浮钳盘式制动器结构分析
盘式制动器毕业设计
1.课题研究的目的及意义 汽车的设计与生产涉及到许多领域，其独有的安全性、经济性、舒适性等众多指标，也对设计提出了更高的要求。汽车制动系统是汽车行驶的一个重要主动安全系统，其性能的好坏对汽车的行驶安全有着重要影响。随着汽车的形式速度和路面情况复杂程度的提高，更加需要高性能、长寿命的制动系统。其性能的好坏对汽车的行驶安全有着重要影响，如果此系统不能正常工作，车上的驾驶员和乘客将会受到车祸的伤害。 汽车是现代交通工具中用得最多、最普遍、也是运用得最方便的交通工具。汽车制动系统是汽车底盘上的一个重要系统，它是制约汽车运动的装置，而制动器又是制动系中直接作用制约汽车运动的一个关键装置，是汽车上最重要的安全件。汽车的制动性能直接影响汽车的行驶安全性。随着公路业的迅速发展和车流密度的日益增大，人们对安全性、可靠性的要求越来越高，为保证人身和车辆安全，必须为汽车配备十分可靠的制动系统。 车辆在形式过程中要频繁进行制动操作，由于制动性能的好坏直接关系到交通和人身安全，因此制动性能是车辆非常重要的性能之一，改善汽车的制动性能始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。 现代汽车普遍采用的摩擦式制动器的实际工作性能是整个制动系中最复杂、最不稳定的因素，因此改进制动器机构、解决制约其性能的突出问题具有非常重要的意义。 2.汽车制动器的国内外现状及发展趋势 对制动器的早期研究侧重于试验研究其摩擦特性，随着用户对其制动性能和使用寿命要求的不断提高，有关其基础理论与应用方面的研究也在深入进行。 目前，汽车所用的制动器几乎都是摩擦式的，可分为鼓式和盘式两大类。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，它的效率就会大大降低，影响制动性能，出现所谓的制动效能热衰退现象。 在中高级轿车上前后轮都已经采用了盘式制动器。不过，时下还有不少经济型轿车采用的还不完全是盘式制动器，而是前盘后鼓式混合制动器（即前轮采用盘式制动器、后轮采用鼓式制动器），这主要是出于成本上的考虑，同时也是因为轿车在紧急制动时，负荷前移，对前轮制动的要求比较高，一般来说前轮用盘式制动器就够了。当然，前后轮都使用盘式制动器是一种趋势。在货车上，盘式制动器也有被采用的，但离完全取代鼓式制动器还有相当长的一段距离。 现代汽车制动器的发展起源于原始的机械控制装置，最原始的制动控制只是驾驶员操纵一组简单的机械装置向制动器施加作用力，那时的汽车重量比较小，速度比较低，机械制动已经能够满足汽车制动的需要，但随着汽车自身重量的增加，助力装置对机械制动器来说越来越显得非常重
(完整版)毕业设计浮钳盘式制动器
原始数据: 整车质量：空载：1550kg ；满载：2000kg 质心位置：a=L 1=1.35m ；b=L 2=1.25m 质心高度：空载：hg=0.95m ；满载：hg=0.85m 轴 距：L=2.6m 轮 距: L 0=1.8m 最高车速：160km/h 车轮工作半径：370mm 轮毂直径：140mm 轮缸直径：54mm 轮 胎：195/60R14 85H 1.同步附着系数的分析 (1)当0φφ<时：制动时总是前轮先抱死，这是一种稳定工况，但丧失了转向能力； (2)当0φφ>时：制动时总是后轮先抱死，这时容易发生后轴侧滑而使汽车失去方向稳定性； (3)当0φφ=时：制动时汽车前、后轮同时抱死，是一种稳定工况，但也丧失了转向能力。 分析表明，汽车在同步附着系数为0φ的路面上制动(前、后车轮同时抱死)时，其制动减速度为g qg dt du 0φ==，即0φ=q ，q 为制动强度。而在其他附着系数φ的路面上制动时，达到前轮或后轮即将抱死的制动强度φ 根据相关资料查出轿车≥0φ0.6，故取6.00=φ. 同步附着系数：=0φ0.6 2.确定前后轴制动力矩分配系数β 常用前制动器制动力与汽车总制动力之比来表明分配的比例，称为制动器制动 力分配系数，用β表示，即：u F F u 1 =β，21u u u F F F += 式中，1u F ：前制动器制动力；2u F ：后制动器制动力；u F ：制动器总制动力。 