轎車盤式制動器的設(shè)計(jì)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

摘要 IIIIV1緒論 12制動與制動器 32.1制動與制動器概述 32.2制動器的結(jié)構(gòu)分類 32.3浮動鉗盤式制動器 62.4浮動鉗盤式制動器優(yōu)缺點(diǎn)分析 83制動器的設(shè)計(jì)流程 103.1制動器設(shè)計(jì)的一般流程 103.2制動器的主要性能參數(shù)的計(jì)算方法 113.2.1制動器設(shè)計(jì)的一般原則 123.2.2前后輪制動器的制動力矩的確定計(jì)算 143.2.3摩擦襯片(襯塊)的磨損特性的計(jì)算 183.2.4應(yīng)急制動和駐車制動的計(jì)算 224中級轎車盤式制動器的改進(jìn)設(shè)計(jì) 214.1中級轎車盤式制動器各組件的分析設(shè)計(jì) 214.1.1制動盤 214.1.2制動鉗與制動鉗支架 224.1.3摩擦制動塊 224.2中級轎車盤式制動器主參數(shù)選擇及制動力矩的計(jì)算 234.2.1制動輪缸直徑D的確定 234.2.2盤式制動器制動力矩的計(jì)算 23I5 盤式制動器主要部件圖形的繪制 265.1265.1.1(2004版)功能介紹 265.1.2設(shè)計(jì)圖紙 285.2305.2.1簡介 302.2.25.0的工作界面 315.2.3建模過程 315.2.4設(shè)計(jì)圖紙 33結(jié) 論 35參考文獻(xiàn) 37致謝................................ 錯誤！未定義書簽。第一章摘要中型轎車盤式制動器的設(shè)計(jì)摘要本文首先對制動器在汽車上所起的作用和制動器的結(jié)構(gòu)分類做了介紹，并分析比較了鼓式制動器和盤式制動器的優(yōu)缺點(diǎn)，隨后提出了制動器設(shè)計(jì)的一般方法步驟，本文所設(shè)計(jì)的盤式制動器，是針對中型轎車的，由中型轎車的車身結(jié)構(gòu)的各種參數(shù)，計(jì)算了在各種情況下制動車輛所需要的制動力大小，從而對制動器主參數(shù)和主要性能參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算，然后對制動輪缸的直徑所能產(chǎn)生的最大制動力進(jìn)行了校核，檢驗(yàn)是否能滿足制動要求，并且對制動器主要部件的結(jié)構(gòu)和材料提出了一些簡單的改進(jìn)方法，最后畫出了盤式制動器主要零部件的零件圖和o/E三維建模。關(guān)鍵詞：盤式制動器；設(shè)計(jì)方法；主要性能參數(shù)；三維建模第一章摘要AbstractThediscbrakedesignofintermediatecarAbstractFirstly,thisarticledescribestheroleandstructureoftheclassificationofbrake,thencomparesdrumbrakesanddiscbrakesoftheadvantagesanddisadvantages,Thenintroducedthegeneralmethodstepsbrakedesign,Inthispaper,takingthedesignofasedanwithdiscbrakesasanexample,makesthemainparametersofthebrakeandthemainperformanceparametersforthedesigncalculation,Thenthediameterofthebrakewheelcylinderscangeneratethemaximumbrakingforcewaschecked,testwhetheritcanmeetthebrakingrequirements，andmadeonthestructureofsomesimplewaystoimprove,Finally,giveoutthemaindrawofthediscbrakepartsofAutoCADpartsandThree-dimensionalmodeling.Keywords:Discbrakes;Thegeneralmethodsteps;Themainperformanceparameters;Three-dimensionalmodelingAbstract第一章緒論1緒論畢業(yè)設(shè)計(jì)是針對我們所學(xué)知識的綜合應(yīng)用及考察，其主要的目的是為了檢驗(yàn)我們對知識的掌握程度和應(yīng)用能力。