福特?？怂罐I車前輪制動器設計與裝配設計【三維圖】中期報告

需要全套設計聯(lián)系Q 97666224（說明書CAD圖等）題目：福特?？怂罐I車前輪制動器設計與裝配仿真一、 設計（論文）進展狀況本設計已經(jīng)完成以下內(nèi)容：（1）對于在開題答辯中，老師對我總設計草圖，開題報告中提出的相關問題，進行了修改，完善了計算過程；完善了開題報告的內(nèi)容和格式。（2）前期已經(jīng)對論文課題相關資料進行了查閱，在此基礎上，對本課題的國內(nèi)外發(fā)展狀況得到了較好的了解，查找了多篇外文文獻并翻譯了其中一篇。 （3）根據(jù)汽車制動系統(tǒng)的相關規(guī)定、規(guī)范和規(guī)則，完成了機械結構和材料選取的方案布置，開始了總設計圖的制作。 （4）根據(jù)相應的數(shù)據(jù)計算出根據(jù)相關數(shù)據(jù)：質(zhì)心高度：hg=0.6m；前軸負荷率：55%；即質(zhì)心到前后軸距離分別為a=L*（1-0.55）=1188mm；b=L*0.55=1452mm；輪胎有效半徑re=406/2+205*55%=315.75mm該車選用的輪胎規(guī)格為205/55 R16.查標準得輪輞直徑Dr為406mm。制動盤直徑D應盡可能取大些，這時制動盤的有效半徑得到增加，可以降低制動鉗的夾緊力，減少襯塊的單位壓力和工作溫度。受輪輞直徑的限制，制動盤的直徑通常選擇為輪輞直徑的70%79%。選取制動盤直徑： D=73%Dr=296mm。薦摩擦襯塊外半徑R2與內(nèi)半徑R1的比值不大于1.5.若比值偏大，工作時襯塊的外緣與內(nèi)側(cè)圓周速度相差較多，磨損不均勻，接觸面積減小，最終導致制動力矩變化較大。選R2/R1=1.5，由于摩擦襯塊外半徑R2略小于制動盤半徑D/2=148mm,取145mm。所以R1=140/1.5=95mm。最終得R1=95mm，R2=145mm。對于常見的扇形摩擦襯塊，如果其徑向尺寸不大，取R為平均半徑Rm或有效半徑Re已足夠精確。如圖所示制動器摩擦襯塊平均半徑：Rm=(R1+R2)/2 =120mm 圖1-1有效半徑Re是扇形表面的面積中心至制動盤中心的距離，如下式所示： 其中，令m=R1/R2。則前制動器制動襯塊有效半徑：=121.6mm在確定盤式制動器摩擦襯塊工作面積A時，根據(jù)摩擦襯塊單位面積占有的汽車質(zhì)量，推薦在1.6-3.5kg/cm2 。長安福特?？怂箍傎|(zhì)量M=1730kg，前軸負荷率55%，則（17300.55）/（3.54）A(17300.55)/（1.64）74.14cm2A162.18 cm2 取A=100cm2 （1） 當時：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）當時：制動時總是后輪先抱死，這是容易發(fā)生后軸策劃而使汽車喪失方向穩(wěn)定性；（3）當時：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，汽車在同步系數(shù)為的路面上制動（前后輪同時抱死）時，其制動減速度為，即q=,q為制動強度。而在其他附著系數(shù)的路面上制動時，達到前輪或者后輪即將抱死的制動強度q,這表明只有在的路面上，地面的附著條件才可以得到充分利用。根據(jù)設計經(jīng)驗，滿載的同步附著系數(shù)應在下列范圍內(nèi)：轎車：0.650.80；輕型客車、輕型貨車：0.550.70；大型客車及中重型貨車：0.450.65。取=0.7。根據(jù)公式: =（0.70.6+1.452）/2.64=0.70 應急制動時，假定前后輪同時抱死拖滑，此時所需的前橋制動力矩為 式中，G為汽車重力；L為軸距；為汽車質(zhì)心的高度；為附著系數(shù)；為輪胎有效半徑。當=0.7時，=(17300/2.64)（1.584+0.70.6）0.70.31575=2953.25N/m即假定襯塊的摩擦表面全部與制動盤接觸，且各處單位壓力分布均勻，則制動器的制動力矩為： 其中f是摩擦系數(shù)，f=0.35；F0 是單側(cè)制動塊對制動盤的壓緊力；R是作用半徑。