潍坊学院本科毕业设计
置，结构尺寸紧凑，可以将制动器进一步移近轮毂，同一组制动块可兼用于行车和驻车制动。滑动钳由于没有跨越制动盘的油道或油管，减少了受热机会，单侧油缸又位于盘的内侧，受车轮遮蔽较少使冷却条件较好，另外，单侧油缸的活塞比两侧油缸的活塞要长，也增大了油缸的散热面积，因此制动液温度比用固定钳时低30℃～50℃，气化的可能性较小。所以这里所设计的制动器形式选用：滑动钳式盘式制动器
当然，盘式制动器也有自己的缺陷。例如对制动器和制动管路的制造要求较高，摩擦片的耗损量较大，成本贵，而且由于摩擦片的面积小，相对摩擦的工作面也较小，需要的制动液压高，必须要有助力装置的车辆才能使用。而鼓式制动器成本相对低廉，比较经济。所以，汽车设计者从经济与实用的角度出发，一般商用车采用了混合的形式，前轮盘式制动，后轮鼓式制动。乘用车在制动过程中，由于惯性的作用，前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%－80%，因此前轮制动力要比后轮大。轿车生产厂家为了节省成本，就采用前轮通风盘式制动器，后轮非通风盘式制动器。
盘式制动的乘用车中，采用前轮通风盘式制动是为了更好地散热，至于后轮采用非通风盘式同样也是成本的原因。毕竟通风盘式的制造工艺要复杂得多，价格也就相对贵了。
综合以上优缺点最终确定本次设计的1.6L乘用车采用前轮通风浮动钳盘式制动器，后轮采用非通风浮动钳盘式制动器。
10
潍坊学院本科毕业设计
第3章 制动器的设计计算
3.1设计要求
本课题设计的乘用车采用滑动钳盘式制动器。这里主要对前轮选用的通风滑动钳式盘式制动器进行设计。要求对制动力、制动力分配系数、制动器因数等进行计算。对制动器主要零件，如制动盘、摩擦衬片（衬块）进行结构设计计算和校核计算并建立模型。利用计算机辅助设计绘制装配图和制动器的主要零件图。对制动盘热固耦合进行分析。
3.2整车参数
车型：1.6L乘用车 基本参数：
1）发动机前置前轮驱动型式，最大转矩155NM, 最大转矩时的转速3800r/min；额定功率77Kw，额定功率时的转速5000 r/min；
2）轴距：L=2350mm；
3）最高车速：Vmax=160Km/h； 4）整备质量1200kg，额定载荷500kg。
5）空载时汽车的质心高度：hg' =800mm； 满载时汽车的质心高度为hg=930mm； 6）汽车空载时的轴荷分配：前轴60%，后轴40%；汽车满载时的轴荷分配：前轴52%，后轴48%；
7）汽车空载时质心到前后轴的距离： L1= L*0.40=2350*0.40=940mm； L2= L*0.60=2350*0.60=1410mm；
汽车满载时质心到前后轴的距离： a=L*0.52=2350*0.52=1222mm； b=L*0.48=2350*0.48=1128mm； 8）车轮有效半径re：选用80系列轮胎，查阅GB/2978_1997， 155/80R13轮辋直径为330mm, 得有效半径为re=165mm。
3.3盘式制动器结构参数的选择
3.3.1制动盘直径D
制动盘直径D应尽可能取大些，这时制动盘的有效半径得到增加，可以降低制动钳的夹紧力，减少衬块的单位压力和工作温度。受轮辋直径的限制，制动盘的直径通常选择为轮辋直径的70％一79％。总质量大于2t的汽车应取上限。
11
潍坊学院本科毕业设计
作为一款微型乘用车，满载时的总质量有1700kg,我对该制动器制动盘的直径选择为轮辋直径的75%，给定的轮胎参数为：155R13，这就是说轮辋直径为330mm。这里去制动盘的直径D为轮辋直径的百分之75%，那么:
制动盘直径:D=d×75%=330×75%=248mm 式中d—轮辋直径，d =330mm
3.3.2制动盘厚度的选择
制动盘厚度对制动盘质量和工作时的温升有影响。为使质量小些，制动盘厚度不宜取得大；为了降低温度，制动盘厚度又不宜取得过小。制动盘可以做成实心的，或者为了散热通风的需要在制动盘中间铸出通风孔道。一般实心制动盘厚度可取为10～18mm，通风式制动盘厚度取为18～50mm，采用较多的是20～30mm。在高速运动下紧急制动, 制动盘会形成热变形, 产生颤抖。为提高制动盘摩擦面的散热性能, 大多把制动盘做成中间空洞的通风式制动盘, 这样可使制动盘温度降低20 %～30 %。这里采用中间空洞的通风式制动盘，h=18 mm厚度 。
3.3.3摩擦衬块内半径R1和外半径R2
