捷達轎車制動系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計說明書

1、黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計解放CA1093汽車參數(shù)第一章 緒 論1.1 課題研究目的和意義從汽車誕生時起，車輛制動系統(tǒng)在車輛的安全方面就扮演著至關(guān)重要的角色。近年來，隨著車輛技術(shù)的進步和汽車行駛速度的提高，這種重要性表現(xiàn)得越來越明顯。它不僅是衡量汽車好壞的一個指標,重要的是它還關(guān)系到乘車人員的生命安全問題。在選購汽車方面客戶也比較看重此項的好壞,所以研究制動系統(tǒng)對于開拓市場,增加汽車銷量也有重要作用。汽車制動系統(tǒng)種類很多，形式多樣。傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式主要有機械式、氣動式、液壓式、氣液混合式。它們的工作原理基本都一樣，都是利用制動裝置，用工作時產(chǎn)生的摩擦熱來逐漸消耗車輛所具有的動能，以達到

2、車輛制動減速，或直至停車的目的。捷達王CT作為轎車，要求制動系統(tǒng)制動平順，制動距離更短，制動過程中避免因制動效能過高而導致的車輪抱死的情況，滿足汽車的安全性和乘員舒適性，因此制動系統(tǒng)的良好設(shè)計有利于提高汽車的整體性能。汽車制動系是汽車底盤上的一個重要系統(tǒng),它是制約汽車運動的裝置，使汽車以適當?shù)臏p速度降速行駛直至停車。在下坡行駛時，使汽車保持適當?shù)姆€(wěn)定車速。它還使汽車能可靠的?？吭谠鼗蚱碌郎?。汽車的制動性能直接影響汽車的行駛安全性。隨著公路業(yè)的迅速發(fā)展和車流密度的日益增大,人們對安全性、可靠性要求越來越高，為保證人身和車輛的安全,必須為汽車配備十分可靠的制動系統(tǒng)。所以研究制動系統(tǒng)有著非常重要的

3、意義。1.2 課題研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1）制動控制系統(tǒng)的歷史最原始的制動控制只是駕駛員操縱一組簡單的機械裝置向制動器施加作用力，這時的車輛的質(zhì)量比較小，速度比較低，機械制動雖已滿足車輛制動的需要，但隨著汽車自質(zhì)量的增加，助力裝置對機械制動器來說已顯得十分必要。這時，開始出現(xiàn)真空助力裝置。1932年生產(chǎn)的質(zhì)量為2860kg的凱迪拉克V16車四輪采用直徑419.1mm的鼓式制動器，并有制動踏板控制的真空助力裝置。林肯公司 1黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計也于1932年推出V12轎車，該車采用通過四根軟索控制真空加力器的鼓式制動器。隨著科學技術(shù)的發(fā)展及汽車工業(yè)的發(fā)展，尤其是軍用車輛及軍用技術(shù)的發(fā)展，車輛

4、制動有了新的突破，液壓制動是繼機械制動后的又一重大革新。Duesenberg Eight車率先使用了轎車液壓制動器?？巳R斯勒的四輪液壓制動器于1924年問世。通用和福特分別于1934年和1939年采用了液壓制動技術(shù)。到20世紀50年代，液壓助力制動器才成為現(xiàn)實。20世紀80年代后期，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，世界汽車技術(shù)領(lǐng)域最顯著的成就就是防抱制動系統(tǒng)(ABS)的實用和推廣。ABS集微電子技術(shù)、精密加工技術(shù)、液壓控制技術(shù)為一體，是機電一體化的高技術(shù)產(chǎn)品。它的安裝大大提高了汽車的主動安全性和操縱性。防抱裝置一般包括三部分：傳感器、控制器(電子計算機)與壓力調(diào)節(jié)器。傳感器接受運動參數(shù)，如車輪角速度、角加

5、速度、車速等傳送給控制裝置，控制裝置進行計算并與規(guī)定的數(shù)值進行比較后，給壓力調(diào)節(jié)器發(fā)出指令。2）制動控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀當考慮基本的制動功能量，液壓操縱仍然是最可靠、最經(jīng)濟的方法。即使增加了防抱制動(ABS)功能后，傳統(tǒng)的“油液制動系統(tǒng)”仍然占有優(yōu)勢地位。但是就復(fù)雜性和經(jīng)濟性而言，增加的牽引力控制、車輛穩(wěn)定性控制和一些正在考慮用于“智能汽車”的新技術(shù)使基本的制動器顯得微不足道。傳統(tǒng)的制動控制系統(tǒng)只做一樣事情，即均勻分配油液壓力。當制動踏板踏下時，主缸就將等量的油液送到通往每個制動器的管路，并通過一個比例閥使前后平衡。而ABS或其他一種制動干預(yù)系統(tǒng)則按照每個制動器的需要時對油液壓力進行調(diào)節(jié)。目前，車輛

6、防抱制動控制系統(tǒng)(ABS)已發(fā)展成為成熟的產(chǎn)品，并在各種車輛上得到了廣泛的應(yīng)用，但是這些產(chǎn)品基本都是基于車輪加、減速門限及參考滑移率方法設(shè)計的。方法雖然簡單實用，但是其調(diào)試比較困難，不同的車輛需要不同的匹配技術(shù)，在許多不同的道路上加以驗證；從理論上來說，整個控制過程車輪滑移率不是保持在最佳滑移率上，并未達到最佳的制動效果。滑移率控制的難點在于確定各種路況下的最佳滑移率，另一個難點是車輛速度的測量問題，它應(yīng)是低成本可靠的技術(shù)，并最終能發(fā)展成為使用的產(chǎn)品。對以滑移率為目標的ABS而言，控制精度并不是十分突出的問題，并且達到高精度的控制也比較困難；因為路面及車輛運動狀態(tài)的變化很大，多種干擾影響較大，

7、 2黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計所以重要的問題在于控制的穩(wěn)定性，即系統(tǒng)魯棒性，應(yīng)保持在各種條件下不失控。防抱系統(tǒng)要求高可靠性，否則會導致人身傷亡及車輛損壞。因此，發(fā)展魯棒性的ABS控制系統(tǒng)成為關(guān)鍵。現(xiàn)在，多種魯棒控制系統(tǒng)應(yīng)用到ABS的控制邏輯中來。除傳統(tǒng)的邏輯門限方法是以比較為目的外，增益調(diào)度PID控制、變結(jié)構(gòu)控制和模糊控制是常用的魯棒控制系統(tǒng)，是目前所采用的以滑移率為目標的連續(xù)控制系統(tǒng)。模糊控制法是基于經(jīng)驗規(guī)則的控制，與系統(tǒng)的模型無關(guān)，具有很好的魯棒性和控制規(guī)則的靈活性，但調(diào)整控制參數(shù)比較困難，無理論而言，基本上是靠試湊的方法。然而對大多數(shù)基于目標值的控制而言，控制規(guī)律有一定的規(guī)律。車輪的驅(qū)

