車輛工程綜合課程設(shè)計(jì)--某轎車前輪制動(dòng)器主要零件設(shè)計(jì)（蹄或鉗及輪缸部分）

1、<p><b>　　課程設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p>　　課程 車輛工程綜合課程設(shè)計(jì) </p><p>　　題目 某轎車前輪制動(dòng)器主要零件設(shè)計(jì)（蹄或鉗及輪缸部分）——1

2、 </p><p>　　專業(yè) 車輛工程 姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　主要內(nèi)容及基本要求：</p><p>　　已知條件：總質(zhì)量為2200kg；前軸負(fù)荷率為35%；質(zhì)心高度為1m；軸距為3.05m。輪胎型號(hào)：225/60R16。制動(dòng)性能要求：初

3、速度為50km/h，制動(dòng)距離為15m.</p><p>　　在以上條件下，完成制動(dòng)器主要基本參數(shù)的選擇、確定（與后輪制動(dòng)器設(shè)計(jì)的同學(xué)共同完成）；完成制動(dòng)器主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算；完成前輪制動(dòng)器主要零件設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)圖紙。</p><p>　　工程圖紙須規(guī)范化，計(jì)算說(shuō)明書須用國(guó)際單位制量綱。</p><p><b>　　參考資料：</b></p&g

4、t;<p>　　[1]王望予.汽車設(shè)計(jì)（第4版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2004</p><p>　　[2]王國(guó)權(quán),龔國(guó)慶.汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2009</p><p>　　[3]王豐元,馬明星.汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京：中國(guó)電力出版社,2009</p><p>　　[4]陳家瑞.汽車構(gòu)造（第3版下冊(cè)）.北京：機(jī)械工業(yè)出版

5、社,2009</p><p>　　[5]余志生.汽車?yán)碚摚ǖ?版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2009</p><p>　　[6]張海青.耐高溫的盤式制動(dòng)片.非金屬礦.2008</p><p>　　完成期限 2017.8.28至2017.9.22 </p><p>　　指導(dǎo)教師 <

6、/p><p>　　專業(yè)負(fù)責(zé)人 </p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1設(shè)計(jì)要求1</b></p><p>　　2制動(dòng)器形式方案分析與選擇1</p><p>　　2.1鼓式制動(dòng)器1</p&g

7、t;<p>　　2.2盤式制動(dòng)器2</p><p>　　3前輪制動(dòng)器設(shè)計(jì)計(jì)算6</p><p>　　3.1制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)數(shù)值6</p><p>　　3.1.1相關(guān)的賽車主要參數(shù)6</p><p>　　3.1.2同步附著系數(shù)的分析7</p><p>　　3.1.3地面對(duì)前、后輪的法向反作用力8

8、</p><p>　　3.2制動(dòng)力分配系數(shù)及制動(dòng)力矩8</p><p>　　3.3制動(dòng)器相關(guān)計(jì)算9</p><p>　　3.4制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)11</p><p>　　4制動(dòng)性能分析13</p><p>　　4.1制動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)13</p><p>　　4.2 制動(dòng)效能1

9、3</p><p>　　4.3制動(dòng)效能的恒定性13</p><p>　　4.4制動(dòng)時(shí)汽車方向的穩(wěn)定性13</p><p>　　4.5摩擦襯塊的磨損特性計(jì)算14</p><p><b>　　5總結(jié)16</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)17</b></

10、p><p><b>　　1設(shè)計(jì)要求</b></p><p>　　已知條件：總質(zhì)量為2200kg；前軸負(fù)荷率為35%；質(zhì)心高度為1m；軸距為3.05m。輪胎型號(hào)：225/60R16。制動(dòng)性能要求：初速度為50km/h，制動(dòng)距離為15m.</p><p>　　在以上條件下，完成制動(dòng)器主要基本參數(shù)的選擇、確定；完成制動(dòng)器主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算；完成前輪制動(dòng)器

11、主要零件設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)圖紙。</p><p>　　工程圖紙須規(guī)范化，計(jì)算說(shuō)明書須用國(guó)際單位制量綱。</p><p>　　2制動(dòng)器形式方案分析與選擇</p><p><b>　　2.1鼓式制動(dòng)器</b></p><p>　　鼓式制動(dòng)器也叫塊式制動(dòng)器，是靠制動(dòng)塊在制動(dòng)輪上壓緊來(lái)實(shí)現(xiàn)剎車的。鼓式制動(dòng)是早期設(shè)計(jì)的制動(dòng)系統(tǒng)，其剎車鼓的

