【奇瑞QQ汽车的盘式制动器的设计计算案例2400字】

附录PAGE25奇瑞QQ汽车的盘式制动器的设计计算案例1.1附着系数的选取附着系数,是一个指车轮附着力对于驱动车轮的法向(垂直于路面的方向)压力之比值。在我们进行粗略测量计算的整个过程中,我们甚至可以把它简单地理解成一个汽车轮胎对于不同路面之间的一种非常静态的的摩擦阻力系数。它的行驶稳定性好坏是主要取决于行驶路面和它的轮胎,这个稳定系数的值越高,可以充分利用的轮胎附着力也就越多,汽车上路发生轮胎打滑故障现象的发生概率也就越低。以下是针对各个路况下的附着系数的选取范围：干燥水泥路面0.7-1.0潮湿水泥路面0.4-0.6下雨开始时0.3-0.4以普遍情况下的干燥水泥路面为例，然后取最差的情况来进行设计，所以附着系数取0.7。1.2制动盘直径的选取制动盘的直径d长度应尽量地取大些,这时候因制动器的有效半径被大量增加,从而可以使各个制动钳的夹紧力有所降低,减少了制动衬块在各个制动部件之间的单位制动压力及在各个制动部件之间的工作温度。在我们进行工业设计车轮制动盘的设计时候就一定应该充分考虑到轮辋直径所设计是否真的会容易受到影响制动器直接的安装在一个制动车轮上,因此设计制动盘的直径一般都一定要尽量选择在轮辋直径的70%-79%。如果一辆汽车的总质量数值超过了2t,那么我们就认为应该考虑采用上限使其值为79%。本车的前轮胎规格为165/60R14，所以轮辋的直径为14x25.4=355.6mm。制动盘直径选取的范围为70%-79%，所以制动盘直径的范围为248.92mm-280.924mm。由于汽车质量没有超越2t这一标准，所以可以不需要取最大值。但是考虑到安全性能的最大化，选取280mm，约为轮辋的78.7%。1.3制动盘厚度的选取制动盘的整体厚度大小会对整个制动盘的机械质量性能及其正常工作时的温度升降状态性能产生巨大的直接影响。为了要使它的质量稍微小些,制动盘的表层厚度就不应该取得太大;为了尽量减少其温度的升降影响,制动盘的表层厚度就不应该这样取得太小。制动盘也可以直接做成一个实心的,或者我们为了大大提高散热和便于通风的性能,在实心制动轴和盘中间通过轧铸出一个便于通风的排气孔。通常,实心圆形制动盘的材料厚度最好最大可取10-20mm。通风型汽车制动盘的整体厚度尺寸选择一般取为20-50mm,通常汽车采用的厚度是20-30mm。在这里，选择取用通风式制动盘，厚度为30mm，缝隙为10mm，既保证减少温度的过高上升，不会过厚，又保证了一定的安全性能。1.4摩擦衬片的半径选取总体来说,摩擦材料衬块的外部半径厚度r2与内部的半径厚度r1之间的比值一般平均不宜超过1.5。假若此比值偏大的话,在整个工件工作过程中,衬块的衬片外缘和内侧圆周速度就会出现相差很多的现象,衬片的表面磨损不均匀,接触的面积将来也可能会出现或多或少的减少,最终结果可能也就会直接导致制动力矩的大小变化太大,影响制动性能。已知制动盘直径为280mm，外半径不得大于制动盘直径，可以取外半径为137.5mm，直径为275mm，由于内外半径的比值不得大于1.5，所以内半径的尺寸不得小于92mm，取100mm，直径为200mm。对比比较常见的带有扇形摩擦面积和表面的衬片来说,如果它的径向宽度并非很大,取R等于平均半径，同时也等于有效半径。平均半径有效半径两者的值相差不大，且满足，，所以取R=118.75mm1.5摩擦衬片工作面积的计算摩擦衬片所负担的载荷与车轮所分配到的载荷息息相关，所以计算摩擦衬片工作面积之前，应该首先计算在满载条件下，前轮所分配到的载荷情况。对于盘式制动器衬块工作面积A,推荐根据制动村块单位面积占有的汽车质量在1.6-1.5的范围内选取。所以，可以得到等式计算得出工作面积A的范围为49.8-109.0又得知摩擦衬片工作面积与中心角的关系为代入计算可以得到，摩擦衬片中心角θ=64.1°-140.3°，这里取θ=90°，代入计算，则可以得到工作面积A=69.9。1.6制动力和制动力矩的确定最大的地面制动力矩由经过满载时前轮支反力来计算得到,然后再经过它与制动器的制动力矩之间的关系,就可以计算得出初始张开力,最后我们可以计算得出d的范围,并根据我们的国标或者是地区的标准分别对制动轮的直径进行了选值,再反过来就可以求出其实际的以及制动力矩。现在,假设一个摩擦压力衬片的各个单位摩擦部件表面全部与制动盘接触,且各个部件的各个单位摩擦压力力矩分布均匀,则制动器的制动力矩可表示为其中，f为摩擦系数，这里取0.3。为制动衬片对制动盘的压紧应力，R为作用半径为118.75mm。且其中，为满载时前轮的支反力，值为6837.1N。φ为物体附着力的系数，取0.7。r为车轮有效半径r=276.8mm根据可以得出，由制动轮缸向制动衬片内部施加的张开力和制动轮缸的直径长度d及其制动管路压力p之间的关系得以可知其中，P为制动管路压力，对于一个盘式的制动器来说，取为14MPa。计算得d=29.1mm，根据国标选值，选取的值为30mm。则实际张开力，实际制动力矩1.7摩擦衬片磨损特性计算摩擦衬块的磨损程度和其效果主要与摩擦副的材料结构、表面处理情况、温度、压力以及摩擦衬块的相对滑动速率和摩擦运行速度等多种原因有关,所以很难从理论上准确地计算出其磨损特性。但是实验证据表明,摩擦物体表面的温度、压力、摩擦系数及其表面状态是直接影响摩擦衬片的磨损程度的主要因素。从各种能源传递现象的这个观点上来看,汽车动能进行动力制动的整个传递过程就是把动力驱动行驶汽车的各种主要机械性动能(其中包括动能和机械势能)的部分,作为汽车动能变为热能而进行耗散的一个过程。在对于汽车制动力要求强度很高的汽车紧急制动中,制动器几乎完全地承担着汽车所有的制动能全部消耗的重要任务,吸收了所有的制动时产生的能量。此时,由于制动持续时间非常短,实际上热量仍然来不及从制动盘内部散发出去到了大气中,而被汽车内部的制动器吸收,使得汽车内部制动器的温度迅速地升高。这也就是我们称之为制动机构的能量负载。能量的负荷越大,则衬块需要大许多倍,所以制动盘的表面温度就可能会很高。在这样的情况下,必须采用比能量耗散速率来衡量和表示衬块磨损的特性。单个前轮制动器的比能量耗散率为其中，为汽车的总质量，为1196kg。t为制动时间，计算得为1.05208s。为前制动器摩擦衬片的工作面积，为。δ为汽车回转质量换算系数，在紧急制动