8、動打滑與制動抱死是很類似的問題。在汽車起動或加速時，因驅(qū)動力過大而使驅(qū)動輪高速旋轉(zhuǎn)、超過摩擦極限而引起打滑。此時，車輪同樣不具有足夠的側(cè)向力來保持車輛的穩(wěn)定，車輪切向力也減少，影響加速性能。由此看出，防止車輪打滑與抱死都是要控制汽車的滑移率，所以在ABS的基礎(chǔ)上發(fā)展了驅(qū)動防滑系統(tǒng)(ASR)。ABS只有在極端情況下(車輪完全抱死)才會控制制動，在部分制動時，電子制動使可控制單個制動缸壓力，因此反應(yīng)時間縮短，確保在任一瞬間得到正確的制動壓力。近幾年電子技術(shù)及計算機控制技術(shù)的飛速發(fā)展為EBS的發(fā)展帶來了機遇。德國自20世紀80年代以來率先發(fā)展了ABS/ASR系統(tǒng)并投入市場，在EBS的研究與發(fā)展過程中

9、走到了世界的前列。3）制動控制系統(tǒng)的發(fā)展今天，ABS/ASR已經(jīng)成為歐美和日本等發(fā)達國家汽車的標準設(shè)備。車輛制動控制系統(tǒng)的發(fā)展主要是控制技術(shù)的發(fā)展。一方面是擴大控制范圍、增加控制功能；另一方面是采用優(yōu)化控制理論，實施伺服控制和高精度控制。經(jīng)過了一百多年的發(fā)展，汽車制動系統(tǒng)的形式已經(jīng)基本固定下來。隨著電子，特別是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，汽車制動系統(tǒng)的形式也將發(fā)生變化。如凱西-海斯(K-H)公司在一輛實驗車上安裝了一種電-液(EH)制動系統(tǒng)，該系統(tǒng)徹底改變了制動器的操作機理。通過采用4個比例閥和電力電子控制裝置，K-H公司的EBM就能考慮到基本制動、ABS、牽引力控制、巡航控制制動干預(yù)等情

10、況，而不需另外增加任何一種附加裝置。EBM系統(tǒng)潛在的優(yōu)點是比標準制動器能更加有效地分配基本制動力，從而使制動距離縮短5%。一種完全無油液、完全的電路制動BBW(Brake-By-Wire)的開發(fā)使傳統(tǒng)的液壓制動裝置成為歷史。4) 全電路制動(BBW)黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計BBW是未來制動控制系統(tǒng)的L發(fā)展方向。全電制動不同于傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)，因為其傳遞的是電，而不是液壓油或壓縮空氣，可以省略許多管路和傳感器，縮短制動反應(yīng)時間。全電制動的結(jié)構(gòu)如圖2所示。其主要包含以下部分：(a)電制動器。其結(jié)構(gòu)和液壓制動器基本類似，有盤式和鼓式兩種，作動器是電動機；(b)電制動控制單元(ECU)。接收制動踏板

11、發(fā)出的信號，控制制動器制動；接收駐車制動信號，控制駐車制動；接收車輪傳感器信號，識別車輪是否抱死、打滑等，控制車輪制動力，實現(xiàn)防抱死和驅(qū)動防滑。由于各種控制系統(tǒng)如衛(wèi)星定位、導航系統(tǒng)，自動變速系統(tǒng)，無級轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，懸架系統(tǒng)等的控制系統(tǒng)與制動控制系統(tǒng)高度集成，所以ECU還得兼顧這些系統(tǒng)的控制；(c)輪速傳感器。準確、可靠、及時地獲得車輪的速度；(d)線束。給系統(tǒng)傳遞能源和電控制信號；(e)電源。為整個電制動系統(tǒng)提供能源。與其他系統(tǒng)共用?？梢允歉鞣N電源，也包括再生能源。從結(jié)構(gòu)上可以看出這種全電路制動系統(tǒng)具有其他傳統(tǒng)制動控制系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點：(a)整個制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，省去了傳統(tǒng)制動系統(tǒng)中的制動油箱、

12、制動主缸、助力裝置。液壓閥、復(fù)雜的管路系統(tǒng)等部件，使整車質(zhì)量降低；(b)制動響應(yīng)時間短，提高制動性能；(c)無制動液，維護簡單；(d)系統(tǒng)總成制造、裝配、測試簡單快捷，制動分總成為模塊化結(jié)構(gòu)； (e)采用電線連接，系統(tǒng)耐久性能良好；(f)易于改進，稍加改進就可以增加各種電控制功能。全電制動控制系統(tǒng)是一個全新的系統(tǒng)，給制動控制系統(tǒng)帶來了巨大的變革，為將來的車輛智能控制提供條件。但是，要想全面推廣，還有不少問題需要解決：電制動控制系統(tǒng)首先用在混合動力制動系統(tǒng)車輛上，采用液壓制動和電制動兩種制動系統(tǒng)。這種混合制動系統(tǒng)是全電制動系統(tǒng)的過渡方案。由于兩套制動系統(tǒng)共存，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本偏高。隨著技術(shù)的進步

13、，上述的各種問題會逐步得到解決，全電制動控制系統(tǒng)會真正代替?zhèn)鹘y(tǒng)的以液壓為主的制動控制系統(tǒng)。5) 結(jié)論綜上所述，現(xiàn)代汽車制動控制技術(shù)正朝著電子制動控制方向發(fā)展。全電制動控制因其巨大的優(yōu)越性，將取代傳統(tǒng)的以液壓為主的傳統(tǒng)制動控制系統(tǒng)。同時， 4黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計隨著其他汽車電子技術(shù)特別是超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，電子元件的成本及尺寸不斷下降。汽車電子制動控制系統(tǒng)將與其他汽車電子系統(tǒng)如汽車電子懸架系統(tǒng)、汽車主動式方向擺動穩(wěn)定系統(tǒng)、電子導航系統(tǒng)、無人駕駛系統(tǒng)等融合在一起成為綜合的汽車電子控制系統(tǒng)，未來的汽車中就不存在孤立的制動控制系統(tǒng)，各種控制單元集中在一個ECU中，并將逐漸代替常規(guī)的控制系統(tǒng)

