制动盘设计

课程设计

课程名称___ _ 专业课课程设计_ _ ___

题目名称_____制动盘（刹车盘）课程设计 __

（系）院___ __ ___汽车学院 _ __

专业班级___ _ _车辆工程2008级本科__

学号______ ___200815840103_ __ ___

学生姓名_________ 侯军强___ __ ____

指导教师_____ _______李志鹏____ ____

2011年___ 月___日

车辆工程专业课课程设计任务书

题目名称制动盘（刹车盘）课程设计

系（院）汽车学院

专业班级车辆工程2008级本科

姓名侯军强

学号200815840103

目录

摘要 (2)

1.引言 (2)

2.概念 (3)

3.目的 (3)

4.总体方案设计 (3)

4.1制动盘直径D (3)

4.2制动盘厚度h (4)

4.3材料设计 (4)

结束语 (5)

参考文献 (5)

摘要：制动盘即刹车盘，是一个金属圆盘，是用合金钢制造并固定在车轮上，随车轮转动。车辆行驶过程中踩刹车时制动卡钳夹住制动盘起到减速或者停车的作用。一般制动盘上有圆孔，其作用是减轻重量和增加摩擦力。制动盘种类繁多，特点是壁薄，盘片及中心处由砂芯形成。不同种类制动盘，在盘径、盘片厚度及两片间隙尺寸上存在差异，盘毂的厚度和高度也各不相同。

刹车盘片是用来制动的，其制动力来源于制动钳．通常来说一般的制动钳都是固定内侧制动活塞泵所在部分，外侧是一个卡钳式的结构．内侧制动片固定在活塞泵上，外侧制动片固定在卡钳外部．活塞通过制动油管过来的压力推动内侧制动片，同时通过反作用力拉动卡钳，使外侧制动片向里．两者同时压向制动盘，通过制动盘和内外制动片的摩擦产生制动力．这个过程中，推动活塞是靠制动液，也就是液压油．这个是发动机助力的．

对于手制动来说，是使用拉索通过一个杠杆结构的机构，强制拉动制动片，使它们与制动盘压紧，从而产生制动力的．

关键词：直径厚度温度

1．引言

随着国内汽车行业的蓬勃发展与国人消费水平的提高。汽车消费已经渐渐成为年轻白领及一些富裕家庭的主流。汽车也逐渐成为现代交通工具中用的最多，最普通，也是最方便的交通工具。但是，汽车数量的急速膨胀，使得很多城市的交通状况变得紧张起来。而交通情况的日益紧张使得行车安全的议程渐渐进入消费者和执政者的视线。制动系统作为汽车安全的重要组成成分之一，是汽车底盘上的一个重要系统，它是制约汽车运动的装置，关系着行车制动的安全。而制动盘又是制动系统中起直接作用制约汽车运动的制动器中的一个关键装置，是制动器上最重要的安全件之一。制动盘的质量与性能直接影响着汽车制动系统的性能从而对行车驾驶的安全性起着至关重要的作用。随着公路业的迅速发展和车速密度的日益增大，人们对安全性、可靠性要求越来越高，一个优秀的制动盘更能为汽车的安全性添砖加瓦，使人们行车更安全。

2. 概念

刹车目前有盘刹和鼓刹，老一些的车很多都是前盘后鼓的。现在的车很多前后都是盘刹的。因为盘刹较鼓刹的散热好，在高速制动状态下，不容易产生热衰退，所以其高速制动效果好。但在低速冷闸时，制动效果不如鼓刹。价格比鼓刹贵。所以现在很多中高级轿车采用全盘刹，而普通轿车采用前盘后鼓，而相对低速，且需要制动力大的卡车、巴士，仍采用鼓刹。

盘刹的刹车盘就是一个圆的盘子，车子行进时它也是转动的。制动卡钳就是用来两片夹住刹车盘而产生制动力的。它相对旋转的刹车盘是固定的。踩刹车时就是它夹住刹车盘起到减速或者停车的作用。

鼓刹是密封的，形状像鼓状，在国内也有很多叫刹车锅。行车时它是转动的。鼓刹里边固定有两个弧形或者是半圆的刹车蹄。踩刹车时两个刹车蹄就在制动轮缸的作用下外张，撑起刹车蹄摩擦着刹车鼓的内壁来起到减速或者停车的作用。

3.目的

制动盘的关键主要是制动盘的质量、材料与工作温度。我的设计目的主要是在材料不变的情况下降低制动盘的质量并降低制动盘的工作温度。从而增强制动盘的使用寿命与效能。

4.总体方案设计

4．1 制动盘直径D

制动盘直径D应尽可能取大些。这时制动盘的有效半径得到增加，就可以降低制动钳的夹紧力，降低衫块单位压力和工作温度。但受轮辋直径的限制，制动盘的直径通常选择为轮辋直径经的70%-79%。

本设计取的制动盘直径D为300mm。

4.2 制动盘厚度h

制动盘厚度h对制动盘质量和工作时的温升有直接影响。为使质量不致太大，制动盘厚度应当取得适当小些；为了降低制动工作时的温度，制动盘厚度又不易取得过小。制动盘可以做成实心的，或者为了散热通风需要在制动盘中间铸出通风孔道。通常，实心制动盘厚度可取10mm-20mm；具有通风孔道的制动盘的两工作面之间的尺寸，即制动盘的厚度取为20mm-50mm，但多采用20mm-30mm。本设计取的制动盘厚度h为10mm

4.3 材料设计

制动盘一般用珠光体灰铸铁制成，或用添加Cr·Ni等的合金铸铁制成。制动盘在工作时不仅承受着制动块作用的法向力和切向力，而且承受着热负荷。为了改善冷却效果，钳盘式制动器的制动盘有的铸成中间有景象通风槽的双层盘这样可大大的增加散热面积，降低温升约20%-30%，但盘的整体厚度较厚。而一般不带通风槽的轿车制动盘，其厚度约在10mm-20mm之间。本次设计采用的材料为HT250

结束语

本次课程设计是以汽车的制动盘为研究对象，通过对汽车制动盘的结构与形式进行分析，对制动盘的厚度、材料、通风孔道进行设计与布局，并绘制出了制动盘设计图。

本次设计可以有效降低衫块单位压力和工作时的温度及质量。

此次课程设计可以说是在某种程度上是一种尝试，通过查阅大量的有关制动盘的资料，使我学到的很多先进的汽车制动系统的相关知识，这对我设计的课题起到了十分重要的作用，当然，此次设计并不能称得上是最完美的作品，但至少能在某种程度上提高制动盘的性能。同时，课程设计也是对我大学四年学习情况的一次检验，使我受益匪浅。

参考文献

1 刘惟信·汽车制动系的结构分析与设计计算·北京：清华大学出版社，2004

2 詹姆斯·D·霍尔德曼驱车制动系统·中国劳动社会保障出版社，2006

3 埃克霍恩汽车制动系统机械工业出版社，1998

4 余志生汽车理论北京：机械工业出版社，2008

5 陈家瑞汽车构造北京：人民交通出版， 2007

6 王望予汽车设计北京：机械工业出版社，2007

7 魏春源汽车安全性与舒适性系统北京：北京理工大学出版社

8 Horsp Bauer·Automotive Handbook·Stuttgart:Robert Bosch Gmbh，1996

9 R D List.Retention of Directional Control When Braking.Warrendale PA: SAE Transaction paper,6500921965(74)

10 Rudolf limpert.Brake Design and Safety.Society of Automotive Engineers.Inc,1992