畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-汽車通風(fēng)盤制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)

學(xué)位論文PAGEPAGE22畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書課題：汽車制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘要制動系統(tǒng)是車輛從運(yùn)動到靜止的重要保障，是保證車輛順利停下來的關(guān)鍵。制動系統(tǒng)性能是整車性能的一個關(guān)鍵指標(biāo)。目前已經(jīng)成為消費(fèi)者購買的最重要考慮因素之一。全面系統(tǒng)的了解制動器的結(jié)構(gòu)形式和類型，同時掌握設(shè)計(jì)方法，對于掌握設(shè)計(jì)方法、開發(fā)新產(chǎn)品具有非常重要的意義。本次設(shè)計(jì)的盤式制動器具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，在目前汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的今天，應(yīng)用前景巨大。本次設(shè)計(jì)重點(diǎn)是對盤式制動器進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和全面掌握了解。首先對盤式制動器的主要結(jié)構(gòu)形式和目前的研究現(xiàn)狀等進(jìn)行了了解和分析。掌握了目前盤式制動器的主要發(fā)展特點(diǎn)、發(fā)展趨勢以及未來的發(fā)展方向。在此基礎(chǔ)上，對盤式制動器的主要結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。首先是總體設(shè)計(jì)，總體設(shè)計(jì)包括盤式制動器的要結(jié)構(gòu)組成，以及盤式制動器所要實(shí)現(xiàn)的主要功能。本次設(shè)計(jì)采用浮動鉗盤式制動器設(shè)計(jì)，前輪采用通風(fēng)盤結(jié)構(gòu)，后輪采用實(shí)心盤結(jié)構(gòu)形式。由此對轎車盤式制動器關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括制動盤、制動輪缸、制動襯片、鉗體等結(jié)構(gòu)，并對制動系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)分析和研究，最終繪制完成了制動器的二維裝配圖和零件圖。關(guān)鍵詞：盤式；制動系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)；分析

Abstract:The

braking

system

is

an

important

guarantee

for

the

vehicle

from

movement

to

stillness,

and

is

the

key

to

ensure

the

vehicle's

smooth

stop.

The

performance

of

braking

system

is

a

key

index

of

vehicle

performance.

Has

now

become

one

of

the

most

important

considerations

for

consumer

buying.

A

comprehensive

and

systematic

understanding

of

the

structure

form

and

type

of

brake,

while

mastering

the

design

method,

for

mastering

the

design

method,

the

development

of

new

products

is

of

great

significance.0This

design

of

disc

brakes

has

a

very

important

practical

significance,

in

the

current

rapid

development

of

the

automotive

industry

today,

the

application

prospects

are

huge.

The

focus

of

this

design

is

on

the

disc

brake

system

design

and

comprehensive

understanding.

Firstly,

the

main

structural

forms

of

disc

br·akes

and

the

current

research

status

are

understood

and

analyzed.

The

main

development

characteristics,

development

trend

and

future

development

direction

of

disc

brakes

are

mastered.

On

this

basis,

the

main

structure

and

characteristics

of

disc

brakes

are

designed.

The

first

is

the

overall

design,

the

overall

design

includes

the

disc

brake

to

structure

composition,

as

well

as

disc

brakes

to

achieve

the

main

functions.

This

design

adopts

the

floating

clamp

disc

brake

design,

the

front

wheel

adopts

the

ventilator

structure,

the

rear

wheel

adopts

the

solid

disk

structure

form.

