鼓式制动器和盘式制动器。 本文要求通过查阅相关的资料，运用专业基础理论和专业知识，根据领从蹄式制动器的设计原理，确定各组成部分的设计参数，利用UG建模软件，以桑塔纳轿车后轮制动器为例建立三维实体模型和装配模型，完成产品的软件开发与设计。 在设计过程中，从汽车整体对于制动器性能的要求出发，同时影响汽车制动的因素考虑， 其汽车整体考虑主要参数有： 汽车的轴距 车轮的滚动半径 汽车空、满载时的总质量 空、满载时的质心位置，包括质心高度、质心距前轴距离、质心离后轴轴距 空、满载时的轴荷分配：前轴负荷 、后轴负荷 考虑到制动器本身的参数有： 制动力及分配系数 同

3、步附着系数 制动强度 附着系数利用率 最大制动力矩和制动因素 通过以上不同的参数的考虑则可以初步设计制动器的几何和性能参数。 车车重满载（重满载（kgkg）15401540质心质心高度（高度（mmmm） 810 810（空载（空载950950）车车轴距（轴距（mmmm）26562656附着附着系数系数0.70.7质心质心（满载）离（满载）离前轴距离（前轴距离（mmmm）13561356车车重空载（重空载（kgkg）11201120质心质心（满载）离（满载）离后轴距离（后轴距离（mmmm）13001300车轮车轮半径（半径（mmmm）178178其中在空载时质心离前轴距离为1256mm，离后轴为

4、1400mm。车辆车辆状况状况前轴前轴法向反力法向反力 (N) (N) 后轴后轴法向反力法向反力 (N) (N)汽车汽车满载满载8533.78533.72442.32442.3汽车汽车空载空载10608.710608.74483.34483.3 通过计算，前、后轴的车轮制动器所能产生的最大制动力矩分别为219.75NM、94.18NM。 通过对制动系的最大制动力的计算，为更好地选取制动力各参数提供了依据，为本次制动器的设计提供重要的参考，使其满足汽车对于制动的基本要求。可见，无论是对于汽车制动模型的建立，还是对于最终制动器最大制动力的设计，都有十分重要的意义。1、内径选择2、摩擦衬片宽度b和包

5、角3、摩擦衬片起始角 4、制动器中心到张开力P作用线的距离a5、 制动蹄支承点位置坐标k和c6、衬片摩擦系数f 根据桑塔纳2000的轮胎型号：195/60R14，从而得知轮辋直径Dr=1425.4=355.6mm 制动鼓的内径为D=0.75355.6=266.7mm。由QC/T3091999制动鼓工作直径及制动蹄片宽度尺寸系列的规定，选取制动鼓内径为260mm，轮辋直径Dr=355.6mm,制动鼓的直径D与轮辋直径 之比的范围为：D/Dr=0.700.83；经过计算，初选数值约为0.75，在0.700.83的范围之内,符合设计的要求。 由统计资料分析，随着汽车总质量增大，单个车轮鼓式制动器的衬

6、片面积也增大，初选摩擦衬片包角=100 。 根据在紧急制动时使其单位压力不超过2.5MPa，国家标准QC/T3091999选取摩擦衬片宽度b=40mm。 一般说来，衬片通常布置在制动蹄的中央，取40 。鼓式制动器的主要几何参数 在保证轮缸能够布置于制动鼓内的条件下，应该让距离尽可能大，以提高制动效能，初取a=0.8R左右，故取a=86mm。 在保证两蹄支承端毛面不致互相干涉的条件下，使k尽可能小而c尽可能大，初取k=0.2R=27mm，c=80mm。 几何参数图 选择摩擦片时不仅要让其摩擦系数高，更要求其热稳定性要好，受温度和压力的影响要小。即使这样也不能单纯地追求摩擦材料的高摩擦系数，对领从