由于已经确定同步附着系数，则分配系数可由下式得到： 根据公式：L h L g 02φβ+= 得：68.06 .285.06.025.1=?+=β 3.制动器制动力矩的确定 为了保证汽车有良好的制动效能，要求合理地确定前，后轮制动器的制动力矩。 根据汽车满载在沥青，混凝土路面上紧急制动到前轮抱死拖滑，计算出后轮制动器的最大制动力矩2M μ 由轮胎与路面附着系数所决定的前后轴最大附着力矩： e g r qh L L G M ?υ)(1max 2-= 式中：?：该车所能遇到的最大附着系数； q ：制动强度； e r ：车轮有效半径； max 2μM ：后轴最大制动力矩； 定钳盘式制动器的CAD图纸装配零件图 目录 一、性能与用途 (1) 二、结构特征与工作原理 (1) 三、安装与调整 (4) 四、使用与维护 (9) 五、润滑 (12) 六、特别警示 (13) 七、故障原因及处理方法 (12) 附图1：盘式制动器结构图 (15) 附图2：盘形闸结构图 (16) 附图3: 制动器限位开关结构图 (17) 附图4: 盘式制动器的工作原理图 (18) 附图5: 盘式制动器安装示意图 (19) 附图6: 制动器信号装置安装示意图 (20) 一、性能与用途 盘式制动器是靠碟形弹簧产生制动力，用油压解除制动，制动力沿轴向作用的制动器。 盘式制动器和液压站、管路系统配套组成一套完整的制动系统。适用于码头缆车、矿井提升机及其它提升设备，作工作制动和安全制动之用。 其制动力大小、使用维护、制动力调整对整个提升系统安全运行都具有重大的影响，安装、使用单位必须予以重视，确保运行安全。 盘式制动器具有以下特点： 1、制动力矩具有良好的可调性； 2、惯性小，动作快，灵敏度高； 3、可靠性高； 4、通用性好，盘式制动器有很多零件是通用的，并且不同的矿井提升机可配不同数量相同型号的盘式制动器； 5、结构简单、维修调整方便。 二、结构特征与工作原理 1、盘式制动器结构(图1) 盘式制动器是由盘形闸(7)、支架(10)、油管(3)、(4)制动器信号装置(8)、螺栓(9)、配油接头(11)等组成。盘形闸(7)由螺栓(9)成对地把紧在支架(10)上，每个支架上可以同时安装1、2、3、4对甚至更多对盘形闸，盘形闸的规格和对数根据提升机对制动力矩的大小需求来确定。 2、盘形闸结构(图2) 盘形闸由制动块（1）、压板(2)、螺钉(3)、弹簧垫圈(4)、滑套(5)、碟形 原始数据: 整车质量：空载：1550kg；满载：2000kg 质心位置：a=L1=1.35m；b=L2=1.25m 质心高度：空载：hg=0.95m；满载：hg=0.85m 轴距：L=2.6m 轮距: L 0=1.8m 最高车速：160km/h 车轮工作半径：370mm 轮毂直径：140mm 轮缸直径：54mm 轮胎：195/60R14 85H 1.同步附着系数的分析 (1)当0 时：制动时总是前轮先抱死，这是一种稳定工况，但丧失了转向能力； (2)当0 时：制动时总是后轮先抱死，这时容易发生后轴侧滑而使汽车失去方向稳定性； (3)当0 时：制动时汽车前、后轮同时抱死，是一种稳定工况，但也丧失了转向能力。 分析表明，汽车在同步附着系数为0的路面上制动( 前、后车轮同时抱死)时，其制动减速度为du dt qg 0g ，即q 0，q为制动强度。而在其他附着系数 的路面上制动时，达到前轮或后轮即将抱死的制动强度q , 这表明只有在0的路面上，地面的附着条件才可以得到充分利用。 根据相关资料查出轿车 0 0.6 ，故取 0 0.6. 同步附着系数： 0 0.6 2. 确定前后轴制动力矩分配系数 常用前制动器制动力与汽车总制动力之比来表明分配的比例，称为制动器制动 F 力分配系数，用 表示，即： u1 ， F u F u1 F u2 u 式中， F u 1 ：前制动器制动力； F u2 ：后制动器制动力； F u ：制动器总制动力 3. 