12、設(shè)計(jì)1902年就已經(jīng)使用在馬車上了，直到1920年左右才開始在汽車工業(yè)廣泛應(yīng)用。鼓式制動(dòng)器的主流是內(nèi)張式，它的制動(dòng)塊(剎車蹄)位于制動(dòng)輪內(nèi)側(cè)，在剎車的時(shí)候制動(dòng)塊向外張開，摩擦制動(dòng)輪的內(nèi)側(cè)，達(dá)到剎車的目的。近三十年中，鼓式制動(dòng)器在轎車領(lǐng)域上已經(jīng)逐步退出讓位給盤式制動(dòng)器。但由于成本比較低，仍然在一些經(jīng)濟(jì)類轎車中使用，主要用于制動(dòng)負(fù)荷比較小的后輪和駐車制動(dòng)。</p><p>　　按制動(dòng)蹄運(yùn)動(dòng)方向；鼓式制動(dòng)器是利用制動(dòng)蹄

13、片擠壓制動(dòng)鼓而獲得制動(dòng)力的，可分為內(nèi)張式和外束式兩種。內(nèi)張鼓式制動(dòng)器是以制動(dòng)鼓的內(nèi)圓柱面為工作表面，在現(xiàn)代汽車上廣泛使用；外束鼓式制動(dòng)器則是以制動(dòng)鼓的外圓柱面為工作表面，目前只用作極少數(shù)汽車的駐車制動(dòng)器。</p><p>　　鼓式制動(dòng)器根據(jù)制動(dòng)蹄張開裝置(也稱促動(dòng)裝置)形式的不同，可分為輪缸式制動(dòng)器和凸輪式制動(dòng)器，如圖2-1所示。輪缸式制動(dòng)器以液壓制動(dòng)輪缸作為制動(dòng)蹄促動(dòng)裝置，多為液壓制動(dòng)系統(tǒng)所采用；凸輪式制動(dòng)器以

14、凸輪作為促動(dòng)裝置，多為氣壓制動(dòng)系統(tǒng)所采用。</p><p>　　圖2-1 輪缸式制動(dòng)器</p><p>　　輪缸式制動(dòng)器按制動(dòng)蹄的受力情況不同，可分為領(lǐng)從蹄式、雙領(lǐng)蹄式(單向作用、雙向作用)、雙從蹄式、自增力式(單向作用、雙向作用)等類型，如圖2-2所示。</p><p>　　圖2-2 各式輪缸式制動(dòng)器</p><p><b>　　

15、2.2盤式制動(dòng)器</b></p><p>　　盤式制動(dòng)器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件是以端面工作的金屬圓盤，此圓盤稱為制動(dòng)盤。其固定原件則有多種結(jié)構(gòu)形式，大體上可分為兩類。一類是工作面積不大的摩擦塊與其金屬背板組成的制動(dòng)塊，每個(gè)制動(dòng)器中有2到4個(gè)。這些制動(dòng)塊及其促動(dòng)裝置都裝在橫跨制動(dòng)盤兩側(cè)的夾鉗形支架中，總稱為制動(dòng)鉗。這種由制動(dòng)盤和制動(dòng)鉗組成的制動(dòng)器，稱為鉗盤式制動(dòng)器。另一類固定元件的金屬背板和摩擦片也呈圓形，

16、但其制動(dòng)盤的全部工作面可同時(shí)與摩擦片接觸，故該類制動(dòng)器稱為全盤式制動(dòng)器。</p><p><b>　　鉗盤式 </b></p><p>　　鉗盤式制動(dòng)器按制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)形式不同可分為定鉗盤式制動(dòng)器、浮鉗盤式制動(dòng)器等。 ?定鉗盤式制動(dòng)器：這種制動(dòng)器中的制動(dòng)鉗固定不動(dòng)，制動(dòng)盤與車輪相連并在制動(dòng)鉗體開口槽中旋轉(zhuǎn)。具有以下優(yōu)點(diǎn)：除活塞和制動(dòng)塊外無(wú)其他滑動(dòng)件，易于保證制動(dòng)鉗的