四年的大學(xué)學(xué)習(xí)使我們自身的專業(yè)素質(zhì)有了極大的提高，能夠?qū)⑺鶎W(xué)的知識靈活自如的運(yùn)用到實(shí)際問題中，這也是我進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要目的之一。汽車制動器是汽車上的關(guān)鍵部件之一，其性能的好壞直接關(guān)系到汽車的安全性，制動噪音的高低又直接影響到人類的生存環(huán)境。因此，設(shè)計(jì)、研究制動性能優(yōu)良，噪音低的制動器就成為汽車研究者的重要任務(wù)之一。制動器是制動系中用以產(chǎn)生阻礙車輛的運(yùn)動或運(yùn)動趨勢的力的部件。其結(jié)構(gòu)及各個(gè)參數(shù)、尺寸的選擇是否恰當(dāng)將直接影響到制動效果和壽命，甚至?xí)a(chǎn)生制動噪聲污染環(huán)境。影響制動器性能的因素很多，產(chǎn)生制動噪音的原因非常復(fù)雜。但是，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)，尤其是三維建模技術(shù)，有限元和試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析綜合技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用，為研究制動噪聲的產(chǎn)生機(jī)理和對其進(jìn)行控制提供了有效的手段。盤式制動器設(shè)計(jì)的一般流程為：在有關(guān)的整車總布置參數(shù)確定之后，參考已有的同等級汽車的同類型制動器，初選制動器的主要參數(shù)，并據(jù)以進(jìn)行制動器結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)；然后進(jìn)行制動力矩和磨損性能的驗(yàn)算，并與所要求的數(shù)據(jù)比較，直到達(dá)到設(shè)計(jì)要求。制動盤是整個(gè)制動器的主要零件，其結(jié)構(gòu)型式和性能對制動器的工作性能影響很大，它的作用是通過與制動塊的摩擦作用而把動能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽苿颖P吸收部分熱能并釋放給大氣。制動鉗體及其支架有高的強(qiáng)度和剛度。鉗體中沒有加工出制動油缸，而將單獨(dú)制造的油缸裝嵌入鉗體中的?；钊设T鋁合金或鋼制造。為了提高耐磨損性能．活塞的工作表面進(jìn)行鍍鉻處理。制動鉗體及其支架由鋼板制成。另外，制動鉗中裝有橡膠密封圈以實(shí)現(xiàn)間隙的自動調(diào)整。摩擦制動塊采用長圓形，其大部分面積被活塞壓住，以免卷角引起尖叫聲。為安全用車，制動塊內(nèi)鑲有電觸點(diǎn)，當(dāng)制動塊厚度磨損到需要更換時(shí)，觸點(diǎn)露出，與制動盤接觸，接通電路，警告燈亮。1第一章緒論在介紹了制動器的結(jié)構(gòu)選型和制動器設(shè)計(jì)的一般原則，制動效能、磨損特性、各種工況下的制動力矩等參數(shù)的計(jì)算方法的基礎(chǔ)上，對中級轎車盤式制動器進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。為對制動器進(jìn)行有限元分析和試驗(yàn)?zāi)B(tài)綜合分析，降低制動噪音方面作了技術(shù)準(zhǔn)備。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是對中級轎車盤式制動器的主要部件進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)，通過對制動器結(jié)構(gòu)、部件的深入了解，對各制動工況進(jìn)行分析。對主要組件制動摩擦塊、鉗體、制動盤進(jìn)行設(shè)計(jì)并應(yīng)用oCAD進(jìn)行了結(jié)構(gòu)圖的繪制。2第二章制動與制動器2制動與制動器2.1制動與制動器概述汽車行駛時(shí)能在短距離內(nèi)停車且維持行駛方向穩(wěn)定性和在下長坡時(shí)能維持一定車速的能力稱為汽車的制動性。人們在汽車上裝設(shè)專門裝置，以便駕駛員根據(jù)道路和交通等情況借以使外界（主要是路面）在汽車的某些部分（主要是車輪）施加一定的力，對汽車進(jìn)行一定程度的強(qiáng)制制動，使駕駛員和乘客免受車禍的災(zāi)害。這一系列專門裝置即稱為制動系。任何制動系都具有以下四個(gè)基本組成部分：1）供能裝置——包括供給、調(diào)節(jié)制動所需能量以及改善傳能介質(zhì)狀態(tài)的各種部件。2）控制裝置——包括產(chǎn)生制動動作和控制制動效果的各種部件。3）傳動裝置——包括將制動能量傳輸?shù)街苿悠鞯母鱾€(gè)部件。4）制動器——產(chǎn)生阻礙車輛的運(yùn)動和運(yùn)動趨勢的力的部件。