制动器制动力矩的确定 为了保证汽车有良好的制动效能，要求合理地确定前， 后轮制动器的制动力矩 根据汽车满载在沥青，混凝土路面上紧急制动到前轮抱死拖滑，计算出后轮制 动器的最大制动力矩 M 2 由轮胎与路面附着系数所决定的前后轴最大附着力矩： G M 2max (L 1 qh g ) r e 2max L 1 g e 式中： ：该车所能遇到的最大附着系数； q ：制动强度； r e ：车轮有效半径； M 2max ：后轴最大制动力矩； 根据公式： L 2 0h g L 由于已经确定同步附着系数，则分配系数可由下式得到： 1.25 0.6 0.85 2.6 得： 盘式制动器结构和原理文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968） 盘式制动器结构和原理 2、定钳盘式制动器 如下图所示：制动钳体通过导向销与车桥相连，可以相对于制动盘轴向移动，制动钳只在制动盘的内侧设置油缸，而外侧的制动块附装在钳体上，制动时，来自制动主缸的液压油通过进油口进入制动油缸，推动活塞及其上的制动块向右移动，并压到制动盘，于是制动盘给活塞一个向左的反作用力，使得活塞连同制动钳体整体沿导销向左移动，直到制动盘右侧的制动块也压紧在制动盘上，此时两侧的制动块都压在制动盘上，夹住制动盘使其制动。 定钳盘式制动器 转播到腾讯微博 定钳盘式制动器 3、典型浮钳盘式制动器 浮钳盘式制动器 如下图所示为桑塔纳轿车前轮制动器。 转播到腾讯微博 桑塔纳轿车前轮制动器 制动钳体用螺栓与支架相连，螺栓同时兼作导向销，支架固定在前悬架总成轮毂轴承座凸缘上。壳体可沿导各销与支架作轴向相对移动，两制动块装在支架上，用保持弹簧卡住，使两制动块可以在支架上作轴向移动，但不会上下窜动。制动盘装在两制动块之间， 并通过轮胎螺栓固定在前轮毂上，制动块由无石棉的活塞在制动液压力作用下，推动内制动块压向制动盘内侧，制动钳上的反力使制动钳壳体向内侧移动，从而带动外制动块压向制动盘外侧面。于是内、外摩擦块将制动盘的两端面紧紧夹住，实现了制动。 4、制动间隙自调结构 利用活塞矩形密封圈的弹性变形实现制动间隙的自动调整。 转播到腾讯微博 制动间隙自调结构 矩形密封圈嵌在制动钳油缸的矩形槽内，密封圈刃边与活塞外圆配合较紧，制动时刃边在摩擦作用下随活塞移动，使密封圈发生弹性变形，相应于极限摩擦力的密封圈极限变形量应等于制动器间隙为设定值时完全制动所需的活塞行程，解除制动时，密封圈恢复变形，活塞在密封圈弹力作用下退回原位，当制动盘与摩擦衬块磨损后引起的制动间隙超过设定值时，则制动时活塞密封圈变形量达到极限值后，活塞仍可在液压作用下，克服密封圈的摩擦力而继续移动，直到实现完全制动为止。解除制动后，制动器间隙即恢复到设定值δ，因活塞密封将活塞拉回的距离仍然等于原设定值δ，活塞密封圈兼起活塞复位弹簧和一次调准式间隙自调装置的作用。 5、制动块磨损报警装置 许多盘式制动器上装有制动块摩擦片磨损报警装置，用来提配驾驶员制动块上的摩擦片需要更换。下图为应用较广泛的声音式制动块磨损损装置。 转播到腾讯微博 定钳盘式制动器的制动钳固定安装在车桥上，既不能旋转，也不能沿制动盘轴向移动，因而必须在制动盘两侧都装设制动块促动装置，以便将两侧 的制动块压向制动盘。因此，结构较为复杂，尺寸较大，热负荷较大，制动液容易受热汽化，而且若用于驻车制动，必须加装一个机械促动的制动器。由于以上缺点，使得定钳盘式制动器难以适应现代汽车的使用要求，自上世纪70年代，逐渐让位于浮钳盘式制动器。浮钳盘式制动器的制动钳一般可设计得可以相对制动盘轴向滑动。其中，只在制动盘的内侧设置液压缸。浮钳盘式制动器的工作原理如图十八所示。制动钳支架3固定在转向节上（盘式制动器一般用于前轮，当用于后轮时，一般是高级轿车，则制动钳支架就装在后轴分头上），制动钳体1与支架3可沿导向销2轴向滑动。制动时，活塞8在液压力p1的作用下，将活动制动块6（带摩擦块磨损报警装置）推向制动盘4。与此同时，作用在制动钳体1的反作用力p2推动制动钳体沿导向销2向右移动，使固定在制动钳体1上的固定制动块5压靠到制动盘上。于是，制动盘两侧的摩擦块在p1和p2的作用下压紧制动盘，使之在制动盘上产生与运动方向相反的制动力矩，促使汽车制动。盘式制动器与鼓式制动器相比有以下优点：⑴一般无摩擦助势作用，因而制动器效能受摩擦因素的影响较小，即效能较稳定。⑵浸水后效能降低较少，而且只需经一两次制动即可恢复正常。⑶在输出制动力矩相同的情况下，尺寸和质量一般较小。