Therefore,

the

key

structure

part

of

the

car

disc

brake

is

systematically

designed,

including

the

brake

disc,

brake

wheel

cylinder,

brake

liner,

clamp

body

and

other

structures,

and

the

braking

system

is

systematically

analyzed

and

studied,

and

finally

the

two-dimensional

assembly

diagram

and

part

diagram

of

the

brake

are

completed.Keywords:disc;brake;structure;design;analysis

目錄23863第一章緒論 1301511.1研究背景及意義 1163481.2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 199171.2.1國外發(fā)展現(xiàn)狀 2249391.2.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 2264641.3設(shè)計(jì)要求和內(nèi)容 3265461.4發(fā)展趨勢 3213981.5本章小結(jié) 47951第二章盤式制動器參數(shù)選擇 5200092.1制動力與制動力分配系數(shù) 539592.2制動器最大制動力矩 1056782.3制動系統(tǒng)初步分析 11160902.3盤式制動器參數(shù) 12308002.4制動器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13132292.4.1制動盤 139682.4.2制動鉗 1483392.4.3制動塊 14101892.4.4摩擦材料 15108782.4.5制動輪缸 1614672.4.6制動器間隙的調(diào)整方法及相應(yīng)機(jī)構(gòu) 1625925第3章制動性能分析 18151153.1制動性能評價指標(biāo) 18254583.2制動減速度 18324513.3制動距離S 19312793.4摩擦片磨損特性分析 19161303.5駐車制動性能 2111704總結(jié) 2317082致謝 2422069參考文獻(xiàn) 25第一章緒論1.1研究背景及意義如今，大多數(shù)人要求更高的安全性和舒適性，安全性是基礎(chǔ)，而制動系統(tǒng)是安全性的最重要保證，所以消費(fèi)者最關(guān)心的一方面就是制動特性。所以一臺好車的評價標(biāo)準(zhǔn)中，至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)就是制動系統(tǒng)。制動系統(tǒng)是車輛安全系統(tǒng)的保障。汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，制動系統(tǒng)的類型也越來越豐富。全面系統(tǒng)的了解制動器的結(jié)構(gòu)形式和類型，同時掌握設(shè)計(jì)方法，對于掌握設(shè)計(jì)方法、開發(fā)新產(chǎn)品具有非常重要的意義。本次設(shè)計(jì)的盤式制動器具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，在目前汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的今天，應(yīng)用前景巨大。1.2國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀制動器是隨著汽車的產(chǎn)生就誕生的汽車主要的零部件。制動器按照功能和設(shè)置位置不同分為了行車制動器和駐車制動裝置。目前，汽車制動器在國外都發(fā)展較快，無論是自動化、精度化還是質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)成本上都達(dá)到了較先進(jìn)的水平。由于國外的汽車產(chǎn)業(yè)行業(yè)發(fā)展較早，生廠商很早就推出汽車制動器。目前乘用車主流的制動器類型已經(jīng)非常成熟，主要結(jié)構(gòu)形式如圖1-1所示。圖1-1汽車制動器1.2.1國外發(fā)展現(xiàn)狀德國是從19世紀(jì)設(shè)計(jì)使用汽車制動器最早的國家之一。在上個世紀(jì)的60年代日本首先設(shè)計(jì)出了鼓式汽車制動器。當(dāng)時的汽車制動器是一種采用機(jī)械式控制的結(jié)構(gòu)形式，可以實(shí)現(xiàn)固定步驟的機(jī)械加工作業(yè)。60年代末期的日本的一家公司，正式應(yīng)用了一種汽車制動器，這種汽車制動器被應(yīng)用到了汽車等大批量行業(yè)。上個學(xué)期在70年代，日本對這些研究開始更加重視，也投入巨大的人力物力，進(jìn)行全面的升級提升，也是在這個時期，汽車制動器在日本得到了快速的發(fā)展。到了上個世紀(jì)的80年代，這種汽車制動器的制造商已經(jīng)大量出現(xiàn)，尤其是80年代末期日本的這種汽車制動器的生產(chǎn)企業(yè)以及生產(chǎn)廠商已經(jīng)達(dá)到了5000多，各企業(yè)同時產(chǎn)量也得到了迅猛的提升。產(chǎn)量能夠達(dá)到接近5000臺而到了上個世紀(jì)的90年代在在日本整個的汽車制動器的總銷量達(dá)到了萬余臺。這些汽車制動器廣泛應(yīng)用到了當(dāng)時的汽車制造，化工，制藥以及機(jī)械制造的相關(guān)領(lǐng)域。80年代末產(chǎn)生的這種無線導(dǎo)引技術(shù)，則對于汽車制動器的應(yīng)用起到了一定的助推作用，這種技術(shù)的出現(xiàn)使得汽車制動器不再受限于控制系統(tǒng)，必須采用有線結(jié)構(gòu)形式。