2022年某轿车盘式制动器设计与分析 .docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 某轿车盘式制动器设计与分析 摘要 汽车主动安全系统是汽车制动系统地一个重要部分,制动传动性能直接影响 其安全地汽车 . 盘式制动器作为鼓式制动器地替代良好地热稳固性、外向和其他好处 ,但制动盘本身也有一些问题与鼓式制动器不同,盘式制动器 , 虽然有肯定程度地改善 , 但仍没有完全解决 , 如热、刹车噪声衰减 . 本文开头澄清和进展状况 , 然后制动盘地设 计背景、性质和特点 . 学问和方法 , 通过构造原理和设计汽车盘式制动器和盘式制动 运算深化讨论 . 他描述了不同类型地盘式制动器、盘式制动性能分析、性能和摩擦冲 突性. 名师归纳总结 关键词

2、 ：盘式制动器设计性能分析第 1 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - Disc brake and analysis of a carAbstract Automobile brake system security system is the most important measures of braking system Enforcer speech affected directly. Vehivle As security instead of the drum brake and disc brake with gentle

3、 fine thermal stability of feedback and so on. But it also has some disadvantages, they wont be completely solved, such as thermal disappear and brake noise, this paper shows the development initial period in view of the disc brake, design, quality and mission in the background. Through in-depth res

4、earch and design of disc brake practice mainly for structure design and selection for brake calculation cars better learn and master the structure of the disc brake principle and related knowledge and the methods. Performance and brake disc Introduce form. Based on the analysis of disc brake and beh

5、avior. Reuben liningKey words:Disk performance analysis, design,名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 目 录摘要 . 1 Abstract . 2 1 绪论 . 4 1.1 制动系地功能 . 4 1.2 车轮制动器 . 5 1.2.1 车轮制动器地分类 . 5 2 制动器方案地挑选 . 8 2.1 方案挑选地依据 . 8 2.2 方案地选定 . 9 2.2.1 制动器挑选 . 9 2.2.2 盘式制动器地分类 . 102.3 行车制动器地标准和法规 . 1

6、13 制动器地设计运算 . 11 3.1 设计参数 . 11 3.2 盘式制动器地主要元件 . 12 3.2.1 制动盘 . 12 3.2.2 制动钳 . 12 3.2.3 制动块 . 13 3.2.4 摩擦材料 . 13 3.2.5 制动器间隙 . 13 4 制动器地分析 . 13 4.1 制动效能 . 13 4.1.1 同步附着系数地选取 . 14 4.1.2 确定前后轴制动力矩安排系数 . 15 4.1.3 制动器效能因数 . 16 4.2 制动效能地恒定性 . 16 4.2.1 制动器制动力矩地运算 . 16 4.3 制动时地方向稳固性 . 174.3.1 应急制动和驻车制动所需地制动

7、力矩 . 174.3.2 制动时汽车地方向稳固性地要求 . 17 4.3.3 制动减速度地要求 . 18 4.3.4 制动距离地要求 . 18 4.3.5 对汽车性能地要求 . 184.3.6 行车制动至少有两套独立地驱动器地管路 . 194.3.7 防止水和污泥进入制动器工作表面 . 19 4.3.8 制动系统性能要求 . 19 5 校核 . 20 5.1 比能量耗散率 . 20 5.2 比滑磨功 . 215.3 制动器地热容量和温升地核算 . 21名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5.4 制动器地调试 . 22

8、5.4.1 制动盘地技术要求 . 226 制动器主要零件地结构设计 . 22 6.1 制动钳 . 226.2 制动块 . 236.4 制动衬快 . 236.5 盘式制动器工作间隙地调整 . 24 致 谢 . 24参考文献 . 271 绪论1.1 制动系地功能名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 汽车制动系统是指为了保证汽车能够在道路上安全行驶,从而提高汽车地平均速度地系统,而在汽车上安装制动装置特地地制动机构汽车上用以使外界主要是路面 在汽车某些部分主要是车轮 施加肯定地力,通过一系列地制动手段确保在肯定程度上达到了汽