⑷制动盘沿厚度方向的热膨胀量较小，不会象制动鼓的热膨胀那样使制动器间隙明显增加而导致制动踏板行程过大。⑸较容易实现间隙自动调整，其他保养修理作业也比较简单。但盘式制动器也有明显的不足之处：⑴效能较低，故用于液压制动系时所需的制动促动管路压力较高，一般要伺服装置。⑵兼用于驻车制动时，需要加装的驻车制动传动装置较鼓式制动器复杂，因而在后轮上的应用受到限制。目前，盘式制动器已广泛应用于轿车，但除了在一些高性能轿车上用于全部车轮外，大都只用作前轮制动器，而与后轮的鼓式制动器配合，以获得汽车在较高车速下制动时的方向稳定性。在货车上，盘式制动器目前也采用，但离普及还有相当的距离 目录 绪论 (1) 一、设计任务书 (1) 二、盘式制动器结构形式简介 .................... 错误!未定义书签。 2.1、盘式制动器的分类....................... 错误!未定义书签。 2.2、盘式制动器的优缺点..................... 错误!未定义书签。 2.3、该车制动器结构的最终选择............... 错误!未定义书签。 三、制动器的参数和设计 ........................ 错误!未定义书签。 3.1、制动盘直径 ............................ 错误!未定义书签。 3.2、制动盘厚度 ............................ 错误!未定义书签。 3.3、摩擦衬块的内半径和外半径............... 错误!未定义书签。 3.4、摩擦衬块面积 .......................... 错误!未定义书签。 3.5、制动轮缸压强 .......................... 错误!未定义书签。 3.6、摩擦力的计算和摩擦系数的验算........... 错误!未定义书签。 3.7、制动力矩的计算和验算................... 错误!未定义书签。 3.8、驻车制动计算 .......................... 错误!未定义书签。 四、制动器的主要零部件的结构设计 .............. 错误!未定义书签。 4.1、制动盘 ................................ 错误!未定义书签。 4.2、制动钳 ................................ 错误!未定义书签。 4.3、制动块 ................................ 错误!未定义书签。 4.4、摩擦材料 .............................. 错误!未定义书签。 盘式制动器结构和原理 2、定钳盘式制动器 如下图所示：制动钳体通过导向销与车桥相连，可以相对于制动盘轴向移动，制动钳只在制动盘的内侧设置油缸，而外侧的制动块附装在钳体上，制动时，来自制动主缸的液压油通过进油口进入制动油缸，推动活塞及其上的制动块向右移动，并压到制动盘，于是制动盘给活塞一个向左的反作用力，使得活塞连同制动钳体整体沿导销向左移动，直到制动盘右侧的制动块也压紧在制动盘上，此时两侧的制动块都压在制动盘上，夹住制动盘使其制动。 定钳盘式制动器 转播到腾讯微博 定钳盘式制动器 3、典型浮钳盘式制动器 浮钳盘式制动器 如下图所示为桑塔纳轿车前轮制动器。 转播到腾讯微博 桑塔纳轿车前轮制动器 制动钳体用螺栓与支架相连，螺栓同时兼作导向销，支架固定在前悬架总成轮毂轴承座凸缘上。壳体可沿导各销与支架作轴向相对移动，两制动块装在支架上，用保持弹簧卡住，使两制 动块可以在支架上作轴向移动，但不会上下窜动。制动盘装在两制动块之间，并通过轮胎螺栓固定在前轮毂上，制动块由无石棉的活塞在制动液压力作用下，推动内制动块压向制动盘内侧，制动钳上的反力使制动钳壳体向内侧移动，从而带动外制动块压向制动盘外侧面。于是内、外摩擦块将制动盘的两端面紧紧夹住，实现了制动。 4、制动间隙自调结构 利用活塞矩形密封圈的弹性变形实现制动间隙的自动调整。 