17、剛度；結(jié)構(gòu)及制造工藝與一般鼓式制動(dòng)器相差不多，容易實(shí)現(xiàn)鼓式制動(dòng)器到盤式制動(dòng)器的改革，能很好地適應(yīng)多回路制動(dòng)系的要求。 ?浮鉗盤式制動(dòng)器：這種制動(dòng)器具有以下優(yōu)點(diǎn)：僅在盤得內(nèi)側(cè)具有液壓缸，故軸向尺寸小，制動(dòng)器能進(jìn)一步靠近輪轂；沒(méi)有跨越制動(dòng)盤的油道或油管，液壓缸冷卻條件好，所以制動(dòng)液汽化的可能性??；成本低；浮動(dòng)盤的制動(dòng)塊可兼用駐車制動(dòng)。</p><p><b>　　Ⅰ固定鉗式 </b>

18、</p><p>　　制動(dòng)鉗固定安裝在車橋上，既不能旋轉(zhuǎn)，也不能沿制動(dòng)盤軸線方向移動(dòng)，因而其中必須在制動(dòng)盤兩側(cè)裝設(shè)制動(dòng)塊促動(dòng)裝置，以便分別將兩側(cè)的制動(dòng)塊壓向制動(dòng)盤。這種形式也成為對(duì)置活塞式或浮動(dòng)活塞式。如圖2-3示。 </p><p>　　圖2-3 固定鉗盤式制動(dòng)器</p><p><b>　?、蚋?dòng)鉗式 </b></

19、p><p>　　圖2-4 浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器</p><p>　?。?）滑動(dòng)鉗式 制動(dòng)鉗可以相對(duì)于制動(dòng)盤作軸向滑動(dòng)，其中只有在制動(dòng)盤的內(nèi)側(cè)置有液壓缸，外側(cè)的制動(dòng)塊固定安裝在鉗體上。制動(dòng)時(shí)活塞在液壓作用下使活動(dòng)制動(dòng)壓靠到制動(dòng)盤上，而反作用力則推動(dòng)制動(dòng)鉗體連同固定制動(dòng)塊壓向制動(dòng)盤的另一側(cè)，直到兩制動(dòng)塊受力均等為止。圖2-3（a）所示。</p><p>　?。?）擺動(dòng)

20、鉗式 它也是單側(cè)液壓缸結(jié)構(gòu)，制動(dòng)鉗體與固定在車軸上的支座鉸接。為實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，鉗體不是滑動(dòng)而是在與制動(dòng)盤垂直的平面內(nèi)擺動(dòng)。顯然，制動(dòng)塊不可能全面而均勻的磨損。為此，有必要經(jīng)襯塊預(yù)先作成楔形。在使用過(guò)程中，襯塊逐漸磨損到各處殘存厚度均勻后即應(yīng)更換。圖2-3（b）所示。</p><p>　　浮鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗一般設(shè)計(jì)得可以相對(duì)制動(dòng)盤轉(zhuǎn)向滑動(dòng)。其中，只在組、制動(dòng)盤的內(nèi)側(cè)設(shè)置液壓缸，而外側(cè)的制動(dòng)塊則附加裝在鉗體

21、上。 </p><p><b>　　全盤式</b></p><p>　　圖2-4 全盤式制動(dòng)器</p><p>　　在全盤制動(dòng)器中，摩擦副的旋轉(zhuǎn)元件及固定元件均為圓盤形，制動(dòng)時(shí)各盤摩擦表面全部接觸，其作用原理與摩擦式離合器相同，如圖2-4所示。由于這種制動(dòng)器散熱條件較差，其應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有鉗盤式制動(dòng)器廣泛。</p><

22、p>　　與鼓式制動(dòng)器相比，盤式制動(dòng)器有如下優(yōu)點(diǎn)： </p><p>　　①熱穩(wěn)定性好。原因是一般無(wú)自行增力作用。襯塊摩擦表面壓力分布較鼓式中的襯片更為均勻。此外，制動(dòng)鼓在受熱膨脹后，工作半徑增大，使其只能與蹄中部接觸，從而降低了制動(dòng)效能，這稱為機(jī)械衰退。制動(dòng)盤的軸向膨脹極小，徑向膨脹根本與性能無(wú)關(guān)，故無(wú)機(jī)械衰退問(wèn)題。因此，前輪采用盤式制動(dòng)器，汽車制動(dòng)時(shí)不易跑偏。   