14、，實現(xiàn)車輛控制的智能化。但是，汽車制動控制技術(shù)的發(fā)展受整個汽車工業(yè)發(fā)展的制約。有一個巨大的汽車現(xiàn)有及潛在的市場的吸引，各種先進的電子技術(shù)、生物技術(shù)、信息技術(shù)以及各種智能技術(shù)才不斷應(yīng)用到汽車制動控制系統(tǒng)中來。同時需要各種國際及國內(nèi)的相關(guān)法規(guī)的健全，這樣裝備新的制動技術(shù)的汽車就會真正應(yīng)用到汽車的批量生產(chǎn)中。1.3 汽車制動系的設(shè)計要求本設(shè)計研究的主要內(nèi)容：設(shè)計完成汽車制動系統(tǒng)，包括制動系統(tǒng)的類型選擇、總體布置形式，制動系統(tǒng)各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和性能分析。設(shè)計要求：（1）各項性能指標除應(yīng)滿足設(shè)計任務(wù)書的規(guī)定和國家要求、法規(guī)制定的有關(guān)要求外，也要考慮到我的制動系統(tǒng)應(yīng)符合現(xiàn)在國內(nèi)汽車市場的低成本和高性能的

15、要求。（2）具有足夠的制動效能，包括行車制動效能和駐車制動效能。行車制動效能是由在一定的制動初速度下及最大踏板力下的制動減速器和制動距離兩項指標來評定的。制動距離直接影響著汽車的行駛安全性。（3）工作可靠。為此，設(shè)計兩套系統(tǒng)：行車制動系統(tǒng)和駐車制動系統(tǒng)，且它們的驅(qū)動機構(gòu)是獨立的，而行車制動裝置的制動驅(qū)動機構(gòu)至少應(yīng)有兩套獨立的管路，當其中一套失效時，另一套應(yīng)保證汽車制動效能不低于正常值的30%；駐車制動裝置應(yīng)采用工作可靠的機械式制動驅(qū)動機構(gòu)。（4）制動效能熱穩(wěn)定性好。汽車的高速制動、短時間的頻繁重復(fù)制動，尤其使下長坡時的連續(xù)制動，均會引起制動器的溫升過快，溫度過高。提高摩擦材料的高溫摩擦穩(wěn)定性，

16、增大制動鼓、盤的熱容量，改善其散熱性或采用強制冷卻裝置，都是提高抗熱衰退的措施。（5）制動效能的水穩(wěn)定性好。制動器摩擦表面浸水后，會因水的潤滑作用而使摩擦副的摩擦系數(shù)急劇減小而發(fā)生所謂的“水衰退”現(xiàn)象。一般規(guī)定在出水 5黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計后反復(fù)制動515次，即應(yīng)恢復(fù)其制動效能。良好的摩擦材料的吸水率低，其摩擦性能恢復(fù)迅速。另外也應(yīng)防止泥沙等進入制動器摩擦副工作表面，否則會使制動效能降低并加速磨損。（6）制動時的汽車操縱穩(wěn)定性好。即以任何速度制動，汽車均不應(yīng)失去操縱性和方向穩(wěn)定性。通過ABS來調(diào)節(jié)前后輪的制動油壓來實現(xiàn)。為此，汽車前、后輪制動器的制動力矩應(yīng)有適當?shù)谋壤?，最好能隨各軸間載

17、荷轉(zhuǎn)移情況而變化；同一車軸上的左、右車輪制動器的制動力矩應(yīng)相同。否則當前輪抱死而側(cè)滑時，將失去操縱性；當后輪抱死而側(cè)滑甩尾時，會失去方向穩(wěn)定性；當左、右輪的制動力矩差值超過15%時，會在制動時發(fā)生汽車跑偏。（7）制動踏板和手柄的位置和行程符合人機工程學要求，即操作儀方便性好，操縱輕便、舒適，減少疲勞。（8）制動系的機件應(yīng)使用壽命長，制造成本低；對摩擦材料的選擇也應(yīng)考慮到環(huán)保要求，應(yīng)力求減小制動時飛散到大氣中的有害于人體的石棉纖維。（9）制動時不應(yīng)產(chǎn)生振動和噪聲。（10）與懸架、轉(zhuǎn)向裝置不產(chǎn)生運動干涉，在車輪跳動或汽車轉(zhuǎn)向時不會引起自行制動。（11）制動系中應(yīng)有音響或光信號等警報裝置，以便能及時

18、發(fā)現(xiàn)制動驅(qū)動機件的故障和功能失效；制動系中應(yīng)有必要的安全裝置，在行駛中掛車一旦脫掛，亦應(yīng)有安全裝置驅(qū)使駐車制動將其停駐。（12）能全天候使用。氣溫高時液壓制動管路不應(yīng)有氣阻現(xiàn)象；氣溫低時，氣制動管路不應(yīng)出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。（13）作用滯后的時間要盡可能短，包括從制動踏板開始動作至達到給定制動效能水平所需的時間和從放開踏板至完全解除制動的時間。黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計第二章 制動系統(tǒng)方案論證分析與選擇2.1 制動器形式方案分析汽車制動器幾乎均為機械摩擦式，即利用旋轉(zhuǎn)元件與固定元件兩工作表面間的摩擦產(chǎn)生的制動力矩使汽車減速或停車。一般摩擦式制動器按其旋轉(zhuǎn)元件的形狀分為鼓式和盤式兩大類。2.1.1 鼓

19、式制動器鼓式制動器是最早形式的汽車制動器，當盤式制動器還沒有出現(xiàn)前，它已經(jīng)廣泛用干各類汽車上。鼓式制動器又分為內(nèi)張型鼓式制動器和外束型鼓式制動器兩種結(jié)構(gòu)型式。內(nèi)張型鼓式制動器的摩擦元件是一對帶有圓弧形摩擦蹄片的制動蹄，后者則安裝在制動底板上，而制動底板則緊固在前橋的前梁或后橋橋殼半袖套管的凸緣上，其旋轉(zhuǎn)的摩擦元件為制動鼓。車輪制動器的制動鼓均固定在輪鼓上。制動時，利用制動鼓的圓柱內(nèi)表面與制動蹄摩擦路片的外表面作為一對摩擦表面在制動鼓上產(chǎn)生摩擦力矩，故又稱為蹄式制動器。外束型鼓式制動器的固定摩擦元件是帶有摩擦片且剛度較小的制動帶，其旋轉(zhuǎn)摩擦元件為制動鼓，并利用制動鼓的外因柱表面與制動帶摩擦片的內(nèi)

20、圓弧面作為一對摩擦表面，產(chǎn)生摩擦力矩作用于制動鼓，故又稱為帶式制動器。在汽車制動系中，帶式制動器曾僅用作一些汽車的中央制動器，但現(xiàn)代汽車已很少采用。所以內(nèi)張型鼓式制動器通常簡稱為鼓式制動器，通常所說的鼓式制動器就是指這種內(nèi)張型鼓式結(jié)構(gòu)。鼓式制動器按蹄的類型分為：1、領(lǐng)從蹄式制動器如圖所示，若圖上方的旋向箭頭代表汽車前進時制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向(制動鼓正向旋轉(zhuǎn))，則蹄1為領(lǐng)蹄，蹄2為從蹄。汽車倒車時制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向變?yōu)榉聪蛐D(zhuǎn)，則相應(yīng)地使領(lǐng)蹄與從蹄也黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計就相互對調(diào)了。這種當制動鼓正、反方向旋轉(zhuǎn)時總具有一個領(lǐng)蹄和一個從蹄的內(nèi)張型鼓式制動器稱為領(lǐng)從蹄式制動器。領(lǐng)蹄所受的摩擦力使蹄壓