美國的發(fā)展也是比較迅猛的，而且美國在智能汽車制動器以及工業(yè)機(jī)器人方面的建樹也是比較多的，目前國際上最主流的幾個工業(yè)國家主要向德國、美國、日本在這些領(lǐng)域的研究也投入了大量的人力物力，而且取得了非常卓越的成就，在國際市場的占有率非常顯著。目前汽車制動器的應(yīng)用已經(jīng)涉及到了各個行業(yè)的各個領(lǐng)域，比如家電制造機(jī)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造，汽車領(lǐng)域，軍工、航空航天等等行業(yè)。1.2.2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀國內(nèi)工業(yè)化的進(jìn)程相對較晚，那么汽車制動器的應(yīng)用和研究也起步較晚，最早的汽車制動器在國內(nèi)出現(xiàn)是在上個世紀(jì)80年代。當(dāng)時也主要是國內(nèi)的少數(shù)幾家企業(yè)才擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的這種簡易汽車制動器，而且相關(guān)的技術(shù)還不成熟，應(yīng)用的領(lǐng)域也非常受局限。到了本世紀(jì)前十年，汽車制動器的發(fā)展進(jìn)入了一個較為迅速而且較為穩(wěn)定的事情，國內(nèi)的這種汽車制動器在汽車制造領(lǐng)域，機(jī)械制造領(lǐng)域以及在航空航天領(lǐng)域還是廣泛應(yīng)用國內(nèi)的制造企業(yè)也看到了這一巨大商機(jī)，開始逐步的投入相關(guān)的人力物力，加快相關(guān)的研究。但是目前在國內(nèi)，尤其是近些年，汽車制動器的應(yīng)用也開始進(jìn)入了爆炸式發(fā)展的階段。相關(guān)的生產(chǎn)制造企業(yè)開始大量的使用這種汽車制動器，既減少了人工的成本，同時提高了生產(chǎn)和配送的效率。但是部分企業(yè)為了順應(yīng)生產(chǎn)需求，同時減輕工人的勞動強(qiáng)度，也開始發(fā)來一系列的大型的這種汽車制動器，這一類的汽車制動器能夠很好的對工件進(jìn)行自適應(yīng)，同時保證高效率順暢的工作。國內(nèi)的汽車制動器的高效，以及國內(nèi)汽車制動器的控制精度也在普遍的提高，比如像國內(nèi)的一些高校，如東北大學(xué)、南京大學(xué)、南京航空航天大學(xué)在這方面投入了大量的研究。這些學(xué)校重點(diǎn)在控制領(lǐng)域以及信號傳遞方面，做了大量的研究，并且取得了很高高的成就，比如汽車制動器性能和汽車制動器相關(guān)控制系統(tǒng)的高效性等等方面都有了卓越的建樹。但是必須看到的是，相比于國外的大型的這些企業(yè)來說，還有很長的距離要走。所以在這些相關(guān)方面，我們還需要快速趕超國際先進(jìn)水平，相關(guān)的企業(yè)即使是應(yīng)用企業(yè)也應(yīng)該根據(jù)自身的實(shí)際情況，按照需求進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。1.3設(shè)計(jì)要求和內(nèi)容首先明確所要設(shè)計(jì)的車型參數(shù)，具體如下：前輪驅(qū)動；總長；總寬；整備質(zhì)量；發(fā)動機(jī)為1.6L，渦輪增壓機(jī)型，最大功率，最大轉(zhuǎn)矩，壓縮比；采用6擋變速器，傳動比分別為：=3.6，，=1.458，，，，=3.5；主減速比：；最大速度：。本次設(shè)計(jì)對盤式制動器的主要結(jié)構(gòu)形式和目前的研究現(xiàn)狀等進(jìn)行了了解和分析。掌握了目前盤式制動器的主要發(fā)展特點(diǎn)、發(fā)展趨勢以及未來的發(fā)展方向。在此基礎(chǔ)上，對盤式制動器的主要結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。首先是總體設(shè)計(jì)，總體設(shè)計(jì)包括盤式制動器的要結(jié)構(gòu)組成，以及盤式制動器所要實(shí)現(xiàn)的主要功能。本次設(shè)計(jì)采用浮動鉗盤式制動器設(shè)計(jì)，前輪采用通風(fēng)盤結(jié)構(gòu)，后輪采用實(shí)心盤結(jié)構(gòu)形式。由此對轎車盤式制動器關(guān)鍵結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行了系統(tǒng)設(shè)計(jì)，包括制動盤、制動輪缸、制動襯片、鉗體等結(jié)構(gòu)，并對制動系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)分析和研究，最終繪制完成了制動器的二維裝配圖和零件圖。1.4發(fā)展趨勢智能化和自動化是未來車輛發(fā)展的主要發(fā)展方向，也就是在未來汽車的生產(chǎn)加工領(lǐng)域內(nèi)，可以直接使用智能化程度很高的制動系統(tǒng)取代目前的人工車輛制動系統(tǒng)，制動器的結(jié)構(gòu)形式也會隨著智能化水平的提高而發(fā)生相應(yīng)的變化，目前已經(jīng)成熟的如輔助剎車功能、緊急制動功能等，通過自動對障礙物的感知，自動制動。汽車制動器隨著未來人工智能的發(fā)展將更趨完善。1.5本章小結(jié)對汽車制動器的主要結(jié)構(gòu)形式和目前的研究現(xiàn)狀等進(jìn)行了了解和分析，掌握了目前汽車制動器的主要發(fā)展特點(diǎn)、發(fā)展趨勢以及未來的發(fā)展方向。按照設(shè)計(jì)要求，進(jìn)一步明確了本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和主要所要達(dá)到的目的和意義，并簡要分析了汽車制動器未來的發(fā)展方向。