9、车地制动性统称为特地装置地制动系统 .汽车地制动系统包括两大独立装置,汽车地制动装置和手动停车制动装置就是这两大系统 .驾驶员通过脚操纵地行车制动装置称为脚制动装置 .驾驶员通过手操纵地停车制动装置称为手制动装置 .驻车制动器被安全地停放在水平地面上并且没有时间限制地使汽车在斜坡上,它可以帮忙驾驶者在道路坡度上更好启动 或气动驱动器故障 .使用驻车制动器装置一般是一个机械驱动机构,以防止使用液压以上功能是汽车制动系统应具备地 .这些功能是通过设置在汽车上地一套特地地装置来实现地.制动掌握机构和执行机构是他们地两部分组成地.通过由供能装置、操纵机构、传动机构、制动器、调剂制动力装置、制动防抱装置

10、、报警装置和压力爱护装置等组成 .1.2 车轮制动器1.2.1 车轮制动器地分类制动来驱动车辆停止运动或运动往往迫使机构产生地制动系统.车轮地制动器是行车制动地重要组成部分 .目前,各种车辆用车轮制动器可分为滚筒和盘地两个主要类别.在旋转元件前者摩擦制动鼓,其工作表面是圆柱形地；旋转,这是在拼接件地前侧圆柱形制动盘.您地旋转部件固定地安装在车轮或车轴上地车轮地制动转矩地两侧作用在制动上直接每个1.2.2 优点：盘式制动器（1）较高地牢靠性,制动器多组并联进行工作；（2）可调性较好地制动力矩；（3）制动时具有较高地灵敏度；（4）体积小、质量轻；（5）爱护安装更便利；名师归纳总结 （6）具有较强地

11、通用性,更加便于快速实现自动化. 第 5 页,共 26 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 图 1-1 鼓式制动器示意图图 1-2 盘式制动器示意图1.3 国内外进呈现状盘式制动器和鼓式 形式. 而盘式制动器相对于鼓式制动器来说更被广泛使用制动器是汽车制动器地不同地 . 为了提高轿车地制动效能而增加了制动增力系统,使用成本相对提高,因此一些廉价低端车仍在使用前盘后 鼓式地模式 . 汽车进行制动时实际上是一个热能转换,它将汽车行驶过程中产生地动 能变换为热能 . 高速行驶地汽车假如常常使用制动系统地制动器地话,将会因摩擦产 生大量地热能,使制动器温度快速

12、上升,假如不较快地为制动器散热降温,它地效 率将大打折扣,进而影响制动器地制动性能,显现制动热衰退 . 在国外地早期强调摩 擦特性地讨论中,试图增加作为使用寿命地用户和制动性能要求地盘式制动器,在 基础理论和应用讨论也是加深,作为摩擦机构地分析,制动噪声地讨论,本理论来 改善和优化盘式制动器地结构供应了基础,应侧重于讨论和开发,除了现代汽车四 轮驱动,提高了制动器地制动作用,防止灰尘和腐蚀,减轻重量,简化结构为了降 低成本,电子报警与智能系统,进展地有用性与轿车使用寿命 .摩擦机理地讨论：摩擦地本质是机械运动转化成分子运动和机械能转换成相对应热能地过程中实质是热量和机械名师归纳总结 - - -

13、 - - - -第 6 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 能地守恒定律 .对象地实际表面,例如粗糙表面,两个粗糙表面在彼此以摩擦状态千接触考虑接触地实际区域地接触面地一小部分.该法是从表面凹凸地磨损地接触表面部加载.产生摩擦时地两个固定地相对运动,只在接触点直接通过摩擦加热.马保吉其他讨论说明,摩擦地机构直接确定了摩擦热地产生气理 .在制动过程中地摩擦制动盘制动垫握开头进入制动系统管路压力,从而使该板界面之间地摩擦产生 .假如忽视材料易被磨损,它可以作为一个制动器制动能量被吸取全部被转化成热量 .到当分析副场制动,能够提出摩擦热通量边界条件界面,一个合理地假设地

14、表面温度地目标本讨论地摩擦机构.制动过程中,主要由两部分组成,产生摩擦热：断裂和热粘结和接触面地塑性变形是产生摩擦表面凹凸接触界面四周地物质地 一部分,另一种是摩擦材料地降解在肯定温度下地热所产生地热量 . 摩擦地第一部 分,界面粘合性和摩擦断裂,塑性变形和界面地势成影响到界面第三体接触面大地 塑性变形 . 讨论说明,在地下材料地消耗比能量地接触表面消耗时,大部分地摩擦热地能量大得多,并且大多数被转换成热能 发生分解,降解产物包括固体,液体和气体. 在温度树脂基复合摩擦材料地化学反应下 . 在大气中,热分解过程是放热过程,因此成为发热摩擦制动器地一部分 . 因此,该摩擦制动摩擦热产生地主要边界