21、得更緊，即摩擦力矩具有“增勢”作用，故又稱為增勢蹄；而從蹄所受的摩擦力使蹄有離開制動鼓的趨勢，即摩擦力矩具有“減勢”作用，故又稱為減勢蹄。“增勢”作用使領(lǐng)蹄所受的法向反力增大，而“減勢”作用使從蹄所受的法向反力減小。領(lǐng)從蹄式制動器的效能及穩(wěn)定性均處于中等水平，但由于其在汽車前進與倒車時的制動性能不變，且結(jié)構(gòu)簡單，造價較低，也便于附裝駐車制動機構(gòu)，故這種結(jié)構(gòu)仍廣泛用于中、重型載貨汽車的前、后輪制動器及轎車的后輪制動器。2、雙領(lǐng)蹄式制動器若在汽車前進時兩制動蹄均為領(lǐng)蹄的制動器，則稱為雙領(lǐng)蹄式制動器。顯然，當汽車倒車時這種制動器的兩制動蹄又都變?yōu)閺奶愎仕挚煞Q為單向雙領(lǐng)蹄式制動器。如圖25(c)所示

22、，兩制動蹄各用一個單活塞制動輪缸推動，兩套制動蹄、制動輪缸等機件在制動底板上是以制動底板中心作對稱布置的，因此，兩蹄對制動鼓作用的合力恰好相互平衡，故屬于平衡式制動器。雙領(lǐng)蹄式制動器有高的正向制動效能，但倒車時則變?yōu)殡p從蹄式，使制動效能大降。這種結(jié)構(gòu)常用于中級轎車的前輪制動器，這是因為這類汽車前進制動時，前軸的動軸荷及 附著力大于后軸，而倒車時則相反。3、雙向雙領(lǐng)蹄式制動器當制動鼓正向和反向旋轉(zhuǎn)時，兩制動助均為領(lǐng)蹄的制動器則稱為雙向雙領(lǐng)蹄式制動器。它也屬于平衡式制動器。由于雙向雙領(lǐng)蹄式制動器在汽車前進及倒車時的制動性能不變，因此廣泛用于中、輕型載貨汽車和部分轎車的前、后車輪，但用作后輪制動器時

23、，則需另設(shè)中央制動器用于駐車制動。4、單向增力式制動器黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計單向增力式制動器如圖所示兩蹄下端以頂桿相連接，第二制動蹄支承在其上端制動底板上的支承銷上。由于制動時兩蹄的法向反力不能相互平衡，因此它居于一種非平衡式制動器。單向增力式制動器在汽車前進制動時的制動效能很高，且高于前述的各種制動器，但在倒車制動時，其制動效能卻是最低的。因此，它僅用于少數(shù)輕、中型貨車和轎車上作為前輪制動器。5、雙向增力式制動器將單向增力式制動器的單活塞式制動輪缸換用雙活塞式制動輪缸，其上端的支承銷也作為兩蹄共用的，則成為雙向增力式制動器。對雙向增力式制動器來說，不論汽車前進制動或倒退制動，該制動器均

24、為增力式制動器。雙向增力式制動器在大型高速轎車上用的較多，而且常常將其作為行車制動與駐車制動共用的制動器，但行車制動是由液壓經(jīng)制動輪缸產(chǎn)生制動蹄的張開力進行制動，而駐車制動則是用制動操縱手柄通過鋼索拉繩及杠桿等機械操縱系統(tǒng)進行操縱。雙向增力式制動器也廣泛用作汽車的中央制動器，因為駐車制動要求制動器正向、反向的制動效能都很高，而且駐車制動若不用于應(yīng)急制動時也不會產(chǎn)生高溫，故其熱衰退問題并不突出。但由于結(jié)構(gòu)問題使它在制動過程中散熱和排水性能差，容易導致制動效率下降。因此，在轎車領(lǐng)域上己經(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)濟型車中使用，主要用于制動負荷比較小的后輪和駐車制動。本

25、次設(shè)計最終采用的是領(lǐng)從蹄式制動器。2.1.2盤式制動器盤式制動器按摩擦副中定位原件的結(jié)構(gòu)不同可分為鉗盤式和全盤式兩大類。1、鉗盤式鉗盤式制動器按制動鉗的結(jié)構(gòu)型式又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，制動盤與車輪相聯(lián)并在制動鉗體開口槽中旋轉(zhuǎn)。具有下列優(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)黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計從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。浮動盤式制動器：這種制動器具有以下優(yōu)點：僅在盤的內(nèi)側(cè)有液壓缸，故軸向尺寸小，制動器能進一步靠近輪轂；沒有

26、跨越制動盤的油道或油管加之液壓缸冷卻條件好，所以制動液汽化的可能性??；成本低；浮動鉗的制動塊可兼用于駐車制動。2、全盤式在全盤式制動器中，摩擦副的旋轉(zhuǎn)元件及固定元件均為圓形盤，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。由于這種制動器散熱條件較差，其應(yīng)用遠沒有浮鉗盤式制動器廣泛。通過對盤式、鼓式制動器的分析比較可以得出盤式制動器與鼓式制動器比較有如下均一些突出優(yōu)點:（1）制動穩(wěn)定性好.它的效能因素與摩擦系數(shù)關(guān)系的K-p曲線變化平衡，所以對摩擦系數(shù)的要求可以放寬，因而對制動時摩擦面間為溫度、水的影響敏感度就低。所以在汽車高速行駛時均能保證制動的穩(wěn)定性和可靠性。（2）盤式制動器制動時

27、，汽車減速度與制動管路壓力是線性關(guān)系，而鼓式制動器卻是非線性關(guān)系。（3）輸出力矩平衡.而鼓式則平衡性差。（4）制動盤的通風冷卻較好，帶通風孔的制動盤的散熱效果尤佳，故熱穩(wěn)定性好，制動時所需踏板力也較小。（5）車速對踏板力的影響較小。綜合以上優(yōu)缺點最終確定本次設(shè)計采用前盤后鼓式。前盤選用浮動盤式制動器，后鼓采用領(lǐng)從蹄式制動器。2.2 制動驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式選擇根據(jù)制動力原的不同，制動驅(qū)動機構(gòu)可分為簡單制動、動力制動以及伺服制動三大類型。而力的傳遞方式又有機械式、液壓式、氣壓式和氣壓-液壓式的區(qū)別。1 、簡單制動系簡單制動系即人力制動系，是靠司機作用于制動塌板上或手柄上的力作為制動力原。而傳力方式