制動器是制動系中用以產(chǎn)生阻礙車輛的運(yùn)動或運(yùn)動趨勢的力的部件。其結(jié)構(gòu)及各個(gè)參數(shù)、尺寸的選擇是否恰當(dāng)直接影響到制動效果和壽命。甚至?xí)a(chǎn)生制動噪聲污染環(huán)境，也影響人們乘坐的舒適性。2.2制動器的結(jié)構(gòu)分類制動器按制動目的可分為行車制動器、駐車制動器、應(yīng)急制動器和輔助制動器。按制動對象可分為車輪制動器和中央制動器，后者制動傳動軸或變速器輸出軸；所有汽車都用車輪制動器作為行車制動器。過去，大多數(shù)汽車用中央制動器作應(yīng)急制動器和駐車制動器，但這樣會造成傳動軸超載，所以現(xiàn)在多改在后輪制動器上另設(shè)一套制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)，取代中央制動器。但仍有少數(shù)重型汽車保留中央制動器，以保證制動系的可靠性。現(xiàn)在，由于車速3雙從蹄雙從蹄式雙向增力式提高，對應(yīng)急制動的可靠性要求也更嚴(yán)。在中型轎車以及部分總質(zhì)量在1.5t以下的貨車上，多在后輪制動器上附加手動機(jī)械式制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)，使之兼起駐車制動和應(yīng)急制動的作用，而取消了中央制動器。重型貨車廣泛采用氣壓制動，故多對后輪制動器另設(shè)獨(dú)立的由氣壓控制而以強(qiáng)力彈簧作為制動力源的應(yīng)急兼駐車制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)，同樣也不再設(shè)中央制動器。但也有少數(shù)的重型車除了采取上述措施以外，還保留氣壓驅(qū)動中央制動器，借以提高制動系的可靠性。制動器按耗散能量的方式可分為摩擦式、液力式、電磁式和電渦流式，目前廣泛使用的是摩擦式制動器。摩擦式制動器按其摩擦副的幾何形狀可分為鼓式、盤式和帶式，以鼓式、盤式制動器應(yīng)用最廣泛。雙向雙領(lǐng)雙向雙領(lǐng)蹄式單向雙領(lǐng)蹄式雙領(lǐng)蹄式液壓氣動從從蹄無支承領(lǐng)從蹄式鼓鼓式單向增力式增力式圓弧圓弧線凸輪凸輪漸開線凸輪曲柄阿基米德凸輪氣壓驅(qū)動制動器單單楔4第二章制動與制動器楔楔雙楔固固定鉗液液壓氣動盤式全盤式氣壓驅(qū)動浮動鉗擺動鉗盤式滑動圖2.1制動器分類示意圖5第二章制動與制動器摩擦式制動器就其摩擦副的結(jié)構(gòu)型式可分為鼓式、盤式和帶式三種。帶式制動器只用作中央制動器。鼓式制動器多被安裝在貨車車輪處用作行車制動器。領(lǐng)從蹄式制動器用作轎車、輕型貨車和客車的后輪制動器；雙領(lǐng)蹄式制動器適用于前進(jìn)制動時(shí)前軸動載荷及附著力大于后軸，而倒車時(shí)則相反的汽車前輪上；雙向雙領(lǐng)蹄式制動器在汽車的后輪上廣泛應(yīng)用，但需另設(shè)中央駐車制動器；單向增力式制動器在少數(shù)輕、中型貨車中用來作前輪制動器。盤式制動器中的全盤式制動器只作為少數(shù)汽車的車輪制動器，個(gè)別情況下用作減速器；鉗盤式制動器愈來愈多地用作各級轎車和貨車的車輪制動器。2.3浮動鉗盤式制動器本次設(shè)計(jì)選擇的制動器類型是浮動鉗盤式制動器，主要由制動鉗體、制動鉗支架、摩擦制動塊總成、制動盤組成。其制動鉗支架固定于轉(zhuǎn)向節(jié)上，用緊固螺栓將制動鉗和制動鉗導(dǎo)向銷連接，制動鉗導(dǎo)向銷插入背板的孔中作動配合。這樣制動鉗就可以沿導(dǎo)向銷軸線作軸向滑動。在制動盤的內(nèi)側(cè)懸裝有活動制動塊，背板的內(nèi)端面上裝有固定制動塊的卡槽，制動鉗只在制動盤內(nèi)側(cè)有油缸。圖2.2某中級轎車盤式制動器的工作原理圖1.制動盤 2.制動鉗體3.制動塊總成4.帶磨損報(bào)警裝置的制動器總成5.活塞6.制動鉗支架7.導(dǎo)向銷制動（如圖2.2所示液壓油通過進(jìn)油口進(jìn)入制動油缸，6第二章制動與制動器推動活塞及其上的制動塊移動，并壓到制動盤上，并使得油缸連同制動鉗體整體沿導(dǎo)向銷向反向移動，直到制動盤內(nèi)側(cè)的制動塊也壓到制動盤上夾住制動盤并使其制動。7第二章制動與制動器2.4浮動鉗盤式制動器優(yōu)缺點(diǎn)分析本次設(shè)計(jì)選擇的制動器類型是浮動鉗盤式制動器,此種制動器具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)熱穩(wěn)定性好：與鼓式制動器相比，盤式制動裝置的機(jī)械部分外露，散熱性能好，減少了由于摩擦熱降低制動效果的衰減現(xiàn)象，另外，盤式制動器產(chǎn)生的熱有時(shí)會使制動盤產(chǎn)生熱膨脹，向圓周力一向膨脹，因此摩擦襯塊和制動盤的間隙基木不變。