15、层而不是 在接触表面上,所述温度场分析应当是摩擦热作为热源地量,而不是作为具有肯定厚度从在接触表面上地接触,而某些传热阻力接触界面地存在是热地界面地表面热输入表面地摩擦材料基质地热性能特性 .1.4 如何获得更好地汽车制动系统：（1）汽车通过制动系统使汽车速度能够下降到肯定数值或者迫使汽车停车；（2）汽车能够在正常行驶时保持平稳地速度；（3）汽车能够停驻原地；制动系应满意地要求 : （4）能够达到国家规定地或国际上规定地标准；（5）良好地行车制动效能；（6）工作牢靠；（7）汽车地热稳固性较好地制动效能；（8）汽车地水稳固性较好地制动效能；（9）汽车制动时能够保持良好地操控性；（10）脚制动和手

16、制动位置置和制动性应满意人机工程学；（11）制动时地滞后时间要短；（12）汽车制动时噪声和振动应当防止；名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - （13）在汽车进行制动时不会与悬架、转向装置等运动干涉,也不会产生自行制动 地成效；（14）能够全天侯 24 小时进行制动使用；（15）汽车制动器地使用材料在掌握成本地基础上应当尽量使用环保材料,削减有 害物质在大气中地排放,同时更有效地提升制动成效 .1.5 课题任务通过调查得知现代制动器地原理、设计流程、机械制造进展地趋势,与现代制动技术地进展地现状来说,通过仿照其他车型及参

17、数确定制动刹车形式地结构和组成 .主要包括：汽车前后制动器地制动形式,前后制动器地制动力安排情形,同步附着系数,其中连接系数制动设计和制动运算参数和驱动机构地运算地影响,依据最终确定地运算和设计汽车盘式制动器设计地结果 .2 制动器方案地挑选2.1 方案挑选地依据选定制动系统方案,制动系统架构参考于已有汽车,最重要地结构参数和制动性能地刹车已名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 经初步选定 .并且必需满意制动系统地制动器上,提出讨论地要求必需考虑到讨论课题对制动器地影响,制动系统地性能能够满意,仍应考虑到客户及市场是否

18、需求、生产进展水平是否被限制以及成本地因素是否考虑到 .2.2 方案地选定2.2.1 制动器挑选汽车地制动器是用来减慢地机构或停止机器运转地装置. 有时也用于调剂或者限制移动机构或机器速度 . 它是保证机构或机器正常安全工作地重要部件 . 制动器类型地选择应考虑以下几点：（1）起重机机械进行水平运行时,来能够精确泊车是通过掌握动转矩地大小来实现地,多采纳常开式制动器 . （2）制动器需要常常使用,有高度安全性要求地机构,必需使用双重制动器进行制动. （3）对于制动器安装场全部要求地,假如安装制动器地场地具有较大空间时,您可以挑选复杂地制动器,但安装空间有限,一般使用内带式外蹄式或盘式制动器 .

19、（4）对于运行机构地制动器来说,应当在电动机地轴端进行安装 . 缘由是车体质量大车身惯性大,高速轴在制动时能够起到一部分缓冲作用,使制动时地冲击得到减缓.盘式制动器和鼓式制动器中,具有如下优点地比较：（1热稳固性较好 .制动盘地摩擦增力作用较小,拥有较小地摩擦衬块,制动面积仅占制动盘面积地 7 13,较好地散热性 . （2水稳固性较好 .进行制动时简洁将水挤出,由于制动衬块对制动盘地单位压力较高,同时通过离心力也可将水快速甩干,摩擦衬块对制动盘也起到了擦拭作用,进水后能够快速地复原正常使用；相比于鼓式制动器来说需要多次制动复原正常使用 . （ 3 制动稳固性好 .制动扭矩和制动缸活塞和推力地线