28、有、又有機械式和液壓式兩種。機械式的靠桿系或鋼絲繩傳力，其結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，工作可靠，但機械效率低，因此僅用于中、小型汽車的駐車制動裝置中。黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計液壓式的簡單制動系通常簡稱為液壓制動系，用于行車制動裝置。其優(yōu)點是作用滯后時間短(o1so3s)，工作壓力大(可達10 MPa12MPa)，缸徑尺寸小，可布置在制動器內(nèi)部作為制動蹄的張開機構(gòu)或制動塊的壓緊機構(gòu)，使之結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，質(zhì)量小、造價低。但其有限的力傳動比限制了它在汽車上的使用范圍。另外，液壓管路在過度受熱時會形成氣泡而影響傳輸，即產(chǎn)生所謂“汽阻”，使制動效能降低甚至失效；而當氣溫過低時(-25和更低時)，由于制動液的

29、粘度增大，使工作的可靠性降低，以及當有局部損壞時，使整個系統(tǒng)都不能繼續(xù)工作。液壓式簡單制動系曾廣泛用于轎車、輕型及以下的貨車和部分中型貨車上。但由于其操縱較沉重，不能適應(yīng)現(xiàn)代汽車提高操縱輕便性的要求，故當前僅多用于微型汽車上，在轎車和輕型汽車亡已極少采用。2 、動力制動系動力制動系是以發(fā)動機動力形成的氣壓或液壓勢能作為汽車制動的全部力源進行制動，而司機作用于制動踏板或手柄上的力僅用于對制動回路中控制元件的操縱。在簡單制動系中的踏板力與其行程間的反比例關(guān)系在動力制動系中便不復(fù)存在，因此，此處的踏板力較小且可有適當?shù)奶ぐ逍谐獭恿χ苿酉涤袣鈮褐苿酉?、氣頂液式制動系和全液壓動力制動?種。1）、氣壓

30、制動系氣壓制動系是動力制動系最常見的型式，由于可獲得較大的制動驅(qū)動力，且主車與被拖的掛車以及汽車列車之間制動驅(qū)動系統(tǒng)的連接裝置結(jié)構(gòu)簡單、連接和斷開均很方便，因此被廣泛用于總質(zhì)量為8t以上尤其是15t以上的載貨汽車、越野汽車和客車上。但氣壓制動系必須采用空氣壓縮機、儲氣筒、制動閥等裝置，使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重、輪廓尺寸大、造價高；管路中氣壓的產(chǎn)生和撤除均較慢，作用滯后時間較長(o3so9s)，因此，當制動閥到制動氣室和儲氣筒的距離較遠時，有必要加設(shè)氣動的第二級控制元件繼動閥(即加速閥)以及快放閥；管路工作壓力較低(一般為o5MPao7MPa)，因而制動氣室的直徑大，只能置于制動器之外，再通過桿件及凸

31、輪或楔塊驅(qū)動制動蹄，使非簧載質(zhì)量增大；另外，制動氣室排氣時也有較大噪聲。2）、氣頂液式制動系氣頂液式制動系是動力制動系的另一種型式，即利用氣壓系統(tǒng)作為普通的液壓制動系統(tǒng)主缸的驅(qū)動力源的一種制動驅(qū)動機構(gòu)。它兼有液壓制動和氣壓制動的主要優(yōu)點。由于其氣壓系統(tǒng)的管路短，故作用滯后時間也較短。顯然，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大、造價高，故主要用于重型汽車上，一部分總質(zhì)量為9t11t的中型汽車上也有所采用。黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計3）、全液壓動力制動系全液壓動力制動系除具有一般液壓制動系統(tǒng)的優(yōu)點外，還具有操縱輕便、制動反應(yīng)快、制動能力強、受氣阻影響較小、易于采用制動力調(diào)節(jié)裝置和防滑移裝置，及可與動力轉(zhuǎn)向、液壓懸

32、架、舉升機構(gòu)及其他輔助設(shè)備共用液壓泵和儲油罐等優(yōu)點。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密件多，對系統(tǒng)的密封性要求也較高，故并未得到廣泛應(yīng)用，目前僅用于某些高級轎車、大型客車以及極少數(shù)的重型礦用自卸汽車上。 3 、伺服制動系伺服制動系是在人力液壓制動系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套出其他能源提供的助力裝置。使人力與動力可兼用，即兼用人力和發(fā)動機動力作為制功能源的制動系。在正常情況下，其輸出工作壓力主要出動力伺服系統(tǒng)產(chǎn)生，而在動力伺服系統(tǒng)失效時，仍可全由人力驅(qū)動液壓系統(tǒng)產(chǎn)生一定程度的制動力。因此，在中級以上的轎車及輕、中型客、貨汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。按伺服系統(tǒng)能源的不同，又有真空伺服制動系、氣壓伺服制動系和液壓伺服制動系之分。

33、其伺服能源分別為真空能(負氣壓能)、氣壓能和液壓能。2.3 液壓分路系統(tǒng)的形式的選擇為了提高制動驅(qū)動機構(gòu)的工作可靠性，保證行車安全，制動驅(qū)動機構(gòu)至少應(yīng)有兩套獨立的系統(tǒng)，即應(yīng)是雙回路系統(tǒng)，也就是說應(yīng)將汽車的全部行車制動器的液壓或氣壓管路分成兩個或更多個相互獨立的回路，以便當一個回路發(fā)生故障失效時，其他完好的回路仍能可靠地工作。1 、 II型回路前、后輪制動管路各成獨立的回路系統(tǒng)，即一軸對一軸的分路型式，簡稱II型。其特點是管路布置最為簡單，可與傳統(tǒng)的單輪缸(或單制動氣室)鼓式制動器 12黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計相配合，成本較低。這種分路布置方案在各類汽車上均有采用，但在貨車上用得最廣泛。這一

34、分路方案總后輪制動管路失效，則一旦前輪制動抱死就會失去轉(zhuǎn)彎制動能力。對于前輪驅(qū)動的轎車，當前輪管路失效而僅由后輪制動時，制動效能將明顯降低并小于正常情況下的一半，另外，由于后橋負荷小于前軸，則過大的踏板力會使后輪抱死而導致汽車甩尾。2、 X型回路后輪制功管路呈對角連接的兩個獨立的回路系統(tǒng)，即前軸的一側(cè)車輪制動器與后橋的對側(cè)車輪制動器同屬于一個回路，稱交叉型，簡稱X型。其特點是結(jié)構(gòu)也很簡單，一回路失效時仍能保持50的制動效能，并且制動力的分配系數(shù)和同步附著系數(shù)沒有變化，保證了制動時與整車負荷的適應(yīng)性。此時前、后各有一側(cè)車輪有制動作用，使制動力不對稱，導致前輪將朝制動起作用車輪的一側(cè)繞主銷轉(zhuǎn)動，使

