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

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

2、 </p><p>　　專業(yè) 車輛工程 姓名 學(xué)號 </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：225/60R16。制動性能要求：初

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

4、t;<p>　　[1]王望予.汽車設(shè)計（第4版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2004</p><p>　　[2]王國權(quán),龔國慶.汽車設(shè)計課程設(shè)計指導(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)計課程設(shè)計指導(dǎo)書.北京：中國電力出版社,2009</p><p>　　[4]陳家瑞.汽車構(gòu)造（第3版下冊）.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)計要求1</b></p><p>　　2制動器形式方案分析與選擇1</p><p>　　2.1鼓式制動器1</p&g

7、t;<p>　　2.2盤式制動器2</p><p>　　3前輪制動器設(shè)計計算6</p><p>　　3.1制動系統(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地面對前、后輪的法向反作用力8

8、</p><p>　　3.2制動力分配系數(shù)及制動力矩8</p><p>　　3.3制動器相關(guān)計算9</p><p>　　3.4制動器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計11</p><p>　　4制動性能分析13</p><p>　　4.1制動性能評價指標(biāo)13</p><p>　　4.2 制動效能1

9、3</p><p>　　4.3制動效能的恒定性13</p><p>　　4.4制動時汽車方向的穩(wěn)定性13</p><p>　　4.5摩擦襯塊的磨損特性計算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：225/60R16。制動性能要求：初速度為50km/h，制動距離為15m.</p><p>　　在以上條件下，完成制動器主要基本參數(shù)的選擇、確定；完成制動器主要零件的設(shè)計計算；完成前輪制動器

11、主要零件設(shè)計的設(shè)計圖紙。</p><p>　　工程圖紙須規(guī)范化，計算說明書須用國際單位制量綱。</p><p>　　2制動器形式方案分析與選擇</p><p><b>　　2.1鼓式制動器</b></p><p>　　鼓式制動器也叫塊式制動器，是靠制動塊在制動輪上壓緊來實現(xiàn)剎車的。鼓式制動是早期設(shè)計的制動系統(tǒng)，其剎車鼓的

12、設(shè)計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。鼓式制動器的主流是內(nèi)張式，它的制動塊(剎車蹄)位于制動輪內(nèi)側(cè)，在剎車的時候制動塊向外張開，摩擦制動輪的內(nèi)側(cè)，達(dá)到剎車的目的。近三十年中，鼓式制動器在轎車領(lǐng)域上已經(jīng)逐步退出讓位給盤式制動器。但由于成本比較低，仍然在一些經(jīng)濟(jì)類轎車中使用，主要用于制動負(fù)荷比較小的后輪和駐車制動。</p><p>　　按制動蹄運(yùn)動方向；鼓式制動器是利用制動蹄

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

14、凸輪作為促動裝置，多為氣壓制動系統(tǒng)所采用。</p><p>　　圖2-1 輪缸式制動器</p><p>　　輪缸式制動器按制動蹄的受力情況不同，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 各式輪缸式制動器</p><p><b>　　

15、2.2盤式制動器</b></p><p>　　盤式制動器摩擦副中的旋轉(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塊，每個制動器中有2到4個。這些制動塊及其促動裝置都裝在橫跨制動盤兩側(cè)的夾鉗形支架中，總稱為制動鉗。這種由制動盤和制動鉗組成的制動器，稱為鉗盤式制動器。另一類固定元件的金屬背板和摩擦片也呈圓形，

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

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

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

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

20、鉗式 它也是單側(cè)液壓缸結(jié)構(gòu)，制動鉗體與固定在車軸上的支座鉸接。為實現(xiàn)制動，鉗體不是滑動而是在與制動盤垂直的平面內(nèi)擺動。顯然，制動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>　　浮鉗盤式制動器的制動鉗一般設(shè)計得可以相對制動盤轉(zhuǎn)向滑動。其中，只在組、制動盤的內(nèi)側(cè)設(shè)置液壓缸，而外側(cè)的制動塊則附加裝在鉗體

21、上。 </p><p><b>　　全盤式</b></p><p>　　圖2-4 全盤式制動器</p><p>　　在全盤制動器中，摩擦副的旋轉(zhuǎn)元件及固定元件均為圓盤形，制動時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。由于這種制動器散熱條件較差，其應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有鉗盤式制動器廣泛。</p><

22、p>　　與鼓式制動器相比，盤式制動器有如下優(yōu)點： </p><p>　?、贌岱€(wěn)定性好。原因是一般無自行增力作用。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，從而降低了制動效能，這稱為機(jī)械衰退。制動盤的軸向膨脹極小，徑向膨脹根本與性能無關(guān)，故無機(jī)械衰退問題。因此，前輪采用盤式制動器，汽車制動時不易跑偏。   

23、 </p><p>　?、谒€(wěn)定性好。制動塊對盤的單位壓力高，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盤的擦拭作用，出水后只需經(jīng)一，二次制動即能恢復(fù)正常。鼓式制動器則需經(jīng)十余次制動方能恢復(fù)。    </p><p>　?、壑苿恿嘏c汽車運(yùn)動方向無關(guān)。 </p><p>　?、芤子跇?gòu)成雙回