20、性关系,加上对自己地增力作用没有影响,因此,制动转矩地适度增加时减速度比鼓式制动器好展览,他们表现出更高地制动力稳固性 .（4汽车地前进行驶和后退行驶与制动力矩无关 . （5盘式制动器地质量和尺寸在输出同样大小地制动力矩地条件下比鼓式要小 . （6盘式地摩擦衬块在受到磨损后更加易更换,摩擦衬块地结构也较简洁,使得修理保养起来更加地简洁便利 . （7摩擦衬块与制动盘之间具有较小地间隙0.05mm 到 0.15mm,使操作油缸活塞地时间缩短. （8间隙自动调整装置地设计由于制动盘地热膨胀不会像制动鼓热膨胀那样引起制动踏板行程缩名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 26 页精选学习

21、资料 - - - - - - - - - 短地缺失而得到简化 .（9系统有较好地牢靠性和安全性是由于多回路制动驱动系统地构成,保证了汽车车轮平稳地行驶. 10更换摩擦衬块由于便利地实现制动器磨损报警变得更加便利, . 盘式制动器简洁受到尘污和锈蚀是它地主要缺点 不包括封闭地多片全盘式制动器 ；在用驻车制动器时,驻车制动驱动机构相对来说较复杂,由于这个缘由一些汽车使用前轮盘式制动系统,后轮为鼓式地制动系统；由于没有自行增势地作用,制动器地制动效能很差,中型轿车需要加力装置进行制动 .2.2.2 盘式制动器地分类点盘式：由于只有一小部分在制动盘地摩擦表面上,叫做点盘式 .固定卡钳卡钳两种 .要通过

22、径向力和弯矩没有制动轴,显示盘式制动缸应成对布置 .制动力矩大,可能更多地是制动缸地 .假如必要地话,在打开空气通道地中间,以削减摩擦地温度,应实行隔热措施,以防止液压油温度地恶化 .全盘式：这种紧凑地刹车结构,高摩擦面积.盘式制动器分为固定和浮动夹具钳型两种两个固定夹紧汽缸地内侧地两侧和制动盘地外排列形成一个较大地空间,需要在车轮 .但是,对于小型车和轿车,狭小地空间内安装轮艰苦地盘式制动钳地夹紧确定,并已开发出浮动钳盘式制动器 .这是盘式制动缸地仅内侧,两侧地刹车片,使它们是小地,用适当地布置在车辆中 .图 21 浮钳盘式制动器图 2 2 定钳盘式制动器名师归纳总结 - - - - - -

23、 -第 10 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2.3 行车制动器地标准和法规制动效能是驱动刹车开头以肯定地速度或最大制动踏力制动减速和制动距离来评判两个指标,它是必不行少地制动性能地评判 或规章 .下表显示了在欧洲和这两个指标地规定,美国地相关标准表 23 制动距离和制动稳固性要求项目中国GB7258 EEC 71/732 2瑞典F18 美国联邦105 试验路面 0.7 附着良好 0.8Skid No81 载重空载（满载）1 人或满载任何载荷轻载、满载制动初速50km/h 80km/h 80km/h 80km/h 方向稳固性偏出2.5m 不抱死跑偏不抱死跑偏不

24、抱死,偏出 3.7m 距离或减速度 19 20m 2 50.7m, 5.8m/s2 65.8m 6. 25.9m/s 5.8m/s216ft踏板力 500N 490N 490N 66.7 667N综合国外标准和技术法规,被认为是：制动性能测试期间. 减速,车子应当是5.8. 7M/ 秒2（制动初速度 v= 80 公里 /小时）,车应当是 4.4. 5.5M/ 秒 2（制动初速度表 1） .相应地最大制动距离 ST：汽车像 ST =0.1 V + V2/150；面包车 + V2 /115 ,其中第一反应距离,其次个是如 ST =0.15 V 时,制动距离为 ST 部 M ； v 单位公里 /小时

25、 .对于 j 地减速一般要求是不小于 0.6 克（ 5.88M/ S2）,在以下条件下：轿车制动初速度 50. 80 公里 /小时,比 400 N,客车（ 9 下）踏板力轻型商用车地制动初速度 50 至 80 公里（ 3.5 吨以内总重量） / h 时,踏板力不超过 500 N ,其他机动车制动初速度 30. 60 公里 /小时,踏板力不超过 700 N.但事实上,踏板力值小于规章时,操控性要考虑到相比同类车辆较轻地操作性 .3 制动器地设计运算3.1 设计参数原先地参数参照于某些小型车地设计 .整车质量：空载： 1110kg满载： 1560kg名师归纳总结 - - - - - - -第 11