35、汽車失去方向穩(wěn)定性。因此，采用這種分路力案的汽車，其主銷偏移距應(yīng)取負值(至20 mm)，這樣，不平衡的制動力使車輪反向轉(zhuǎn)動，改善了汽車的方向穩(wěn)定性。3 、其他類型回路左、右前輪制動器的半數(shù)輪缸與全部后輪制動器輪缸構(gòu)成一個獨立的回路，而兩前輪制動器的另半數(shù)輪缸構(gòu)成另一回路，可看成是一軸半對半個軸的分路型式，簡稱KI型。兩個獨立的問路分別為兩側(cè)前輪制動器的半數(shù)輪缸和一個后輪制動器所組成，即半個軸與一輪對另半個軸與另一輪的瑚式，簡稱LL型。兩個獨立的回路均由每個前、后制動器的半數(shù)缸所組成，即前、后半個軸對前、后半個軸的分路型式，簡稱HH型。這種型式的雙回路系統(tǒng)的制功效能最好。HI、LL、HH型的織構(gòu)

36、均較復(fù)雜。LL型與HH型在任一回路失效時，前、后制動力的比值均與正常情況下相同，且剩余的總制動力可達到正常值的50左占。HL型單用回路，即一軸半時剩余制動力較大，但此時與LL型一樣，在緊急制動時后輪極易先抱死。綜合以上各個管路的優(yōu)缺點最終選擇X型管路。2.4液壓制動主缸的設(shè)計方案為了提高汽車的行駛安全性，根據(jù)交通法規(guī)的要求，一些轎車的行車制動裝置均采用了雙回路制動系統(tǒng)。雙回路制動系統(tǒng)的制動主缸為串列雙腔制動主缸，單腔制動主缸已被淘汰。黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計轎車制動主缸采用串列雙腔制動主缸。如圖23所示，該主缸相當于兩個單腔制動主缸串聯(lián)在一起而構(gòu)成。儲蓄罐中的油經(jīng)每一腔的進油螺栓和各自旁通

37、孔、補償孔流入主缸的前、后腔。在主缸前、后工作腔內(nèi)產(chǎn)生的油壓，分別經(jīng)各自得出油閥和各自的管路傳到前、后制動器的輪缸。主缸不制動時，前、后兩工作腔內(nèi)的活塞頭部與皮碗正好位于前、后腔內(nèi)各自得旁通孔和補償孔之間。當踩下制動踏板時，踏板傳動機構(gòu)通過制動推桿推動后腔活塞前移，到皮碗掩蓋住旁通孔后，此腔油壓升高。在液壓和后腔彈簧力的作用下，推動前腔活塞前移，前腔壓力也隨之升高。當繼續(xù)踩下制動踏板時，前、后腔的液壓繼續(xù)提高，使前、后制動器制動。圖23 制動主缸工作原理圖黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計撤出踏板力后，制動踏板機構(gòu)、主缸前、后腔活塞和輪缸活塞在各自的回位彈簧作用下回位，管路中的制動液在壓力作用下推開

38、回油閥流回主缸，于是解除制動。若與前腔連接的制動管路損壞漏油時，則踩下制動踏板時，只有后腔中能建立液壓，前腔中無壓力。此時在液壓差作用下，前腔活塞迅速前移到活塞前端頂?shù)街鞲赘左w上。此后，后缸工作腔中的液壓方能升高到制動所需的值。若與后腔連接的制動管路損壞漏油時，則踩下制動踏板時，起先只有后缸活塞前移，而不能推動前缸活塞，因后缸工作腔中不能建立液壓。但在后腔活塞直接頂觸前缸活塞時，前缸活塞前移，使前缸工作腔建立必要的液壓而制動。由此可見，采用這種主缸的雙回路液壓制動系，當制動系統(tǒng)中任一回路失效時，串聯(lián)雙腔制動主缸的另一腔仍能工作，只是所需踏板行程加大，導致汽車制動距離增長，制動力減小。大大提高了

39、工作的可靠性。2.5 本章小結(jié)本章介紹了制動器、制動回路等的類型。并確定了本次制動系設(shè)計的基本結(jié)構(gòu)。黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計第三章 制動系統(tǒng)設(shè)計計算3.1 制動系統(tǒng)主要參數(shù)數(shù)值3.1.1 相關(guān)主要技術(shù)參數(shù)整車質(zhì)量：空載：930kg，滿載：1470kg 質(zhì)心位置：a=1.2m b=1.27m質(zhì)心高度：空載：hg=0.58m，滿載：hg=0.55m 軸距：L=2.471m最高車速：190km/h輪胎：185/60R14 85H同步附著系數(shù)：0=0.63.1.2 同步附著系數(shù)的分析(1)當0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；(2)當0時：制動時總是后輪先抱死，這時容易

40、發(fā)生后軸側(cè)滑而使汽車失去方向穩(wěn)定性；(3)當0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。分析表明，汽車在同步附著系數(shù)為的路面上制動(前、后車輪同時抱死)時，其制動減速度為dudt=qg=0g，即q=0，q為制動強度。而在其他附著系數(shù)的路面上制動時，達到前輪或后輪即將抱死的制動強度q這表明只有在0的路面上，地面的附著條件才可以得到充分利用。黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計根據(jù)相關(guān)資料查出轎車00.6，故取0=0.63.2制動器有關(guān)計算3.2.1確定前后軸制動力矩分配系數(shù) L2-0hgL根據(jù)公式：= （3-1） 得：=1.271+0.60.552.471=0.6483.2.2

41、制動器制動力矩的確定由輪胎與路面附著系數(shù)所決定的前后軸最大附著力矩：M2max=GL(L1-qhg)re （3-2）式中：該車所能遇到的最大附著系數(shù)；q制動強度；re車輪有效半徑；M2max后軸最大制動力矩；G汽車滿載質(zhì)量；L汽車軸距；其中q=aa+(-0)hg=1.20.71.2+(0.7-0.6)0.55=0.669 （3-3）故后軸M2max=14709.82.471(1.2-0.6690.55)0.70.281=954.17Nm 后輪的制動力矩為954.17/2=477.095Nmm前軸M1max= Tf1max=1-Tf2max=0.648/(1-0.648)954.17=1717.