第二章盤式制動器參數(shù)選擇制動系統(tǒng)包括了供能裝置、控制裝置、傳動裝置以及制動器在內(nèi)的四個基本組成部分，本章節(jié)主要對制動器的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行分析確定。本次設(shè)計(jì)參考起亞車型并以此為參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。車型圖片如圖2-1。圖2-1參考車型2.1制動力和制動力分配系數(shù)制動系統(tǒng)中的制動力矩對評估制動器很重要。在制動中，計(jì)算力矩綜合考慮比較復(fù)雜，包括了地面對車輪滾動阻力矩、回收慣性力矩等，一般采用簡化形式，忽略以上情況，采用單一車輪力矩平衡方程：(2.1)式中：——車輪上的制動力矩，N·m；——車輪受地面摩擦力，N；——車輪半徑，m；輪胎規(guī)格，則實(shí)際運(yùn)動半徑。[13]制動系統(tǒng)性能分析一般以百公里速度從剎車停止到距離為衡量標(biāo)準(zhǔn)。從車速為到。按照剎車距離m。由，通過計(jì)算得到：`本次設(shè)計(jì)采用前后輪制動力分配系數(shù)為，前輪單輪制動力后輪單輪制動力帶入2.1計(jì)算得到：；令(2.2)該部分稱為制動力矩，汽車在制動過程中，輪胎對車輛會施加一個力矩，該力矩就是制動力矩，也叫做制動周緣力。在角速度的條件下，存在著與制動力兩者大小相等、方向相反的關(guān)系。在制動過程中，力越大，和會呈現(xiàn)出正比的關(guān)系。鑒于地面制動力和地面與輪胎之間的摩擦力有直接的關(guān)系[14]，制動力與附著力存在著如下的關(guān)系：≤(2.3)(2.4)式中：——輪胎、低空間附著系數(shù)；——地面作用于車輪的支撐反力[25]。當(dāng)制動力和地面制動力達(dá)到并超過地面對車輪的最大附著力時，車輪便被抱死并在地面上滑移。最后與相平衡并達(dá)到阻止車輪旋轉(zhuǎn)周緣力極值。圖2.1制動力與踏板力的關(guān)系圖2.2制動時的汽車受力圖輪胎抱死=0后，將不再增大，而則仍然可以由于踏板力的增大使摩擦力矩增大而增大（圖2.1）。根據(jù)圖2.2汽車制動時的受力分析，通過計(jì)算得到地面對前后車輪的支撐力為(2.5)式中：G——車輛的自重；L——車型的實(shí)際軸距尺寸；——車輛質(zhì)心距離前軸的實(shí)際距離；——車輛質(zhì)心距離后軸的實(shí)際距離；——車輛自身的質(zhì)心高度；——制動過程中的減速度大小。最后得到制動系統(tǒng)制動總的力為：(2.6)式中：（）——制動的強(qiáng)度，也被成為制動比減速度；——前后車輪上的制動力[26]。最后計(jì)算出前后車輪附著力：（2.7）取附著系數(shù)，因此求得8235N3955N式2.7表明：轎車在附著系數(shù)即使確定的情況下制動時，極限制動力和制動強(qiáng)度、總制動力有關(guān)。綜合分析各種制動條件，制動過程可能出現(xiàn)的制動現(xiàn)象主要三類，[15]分析知，前后輪一起抱死打滑附著條件利用率最高，制動效果最好。前面分析到前、后輪制動力，與成函數(shù)。便可以得到制動力：(2.8)式中：——前輪的制動力大小，計(jì)算公式為；——后輪的制動力大小，計(jì)算公式為；——前輪制動力；——后輪制動力；——車輛質(zhì)心高。圖2.3某汽車的I曲線和曲線通過式2.8可以繪制出，為坐標(biāo)的I曲線（圖2.3）。為了保證前后輪同時抱死需要根據(jù)I曲線分配來分配前后制動器的力，。按照以上分析兩軸車的前后制動力都是按照一定比例分配的，我們將這一最佳分配比例稱為制動器制動力分配系數(shù)：（2.9）此次設(shè)計(jì)通過計(jì)算公式（2.8）得到：；;2.2制動器最大制動力矩最大制動力矩通常是地面對車輛的所有附著力全部轉(zhuǎn)化為了制動力。由式(2.7)得到，此次設(shè)計(jì)車型所能實(shí)現(xiàn)最大制動力的關(guān)系為：=2.1232制動器制動力矩直接受車輪計(jì)算力矩影響，用公式：；式中：——輪胎滾動半徑尺寸。綜合考慮不同路況[16]，不同同步附著系數(shù)的情況，計(jì)算得到前、后輪制動器產(chǎn)生的最大制動力矩計(jì)算如下：1952N.mm1030.4N.mm2.3制動系統(tǒng)初步分析本次采用的是液壓伺服制動系統(tǒng)，詳細(xì)構(gòu)造方式如圖2.4所示。圖2.4真空助力（直動）伺服制動圖液壓伺服制動系統(tǒng)通常是由發(fā)動機(jī)驅(qū)動高壓油泵產(chǎn)生的高壓油并為伺服制動系統(tǒng)和動力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)提供動力。有很多種類的制動系統(tǒng)的管路，主要類型包括了II、X、HI、LL、HH等結(jié)構(gòu)形式，綜合分析和考慮，參考現(xiàn)有車型的主要選擇形式，選定最合適的制動管路結(jié)構(gòu)樣式。對于HI、LL、HH模型的結(jié)構(gòu)和II型、X類型的結(jié)構(gòu)要復(fù)雜很多，在設(shè)計(jì)過程中綜合考慮各個管路優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，此次選擇的是X回路系統(tǒng)，該種管路結(jié)構(gòu)簡單，而且可靠性高，具體如圖2.5。圖2.5雙軸汽車液壓雙回路系統(tǒng)的X回路方案2.3盤式制動器參數(shù)（1）制動盤直徑D制動盤的大小影響制動的效果，制動盤大，制動接觸面積大，制動效果好，但是制動盤尺寸受到制動輪轂尺寸的影響。一般情況下制動盤選為輪輞直徑，按照車輛特性，如果車輛尺寸大，制動性能要求高，該值選擇的大一點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)選為75%。所以本次設(shè)計(jì)制動盤：取（2）制動盤厚度h制動盤材料和厚度是影響制動盤散熱的關(guān)鍵。制動盤的厚度同樣受布置結(jié)構(gòu)的影響，不易過大。制動盤的結(jié)構(gòu)形式分為通風(fēng)盤式和實(shí)心盤式。通常，選擇10mm-20mm為通風(fēng)盤厚度；在制動盤的中間設(shè)置通風(fēng)孔道就是通風(fēng)盤，該結(jié)構(gòu)類型一般選擇的20mm-50mm，但是考慮到重量要求，制動盤總體應(yīng)盡量輕，所以一般選定厚度為20mm-30mm。此次設(shè)計(jì)參考車型特點(diǎn)，一般，前輪通風(fēng)盤設(shè)計(jì)被運(yùn)用在前置前驅(qū)車輛，厚度為h=26mm；實(shí)心盤被運(yùn)用在后輪，厚度為h=14mm。