转播到腾讯微博 制动间隙自调结构 矩形密封圈嵌在制动钳油缸的矩形槽内，密封圈刃边与活塞外圆配合较紧，制动时刃边在摩擦作用下随活塞移动，使密封圈发生弹性变形，相应于极限摩擦力的密封圈极限变形量应等于制动器间隙为设定值时完全制动所需的活塞行程，解除制动时，密封圈恢复变形，活塞在密封圈弹力作用下退回原位，当制动盘与摩擦衬块磨损后引起的制动间隙超过设定值时，则制动时活塞密封圈变形量达到极限值后，活塞仍可在液压作用下，克服密封圈的摩擦力而继续移动，直到实现完全制动为止。解除制动后，制动器间隙即恢复到设定值δ，因活塞密封将活塞拉回的距离仍然等于原设定值δ，活塞密封圈兼起活塞复位弹簧和一次调准式间隙自调装置的作用。 5、制动块磨损报警装置 许多盘式制动器上装有制动块摩擦片磨损报警装置，用来提配驾驶员制动块上的摩擦片需要更换。下图为应用较广泛的声音式制动块磨损损装置。 转播到腾讯微博 浮动钳盘式制动器结构及其制动性能 学院名称: 专 业: 班 级: 姓 名: 指导教师姓名: 指导教师职称: 2011年12月 JIANGSU TEACHERS UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 专业课程设计（论文） 摘要：盘式制动器是制动系统中用以产生阻碍车辆运动或运动趋势的力的部件。一般盘式制动器都是通过其中的固定元件对旋转元件施加制动力矩，使后者的旋转角速度降低，同时依靠车轮与路面的附着作用，产生路面对车轮的制动力，以使汽车减速。 本文介绍了浮钳盘式制动器结构组成、其组成元件的连接固定，分析了浮动钳盘式制动器的优缺点及应用。 关键词：制动器；制动力矩；结构；性能 The structure and characteristics of floating caliper disc brake Abstract: Disc brake is the parts of force used to hinder the movement of vehicles or the trend of movement in the brake system. Disc brakes are generally through that the fixed component exerts the braking torque to the fixed component, used to decrease the latter angular velocity, while relying on the attachment between the wheels and the pavement, the pavement get the braking force to the wheels, to make the car slow down. The article describes the structure of floating caliper disc brake and the installation of its component, analyzes the floating caliper disc brake, get its advantages, disadvantages and application. Key words: Brake; Braking torque；Structure ；Characteristics 序言 2.钳盘式制动器 (1)组成 旋转元件：制动盘，它和车轮固定安装在一起旋转，以其端面为摩擦工作表面。 固定元件：制动块、导向支承销和轮缸活塞，它们都装在跨于制动盘两侧的钳体上，总称制动钳。制动钳用螺栓与转向节或桥壳上的凸沿固装，并用调整垫片来调节钳与盘之间的相对位置。另外，还有防尘罩。 (2)工作原理 1）制动时，油液被压入内、外两轮缸中，其活塞在液压作用下将两制动块压紧制动盘，产生摩擦力矩而制动。此时，轮缸槽中的矩形橡胶密封圈的刃边在活塞摩擦力的作用下产生微量的弹性变形。 2）放松制动时，活塞和制动块依靠密封圈的弹力和弹簧的弹力回位。由于矩形密封圈刃边变形量很微小，在不制动时，摩擦片与盘之间的间隙每边只有0.1mm左右，它足以保证制动的解除。又因制动盘受热膨胀时，厚度方面只有微量的变化，故不会发生“拖滞”现象。 