2)水穩(wěn)定性好：使用盤式制動器的汽車在雨大或經(jīng)過水坑時(shí)，制動器的摩擦而外露被弄濕，可以靠離心力使雨水飛散，因此不會形成水膜減小摩擦力，仍可獲得穩(wěn)定的制動力，出水后只需經(jīng)一、二次制動即能恢復(fù)正常。3)制動感良好：盤式制動器由于采用的是摩擦襯片擠壓制動盤的方式，所以可得到與擠壓力成正比的制動力，而且制動感良好，制動力矩與汽車運(yùn)動力方向無關(guān)。4)制動速度快:摩擦襯塊與制動盤之間的間隙小，這就縮短了制動協(xié)調(diào)時(shí)間并增加了制動系的傳動比。5) 制動力矩與汽車運(yùn)動方向無關(guān)。6)結(jié)構(gòu)簡單，其制動塊較鼓式制動器中的摩擦襯片更容易更換并具有自調(diào)能力，利于襯片的調(diào)節(jié)和安裝。7)同樣條件下，盤式制動器可承受較高的摩擦力矩，襯片磨損小且較均勻，使用壽命長。8)踏板力受車速的影響較小，制動盤受熱后厚度變化量小，踏板行程變化不大，而鼓式受熱后變化較大。9) 可靠性強(qiáng):易于構(gòu)成雙回路制動系統(tǒng)，使系統(tǒng)有較好的可靠性和安全性。10)制動效能具恒定性:常用制動器效能因數(shù)與摩擦系數(shù)的關(guān)系曲線來說明各種型式制動器的制動效能及其穩(wěn)定程度，其穩(wěn)定性好。浮動鉗式制動器，只在一側(cè)放置液壓缸，另一側(cè)的制動塊裝在鉗體上，零件較小，省去了跨越制動盤的油管，可減少液壓缸、活塞等精密件，可減小尺寸，減輕重量，降低成本，制動液吸收制動盤的熱量也較少。結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)便于同一組制動8第二章制動與制動器塊兼作行車和駐車制動，結(jié)構(gòu)得到了簡化。盤式制動器當(dāng)然也有一些缺點(diǎn)：如制動塊的工作面積小，所以磨損快。要采用高材質(zhì)的制動塊；兼作駐車制動器時(shí)所需附加的手動驅(qū)動機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜；難以完全防止銹蝕和塵污等。9第三章制動器的設(shè)計(jì)流程3制動器的設(shè)計(jì)流程3.1制動器設(shè)計(jì)的一般流程盤式制動器設(shè)計(jì)的一般流程（圖3.1所示）為：在有關(guān)的整車總布置參數(shù)確定之后，參考已有的同等級汽車的同類型制動器，初選制動器的主要參數(shù)，并據(jù)以進(jìn)行制動器結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)；然后進(jìn)行制動力矩和磨損性能的驗(yàn)算，并與所要求的數(shù)據(jù)比較，直到達(dá)到設(shè)計(jì)要求。然后再根據(jù)各項(xiàng)演算和比較的結(jié)果，對初選的參數(shù)進(jìn)行必要的修改，直到基本性能參數(shù)能滿足使用要求為止；最后進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析。制制動力矩的計(jì)算合理摩擦片磨損校核不合理不合理主要參數(shù)初選制動器結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì)合理詳合理詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理制動器質(zhì)量寸的校he圖3.1制動器設(shè)計(jì)的一般流程圖10第三章制動器的設(shè)計(jì)流程3.2制動器的主要性能參數(shù)的計(jì)算方法為使汽車制動器性能更好地符合使用要求，設(shè)計(jì)制動器時(shí)，應(yīng)全面考慮以下幾個(gè)問題。1、制動器效能，2、制動器制動效能的穩(wěn)定性，3、制動器間隙調(diào)整應(yīng)簡便，4、制動器尺寸小、質(zhì)量輕，5、噪聲的減輕等作為制動器設(shè)計(jì)的原則。選擇中型轎車為設(shè)計(jì)對象，制動盤直徑D通常為選擇為輪輞直徑的70%～79%，本設(shè)計(jì)選擇75%，所以制動盤直徑D=286.8mm,制動盤的厚度h對制動盤質(zhì)量和工作溫升都有影響。為使質(zhì)量小些，制動盤的厚度不宜取得很大；為了減少溫升，制動盤的厚度又不宜取得太小。制動盤可以做成實(shí)心的，或者為了散熱通風(fēng)需要在制動盤間鑄出通風(fēng)孔道。實(shí)心制動盤厚度通常為10～20mm，具有通風(fēng)孔道的制動盤的兩工作面之間的尺寸，,即制動盤的厚度取為20mm-50mm,但大多采用20mm-30mm