（3）摩擦襯塊內(nèi)、外半徑、[18]對于制動器來說，襯片的內(nèi)外半徑、之比限定范圍，要小于1.5。差值太大，襯片內(nèi)外半徑位置上的摩擦力矩相差太大，可能導(dǎo)致摩擦不均勻，時間長了造成制動效果下降，影響安全。所以本次設(shè)計(jì)選定的內(nèi)外半徑尺寸為=110mm，=165mm。（4）摩擦襯塊工作面積A設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，車重和摩擦襯塊的總面積的比值關(guān)系為1.6kg/-3.5kg/。本次設(shè)計(jì)通過計(jì)算車輛的前輪制動襯片面積為80；后輪面積為75。2.4制動器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.4.1制動盤制動盤的結(jié)構(gòu)相對固定，主要根據(jù)車輪特點(diǎn)等，采用平面或者禮帽結(jié)構(gòu)形式。制動盤的材料一般選用的是珠光體主體或者是合金鑄鐵，合金鑄鐵為了增加強(qiáng)度等，一般添加入鉻和鎳等材料。最主要的應(yīng)用形式如圖2.1禮帽型結(jié)構(gòu)形式。制動盤需要和摩擦片在制動過程中相互摩擦，所以表面光潔度等相關(guān)指標(biāo)要求較高，具體的指標(biāo)類型如表2.6。表2.1制動盤的表面平行度、跳動量和不平衡量參考相關(guān)資料，制動盤不平行度極限不應(yīng)超過0.008mm，整個表面的厚度起伏擺差要在0-0.1mm范圍內(nèi)；粗糙度范圍為。本次設(shè)計(jì)考慮到車型輪轂特點(diǎn)和實(shí)際使用要求，本次選擇含鉻的合金鑄鐵作為材料，結(jié)構(gòu)形式采用禮帽形式，前輪采用通風(fēng)盤結(jié)構(gòu)，后輪為實(shí)心盤。圖2.6禮帽結(jié)構(gòu)的制動盤2.4.2制動鉗制動鉗設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程中所選材料一般包括球墨鑄鐵，型號一般為，可鍛鑄鐵，型號一般為，或者是采用輕合金材質(zhì)，通過一體化鋁合金壓鑄方式實(shí)現(xiàn)成型過程。但目前也有采用兩半結(jié)構(gòu)的成型工藝，通過螺旋實(shí)現(xiàn)連接。鉗體的外邊沿一般留有開口，方便對制動塊進(jìn)行檢查和更換。鉗體上需要裝配制動油缸，制動油缸結(jié)構(gòu)形式也有兩種，一種是通過直接在其上加工出油缸，另一種是將油缸直接裝入鉗體中。為了保證良好的散熱性能，采用油缸開口的結(jié)構(gòu)形式，油缸的開口端通常頂在制動塊的背板上面?；钊话阃ㄟ^鑄造鋁合金或者是鋼制材料?；钊且苿硬考?，需要有良好的耐磨性能，所以通常采用鍍鉻處理。制動鉗的安裝位置也有不同的結(jié)構(gòu)形式，根據(jù)與車軸的相對位置確定，有采用前置安裝的形式，也有采用后置安裝的結(jié)構(gòu)形式。采用前置安裝方法，則主要是考慮車輛行進(jìn)過程中帶起來的泥水不會甩入制動器中，而后置的好處是可以綜合平衡車輛輪轂軸承的綜合載荷。本次設(shè)計(jì)采用型號為的可鍛鑄鐵制造卡鉗，并進(jìn)行鍍鉻處理，卡鉗結(jié)構(gòu)采用采用整體式，前制動器的卡鉗采用后置式處理方式，減小綜合載荷，后制動卡鉗采用的方式是前置式結(jié)構(gòu)形式。2.4.3制動塊制動塊的結(jié)構(gòu)形式主要類型包括半圓形結(jié)構(gòu)、長方形、正方形等結(jié)構(gòu)類型。一般半圓形結(jié)構(gòu)類型應(yīng)用較多，主要是可以沿著制動盤的圓周方向布置，結(jié)構(gòu)更為合理?；钊椭苿訅K直接接觸應(yīng)盡量大，降低制動過程中的單位載荷，防止制動塊發(fā)生翹曲等問題。制動塊包括背板和摩擦襯塊，背板和摩擦襯塊之間以粘合或者鉚接方式連接。對于摩擦襯塊，與制動盤直接接觸，磨損較快，所以厚度較大。為了保證安全，及時更換襯塊，制動襯塊中一般設(shè)置報警裝置，當(dāng)達(dá)到磨損極限后，及時提醒更換。本次設(shè)計(jì)采用的制動塊為圓形結(jié)構(gòu)，鋼背和摩擦襯塊采用的是粘合的方式連接。2.4.4摩擦材料摩擦材料的種類很多，主要的類型包括了如表3.2所示。摩擦材料主要要求包括良好耐磨性能、吸水性能、以及熱影響小等。同時制動過程中產(chǎn)生的磨損物質(zhì)對環(huán)境和人體的損害小。按照摩擦材料的成型工藝不同分為了模壓形式材料、編制形式材料和粉末冶金形式的材料。材料的摩擦系數(shù)也是重要指標(biāo)，直接影響了制動過程中制動力的大小。粉末冶金材料相對價格較高，在家用普通轎車中的應(yīng)用較少，目前主要的應(yīng)用材料包括編織物結(jié)構(gòu)形式和石棉模壓類型。綜合分析材料特點(diǎn)和車型設(shè)計(jì)要求，本次設(shè)計(jì)采用石棉模壓材料綜合性能相對居中。摩擦材料的特點(diǎn)以及性能比較如表3.2所示。表3.2摩擦材料性能對比[15]本次設(shè)計(jì)采用的石棉模壓形式的摩擦材料具有良好的機(jī)械性能，同時摩擦系數(shù)相對穩(wěn)定，而且結(jié)構(gòu)重量較輕，能夠很好的適應(yīng)和滿足車型需要。但是該材料的熱傳動率較低。該種摩擦材料的摩擦系數(shù)可以達(dá)到。2.4.5制動輪缸本次設(shè)計(jì)的制動輪缸缸體與制動鉗配合，采用HT250型號的灰鑄鐵進(jìn)行加工完成，輪缸缸體實(shí)際就是起到伸出活塞桿的結(jié)構(gòu)形式，需要對與鉗體配合的外表面和與制動塊接觸的端面進(jìn)行珩磨處理。[10]2.4.6制動器間隙的調(diào)整方法及相應(yīng)機(jī)構(gòu)制動盤和制動塊之間是不應(yīng)該接觸的，需要留出做的間隙，保證制動盤的良好轉(zhuǎn)動。這類間隙的大小一般按照經(jīng)驗(yàn)選定，通常為（單側(cè)）。間隙按照制動迅速的要求，應(yīng)該足夠小，才能使剎車踏板行程減小，保證制動過程的快速靈活。通常情況下，間隙還要考慮制動副的機(jī)械變形，防止間隙過小在產(chǎn)生機(jī)械變形時，制動盤和制動塊直接接觸。所以本次設(shè)計(jì)采用的間隙尺寸為0.2mm。制動完成之后，制動缸的回位需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，本次采用的自調(diào)整裝置如圖2.7所示。圖2.7制動間隙的自調(diào)裝置[14]1-制動鉗體；2-活塞；3-活塞密封圈校準(zhǔn)式間隙調(diào)整裝置是常用的一種：在活塞與缸筒間安裝可以進(jìn)行差距調(diào)整又能復(fù)位的斜面橡膠密封圈。