观看动画 矩形橡胶密封圈除起密封作用外，同时还起到活塞回位和自动调整间隙的作用。如果制动块的摩擦片与盘的间隙磨损加大，制动时密封圈变形达到极限后，活塞仍可继续移动，直到摩擦片压紧制动盘为止。解除制动后，矩形橡胶密封圈所能将活塞推回的距离同磨损之前相同，仍保持标准值。 观看视频 (3)分类 钳盘式车轮制动器按其结构形式不同，可分为固定钳盘式和浮动钳盘式两种。 1）固定钳盘式 制动钳轴向位置是固定的，其轮缸分别布置在制动钳的两侧，为双向轮缸，可单轮缸对置或双缸对置，除活塞和摩擦块外无滑动元件。这种结构轮缸间需要用油道或油管连通。钳体尺寸较大，外侧的轮缸散热差，热负荷大，油液容易汽化膨胀，制动热稳定性差。 2）浮动钳盘式 滑销式浮动钳盘图。它的特点是制动钳体在轴向处于浮动状态，轮缸布置在制动钳的内侧，且数目只有固定式的一半，为单轮缸。 拆装定钳盘式制动器教案 一、教学目标 在学习本模块后，应当能够做到： 1.描述盘式制动器的工作过程。 2.识别盘式制动器的结构形式。 3.列出盘式制动器的主要零件。 二、教学重点 1、掌握盘式制动器的分类 2、掌握定钳盘式制动器的构造 三、教学难点 定钳盘式制动器的工作原理 四、教学过程 (一)导入新课 对汽车制动系统的概述知识复习引入新课。 (二)新课讲解 1. 自学（相关知识) 完成一下任务： 1）、什么叫制动盘？ 2）、钳盘式制动器按制动钳固定安装在支架上的结构形式不同分为哪两类？ 2.定钳盘式制动器的构造 图9-1所示是定钳盘式制动器的构造示意图。跨置在制 动盘上的制动钳用螺栓固定安装在车桥上，它既不能旋转也不能沿制动盘轴线方向移动，其内的两个活塞分别位于制动盘的两侧。 3.定钳盘式制动器工作原理 制动时，制动液被压入两侧油缸中，在液压作用下，活塞朝制动盘方向移动，推动制动块压紧制动产生摩擦力矩而制动。在此过程中，活塞上的矩形橡胶密封圈的刃边在摩擦力的作用下随活塞移动而产生微量的弹性变形，如图9-2a所示。 解除制动时，液压系统压力消除，密封圈恢复到其初始位置，活塞和制动块依靠密封圈的弹力回位，如图9-2b所示。由于矩形密封圈刃边的变形量很微小，在不制动时，制动块摩擦片与制动 盘之间的单边间隙只有0.1mm左右，以保证解除制动。 由于定钳盘式制动器的油缸较多，使制动卡钳结构复杂，而且制动卡钳的尺寸过大，难以安装在现代轿车的轮辋内。在热负荷大时，油缸和跨越制动盘的油管或油道中的制动液容易受热汽化。另外，定钳盘式制动器对橡胶圈的弹性、耐热性和耐磨性要求较高，而彻底解除制动的能力不十分可靠，故现代汽车上基本不采用定钳盘式制动器。 ?五、总结本节内容回顾 六、作业练习 1、定钳盘式制动器的组成？ 2、定钳盘式制动器的工作原理？ 七、教学小结 这节课学生通过对汽车定钳盘式制动器的学习，掌握了定钳盘式制动器的结构、工作原理。 毕业设计浮钳盘式制动器 原始数据: 整车质量：空载：1550kg ；满载：2000kg 质心位置：a=L 1=1.35m ；b=L 2=1.25m 质心高度：空载：hg=0.95m ；满载：hg=0.85m 轴 距：L=2.6m 轮 距: L 0=1.8m 最高车速：160km/h 车轮工作半径：370mm 轮毂直径：140mm 轮缸直径：54mm 轮 胎：195/60R14 85H 1.同步附着系数的分析 (1)当0φφ<时：制动时总是前轮先抱死，这是一种稳定工况，但丧失了转向能力； (2)当0φφ>时：制动时总是后轮先抱死，这时容易发生后轴侧滑而使汽车失去方向稳定性； (3)当0φφ=时：制动时汽车前、后轮同时抱死，是一种稳定工况，但也丧失了转向能力。 分析表明，汽车在同步附着系数为0φ的路面上制动(前、后车轮同时抱死)时，其制动减速度为g qg dt du 0φ==，即0φ=q ，q 为制动强度。而在其他附着系数φ的路面上制动时，达到前轮或后轮即将抱死的制动强度φ G ：汽车满载质量； L ：汽车轴距； 其中q=g h a a ?-+)(0???=85 .0)6.07.0(35.17.035.1?-+?=0.66 故后轴max 2μM = 3707.0)85.066.035.1(6.220000???