對于常見的具有扇形摩擦表面的襯塊，若其徑向?qū)挾炔皇呛艽?，取R等于平均半徑Rm進行估算或有效半徑Re進行精確計算。根據(jù)前面計算的結果可知Rm =120mm;Re=121.6mm對于前制動器 =1476.625N/m；所以 =1476.625/(20.350.121)=16841.78N雙軸汽車的單個前輪制動器比能量耗散率分別為： 式中，為汽車總質(zhì)量；為汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；、為制動初速度和終速度（）；為制動減速度（）；t為制動時間；前制動襯片（襯塊）的摩擦面積；為制動力分配系數(shù)。在緊急制動到停車的情況下，=0，并可認為，故據(jù)有關文獻推薦，鼓式制動器的比能量耗散率比不大于1.8W/mm2為宜，計算時取減速度j=0.6g。制動初速度：乘用車用100km/h(27.8m/s)；總質(zhì)量3.5t以下的商用車用；總質(zhì)量3.5t以上的商用車用65km/h(18m/s)。乘用車的盤式制動器在同上的和的條件下，比能量耗散率應不大于6.0W/mm2。對于最高車速低于以上規(guī)定的制動初速度的汽車，按上述條件算出的值允許略大于1.8W/mm2。比能量耗散率過高不僅引起襯片（襯塊）的加速磨損，且又可能使制動鼓或制動盤更早發(fā)生龜裂。=27.8/(0.69.8)=4.73s =（(173027.82)/（44.7310000）0.70=4.95 W/mm2盤式制動器的比能量耗散率應不大于6.0W/mm2，故符合要求。另一個磨損特性指標是襯片（襯塊）單位摩擦面積的制動力摩擦力，稱為比摩擦力。比摩擦力越大，則磨損越嚴重。單個車輪制動器的比摩擦力為 式中，為單個制動器的制動力矩；R為制動鼓半徑（襯塊平均半徑或有效半徑）；A為單個制動器襯片（襯塊）摩擦面積。在j=0.6g時，鼓式制動器的比摩擦力以不大于為宜。與之相應的襯片與制動鼓之間的平均單位壓力=1.371.60（設摩擦因素=0.30.35）。這比過去一些文獻中推薦的要小，因為磨損問題現(xiàn)在已較過去受到更大程度的重視。=1476.625/(121.6100)=0.21N/mm2=0.21/0.35=0.6N/mm2符合要求。應核算制動器的熱容量和溫升是否滿足如下條件： 式中： 各制動鼓(盤)的總質(zhì)量；與各制動鼓(盤)相連的受熱金屬件(如輪轂、輪輻、輪輞、制動鉗體等)的總質(zhì)量；制動鼓(盤)材料的比熱容，對鑄鐵c=482J(kgK)，對鋁合金 c=880J(kgK)；與制動鼓(盤)相連的受熱金屬件的比熱容；制動鼓(盤)的溫升(一次由=30kmh到完全停車的強烈制動，溫升不應超過15)；L1滿載汽車制動時由動能轉(zhuǎn)變的熱能，因制動過程迅速，可以認為制后制動器，即 ; 式中：滿載汽車總質(zhì)量；汽車制動時的初速度，可??；汽車制動器制動力分配系數(shù)。以=30km/h（8.33m/s），取滿載時的值=0.7來計算，=15，則=17308.338.330.7/2=42014.14J =23.147.8（296/2）2-（136/2）215+（136/2）2-（120 /2）2 （36+4）+（136/2）2-（60/2）26=15.53kg（鑄鐵、鋼的密度，7.8g/mm）式中D1 制動盤直徑，取D1=296mm； D2制動盤圓柱外徑，取D2=145mm；d2制動盤圓柱外徑，取d2=120mm；H1制動盤厚度，取H1=15mm；H2制動盤制動轂厚度，取H2=6mm； O2制動轂中心孔直徑，取O2=60mm；l2制動盤制動轂厚度，取l2=36mm。由=15.5348215=112281.9J可知，制動器的熱容量符合溫升核算的要求。二、 存在問題及解決措施存在的問題：（1）制動駆動機構的形式選擇及其計算（2）各個構件材料的確定；（3）制動器其他部分標準件的確定。（4）制動器系統(tǒng)的裝配仿真解決措施： 認真的參考資料積極地和同學討論，向老師請教；繼續(xù)完善計劃，優(yōu)化設計，以求更加準確。三、后期工作安排第12周第13