7、蹄式制动器来说，提高对摩擦系数的稳定性和降低制动器对摩擦系数偏离正常值的敏感性是非常重要的。另外，在选择摩擦材料时应尽可能的采用减少污染和对人体无害的材料。目前国产的制动摩擦片材料在温度低于250时，保持摩擦系数 为0.350.40已无大问题。因此，在假设的理想条件下进行制动器设计时，取 0.38可使计算结果接近实际。1、制动鼓的设计2、制动蹄的设计3、制动底板的设计4、制动轮缸和制动活塞的设计5、制动器的整体设计 制动鼓应该有高的刚性和大的热容量性，使其在制动时温度升不超过极限值，以保证可靠的制动。 制动鼓的设计要求：（1）制动鼓的材料应该与摩擦衬片的材料相匹配。 (2) 保证较高的摩擦系数

8、以使工作表面磨损均匀。 现在一些轿车采用由钢板冲压成形的辐板与铸铁鼓筒部分铸成一体的组合式制动鼓(图 5-1(b)；带有灰铸铁内鼓筒的铸铝合金制动鼓(图5-1(c)在轿车上得到了日益广泛的应用。铸铁内鼓筒与铝合金制动鼓本体也是铸到一起的，这种内镶一层珠光体组织的灰铸铁作为工作表面，其耐磨性和散热性都很好，而且减小了质量。（a）铸造制动鼓；（b），（c）组合式制动鼓1 冲压成形辅板；2铸铁鼓筒；3 灰铸铁内鼓筒；4 铸铝合金制动鼓 制动鼓在工作载荷作用下会变形，致使蹄鼓间单位压力不均匀，且会损失少许踏板行程。鼓筒变形后的不圆柱度过大容易引起自锁或踏板振动。为防止这些现象需提高制动鼓的刚度。为此，

9、沿鼓口的外缘铸有整圈的加强肋条，也有的加铸若干轴向肋条以提高其散热性能。 试验表明，壁厚从11mm增至20mm，摩擦表面平均最高温度变化并不大。一般铸造制动鼓的壁厚：轿车为 712mm。制动鼓在闭口一侧可开小孔，用于检查制动器间隙。制动蹄结构图 轿车和轻型、微型货车的制动蹄广泛采用T形型钢辗压或钢板冲压焊接制成。制动蹄的断面形状和尺寸应保证其刚度好，但小型车钢板制的制动蹄腹板上有时开有一、两条径向槽，使蹄的弯曲刚度小些，以便使制动蹄摩擦衬片与鼓之间的接触压力均匀，因而使衬片磨损较为均匀，以减少制动时的尖叫声。制动蹄腹板和翼缘的厚度，轿车的约为 35mm。摩擦衬片的厚度，轿车多用 4.55mm。

10、衬片可以铆接或粘接在制动蹄上，粘接的允许其磨损厚度较大，但不易更换衬片；铆接的噪声较小。UG三维制动蹄设计图 制动底板是除制动鼓外制动器各零件的安装基体，应保证各安装零件相互间的正确位置。制动底板承受着制动器工作时的制动反力矩，故应有足够的度。为此，由钢板冲压成形的制动底板都具有凹凸起伏的形状。刚度不足会导致制动力矩减小，踏板行程加大，衬片磨损也不均匀。UG三维制动地板设计图 液压制动系采用的活塞式制动蹄张开机构，其结构简单，在车轮制动器中布置方便。其缸筒为通孔，需搪磨，活塞由铝合金制造，活塞外端压有钢制的开槽顶块，以支承插入槽中的制动蹄腹板端部或端部接头。轮缸的工作腔由装在活塞上的橡胶密封圈或靠在活塞内端面处的橡胶皮碗密封，多数制动轮缸有两个等直径活塞。UG三维制动轮缸设计图UG三维制动活塞设计图 通过鼓式制动器的零件图设计，装配尺寸的设计，最终通过UG三维软件把鼓式制动器设计出来，完成了预定的目的。最后导出CAD零件图纸和装配图纸。 经过本次论文写作，我学到了许多有用的东西，也积累了不少经验，但由于能力不足，加之时间和精力有限，在许多内容表述上存在着不当之处，与老师的期望相差甚远，许多问题还有待于进一步思考和探索，借此答辩机会，万分恳切的希望各位老师能够提出宝贵的意