第3章制動性能分析性能是評價一種系統(tǒng)的優(yōu)劣的一個關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn)，直接影響了車輛的總體性能。本部分重點(diǎn)對所設(shè)計(jì)的制動器的制動性能進(jìn)行分析。3.1制動性能評價指標(biāo)以下三點(diǎn)可評估制動性能：1）制動效能，主要包括了制動距離、制動減速度；制動效能是評價制動器的制動性能最基本也是最重要的指標(biāo)，制動間隔越小，制動減速度越大，制動效力越好。2）制動效能穩(wěn)定性，這段過程中制動器恒定保持制動效能的能力，制動器的抗衰退性能；這一性能的主要特點(diǎn)在于車輛是否能夠保持長效的制動效能，車輛在制動0的過程中會不會因?yàn)殚L時間使用或者過熱導(dǎo)致制動效能下降甚至失效的情況。一般情況下制動器的制動效能穩(wěn)定性應(yīng)該在一個溫度變化之后的合理可控的范圍內(nèi)。3）制動系統(tǒng)制動過程方向穩(wěn)定性，車輛在制動的過程中保持方向穩(wěn)定，不發(fā)生側(cè)滑跑偏轉(zhuǎn)向失效等等問題的能力。制動過程中方向的穩(wěn)定性非常重要，如果方向發(fā)生不穩(wěn)的情況很可能導(dǎo)致車輛的完全失控造成比較大的危險事故。3.2制動減速度用最大制動減速度和最小制動距離綜合評價該系統(tǒng)的效果。對于汽車在水平面正常行駛，路面堅(jiān)硬而且地面的附著力足夠，車輛的制動力都是由制動器產(chǎn)生，則計(jì)算公式為：=式中：：汽車整個制動系統(tǒng)制動力矩之和。=M+Mr--車輪的滾動半徑，本次設(shè)計(jì)為Ga—汽車的最大總質(zhì)量，代入數(shù)據(jù)：對于一般轎車來說，最大制動減速度范圍為3.8—7m/s，而且越大越好，所以本次設(shè)計(jì)滿足要求。3.3制動距離S對于勻速條件下制動S=1/3.6（t+t/2）Va+Va/254式中：t:消除制動器間隙所需時間，對于盤式制動器，摩擦片和制動盤之間的間隙消除時間一般選定為0.1st：制動力逐步增加到最大所需時間0.2s故轎車最大制動距離標(biāo)準(zhǔn)要求：S=0.1V+V/150本次設(shè)計(jì)，選定V取。SS≦S本次設(shè)計(jì)制動距離滿足汽車設(shè)計(jì)要求。3.4摩擦片磨損特性分析摩擦片的磨損影響因素很多，主要的影響因素包括了摩擦過程中接觸表面的質(zhì)量、接觸壓力、制動過程中的溫度以及制動過程兩者直接的相對移動速度。所以明確計(jì)算磨損量是不可能的，所以僅考慮入摩擦表面溫度、壓力以及摩擦系數(shù)和表面狀態(tài)等重要因素，就能基本估算出磨損特性。制動過程中，制動器的能量負(fù)荷是一個綜合的評價指標(biāo)，主要表示的是制動過程中，制動能量無法很快消散，轉(zhuǎn)化成了制動器內(nèi)部熱能，導(dǎo)致溫度升高，制動過程中摩擦片的磨損程度取決于制動能量負(fù)荷大小。1）比能量耗散率兩軸汽車的前單輪和后單輪的比能量耗散率為：式中：：回轉(zhuǎn)質(zhì)量的換算系數(shù)，對于緊急條件下，制動末速度，；：車輛最大總質(zhì)量；，：制動過程中的初始速度和末速度，/；本次初速度為27.8/；：制動時間，；制動時間計(jì)算為：t=：制動減速度，，；，：制動過程摩擦片和制動盤接觸面積；已知=7600mm，對于總質(zhì)量為轎車的摩擦片面積為,故?。褐苿酉到y(tǒng)的制動力分配系數(shù)。則==3.7按照設(shè)計(jì)要求，一般轎車比能量耗散率范圍為小于6.0，所以滿足設(shè)計(jì)要求。2）比滑磨功比滑磨功指的是制動過程中最高速度到停車時單位襯片面積滑磨功。所以系統(tǒng)的比滑磨功：式中：：車輛的最大總質(zhì)量：車輛制動器襯片總的摩擦面積，==752cm；:最高車速，[]：許用比滑磨功，一般情況下為～。L==1497J/≤～所以本次設(shè)計(jì)滿足要求。3.5駐車制動性能1)汽車停留的極限上坡路傾斜角==25式中：：摩擦系數(shù)，本次取0.7；：質(zhì)心至前軸間距離；：車輛的軸距，單位為m；：質(zhì)心高度。車輛停駐的最小坡度要求為，所以滿足設(shè)計(jì)要求。2）極限下坡路傾斜角==16式中：：摩擦系數(shù)，本次取0.7；：質(zhì)心至前軸間距離；：車輛的軸距，單位為m；：質(zhì)心高度。車輛停駐的最小坡度要求為，所以滿足設(shè)計(jì)要求。