23、 </p><p>　?、谒€(wěn)定性好。制動(dòng)塊對(duì)盤的單位壓力高，易將水?dāng)D出，因而浸水后效能降低不多；又由于離心力作用及襯塊對(duì)盤的擦拭作用，出水后只需經(jīng)一，二次制動(dòng)即能恢復(fù)正常。鼓式制動(dòng)器則需經(jīng)十余次制動(dòng)方能恢復(fù)。    </p><p>　?、壑苿?dòng)力矩與汽車運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)。 </p><p>　?、芤子跇?gòu)成雙回

24、路制動(dòng)系，使系統(tǒng)有較高的可靠性和安全性。    </p><p>　　⑤尺寸小，質(zhì)量小，散熱良好。 </p><p>　　⑥壓力在制動(dòng)襯塊上分布比較均勻，故襯塊上磨損也均勻。    </p><p>　?、吒鼡Q制動(dòng)塊簡(jiǎn)單容易。 </p><p>

25、;　?、嘁r塊與制動(dòng)盤之間的間隙?。?.05~0.15mm），從而縮短了制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間。 </p><p>　?、嵋讓?shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整。 </p><p>　　盤式制動(dòng)器的主要缺點(diǎn)是： </p><p>　?、匐y以實(shí)現(xiàn)完全防塵和銹蝕（封閉的多片式全盤式制動(dòng)器除外）。     </p>

26、;<p>　?、诩孀黢v車制動(dòng)器時(shí)，所需附加的手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜。 </p><p>　?、墼谥苿?dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中必須裝用助力器。 </p><p>　?、芤?yàn)橐r塊工作面積小，所以磨損快，壽命低，需用高材質(zhì)的襯塊。 </p><p>　　因此，從結(jié)構(gòu)，散熱，技術(shù)，成本等多方面考慮，決定采用滑動(dòng)浮鉗盤式制動(dòng)器。</p>

27、<p>　　3前輪制動(dòng)器設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3.1制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)數(shù)值</p><p>　　3.1.1相關(guān)的汽車主要參數(shù)</p><p>　　汽車主要參數(shù)如表3-1所示。</p><p>　　表3-1 汽車相關(guān)參數(shù)</p><p>　　3.1.2同步附著系數(shù)的分析計(jì)算</p><

28、;p>　　1.當(dāng)時(shí)：制動(dòng)時(shí)總是前輪先抱死，這是一種穩(wěn)定工況，但喪失了轉(zhuǎn)向能力； </p><p>　　2.當(dāng)時(shí)：制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死，這是容易發(fā)生后軸策劃而使汽車喪失方向穩(wěn)定性； </p><p>　　3.當(dāng)時(shí)：制動(dòng)時(shí)汽車前后輪同時(shí)抱死，是一種穩(wěn)定工況，但也喪失了轉(zhuǎn)向能力。 </p><p>　　分析表明，汽車在同步系數(shù)為?的路面上制動(dòng)（前后輪同時(shí)抱死）

29、時(shí)，其制動(dòng)減速度，即q=?,q為制動(dòng)強(qiáng)度。而在其他附著系數(shù)的路面上制動(dòng)時(shí)，達(dá)到前輪或者后輪即將抱死的制動(dòng)強(qiáng)度q<,這表明只有在=的路面上，地面的附著條件才可以得到充分利用。</p><p>　　已知，汽車制動(dòng)初速度制動(dòng)初速度=50km/h，制動(dòng)距離S=15m，因此可計(jì)算得出同步附著系數(shù)</p><p><b>　?。?-1）</b></p><

30、;p>　　3.1.3地面對(duì)前輪的法向反作用力</p><p>　　在良好水平路面上，前、后輪同時(shí)抱死（不論是同時(shí)抱死或分別先后抱死），此時(shí)忽略賽車的空氣阻力和滾動(dòng)阻力，地面作用于前輪的法向反力為：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　3.2制動(dòng)力分配系數(shù)及制動(dòng)力矩</p><p>　

31、　1.制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)</p><p>　　制動(dòng)時(shí)四個(gè)車輪同時(shí)抱死，。</p><p><b>　　（3-3）</b></p><p>　　2.制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定. </p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　3.3制動(dòng)器有關(guān)計(jì)算</p&