[1]本設(shè)計(jì)選擇有通風(fēng)孔道的制動盤，h=25mm。由摩擦襯塊外半徑R2與內(nèi)半徑的比值不大于1.5

[1]

。所以取190mm、R2135mm如果比值過大工作時(shí)襯塊的外緣與內(nèi)側(cè)圓周速度相差很多，摩損不均勻，接觸面積減小，最后將導(dǎo)致制動力矩變化大。在確定盤式制動器制動襯塊工作面積A時(shí)，根據(jù)制動襯塊單位面積占有的汽車的質(zhì)量，在1.6～3.5kg/cm

2[1]

，所以取2A=550/8=68.75cm。211第三章制動器的設(shè)計(jì)流程汽車車身尺寸的確定與重量的選擇L=2800mm ,L1 =1500mm , L2=1300mm , hg=520mm ,0m=1.5t0L—汽車的軸距 L1—滿載時(shí)質(zhì)心距前軸距離 L2—滿載時(shí)質(zhì)心據(jù)后軸距離0hg—滿載時(shí)質(zhì)心高度 m—汽車整車整備質(zhì)量03.2.1制動器設(shè)計(jì)的一般原則(a)制動器效能制動器在單位輸入壓力或力矩的作用下所輸出的力或力矩稱為制動器效能，常用無因次指標(biāo)制動器效能因數(shù)(或簡稱制動器因數(shù))表示，定義為制動鼓或制動盤的作用半徑上所得到的摩擦力與輸入力之比。設(shè)制動器輸出的制動力矩為M ，則在制動鼓或制動盤的作用半徑R上的摩擦力為M R，于是，制動效能因數(shù)為：根據(jù)《汽車制動系的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算》p48公式：M RM RF0（3-1）式中：F0——輸入力，取決于加在兩制動塊的壓緊力（或兩制動蹄的張開力）的平均值，即F0

(FF)2。(FF)2。對于鼓式制動器，設(shè)兩蹄張力分別為F01和F02，制動鼓內(nèi)圓半徑為R，兩蹄加于制動鼓的制動力矩為M制動因數(shù)為：

1和M

2，則兩蹄的KM,1 M2KM,1FR K2 FR1整個(gè)制動鼓效能因數(shù)為：

01 021M)2M 2(M1M)2FR(FF)FR(FF)R001 02012第三章制動器的設(shè)計(jì)流程（3-2）鉗盤式制動器制動時(shí)，制動盤兩側(cè)均承受制動塊的壓緊力F0，兩個(gè)工作盤上所受摩擦力為2Ff 2F0,f為制動襯塊與制動盤間的摩擦系數(shù)。于是，鉗盤式制動器的效能因數(shù)為：2FfK 2fF0（3-3）對于全盤式制動器，則有K 2nf即： K