總結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)是理論聯(lián)系實(shí)際的重要一環(huán)，也是對大學(xué)四年所學(xué)知識的一次綜合性的檢驗(yàn)。畢業(yè)設(shè)計(jì)可以很好的學(xué)習(xí)和了解理論，聯(lián)系實(shí)際的方法同時可以掌握獨(dú)立完成一個設(shè)計(jì)的思路，為以后的工作奠定一定的基礎(chǔ)。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)和全面系統(tǒng)的掌握，可以真正理解一個系統(tǒng)的工作原理和實(shí)際的工作方法。本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括：對盤式制動器的重要組成、特點(diǎn)進(jìn)行了設(shè)計(jì)。首先是總體設(shè)計(jì)，總體設(shè)計(jì)包括盤式制動器重要結(jié)構(gòu)組成，以及盤式制動器所要實(shí)現(xiàn)的主要功能。本次設(shè)計(jì)采用浮動鉗盤式制動器設(shè)計(jì)，前輪采用通風(fēng)盤結(jié)構(gòu)，后輪采用實(shí)心盤結(jié)構(gòu)形式。規(guī)劃了盤式制動器的主要組成部分，其中，盤式制動器的制動盤、襯塊、嵌體、制動缸等部分系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)是重心。對所設(shè)計(jì)的制動器的制動性能等進(jìn)行了分析和驗(yàn)算。由任務(wù)和計(jì)算等相關(guān)內(nèi)容，繪制了盤式制動器的二維裝配圖和主要零件圖。本設(shè)計(jì)對制動系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)形式做了系統(tǒng)的了解，深入了解了制動系統(tǒng)的主要組成，并初步掌握了制動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，但是制動系統(tǒng)是一個復(fù)雜系統(tǒng)，涉及安全，控制系統(tǒng)是一個重要部分，下一步將在這方面加強(qiáng)學(xué)習(xí)。