24、路制動系，使系統(tǒng)有較高的可靠性和安全性。    </p><p>　?、莩叽缧?，質(zhì)量小，散熱良好。 </p><p>　?、迚毫υ谥苿右r塊上分布比較均勻，故襯塊上磨損也均勻。    </p><p>　?、吒鼡Q制動塊簡單容易。 </p><p>

25、;　?、嘁r塊與制動盤之間的間隙?。?.05~0.15mm），從而縮短了制動協(xié)調(diào)時間。 </p><p>　?、嵋讓崿F(xiàn)間隙自動調(diào)整。 </p><p>　　盤式制動器的主要缺點是： </p><p>　　①難以實現(xiàn)完全防塵和銹蝕（封閉的多片式全盤式制動器除外）。     </p>

26、;<p>　?、诩孀黢v車制動器時，所需附加的手驅(qū)動機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜。 </p><p>　　③在制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)中必須裝用助力器。 </p><p>　　④因為襯塊工作面積小，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，決定采用滑動浮鉗盤式制動器。</p>

27、<p>　　3前輪制動器設(shè)計計算</p><p>　　3.1制動系統(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)的分析計算</p><

28、;p>　　1.當(dāng)時：制動時總是前輪先抱死，這是一種穩(wěn)定工況，但喪失了轉(zhuǎn)向能力； </p><p>　　2.當(dāng)時：制動時總是后輪先抱死，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：制動時汽車前后輪同時抱死，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（前后輪同時抱死）

29、時，其制動減速度，即q=?,q為制動強(qiáng)度。而在其他附著系數(shù)的路面上制動時，達(dá)到前輪或者后輪即將抱死的制動強(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，汽車制動初速度制動初速度=50km/h，制動距離S=15m，因此可計算得出同步附著系數(shù)</p><p><b>　?。?-1）</b></p><

30、;p>　　3.1.3地面對前輪的法向反作用力</p><p>　　在良好水平路面上，前、后輪同時抱死（不論是同時抱死或分別先后抱死），此時忽略賽車的空氣阻力和滾動阻力，地面作用于前輪的法向反力為：</p><p><b>　　（3-2）</b></p><p>　　3.2制動力分配系數(shù)及制動力矩</p><p>　

31、　1.制動器制動力分配系數(shù)</p><p>　　制動時四個車輪同時抱死，。</p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　2.制動器制動力矩的確定. </p><p><b>　?。?-4）</b></p><p>　　3.3制動器有關(guān)計算</p&

32、gt;<p>　　1.制動盤直徑選擇D</p><p>　　制動盤直徑D應(yīng)盡可能取大些，這時制動盤的有效半徑得到增加，可以降低制動鉗的夾緊力，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.制動盤厚度選擇h</p><p>　　制動盤厚度對制動盤質(zhì)量和工作時的溫升有影響。為使質(zhì)量小些，制動盤厚度不宜取得大；為了降低溫度，制動盤厚度又不宜取得過小。制動盤可以做成實心的，或者為了散熱通風(fēng)的需要在制動盤中間鑄出通風(fēng)孔道。一般實心制動盤厚度可取為10～20mm，通風(fēng)式制動盤厚度取為20～50mm，采用較多的是20～30mm。這里制動盤確定為通風(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擠壓在制動盤上的摩擦材料。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)致制動力矩變化大。</p>

35、<p>　　制動盤直徑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>　　在確定盤式制動器制動襯塊工作面積A時，根據(jù)制動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)提高對摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性和降低制動器對摩擦系數(shù)偏離正常值的敏感性的要求，后者對蹄式制動器是非常重要的。各種制動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。一般說來，摩擦系數(shù)愈高的材料，其耐磨性差。所以在制動器設(shè)計時并非一定要追求高摩擦系數(shù)的材料。當(dāng)前國產(chǎn)的制動摩擦片材料在溫度低于 250℃時，保持摩擦系數(shù)f=0.35～0.45

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

39、;<p><b>　　（3-6）</b></p><p><b>　　R取平均半徑</b></p><p>　　對于前輪：制動力矩 </p><p><b>　　摩擦塊壓緊力 </b></p><p>　　(2)制動輪缸直徑d的確定</p><

40、p>　　制動輪缸對制動塊施加的張開力 與輪缸直徑d和制動管路壓力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 制動器主要參數(shù)</p><p>　　3.4制動器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p><b>　　1.制動盤 </b></p><p>　　制動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。制動盤在工作時不僅承受著制動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，鉗盤式制動器的制動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)計采用的材料為HT250。</p><p><b>　　2.制動鉗 </b></p><p>　　制動鉗由可鍛鑄鐵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.制動塊 </b></p><p>　　制動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，制動時應(yīng)不產(chǎn)生噪聲、不產(chǎn)生不良?xì)馕?、?yīng)盡量采用污染小對人體無害的摩擦材料。當(dāng)前，制動器廣泛采用模壓材料。</p><p><b>　　5.制動輪缸 </b></p><p>　　制動輪缸采用單活塞式制動輪缸，其在制動器中布置方