32、gt;<p>　　1.制動(dòng)盤直徑選擇D</p><p>　　制動(dòng)盤直徑D應(yīng)盡可能取大些，這時(shí)制動(dòng)盤的有效半徑得到增加，可以降低制動(dòng)鉗的夾緊力，減少襯塊的單位壓力和工作溫度。受輪輞直徑的限制，制動(dòng)盤的直徑通常選擇為輪輞直徑的70％一79％?？傎|(zhì)量大于2t的汽車應(yīng)取上限。</p><p>　　因此D=16×25.4×79％=321.056mm,在這里圓整為32

33、0mm。</p><p>　　2.制動(dòng)盤厚度選擇h</p><p>　　制動(dòng)盤厚度對(duì)制動(dòng)盤質(zhì)量和工作時(shí)的溫升有影響。為使質(zhì)量小些，制動(dòng)盤厚度不宜取得大；為了降低溫度，制動(dòng)盤厚度又不宜取得過(guò)小。制動(dòng)盤可以做成實(shí)心的，或者為了散熱通風(fēng)的需要在制動(dòng)盤中間鑄出通風(fēng)孔道。一般實(shí)心制動(dòng)盤厚度可取為10～20mm，通風(fēng)式制動(dòng)盤厚度取為20～50mm，采用較多的是20～30mm。這里制動(dòng)盤確定為通風(fēng)盤，厚

34、度h取20mm。</p><p>　　3.摩擦襯塊的內(nèi)外半徑確定</p><p>　　摩擦襯塊是指鉗夾活塞推動(dòng)擠壓在制動(dòng)盤上的摩擦材料。摩擦襯塊分為摩擦材料和底板,兩者直接壓嵌在一起。摩擦襯塊外半徑只與內(nèi)半徑及推薦摩擦襯塊外半徑2R與內(nèi)半徑1R的比值不大于1.5。若此比值偏大，工作時(shí)襯塊的外緣與內(nèi)側(cè)圓周速度相差較多，磨損不均勻，接觸面積減少，最終導(dǎo)致制動(dòng)力矩變化大。</p>

35、<p>　　制動(dòng)盤直徑D=320mm, 因此可取160mm為滿足 則可取110mm。</p><p><b>　　摩擦塊工作面積A</b></p><p>　　在確定盤式制動(dòng)器制動(dòng)襯塊工作面積A時(shí)，根據(jù)制動(dòng)襯塊單位面積占有的汽車質(zhì)量，推薦在1.6～3.0kg/cm²。</p><p><b>　　所以,即&l

36、t;/b></p><p>　　取制動(dòng)襯塊圓心角,根據(jù)扇形面積公式：</p><p><b>　　(3-5)</b></p><p><b>　　可知A滿足要求。</b></p><p>　　5.摩擦片材料及摩擦系數(shù)</p><p>　　選擇摩擦片時(shí)不僅希望其摩擦系數(shù)要

37、高些，更要求其熱穩(wěn)定性要好，受溫度和壓力的影響要小。不能單純地追求摩擦材料的高摩擦系數(shù)，應(yīng)提高對(duì)摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性和降低制動(dòng)器對(duì)摩擦系數(shù)偏離正常值的敏感性的要求，后者對(duì)蹄式制動(dòng)器是非常重要的。各種制動(dòng)器用擦材料的摩擦系數(shù)的穩(wěn)定值約為 0.3～0.5，少數(shù)可達(dá)0.7。一般說(shuō)來(lái)，摩擦系數(shù)愈高的材料，其耐磨性差。所以在制動(dòng)器設(shè)計(jì)時(shí)并非一定要追求高摩擦系數(shù)的材料。當(dāng)前國(guó)產(chǎn)的制動(dòng)摩擦片材料在溫度低于 250℃時(shí)，保持摩擦系數(shù)f=0.35～0.45

38、已無(wú)大問(wèn)題。因此，在假設(shè)的理想條件下計(jì)算制動(dòng)器的制動(dòng)力矩。另外，在選擇摩擦材料時(shí)應(yīng)盡量采用減少污染和對(duì)人體無(wú)害的材料。所選擇摩擦系數(shù)f=0.4。</p><p>　　6.前輪制動(dòng)輪缸的尺寸計(jì)算</p><p>　　(1)制動(dòng)輪缸對(duì)制動(dòng)塊施加的張開力</p><p>　　假定襯塊的摩擦表面全部與制動(dòng)盤接觸，且各處單位壓力分布均勻，則制動(dòng)器的制動(dòng)力矩為</p>