26、 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 质心位置： a=L1=1.2m b=L2=1.25m质心高度：空载： hg=0.8m满载： hg=0.7m轴 距： L=2.450m轮 距：轮距 1.44/1.43m（前 /后）最高车速： 185km/h轮毂尺寸： 14轮 胎： 185/65 R143.2 盘式制动器地主要元件3.2.1 制动盘制动盘制动器,一个金属盘与制造并连接到车轮 HT250 转动缓慢制动或停止地角色扮演 .当车辆制动卡钳夹住 .随着圆盘转动,其使命是减轻重量和摩擦 .各种各样地制动盘,他们地特点是薄壁,而在盘地中心是由砂芯形成.不同类型地盘片,有在车轮

27、直径,板厚和两个间隙大小,节点地厚度和高度地差异而有所不同 .工作制动盘地表面应光滑,应严格掌握生产端跳动,平行于表面地两侧不应当大于 0.008 毫M ,如如板地表面是不大于 0.1毫 M ,制动盘地表面粗糙度比应当不大于 0.06 毫 M.在轮胎尺寸 195/60R14地挑选下 .标准轮辋直径 D =356 毫 M. 制动盘直径 D 应尽可能取大些,在这种情形下,制动盘地有效半径增加时,制动钳,压力和温度降低单元地夹紧力可以减小.轮辋直径,以限制制动盘地直径通常被挑选为使得轮辋直径地 70-79.选取制动盘直径：前制动盘 D 1=75%Dr=0.75*356=267mm轮辋直径 d=356

28、mm通常,为固体制动盘厚度10-20 毫 M 地实行,盘片通风厚度可取20-50 毫 M ,这更多是20毫 M-30 毫 M 地挑选 .大量挑选地是前制动盘厚度h=14 毫 M3.2.2 制动钳由 QT400-18 KTH370-12 锻铁或球墨铸铁制成地制动钳,它也使用一种轻金属,可以是合金材料地地,但也通过螺栓连接做成两半.外缘开着这样你就不会由于检查或更换卡而将钳刹车片取出 .卡尺应当高强度和刚度 .在一个制动缸夹持体被处理时,同时也生产燃料罐上安装分别嵌入在终端主体中.为了降低与制动流体地热量传递,杯形活塞地上开口端被切断靠在台阶式活塞地开口端地一部分地衬里运载板,以形成在同一平面上地

29、两个相对较小地半圆形环形端面.活塞由铝合金制成地 .为了提高活塞铬名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 26 页精选学习资料 - - - - - - - - - 地工作表面地耐磨损性 .卡钳体用球墨铸铁地设计,制成一体地活塞筒,以削减接触面积 .3.2.3 制动块刹车片和背面衬块,直接压装在一起 .更多个扇形垫有长方形,正方形或长方形 .活塞应当能够抑制尽可能多地制动块区域,以防止在垫辊角地发生引起地尖叫声 .制动衬承载板由钢制成 .统计数据显示厚度, 7.5 毫 M16 毫 M 轻型汽车摩擦块 .很多盘式刹车片磨损报警装置,配备最多地时候准时更换新地制动衬片地限制,我们可以挑选风扇摩擦衬片地厚度为 10毫 M.3.2.4 摩擦材料摩擦材料是一种应用在动力机械上,依靠摩擦制动及传动部件地材料函数执行 .它包括制动器衬片（刹车片）和离合器衬片（离合器片）.刹车片刹车,离合器变速器.任何机械设备与运动地各种车辆都必需要有制动或传动装置 .摩擦材料是制动或传输地一个重要成员 .其主要功能是吸取,或通过摩擦传递能量 .联接块发送功率,刹车片吸取地动能 .他们让各种机械和机动车辆地安全牢靠 常关键地材料 .使摩擦材料是一种常见地和非良好地耐磨损性,低吸水性,高抗压强度和动态摩擦材料,高而稳固地摩擦系 数,制动热输出,在当温度上升到肯定值时