42、5Nm前輪的制動力矩為1717.5/2=858.75Nmm黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計3.3 后輪制動器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù)的選取1、鼓式制動器尺寸參數(shù)（1）制動鼓直徑D輪胎規(guī)格為185/60R14 85H 輪輞為14in查表得制動鼓內(nèi)徑D內(nèi)=240mmDr=1425.4=356mm根據(jù)轎車D/Dr在0.640.74之間選取取D/Dr=0.7D=249mm，（2）、制動蹄摩擦襯片的包角和寬度b制動蹄摩擦襯片的包角在=90120范圍內(nèi)選取。 根據(jù)單個制動器總的襯片米廠面積A取100200cm2b/D在0.160.26之間選取 取0.24b=0.24249=60mmA=Rb=124.5600.56

43、=13031mm2（3）、摩擦襯片初始角0的選取根據(jù)0=90-(/2)=90-（100/2）=40（4）、張開力P作用線至制動器中心的距離e根據(jù)e=0.8R得：e=0.8124.5=99.6mm制動蹄支撐銷中心的坐標位置a與c根據(jù)a=0.8R得：a=0.8124.5=99.6mm（5）、摩擦片摩擦系數(shù)選擇摩擦片時，不僅希望其摩擦系數(shù)要高些，而且還要求其熱穩(wěn)定行好， 18黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計受溫度和壓力的影響小。不宜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。在假設(shè)的理想條件下計算制動器的制動力矩，取f=0.3可使計算結(jié)果接近實

44、際值。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。 所以選擇摩擦系數(shù)f=0.32、前輪盤式制動器主要參數(shù)確定（1）、制動盤直徑D制動盤的直徑D希望盡量大些，這時制動盤的有效半徑得以增大，但制動盤受輪輞直徑的限制。通常為輪輞直徑的70%79%。取72%D=25.41472%=256mm（2）、制動盤厚度選擇制動盤厚度直接影響制動盤質(zhì)量和工作時的溫升。為使質(zhì)量不致太大，制動盤厚度應(yīng)取小些；為了降低制動時的溫升，制動盤厚度不宜過小。通常，實心制動盤厚度可取為10 mm20 mm；只有通風孔道的制動盤的兩丁作面之間的尺寸，即制動盤的厚度取為20 mm50 mm，但多采用20 mm30

45、 mm。參考同級別車型，取實心盤，厚度13mm（3）、摩擦襯塊內(nèi)半徑R1與外半徑R2摩擦襯塊的外半徑R2與內(nèi)半徑R1的比值不大于1.5。若此比值偏大，工作時摩擦襯塊外緣與內(nèi)緣的圓周速度相差較大，則其磨損就會不均勻，接觸面積將減小，最終會導致制動力矩變化大。參考同類車型取R1=88mm，R2=120mm。（4）、摩擦襯塊工作面積A推薦根據(jù)制動摩擦襯塊單位面積占有的汽車質(zhì)量在1.6kg/cm23.5 kg/cm2內(nèi)選取。A=147040%0.50.51.6=92cm23.4 制動蹄摩擦面的壓力分布規(guī)律及徑向變形規(guī)律由前面的分析可知，制動器摩擦材料的摩擦系數(shù)及所產(chǎn)生的摩擦力對制動蹄因數(shù)BF有很大影響

46、。掌握制動蹄摩擦面上的壓力分布規(guī)律，有助于正確分析制動器因數(shù)。但用分析方法精確計算沿蹄片長度方向上的壓力分布規(guī)律比較困難， 19黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計因為除了摩擦襯片有彈性變形外，制動蹄、制動鼓以及支承也會有彈性變形，但與摩擦襯片的變形量相比，則相對很小。故在通常的近似計算中只考慮襯片徑向變形的影響，其他零件變形的影響較小，可忽略不計。即通常作以下一些假定。（1） 制動鼓、制動蹄為絕對剛性體；（2） 在外力作用下，變形僅發(fā)生在摩擦襯片上； （3） 壓力與變形符合虎克定律?？筛鶕?jù)圖3-1來分析計算具有一個自由度的增勢蹄摩擦襯片的徑向變形規(guī)律和壓力分布規(guī)律。此時摩擦襯片在張開力和摩擦力的作用

47、下，繞支承銷中心A1轉(zhuǎn)動d角。摩擦襯片表面任意點B1沿制動蹄轉(zhuǎn)動的切線方向餓變形即為線段B1B1，其徑向變形分量是線段B1B1在半徑OB1延長線上的投影，即線段B1C1。由于d角很小，可以認為A1B1B1=90o則所求的摩擦襯片的徑向變形為1=B1C1=B1B1sin =A1B1sind（3.1）圖3.1摩擦襯片的徑向變形規(guī)律和壓力分布考慮到OA1OB1=R，則由等腰三角形A1OB1可知A1B1/sin=R/sin（3.2）代入上式，得摩擦襯片的徑向變形和壓力分別為1=Rsind （3.3）q1=q1maxsin通過上式可看出摩擦片的徑向變形和壓力都是關(guān)于張開角的正弦函數(shù)。黑龍江工程學院本科生

48、畢業(yè)設(shè)計3.5 制動蹄片上的制動力矩在計算鼓式制動器時，必須建立制動蹄對制動鼓的壓緊力與所產(chǎn)生的制動力矩之間的關(guān)系。增勢蹄產(chǎn)生的制動力矩TTf1可表達如下：TTf1=fN1L1 （3.4）式中：f摩擦系數(shù)（前面以選擇0.3）； N1單元法向力的合力；1摩擦力fN1的作用半徑。如圖3-2求得力N1與張開力P1的關(guān)系式，寫出制動蹄上力的平衡力方程式：P1cos0+S1x-N1(cos1+fsin1)P1a-S1xc+f1N1=0（3.5）圖3.2制動蹄對制動鼓的壓緊力關(guān)系式中：S1x支承反力在x1軸上的投影；1x1軸與力N1的作用線之間的夾角。 對式（3.5）求解，得N1=hP1/c(cos1+f

49、sin1)-f1 （3.6）黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計將式（3.6）代入（3.4），得增勢蹄的制動力矩TTf1為TTf1=P1fh1/c(cos1+fsin1)-f1 =P1B1 （3.7）所以增勢蹄的力矩是關(guān)于P1的直線函數(shù)。對于減勢蹄同上。3.6 制動器制動因數(shù)計算1、前輪盤式制動器制動因數(shù)計算根據(jù)公式BF=2f f取0.5得BF=0.52=12、后輪鼓式制動器制動因數(shù)計算（1）領(lǐng)蹄制動蹄因數(shù)： hf （3-5） = cb 1-fb根據(jù)公式BFT1h/b=2;c/b=0.8得BFT1=2 1-0.30.80.3=0.79（2）、從蹄制動蹄因數(shù)：黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計根據(jù)公式BFT2

50、 hf （3-6） = cb 1+fb得BFT2=2 =0.48 1+0.30.80.33.7制動器只要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計1、制動盤制動盤一般用珠光體灰鑄鐵制成。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，而且承受著熱負荷。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槽的雙層盤這樣可大大地增加散熱面積，降低溫升約20一30，但盤的整體厚度較厚。而一般不帶通風槽的轎車制動盤，其厚度約在l0mm13mm之間。制動盤工作面的加工精度應(yīng)達到下述要求：平面度公差為0.012mm，表面粗糙度為0.7-1.3m，兩摩擦表面的平行度公差不應(yīng)大于0.05mm，制動盤的端面圓跳動公差不應(yīng)大于0