摩擦衬块（如图3-1所示）是指钳夹活塞推动挤压在制动盘上的摩擦材料。摩擦衬块分为摩擦材料和底板,两者直接压嵌在一起。摩擦衬块外半径只与内半径及推荐摩擦衬块外半径R2与内半径R1的比值不大于1.5。若此比值偏大，工作时衬块的外缘与内侧圆周速度相差较多，磨损不均匀，接触面积减少，最终导致制动力矩变化大。因为制动器直径D等于248mm,则摩擦块R2=124mm取R2/R1?1.5，所以R1=83mm。
图3-1 摩擦衬块
3.3.4摩擦衬块工作面积
对于盘式制动器衬块工作面积A，推荐根据制动衬块单位面积占有的汽车质量在
1.6?3.5kg/cm2范围内选用。单个前轮摩擦块A1??1700?60%?0.5?0.52.02.0?127.5cm22,则单
个前轮制动器A1'=255cm2；单个后轮摩擦块A2轮制动器A2'=85cm2能够满足β的要求。
12
1700?40%?0.5?0.5?42.5cm，则单个后
潍坊学院本科毕业设计
3.3.5摩擦衬块摩擦系数f
选择摩擦片时不仅希望其摩擦系数要高些，更要求其热稳定性要好，受温度和压力的影响要小。不能单纯地追求摩擦材料的高摩擦系数，应提高对摩擦系数的稳定性和降低制动器对摩擦系数偏离正常值的敏感性的要求，后者对蹄式制动器是非常重要的。各种制动器用擦材料的摩擦系数的稳定值约为 0.3～0.5，少数可达0.7。一般说来，摩擦系数愈高的材料，其耐磨性愈差。所以在制动器设计时并非一定要追求高摩擦系数的材料。当前国产的制动摩擦片材料在温度低于 250℃时，保持摩擦系数f=0.35～0.40 已无大问题。因此，在假设的理想条件下计算制动器的制动力矩。另外，在选择摩擦材料时应尽量采用减少污染和对人体无害的材料。所选择摩擦系数f=0.35。总结得到参数如表3-1所示
表3-1 制动器基本参数
制动盘外径 (mm) 248 248
工作半径 (mm) 105 105
制动盘厚度(mm) 25 25
摩擦衬块厚度
(mm) 6 6
摩擦面积 (cm2) 127.5 42.5
名称 前轮 后轮
3.4滑动钳盘式制动器设计计算
3.4.1同步附着系数的确定
（1）当?力；
（2）当?方向稳定性；
（3）当?向能力。
分析表明，汽车在同步系数为?的路面上制动（前后轮同时抱死）时，其制动减速度为
dudt?qg???g，即q=?0,q为制动强度。而在其他附着系数的路面上制动时，达到
??0??0时：制动时汽车前后轮同时抱死，是一种稳定工况，但也丧失了转??0时：制动时总是后轮先抱死，这是容易发生后轴策划而使汽车丧失??0时：制动时总是前轮先抱死，这是一种稳定工况，但丧失了转向能
前轮或者后轮即将抱死的制动强度q
的路面上，地面的附着条
随着道路条件的改善和汽车速度的提高，由于制动时后轮先抱死引起的汽车甩尾甚至掉头所造成的车祸日益增多。
值宜取大些。根据设计经验，取
=0.60。
3.4.2前后制动力矩分配系数?的确定
13
潍坊学院本科毕业设计
此乘用车前后制动器制动力为定比值。常用前制动器制动力与汽车总制动力之比来表明分配的比例，称为制动器制动力分配系数，用β表示。由于已经确定同步附着系数，则分配系数可由下式得到：
?0?L??bhg （3-1）
得到：
???0hg?bL?0.6?0.93?1.1282.35?0.78 （3-2）
3.4.3制动因数的计算
制动器因数又称为制动器效能因数，它表示制动器的效能，用BF表示。其实质是制动器在单位输入压力或力的作用下所能输出的力或力矩，用于比较不同结构型式的制动器的效能。制动器因数可以定义为在制动盘的作用半径上所能产生的摩擦力与输入力之比，即
BF?TfPR （3-3）
式中，R—制动盘的作用半径；P—输入力，一般取加于两制动块的压紧力。
因为我对此乘用车制动器选用的是钳盘式制动器，设两侧制动块对制动盘的压紧力均为P，则制动盘在其两侧工作面的作用半径上所受的摩擦力为2fP，那么钳盘式制动器的制动器因数为
BF?2fPP?2f （3-4）
式中，f—盘与制动衬块间的摩擦系数，f=0.35。该车前轮制动器的制动因数为
BF?2fPP?2f?2?0.35?0.7
（3-5）
3.4.4制动距离的计算
制动距离是制动效能的一个重要指标，即
S?0.1???/1502 （3-6）
式中，?为制动初速度，在这里取?=80Km/h。
则该车的制动距离为
S?0.1???/150?50.67m
2 14
百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库1.6L乘用车制动器设计及仿真分析（技术报告） - 图文(3)在线全文阅读。
相关推荐：