39、;<p><b>　?。?-6）</b></p><p><b>　　R取平均半徑</b></p><p>　　對(duì)于前輪：制動(dòng)力矩 </p><p><b>　　摩擦塊壓緊力 </b></p><p>　　(2)制動(dòng)輪缸直徑d的確定</p><

40、p>　　制動(dòng)輪缸對(duì)制動(dòng)塊施加的張開力 與輪缸直徑d和制動(dòng)管路壓力p的關(guān)系為：</p><p><b>　　(3-7) </b></p><p>　　這里取油管壓力p=10MPa;</p><p><b>　　前輪： </b></p><p>　　前后制動(dòng)輪缸應(yīng)采用相同規(guī)格，依據(jù)HG2865-

41、1997標(biāo)準(zhǔn)，選取d=40mm</p><p>　　表3-2 制動(dòng)器主要參數(shù)</p><p>　　3.4制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.制動(dòng)盤 </b></p><p>　　制動(dòng)盤一般用珠光體灰鑄鐵制成，或用添加Cr或Ni等合金鑄鐵制成。制動(dòng)盤在工作時(shí)不僅承受著制動(dòng)塊作用的法向力和切向力，而

42、且承受著熱負(fù)荷。為了改善冷卻效果，鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)盤有的鑄成中間有徑向通風(fēng)槽的雙層盤這樣可大大地增加散熱面積，降低溫升約20-30%，但盤得整體厚度較厚。本次設(shè)計(jì)采用的材料為HT250。</p><p><b>　　2.制動(dòng)鉗 </b></p><p>　　制動(dòng)鉗由可鍛鑄鐵KTH370-12或球墨鑄鐵QT400-18制造，也有用輕合金制造的，例如用鋁合金壓鑄。

43、</p><p><b>　　3.制動(dòng)塊 </b></p><p>　　制動(dòng)塊由背板和摩擦襯快組成，兩者直接牢固地壓嵌或鉚接或粘結(jié)在一起。 </p><p><b>　　4.摩擦材料 </b></p><p>　　制動(dòng)摩擦材料應(yīng)具有穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，抗熱衰退性要好，不應(yīng)在溫升到某一數(shù)值以后摩擦系數(shù)

44、突然急劇下降，材料應(yīng)有好的耐磨性，低的吸水（油、制動(dòng)液）率，低的壓縮率、低的熱傳導(dǎo)率和低的熱膨脹率，高的抗壓、抗剪切、抗彎曲性能和耐沖擊性能，制動(dòng)時(shí)應(yīng)不產(chǎn)生噪聲、不產(chǎn)生不良?xì)馕?、?yīng)盡量采用污染小對(duì)人體無(wú)害的摩擦材料。當(dāng)前，制動(dòng)器廣泛采用模壓材料。</p><p><b>　　5.制動(dòng)輪缸 </b></p><p>　　制動(dòng)輪缸采用單活塞式制動(dòng)輪缸，其在制動(dòng)器中布置方

45、便。輪缸的缸體由灰鑄鐵HT250制成。其缸簡(jiǎn)為通孔，需鏜磨?；钊射X合金制造?；钊舛藟河袖撝频拈_槽頂快，以支承插槽中的制動(dòng)蹄，極端部或端部接頭。輪缸的工作腔由裝在活塞上的橡膠密封圈或靠在活塞內(nèi)端面處得橡膠皮碗密封。本次設(shè)計(jì)采用的是HT250.</p><p><b>　　4制動(dòng)性能分析</b></p><p>　　4.1制動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)</p><

46、;p>　　汽車的制動(dòng)性主要由下列三方面來(lái)評(píng)價(jià)： </p><p>　　制動(dòng)效能，即制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度。 </p><p>　　2）制動(dòng)效能的恒定性，即抗熱衰退性能。 </p><p>　　3）制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性，即制動(dòng)時(shí)汽車不發(fā)生跑偏、側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力的性能。</p><p><b>　