2nf

2 0.3

0.6式中 n——旋轉(zhuǎn)制動盤數(shù)目，n為摩擦系數(shù)取值0.3，則K制動器的效能因數(shù)為0.6。(b) 制動器制動效能的穩(wěn)定性制動器制動效能的穩(wěn)定性主要取決于其效能因數(shù)K對摩擦系數(shù)ff會隨摩擦副材質(zhì)及彈性、摩擦面間的溫度、水濕程度、表面清潔程度等因素而變化，尤其是隨溫度的升高，f將明顯衰退，最低甚至降為正常值的如果不考慮制動盤、制動鼓、制動蹄的變形，一定型式的制動器，其效能因數(shù)K隨摩擦系數(shù)f的變化率即dkdf愈小．則制動器的安全性愈高，這種性能稱為制動效能的穩(wěn)定性。各種制動器中盤式制動器的效能最為穩(wěn)定。若要使熱穩(wěn)定性好，除了應(yīng)選擇其效能對f的敏感性低的制動器型號外，還應(yīng)選擇有良好抗熱衰退性和恢復(fù)性的摩擦材料，還應(yīng)使制動盤有足夠熱容量和散熱能力。還可以將制動盤設(shè)計(jì)成通風(fēng)式的，它在兩制動表面之間鑄有冷卻片。此種結(jié)構(gòu)使制動盤顯著地增加了冷卻面積。車輪轉(zhuǎn)動時(shí)，盤內(nèi)扇形葉片的旋轉(zhuǎn)加速了空氣循環(huán)，這樣可以有效地冷卻制動器。(c) 制動器間隙調(diào)整應(yīng)簡便結(jié)構(gòu)型式和安裝位置應(yīng)能保證間隙操作簡便，盡可能采用間隙自動調(diào)整裝置，以減少調(diào)整間隙的作業(yè)次數(shù)。(d) 制動器尺寸小、質(zhì)量輕13第三章制動器的設(shè)計(jì)流程為滿足現(xiàn)代汽車高速行駛的穩(wěn)定性，常選擇較小的輪胎，因而輪輞內(nèi)的制動盤的尺寸也應(yīng)減小。(e) 噪聲的減輕產(chǎn)生制動噪聲的因素很復(fù)雜，其主要影響因素是摩擦材料的摩擦特性，即摩擦系數(shù)對滑動速度的變化關(guān)系。動摩擦系數(shù)隨滑動速度的增高而下降的程度愈大，激發(fā)振動而產(chǎn)生的噪聲愈強(qiáng)。其次，制動器輸入壓力愈高，噪聲愈大(當(dāng)壓力高達(dá)一定程度后則不再有噪聲)。此外，制動器的溫度對噪聲也有影響。在制動器設(shè)計(jì)中，應(yīng)采取相應(yīng)結(jié)構(gòu)措施，如防止摩擦副發(fā)生振動、或在其振幅擴(kuò)大前施加阻尼，可在一定程度上消除某些噪聲，特別是低頻(1kHz以下)噪聲，但消除高頻噪聲還比較困難。消除噪聲所采取的結(jié)構(gòu)措施也可能引起制動力矩下降和踏板行程損失等。3.2.2前后輪制動器的制動力矩的確定計(jì)算根據(jù)《汽車制動系的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算》p39公式得：如前后輪都抱死，此時(shí)得

dugdt(3-6)前軸車輪的法向作用力

Z G(L

duhg)

10155N1 L 2

dtg(3-7)后輪車輪的法向作用力

Z G(L

duhg)

7484.4N2 L 1

dtg(3-8)汽車的總的地面制動力為FB F2 G

12700N

(3-9)前軸車輪的制動力

GF12g(L h)F12gL

6093N

(3-10)后軸車輪的制動力

GF21g(L h)F21gL

4490.6N14第三章制動器的設(shè)計(jì)流程0（3-11）其中 整車整備質(zhì)量m=1.5t,0（3-12）a汽車總質(zhì)量ma

65n

n 1500

65 4

10 4

1.8tm0（3-13）m0aG mg 17640Na（3-14）取輪胎與地面間的附著系數(shù)

0.6（3-15）當(dāng)前、后輪制動器制動力之和等于附著力，并且前、后制動器制動力分別等于各自的附著力時(shí)，也是前、后同時(shí)抱死的條件。目前，大多數(shù)兩軸汽車的前、后制動力之比值為一定值，并以前制動器制動力F與汽車總制動器F之比來表明分配的比例，稱為汽車制動器制動力分配系數(shù)：FF1 1FF12F F F12

0.5757(3-16)同步附著系數(shù)是由汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)決定的、反映汽車制動性能的一個(gè)參數(shù)。L h由 2 0g 10g1 L h10g(3-17)15第三章制動器的設(shè)計(jì)流程L0hL整理，得 2L0hLg代入數(shù)據(jù)得

(3-18)L0hL2=0.60L0hLg(3-19)同步系數(shù)說明，前、后制動器制動力為固定比值的汽車，只有在同步系數(shù)路面上制動時(shí)才能使前、后車輪同時(shí)抱死。合理地確定前、后輪制動器的制動力矩，能保證汽車良好的制動效能和穩(wěn)定性。最大制動力是在汽車附著質(zhì)量完全被利用的情況下獲得的，這時(shí)制動力與地面作用于車輪的法向力Z1、Z2成正比，也與前后輪制動力矩的比值相同。得： M1