-=1.57610?Nmm 后轮的制动力矩为2/1057.16?=0.785610?Nmm 前轴max 1μM = T max 1f =max 21f T ββ -=0.67/(1-0.67)?1.57610?=3.2610?Nmm 前轮的制动力矩为3.2610?/2=1.6610?Nmm 2.浮钳盘式制动器主要结构参数的确定 2.1制动盘直径D 制动盘直径D 希望尽量大些，这时制动盘的有效半径得以增大，就可以降低制动钳的夹紧力，降低摩擦衬块的单位压力和工作温度。但制动盘直径D 受轮毅直径的限制通常，制动盘的直径D 选择为轮毅直径的70%~90%，总质量大于2t 的车辆应取其上限。通常，制造商在保持有效的制动性能的情况下，尽可能将零件做的小些，轻些。轮辋直径为14英寸(1英寸=2.54cm)，又因为M=2000kg ，取其上限。 在本设计中：032.2564.2514%72%72=??==Dr D ,取D=256mm 。 2.2制动盘厚度h 制动盘厚度h 直接影响着制动盘质量和工作时的温升。为使质量不致太大，制动盘厚度应取得适当小些;为了降低制动工作时的温升，制动盘厚度又不宜过小。制动盘可以制成实心的，而为了通风散热，可以在制动盘的两工作面之间铸出通风孔道。通风的制动盘在两个制动表面之间铸有冷却叶片。这种结构使制动盘铸件显著的增加了冷却面积。车轮转动时，盘内扇形叶片的选择了空气 图解盘式制动器 1.盘式制动器概述 盘式制动器摩擦副中的旋转元件是以端面工作的金属圆盘，被称为制动盘。 其固定元件则有着多种结构型式，大体上可分为两类。一类是工作面积不大的摩擦块与其金属背板组成的制动块，每个制动器中有2～4个。这些制动块及其促动装置都装在横跨制动盘两侧的夹钳形支架中，总称为制动钳。这种由制动盘和制动钳组成的制动器称为钳盘式制动器。另一类固定元件的金属背板和摩擦片也呈圆盘形，制动盘的全部工作面可同时与摩擦片接触，这种制动器称为全盘式制动器。 钳盘式制动器过去只用作中央制动器，但目前则愈来愈多地被各级轿车和货车用作车轮制动器。全盘式制动器只有少数汽车(主要是重型汽车)采用为车轮制动器。这里只介绍钳盘式制动器。钳盘式制动器又可分为定钳盘式和浮钳盘式两类。 盘式制动器结构图如下图所示 2.定钳盘式制动器 跨置在制动盘1上的制动钳体5固定安装在车桥6上，它不能旋转也不能沿制动盘轴线方向移动，其内的两个活塞2分别位于制动盘1的两侧。 制动时，制动油液由制动总泵(制动主缸)经进油口4进入钳体中两个相通的液压腔中，将两侧的制动块3压向与车轮固定连接的制动盘1，从而产生制动。 这种制动器存在着以下缺点：油缸较多，使制动钳结构复杂；油缸分置于制动盘两侧，必须用跨越制动盘的钳内油道或外部油管来连通，这使得制动钳的尺寸过大，难以安装在现代化轿车的轮辋内；热负荷大时，油缸和跨越制动盘的油管或油道中的制动液容易受热汽化；若要兼用于驻车制动，则必须加装一个机械促动 的驻车制动钳。 定钳盘式制动器示意图 1.制动盘 2.活塞 3.摩擦块 4.进油口 5.制动钳体 6.车桥部3.浮钳盘式制动器 制动钳体2通过导向销6与车桥7相连，可以相对于制动盘1轴向移动。制动钳体只在制动盘的内侧设置油缸，而外侧的制动块则附装在钳体上。 制动时，液压油通过进油口5进入制动油缸，推动活塞4及其上的摩擦块向右移动，并压到制动盘上，并使得油缸连同制动钳体整体沿销钉向左移动，直到制动盘右侧的摩擦块也压到制动盘上夹住制动盘并使其制动。 与定钳盘式制动器相反，浮钳盘式制动器轴向和径向尺寸较小，而且制动液受热汽化的机会较少。此外，浮钳盘式制动器在兼充 第1章制动系统基础 1．1 引言 汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下坡时能稳定一定车速的能力，称为汽车的制动性 制动系统是汽车的最重要系统之一，是为使高速行驶的汽车减速或停车而设计的。汽车的制动性是汽车的主要性能之一。制动性直接关系到交通安全，重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等情况有关，故汽车的制动性是汽车安全行驶的重要保障。 1.2 制动系统 对汽车起到制动作用的是作用在汽车上，其方向与汽车行驶方向相反的外力。