51、.03mm，本次設(shè)計采用的材料為HT250。2、制動鉗制動鉗由可鍛鑄鐵KTH370-12或球墨鑄鐵QT400-18制造，也有用輕合金制造的，例如用鋁合金呀鑄?？勺龀烧w的，也可做成兩半由螺栓連接，其外緣留有開口，以便不必拆下制動遷便可檢查或更換制動塊。制動鉗體應(yīng)有高的強度和剛度。一般多在鉗體中加工出制動油缸，鉗盤式制動器油缸直徑比鼓式制動器的輪缸大的多。為了減少傳給制動液的熱量，多將杯形活塞的開口端頂靠制動塊的背板?；钊骤T鋁合金制造或由剛制造。為了提高其耐磨損性能，活塞的工作面進行鍍鉻處理。制動鉗在汽車上的安裝位置可在車軸的前方或后方。制動鉗位于車軸前可避免胎甩出來的泥、水進入制動鉗，位于車

52、軸后則可減小制動時輪轂軸承的合成載荷。3、制動塊制動塊由背板和摩擦襯塊構(gòu)成，兩者直接牢固地壓嵌或鉚接或粘接在一起。材料多為扇形，也有矩形、正方形或長圓形的。活塞應(yīng)能壓住盡量多的制動塊面積，以免襯塊發(fā)生卷角而引起尖叫聲。制動塊背板由鋼板制成，為了避免制動時產(chǎn)生的熱量傳給制動鉗而引起制動液氣化和減小制動噪聲，可在摩擦襯塊與背板 23黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計之間或在背板后粘一層隔熱振墊。由于單位壓力和工作溫度高等原因，摩擦襯塊的磨損較快，因此其厚度較大。據(jù)統(tǒng)計，轎車和輕型車的厚度在7.5mm 16mm之間。4、摩擦材料制動摩擦材料應(yīng)只有角而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，抗熱衰退性能要好，不應(yīng)在溫升到某一數(shù)值后

53、摩擦系數(shù)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、低的熱傳導率(要求摩擦襯塊么300的加熱板上：作用30min后，背板的溫度不越過190)和低的熱膨脹率，高的抗壓、抗打、抗剪切、抗彎購性能和耐沖擊性能；制動時應(yīng)不產(chǎn)生噪聲、不產(chǎn)生不良氣味，應(yīng)盡量采用污染小印對人體人害的庫擦材料。當前，在制動器巾廣泛采用著模壓材料，它是以石棉纖維為主并均樹脂粘站劑、調(diào)整摩擦性能的填充刑(出無機粉粒及橡膠、聚合樹脂等配成)勺噪聲消除別(主要成分為石墨)等混合后，在高溫廠模壓成型的。模壓材料的撓性較差故應(yīng)佐按襯片或襯塊規(guī)格模壓。其優(yōu)點是可以選用各種不同的聚合樹脂配料，使襯片或襯塊具有不同

54、的摩擦性能及其他性能。本次設(shè)計采用的是模壓材料。4、制動鼓制動鼓應(yīng)當有足夠的強度，剛度和熱容量，與摩擦襯片材料相配合，制動鼓應(yīng)具有非常好的剛性和大的熱容量，制動時溫升不應(yīng)超過極限值。制動鼓材料應(yīng)與摩擦襯片相匹配，以保證具有高的摩擦系數(shù)并使工作表面磨損均勻。同時又應(yīng)當有較高的摩擦因數(shù)。保證足夠的制動效能。（a）鑄造制動鼓；(b),(c)組合式制動鼓1- 沖壓成型幅板；2- 鑄造鼓筒；3- 灰鑄鐵內(nèi)鼓筒；4- 鑄鋁合金制動鼓圖 3.3制動鼓中型，重型載貨汽車和中型，大型客車多采用灰鑄鐵HT200或合金鑄鐵制造 24黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計的制動鼓(見圖3-3（a）)；輕型貨車和一些轎車則采用由

55、鋼板沖壓成型的的輻板與鑄鐵鼓筒部分鑄成一體的組合式制動鼓（見圖3-3（b）；帶有灰鑄鐵內(nèi)鼓筒的鑄鋁合金制動鼓（見圖3-3（c）在轎車上得到了日益廣泛的應(yīng)用。鑄鐵內(nèi)鼓筒與鋁合金制動鼓也是鑄到一起的，這種內(nèi)鑲一層珠光體組織的灰鑄鐵作為工作表現(xiàn)，其耐磨性和散熱性都很好，而且減小了質(zhì)量。制動鼓相對于輪轂的中如圖3-3所示，是以直徑為dc的圓柱表面的配合來定位，并在兩者裝配緊固后精加工制動鼓內(nèi)工作表面，以保證兩者的軸線重合。兩者裝配后還需進行動平衡。其許用不平衡度對轎車為1520Ncm；對貨車為3040Ncm。微型轎車要求其制動鼓工作表面的圓度和同軸度公差 0.03mm。 制動鼓鼓壁厚的選取主要是從其剛

56、度和強度方面考慮。壁厚取大些也有利于增大其熱容量，但實驗表明，壁厚由11mm增至20mm時，摩擦表面的平均最高溫度變化并不大。一般鑄造制動鼓的壁厚：轎車為7mm12mm；中，重型載貨汽車為13mm18mm。制動鼓在閉合一側(cè)外緣可開小孔，用于檢查制動器間隙。本次設(shè)計采用的材料是HT20-40。5、制動蹄轎車和微型，輕型載貨汽車的制動蹄廣泛采用T形型鋼碾壓或鋼板沖壓焊接制成；大噸位載貨汽車的制動蹄則多用鑄鐵，鑄鋼或鑄鋁合金制成。制動蹄的結(jié)構(gòu)尺寸和斷面形狀應(yīng)保證其剛度好，但小型車用鋼板制的制動蹄腹板上有時開有一，兩條徑向槽，使蹄的彎曲剛度小些，以便使制動蹄摩擦襯片與制動鼓之間的解除壓力均勻，因而使襯片的磨損較為均勻，并可減少制動時的尖叫聲。重型汽車制動蹄的斷面有工字形，山字形幾種。本設(shè)計中制動蹄采用T形型鋼輾壓焊接制成。制動蹄腹板和翼緣的厚度，轎車的約為3mm5mm；貨車的約為5mm8mm。摩擦襯片的厚度，轎車多為45mm5mm；貨車多為8mm以上。襯片可鉚接或粘貼在制動蹄上，粘貼的允許其磨損厚度較大，使用壽命增長，但不易更換襯片；鉚接的噪聲較小。本次制動蹄采用的材料為HT200。7、制動底板制動底板是除制動鼓外制動器各零件的安裝基體，應(yīng)保證各安裝零件相互間