47、　4.2 制動(dòng)效能</b></p><p>　　制動(dòng)效能是指在良好路面上，汽車以一定初速度制動(dòng)到停車的制動(dòng)距離或制動(dòng)時(shí)汽車的減速度。制動(dòng)效能是制動(dòng)性能中最基本的評(píng)價(jià)指標(biāo)。制動(dòng)距離越小，制動(dòng)減速度越大，汽車的制動(dòng)效能就越好。</p><p>　　4.3制動(dòng)效能的恒定性</p><p>　　制動(dòng)效能的恒定性主要指的是抗熱衰退性能。汽車在高速行駛或下長(zhǎng)坡連續(xù)制

48、動(dòng)時(shí)制動(dòng)效能保持的程度。因?yàn)橹苿?dòng)過(guò)程中實(shí)際上是把汽車行駛的動(dòng)能通過(guò)制動(dòng)器吸收轉(zhuǎn)換為熱能，所以制動(dòng)器溫度升高后能保持在冷態(tài)時(shí)的制動(dòng)效能，已成為設(shè)計(jì)制動(dòng)器時(shí)要考慮的一個(gè)重要問(wèn)題。</p><p>　　4.4制動(dòng)時(shí)汽車方向的穩(wěn)定性</p><p>　　制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性，常用制動(dòng)時(shí)汽車給定路徑行駛的能力來(lái)評(píng)價(jià)。若制動(dòng)時(shí)發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力。則汽車將偏離原來(lái)的路徑。 <

49、/p><p>　　制動(dòng)過(guò)程中汽車維持直線行駛，或按預(yù)定彎道行駛的能力，稱為方向穩(wěn)定性。影響方向穩(wěn)定性包括制動(dòng)跑偏、后軸側(cè)滑或前輪失去轉(zhuǎn)向能力三種情況。制動(dòng)時(shí)發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力時(shí)，汽車將偏離給定的行駛路徑。因此，常用制動(dòng)時(shí)汽車按給定路徑行駛的能力來(lái)評(píng)價(jià)汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性，對(duì)制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度兩指標(biāo)測(cè)試時(shí)都要求了其實(shí)驗(yàn)通道的寬度。 </p><p>　　方向穩(wěn)定性是從制動(dòng)

50、跑偏、側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力方面來(lái)考驗(yàn)。 制動(dòng)跑偏的原因有兩個(gè)： </p><p>　　汽車左右車輪，特別是轉(zhuǎn)向軸左右車輪制動(dòng)器制動(dòng)力不相等。 </p><p>　　制動(dòng)時(shí)懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在運(yùn)動(dòng)學(xué)上不協(xié)調(diào)（相互干涉）。 </p><p>　　前者是由于制動(dòng)調(diào)整誤差造成的，是非系統(tǒng)的。而后者是屬于系統(tǒng)性誤差。側(cè)滑是指汽車制

51、動(dòng)時(shí)某一軸的車輪或兩軸的車輪發(fā)生橫向滑動(dòng)的現(xiàn)象。最危險(xiǎn)的情況時(shí)高速制動(dòng)時(shí)后軸發(fā)生側(cè)滑。防止后軸發(fā)生側(cè)滑應(yīng)使前后軸同時(shí)抱死或前軸先報(bào)死后軸始終不抱死。 </p><p>　　理論分析如下，真正的評(píng)價(jià)需要靠實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　4.5摩擦襯塊的磨損特性計(jì)算</p><p>　　摩擦襯塊的磨損受溫度、摩擦力、滑磨速度、制動(dòng)鼓（制動(dòng)盤）的材質(zhì)及加工情況，以及

52、襯片本身材質(zhì)等許多因素的影響，因此在理論上計(jì)算磨損性能極為困難。但試驗(yàn)表明，影響磨損的最重要的因素還是摩擦表面的溫度和摩擦力。 </p><p>　　從能量的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)，汽車制動(dòng)過(guò)程即是將汽車的機(jī)械能（動(dòng)能和勢(shì)能）的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏纳⒌倪^(guò)程。在制動(dòng)強(qiáng)度很大的緊急制動(dòng)過(guò)程中，制動(dòng)器幾乎承擔(dān)了汽車全部動(dòng)能耗散的任務(wù)。此時(shí)，由于制動(dòng)時(shí)間很短，實(shí)際上熱能還來(lái)不及逸散到大氣中就被制動(dòng)器所吸收，致使制動(dòng)器溫度升高