F1 L2

0hg

1.36M2 Z2 F2

0hg(3-20)r制動器所能產(chǎn)生的制動力矩，受車輪的計(jì)算力矩所制約，前后輪制動力矩為rf1前輪f1

Ff1e

914NM(3-21)f2后輪f2

Ff2e

673.5NMre其中：rre

300mm對于常遇道路條件較差、車速較低因而選取了較小的同步系數(shù)0值的汽車，為了保證在 >0的良好路面上能夠制動到后軸比前軸先抱死滑移，前后輪制動器所能產(chǎn)生的最大制動力矩16第三章制動器的設(shè)計(jì)流程為前輪 T

f1mzx

G(L2L

h)rg h)rg e(3-22)T1后輪 f2maxT1

Tf1maxT

=673.5NM(3-23)對于選擇取較大0值的汽車，則應(yīng)從保證汽車制動時(shí)的制gre動穩(wěn)定性出發(fā)，來確定各軸的最大制動力矩。當(dāng) >0時(shí)，相應(yīng)的極限制動強(qiáng)度q<,故需要后軸和前軸的最大制動力矩為gre后輪 T

f2max

G(L1L

qh)

=673.5NM(3-24)T前輪 f1maxT1

Tf2maxT

=496.4NM(3-25)應(yīng)急制動時(shí)，后輪一般都將抱死滑移a 1a 1

FB2 F2

mgL

5101.5NgL hg(3-26)此時(shí)所需的后橋制動力矩為mgLrrFB2err

a 1 e

1530.5NMgL hg2為路面對后橋的法向反力。

(3-27)后輪制動器為應(yīng)急制動器，則單個(gè)車輪制動器的應(yīng)急制動17第三章制動器的設(shè)計(jì)流程力矩為rFB2er3.2.3摩擦襯片(襯塊)的磨損特性的計(jì)算摩擦襯片(襯塊)的磨損受溫度、摩擦力、滑磨速度、制動盤的材質(zhì)和加工情況，以及襯片(襯塊)本身的材質(zhì)等諸多因素影響，因此從理論上要精確計(jì)算磨損性能是困難的。但試驗(yàn)表明，摩擦表面的溫度、壓力、摩擦系數(shù)和表面狀態(tài)等是影響磨損的重要因素。汽車的制動過程是將其機(jī)械能(動能、勢能)的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷纳⒌倪^程。在制動強(qiáng)度很大的緊急制動過程中，制動器幾乎承擔(dān)了耗散汽車全部動力的任務(wù)。由于在短時(shí)間內(nèi)熱量來不及擴(kuò)散到大氣中，致使制動器溫度升高。此即所謂制動器的能量負(fù)荷。能量負(fù)荷愈大，則襯片(襯塊)的磨損愈嚴(yán)重。制動器的能量負(fù)荷常以其比能量耗散率和比摩擦力作為評價(jià)指標(biāo)。具體的分析過程如下：(一)比能量耗散率比能量耗散率又稱為單位功負(fù)荷或能量負(fù)荷，它表示襯片（襯塊）單位摩擦面積在單位時(shí)間內(nèi)耗散的能量，其單位為Wmm2[1]。雙軸汽車的單個(gè)前輪及后輪的比能量耗散率分別為：m(v2 v2)e a 1 2 11 4tA1（3-28）m(v2 v2)2e a 1 2)2v vt 1 2j（3-29）18第三章制動器的設(shè)計(jì)流程aa式中 m——汽車總質(zhì)量(t)；maa

1.8t——汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量轉(zhuǎn)換系數(shù)；1v2——制動初速度和終速度(m/s)；2j ——制動減速度，();2t —— 制動時(shí)間,(s);、——前、后制動器襯片（襯塊）的2摩擦面積(；2——制動力分配系數(shù)。取

0.5757緊急制動至停車時(shí)，2

0，并取 1。則有t v227.8

4.728sj 0.6g

0.6

9.8mv2e a111 4tA1mmve2a1)e21即：e1

1800 27.82 8 0.60 5.96W/m2)44.728550100e180027.82 8e2

1 0.5757) 4.56W/m2)4 4.728550100比能量耗散率過高會引起襯片(襯塊)的急劇磨損，還可能引起制動鼓或制動盤產(chǎn)生龜裂。推薦：取減速度j＝0.6g，制動初速度1100kmh、總質(zhì)量小于3.5t的貨車為80kmh、總質(zhì)量在3.5t以上的貨車用65kmh，鼓式制動器的比能量耗散率以不大于1.8W