45、便。輪缸的缸體由灰鑄鐵HT250制成。其缸簡為通孔，需鏜磨?；钊射X合金制造。活塞外端壓有鋼制的開槽頂快，以支承插槽中的制動蹄，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)計采用的是HT250.</p><p><b>　　4制動性能分析</b></p><p>　　4.1制動性能評價指標(biāo)</p><

46、;p>　　汽車的制動性主要由下列三方面來評價： </p><p>　　制動效能，即制動距離與制動減速度。 </p><p>　　2）制動效能的恒定性，即抗熱衰退性能。 </p><p>　　3）制動時汽車的方向穩(wěn)定性，即制動時汽車不發(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 制動效能</b></p><p>　　制動效能是指在良好路面上，汽車以一定初速度制動到停車的制動距離或制動時汽車的減速度。制動效能是制動性能中最基本的評價指標(biāo)。制動距離越小，制動減速度越大，汽車的制動效能就越好。</p><p>　　4.3制動效能的恒定性</p><p>　　制動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坡連續(xù)制

48、動時制動效能保持的程度。因為制動過程中實際上是把汽車行駛的動能通過制動器吸收轉(zhuǎn)換為熱能，所以制動器溫度升高后能保持在冷態(tài)時的制動效能，已成為設(shè)計制動器時要考慮的一個重要問題。</p><p>　　4.4制動時汽車方向的穩(wěn)定性</p><p>　　制動時汽車的方向穩(wěn)定性，常用制動時汽車給定路徑行駛的能力來評價。若制動時發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力。則汽車將偏離原來的路徑。 <

49、/p><p>　　制動過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)定性包括制動跑偏、后軸側(cè)滑或前輪失去轉(zhuǎn)向能力三種情況。制動時發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力時，汽車將偏離給定的行駛路徑。因此，常用制動時汽車按給定路徑行駛的能力來評價汽車制動時的方向穩(wěn)定性，對制動距離和制動減速度兩指標(biāo)測試時都要求了其實驗通道的寬度。 </p><p>　　方向穩(wěn)定性是從制動

50、跑偏、側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力方面來考驗。 制動跑偏的原因有兩個： </p><p>　　汽車左右車輪，特別是轉(zhuǎn)向軸左右車輪制動器制動力不相等。 </p><p>　　制動時懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在運(yùn)動學(xué)上不協(xié)調(diào)（相互干涉）。 </p><p>　　前者是由于制動調(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、動時某一軸的車輪或兩軸的車輪發(fā)生橫向滑動的現(xiàn)象。最危險的情況時高速制動時后軸發(fā)生側(cè)滑。防止后軸發(fā)生側(cè)滑應(yīng)使前后軸同時抱死或前軸先報死后軸始終不抱死。 </p><p>　　理論分析如下，真正的評價需要靠實驗。</p><p>　　4.5摩擦襯塊的磨損特性計算</p><p>　　摩擦襯塊的磨損受溫度、摩擦力、滑磨速度、制動鼓（制動盤）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，因此在理論上計算磨損性能極為困難。但試驗表明，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>　　從能量的觀點來說，汽車制動過程即是將汽車的機(jī)械能（動能和勢能）的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏纳⒌倪^程。在制動強(qiáng)度很大的緊急制動過程中，制動器幾乎承擔(dān)了汽車全部動能耗散的任務(wù)。此時，由于制動時間很短，實際上熱能還來不及逸散到大氣中就被制動器所吸收，致使制動器溫度升高

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

54、78;。比能量耗散率有時也稱為單位功負(fù)荷，或簡稱能量負(fù)荷。</p><p>　　雙軸汽車的單個前輪及后輪制動器的比能量耗散率分別為</p><p><b>　　（4-1）</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)；為制動初速度和終速度（m/s）；j為制動減速度（m/s²）；t為制動時間；為前、后制動襯片（襯塊）的摩擦面積(mm²)；為制動力分配系數(shù)。</p><p>　　在緊急制動到停車的情況下，，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。對于最高車速低于以上規(guī)定的制動初速度的汽車，按上述條件算出的e值允許略大于1.8W/mm²。比能量耗散率過高不僅引起襯片（襯塊）的加速磨損，且又可能使制動或制動盤更早發(fā)生龜裂。</p>

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

58、狀況,不斷與同學(xué),老師溝通交流遇到的種種問題。 </p><p>　　以下是設(shè)計過程中所獲得的結(jié)論和感悟： </p><p>　?。?）對于盤式制動器設(shè)計而言，制動力分配系數(shù)和同步附著系數(shù)是最重要的參數(shù)之一。  </p><p>　?。?）因為能力有限，在設(shè)計過程當(dāng)中，我也發(fā)現(xiàn)了自己存在的不足。在三維繪圖過程中，由于對cati

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

60、考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]王望予.汽車設(shè)計（第4版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2004</p><p>　　[2]王國權(quán),龔國慶.汽車設(shè)計課程設(shè)計指導(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)計課程設(shè)計指導(dǎo)書.北京：中國電力出版社,2009</p><p>　　[4]陳家瑞.