致謝隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)接近尾聲，大學(xué)四年也到了該說再見的時候，每當(dāng)想起這些的時候就會百感交集，要和熟悉的同學(xué)、老師說再見，要和這個校園說再見，感到萬般的不舍。這個題目對我來說非常的陌生，如果沒有老師的幫助，我可能無法如此順利的完成設(shè)計(jì)，更不可能有如此大的收獲，再次向我的指導(dǎo)老師表示由衷的感謝和崇高的敬意。大學(xué)四年有歡聲笑語、有熱淚盈眶，這個過程甜蜜溫馨也是永遠(yuǎn)無法割舍的一段經(jīng)歷，尤其是在這段經(jīng)歷當(dāng)中有我如此可愛的同學(xué)和朋友們給了我無限的關(guān)心包容和支持，這些關(guān)心包容和支持可能以后再也無法感受，感謝你們，此時此刻語言已經(jīng)無法表達(dá)我的內(nèi)心真實(shí)的感覺和深深的不舍。雖然說光陰似箭，這個過程在進(jìn)入大學(xué)的時候感覺會很漫長，一轉(zhuǎn)眼就到了畢業(yè)的時候，回想往事歷歷在目，感謝大學(xué)四年所有的老師對我的關(guān)心，讓我在知識的海洋中自由遨游，是你們讓我能夠從一無所知到現(xiàn)在掌握了知識和學(xué)習(xí)的方法，為以后的工作、生活和深造奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在此還要感謝我的母校，這個我可以對他有意見，別人絕對不可以說他壞話的地方，這個留下了我的青春，也給予了我豐富的知識和閱歷的地方，我將在以后的工作中為你爭光，為你添彩。最后我還想感謝我的父母，感謝你們給予我的無私的愛，是你們讓我無憂無慮的享受了四年的大學(xué)生活，是你們讓我感受到了前所未有的愛，也是你們讓我更有勇氣和動力去為未來奮斗拼搏，也請你們相信以后的路我會越走越好，努力讓你們?yōu)槲易院馈?/p>

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