mm2

為宜。取同樣的1和

j時(shí)，轎車的盤式制動器的比能量耗散率以不大于6.0W

mm2

為宜。式中t 為19第三章制動器的設(shè)計(jì)流程時(shí)的制動時(shí)間為4.728s。為550c。 的值為0.5757，求的e1的值為0.(二)比摩擦力襯片(襯塊)單位摩擦面積的制動摩擦力為比摩擦力f0．單[1]個(gè)車輪制動器的比摩擦力為 ：Mf0RA（3-30）式中 M——單個(gè)制動器的制動力矩；R——制動鼓半徑(制動盤的平均半徑,R (R2)2；A——單個(gè)制動器的襯片(襯塊)摩擦面積。比摩擦力愈大，磨損愈嚴(yán)重。制動減速度為0.6g時(shí)，鼓式制動器的比摩擦力f0以不大于0.48N

mm2為宜。制動器的熱容量和溫升的核算：應(yīng)核算制動器的熱容量和溫升是否滿足如下條件：hddh(mc mc)t Lhddh（3-31）d式中 m——各制動鼓(盤)的總質(zhì)量，為已知dhm——與各制動鼓(盤)相連的受熱金屬件(如輪轂輪h輻、輪輞、制動鉗體等)總質(zhì)量，為5kg；hc——制動鼓(盤)材料的比熱容，對鑄鐵C＝482J／h(；對于鋁合金C＝880J／(；dc——與制動鼓(盤)相連的受熱金屬件的比熱容；ddt——制動鼓(盤)的溫升(—次由v到完全d20第三章制動器的設(shè)計(jì)流程停車的強(qiáng)烈制動，溫升不應(yīng)超過15℃)，L——滿載汽車制動時(shí)由動能轉(zhuǎn)變的熱能，因制動過程迅速，可以認(rèn)為制動產(chǎn)生的熱能全部為前、后制動器所吸收，并按前、后軸制動力的分配比率分配給前、后制動器，即v2va 1a 2（3-32）v2vmLa)mL2 a2（3-33）即：L1

1800

8.33

8.332

0.5757

3.60

104(J)L2 1800

8.33

8.33(12

0.5757)

2.65

104(J)所以： LL2

6.25

104(J)a式中 m——滿載汽車總質(zhì)量,為1800Kg；aaav——汽車制動時(shí)的韌速度可取vaa

vamax，為——汽車制動器制動力分配系數(shù)，為0.5757。核算：

dd(mcdd

mc)t(4hmc)t(4hh

4 602.5) 15

6.5

104(J)L 6.25

104(J)經(jīng)核算滿足以下條件：21第三章制動器的設(shè)計(jì)流程hddh(mc mc)t Lhddh3.2.4應(yīng)急制動和駐車制動的計(jì)算根據(jù)《汽車設(shè)計(jì)》p271應(yīng)急制動和駐車制動一般是靠手動操縱的驅(qū)動機(jī)構(gòu)，使后橋制動器或中央制動器產(chǎn)生制動力矩并傳到后輪，引起路面對后輪作用的制動力，以實(shí)現(xiàn)整車制動。(一)應(yīng)急制動根據(jù)《汽車設(shè)計(jì)》p271應(yīng)急制動時(shí)，后輪一般都將抱死滑移，后橋制動力為：mgL1

1800

9.8

1500FB2 F2

a 0.6

5101.5NgL h 2800g

0.6

520（3-34）此時(shí)后橋的制動力矩為：rFB2er

agL1hmLrehmLrg

18002800

9.80.6

1500520

0.6

0.3

1530.5Nm（3-35）a式中 m——汽車總質(zhì)量；ag——重力加速度；L——軸距；——汽車質(zhì)心到前鈾的距離；gh——汽車質(zhì)心高度；gF2——路面對后橋的法向反力；——附著系數(shù)；er——車輪有效半徑。e如有后輪制動器作為應(yīng)急制動器，則單個(gè)后輪制動器應(yīng)急22第三章制動器的設(shè)計(jì)流程B2r制動力矩為F 2B2r如用中央制動器進(jìn)行應(yīng)急制動，則其應(yīng)有的制動力矩為F2 i0，i為主傳動比。Br

0(二)駐車制動根據(jù)《汽車設(shè)計(jì)》p272汽車可能停駐的極限上坡傾角1，根據(jù)后軸上的附著力與制動力相等的條件可得：

tg1

1 0.61500

19.9g1 L hg

tg2800

0.6

520（3-36）汽車可能停駐的極限下坡傾角 為：tg1

1 0.6150