作用在行驶汽车上的滚动阻力、上坡阻力、空气阻力都能对汽车起到阻力作用，但这些外力的大小都是随机的、不可控制的。因此，汽车上必须装设一系列专门装置，以便驾驶员能根据道路和交通等情况，使外界对汽车某些部分施加一定的力，对汽车进行一定程度的强制制动。这种可控制的对汽车进行制动的外力称为制动力，相应的一系列专门装置即称为制动系统。 1.2.1制动系统的组成 制动系统是由制动器和制动驱动机构组成的。制动器是指产生阻碍车辆运动或运动趋势的力（制动力）的部件，其中也包括辅助制动系统中的缓速装置。制动驱动机构包括供能装置、控制装置、传动装置、制动力调节装置以及报警装置、压力保护装置等附加装置。 1.2.2制动系统 （1）一个基本的制动系统包括一个主缸，通过液压管路到盘式/鼓式制动器，以停止车轮转动。为减轻驾驶员所需的制动力，绝大部分 车辆都有液压助力器或真空助力器。 （2）制动系统中用到两种摩擦力：动摩擦力和静摩擦力。在制动系统中，摩擦力的大小取决于作用在摩擦表面上的压力和摩擦接触面积。不同的摩擦材料有不同的摩擦性能或摩擦系数。摩擦产生的热量必须散失。摩擦材料由石棉或非石棉材料制成。 （3）制动系统利用液压装置进行制动。因为液压是不可压缩的，制动液能用来传递运动和力。 补充资料：机械零件:盘式制动器 盘式制动器 靠圆盘间的摩擦力实现制动的制动器﹐主要有全盘式和点盘式两种类型(见图盘式制动器的类型)。全盘式制动器﹕由定圆盘和动圆盘组成。定圆盘通过导向平键或花键联接(见键联接﹑花键联接)於固定壳体内﹐而动圆盘用导向平键或花键装在制动轴上﹐并随轴一起旋转。当受到轴向力时﹐动﹑定圆盘相互压紧而制动。这种制动器结构紧凑﹐摩擦面积大﹐制动力矩大﹐但散热条件差。为增大制动力矩或减小径向尺寸﹐可增多盘数和在圆盘表面覆盖一层石棉等摩擦材料。点盘式制动器﹕制动块通过液压驱动装置夹紧装在轴上的制动盘而实现制动。为增大制动力矩﹐可採用数对制动块。各对制动块在径向上成对布置﹐以使制动轴不受径向力和弯矩。点盘式制动器比全盘式制动器散热条件好﹐装拆也比较方便。盘式制动器体积小﹑质量小﹑动作灵敏﹐较多地用於起重运输机械和捲扬机等机械中。 全盘式制动器是由定圆盘和动圆盘组成。定圆盘通过导向平键或花键联接(见键联接、花键联接)于固定壳体内，而动圆盘用导向平键或花键装在制动轴上，并随轴一起旋转。当受到轴向力时,动、定圆盘相互压紧而制动。 靠圆盘间的摩擦力实现制动的制动器，主要有全盘式和点盘式两种类型。 ①全盘式制动器：由定圆盘和动圆盘组成。定圆盘通过导向平键或花键联接(见键联接、花键联接)于固定壳体内，而动圆盘用导向平键或花键装在制动轴上，并随轴一起旋转。当受到轴向力时,动、定圆盘相互压紧而制动。这种制动器结构紧凑，摩擦面积大，制动力矩大，但散热条件差。为增大制动力矩或减小径向尺寸，可增多盘数和在圆盘表面覆盖一层石棉等摩擦材料。 ②点盘式制动器：制动块通过液压驱动装置夹紧装在轴上的制动盘而实现制动。为增大制动力矩，可采用数对制动块。各对制动块在径向上成对布置，以使制动轴不受径向力和弯矩。点盘式制动器比全盘式制动器散热条件好，装拆也比较方便。盘式制动器体积小、质量小、动作灵敏，较多地用于起重运输机械和卷扬机等机械中。 全盘式制动器摩擦副的固定元件和旋转元件都是圆盘形的，分别称为固定盘和旋转盘，其工作原理与摩擦离合器相似。 全盘式制动器 盘式制动器的优缺点分析 盘式制动器与鼓式制动器相比具有以下优点 （1）盘式制动器无摩擦助势作用，制动力矩受摩擦系数的影响较小，即热稳定性好； （2）盘式制动器浸水后效能降低较少，而且只须经一两次制动即可恢复正常，即基本不存在水衰退问题； （3）在输出相同制动力矩的情况下，盘式制动器尺寸和质量一般较小； （4）制动盘沿厚度方向的热膨胀量极小，不会像制动鼓的热膨胀那样使制动器间隙明显增加而导致制动踏板行程过大； （5）较容易实现间隙自动调整，其他维修作业也较简便。 盘式制动器的缺点 1）效能较低，所需制动促动管路压力较高，一般要用伺服装置；定钳盘式制动器的CAD图纸 装配 零件图
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