53、。這就是所謂制動(dòng)器的能量負(fù)荷。能量負(fù)荷越大，則襯片（襯塊）的磨損越嚴(yán)重。對(duì)于盤式制動(dòng)器的襯塊，其單位面積上的能量負(fù)荷比鼓式制動(dòng)器襯片大許多倍，所以制動(dòng)盤的表面溫度比制動(dòng)鼓的高。 </p><p>　　各種汽車的總質(zhì)量及其制動(dòng)襯塊的摩擦面積各不相同，因而有必要用一種相對(duì)的量作為評(píng)價(jià)能量負(fù)荷的指標(biāo)。目前，各國(guó)常用的指標(biāo)是比能量消散率，即單位時(shí)間內(nèi)襯塊單位摩擦面積耗散的能量，通常所用的計(jì)量單位為W/mm

54、78;。比能量耗散率有時(shí)也稱為單位功負(fù)荷，或簡(jiǎn)稱能量負(fù)荷。</p><p>　　雙軸汽車的單個(gè)前輪及后輪制動(dòng)器的比能量耗散率分別為</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　?。?-2）</b></p><p><b>　?。?-3）</b>&l

55、t;/p><p>　　式中，為汽車總質(zhì)量；為汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；為制動(dòng)初速度和終速度（m/s）；j為制動(dòng)減速度（m/s²）；t為制動(dòng)時(shí)間；為前、后制動(dòng)襯片（襯塊）的摩擦面積(mm²)；為制動(dòng)力分配系數(shù)。</p><p>　　在緊急制動(dòng)到停車的情況下，，并可認(rèn)為，故</p><p><b>　　(4-4)</b></p&g

56、t;<p><b>　　(4-5)</b></p><p>　　據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)推薦,乘用車的盤式制動(dòng)器在同上的和j的條件下，比能量耗散率應(yīng)不大于26.0W/mm²。對(duì)于最高車速低于以上規(guī)定的制動(dòng)初速度的汽車，按上述條件算出的e值允許略大于1.8W/mm²。比能量耗散率過(guò)高不僅引起襯片（襯塊）的加速磨損，且又可能使制動(dòng)或制動(dòng)盤更早發(fā)生龜裂。</p>

57、<p>　　由計(jì)算結(jié)果可知，設(shè)計(jì)符合要求。</p><p><b>　　5總結(jié)</b></p><p>　　本設(shè)計(jì)主要思考了關(guān)于制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式選擇、主要參數(shù)選擇、相關(guān)參數(shù)計(jì)算，其中以參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程和零件設(shè)計(jì)為重點(diǎn)。 </p><p>　　在設(shè)計(jì)前期,我就合理安排自己的時(shí)間,搜集大量與制動(dòng)器設(shè)計(jì)相關(guān)的資料,了解了制動(dòng)器的發(fā)展

58、狀況,不斷與同學(xué),老師溝通交流遇到的種種問(wèn)題。 </p><p>　　以下是設(shè)計(jì)過(guò)程中所獲得的結(jié)論和感悟： </p><p>　?。?）對(duì)于盤式制動(dòng)器設(shè)計(jì)而言，制動(dòng)力分配系數(shù)和同步附著系數(shù)是最重要的參數(shù)之一。  </p><p>　?。?）因?yàn)槟芰τ邢蓿谠O(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，我也發(fā)現(xiàn)了自己存在的不足。在三維繪圖過(guò)程中，由于對(duì)cati

59、a不熟悉，遇到許多問(wèn)題。以后我會(huì)花更多時(shí)間去學(xué)習(xí)這些知識(shí)，去掌握catia的運(yùn)用。 </p><p>　　制動(dòng)器是伴隨著汽車的產(chǎn)生所必不可少的一個(gè)系統(tǒng)，而且制動(dòng)器經(jīng)過(guò)從鼓式到盤式，隨著電動(dòng)汽車的產(chǎn)生又衍生出更多的制動(dòng)形式，而且新興的濕式全盤制動(dòng)器也開始出現(xiàn)在我們的生活中，但是因?yàn)楫a(chǎn)品還處在研發(fā)階段。總之，一系列的科技進(jìn)步推動(dòng)了社會(huì)的發(fā)展。</p><p><b>　　參

60、考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]王望予.汽車設(shè)計(jì)（第4版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2004</p><p>　　[2]王國(guó)權(quán),龔國(guó)慶.汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2009</p><p>　　[3]王豐元,馬明星.汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京：中國(guó)電力出版社,2009</p><p>　　[4]陳家瑞.