桑塔納santana2000轎車(chē)制動(dòng)器設(shè)計(jì)【領(lǐng)從蹄式】【前盤(pán)后鼓式】【4張cad圖紙+文檔全套資料】
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SY-025-BY-9畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)成績(jī)?cè)u(píng)定表學(xué)生姓名劉冰性別男系部汽車(chē)與交通工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)車(chē)輛工程班級(jí)B07-9班設(shè)計(jì)(論文)題目Santana2000轎車(chē)制動(dòng)器的設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師姓名李榮職稱(chēng)講師指導(dǎo)教師評(píng)分(X)評(píng)閱教師姓名職稱(chēng)評(píng)閱教師評(píng)分(Y)答辯組組長(zhǎng)職稱(chēng)答辯組評(píng)分(Z)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)成績(jī)百分制五級(jí)分制答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ):答辯委員會(huì)主任簽字(蓋章): 系部公章: 年 月 日注:1、指導(dǎo)教師、評(píng)閱教師、答辯組評(píng)分按百分制填寫(xiě),畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)成績(jī)百分制=0.3X+0.2Y+0.5Z 2、評(píng)語(yǔ)中應(yīng)當(dāng)包括學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)選題質(zhì)量、能力水平、設(shè)計(jì)(論文)水平、設(shè)計(jì)(論文)撰寫(xiě)質(zhì)量、學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)實(shí)施或?qū)懽鬟^(guò)程中的學(xué)習(xí)態(tài)度及學(xué)生答辯情況等內(nèi)容的評(píng)價(jià)。SY-025-BY-10優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)推薦表題 目Santana2000轎車(chē)制動(dòng)器的設(shè)計(jì)類(lèi)別設(shè)計(jì)類(lèi)學(xué)生姓名劉冰系、專(zhuān)業(yè)、班級(jí)汽車(chē)與交通工程學(xué)院車(chē)輛工程B07-9班指導(dǎo)教師李榮職 稱(chēng)講師設(shè)計(jì)成果明細(xì):答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ):答辯委員會(huì)主任簽字(蓋章): 系部公章: 年 月 日備 注: 注:“類(lèi)別”欄填寫(xiě)畢業(yè)論文或畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師評(píng)分表學(xué)生姓名劉冰院系汽車(chē)與交通工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)、班級(jí)車(chē)輛B07-9指導(dǎo)教師姓名李榮職稱(chēng)講師從事專(zhuān)業(yè)交通運(yùn)輸是否外聘是否題目名稱(chēng)Santana2000轎車(chē)制動(dòng)器的設(shè)計(jì)序號(hào)評(píng) 價(jià) 項(xiàng) 目滿分得分1選題與專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度,綜合訓(xùn)練情況;題目難易度102題目工作量;題目與工程實(shí)踐、社會(huì)實(shí)際、科研與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等的結(jié)合程度103綜合運(yùn)用知識(shí)能力(設(shè)計(jì)涉及學(xué)科范圍,內(nèi)容深廣度及問(wèn)題難易度);應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力154設(shè)計(jì)(實(shí)驗(yàn))能力;計(jì)算能力(數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力);外文應(yīng)用能力205計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力;對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力(或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力)106插圖(圖紙)質(zhì)量;設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)水平;設(shè)計(jì)的實(shí)用性與科學(xué)性;創(chuàng)新性207設(shè)計(jì)規(guī)范化程度(設(shè)計(jì)欄目齊全合理、SI制的使用等)58科學(xué)素養(yǎng)、學(xué)習(xí)態(tài)度、紀(jì)律表現(xiàn);畢業(yè)論文進(jìn)度10得 分 X= 評(píng) 語(yǔ):(參照上述評(píng)價(jià)項(xiàng)目給出評(píng)語(yǔ),注意反映該論文的特點(diǎn))工作態(tài)度: 好 較好 一般 較差 很差研究能力或設(shè)計(jì)能力:強(qiáng) 較強(qiáng) 一般 較弱 很弱工作量: 大 較大 適中 較少 很少說(shuō)明書(shū)規(guī)范性: 好 較好 一般 較差 很差圖紙規(guī)范性: 好 較好 一般 較差 很差成果質(zhì)量(設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)方法、正確性)好 較好 一般 較差 很差其他: 指導(dǎo)教師簽字: 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)閱人評(píng)分表學(xué)生姓名劉冰專(zhuān)業(yè)班級(jí)車(chē)輛B07-9指導(dǎo)教師姓名李榮職稱(chēng)講師題目 Santana2000轎車(chē)制動(dòng)器的設(shè)計(jì)評(píng)閱組或預(yù)答辯組成員姓名出席人數(shù)序號(hào)評(píng) 價(jià) 項(xiàng) 目滿分得分1選題與專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度,綜合訓(xùn)練情況;題目難易度102題目工作量;題目與工程實(shí)踐、社會(huì)實(shí)際、科研與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等的結(jié)合程度103綜合運(yùn)用知識(shí)能力(設(shè)計(jì)涉及學(xué)科范圍,內(nèi)容深廣度及問(wèn)題難易度);應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力154設(shè)計(jì)(實(shí)驗(yàn))能力;計(jì)算能力(數(shù)據(jù)運(yùn)算與處理能力);外文應(yīng)用能力255計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力;對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力(或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析能力)156插圖(圖紙)質(zhì)量;設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)水平;設(shè)計(jì)的實(shí)用性與科學(xué)性;創(chuàng)新性207設(shè)計(jì)規(guī)范化程度(設(shè)計(jì)欄目齊全合理、SI制的使用等)5得 分 Y= 評(píng) 語(yǔ):(參照上述評(píng)價(jià)項(xiàng)目給出評(píng)語(yǔ),注意反映該論文的特點(diǎn))回答問(wèn)題: 正確 基本正確 基本不正確 不能回答所提問(wèn)題研究能力或設(shè)計(jì)能力:強(qiáng) 較強(qiáng) 一般 較弱 很弱工作量: 大 較大 適中 較少 很少說(shuō)明書(shū)規(guī)范性: 好 較好 一般 較差 很差圖紙規(guī)范性: 好 較好 一般 較差 很差成果質(zhì)量(設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)方法、正確性)好 較好 一般 較差 很差其他: 評(píng)閱人或預(yù)答辯組長(zhǎng)簽字: 年 月 日注:畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)評(píng)閱可以采用2名評(píng)閱教師評(píng)閱或集體評(píng)閱或預(yù)答辯等形式。畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯評(píng)分表學(xué)生姓名劉冰專(zhuān)業(yè)班級(jí)車(chē)輛B07-9指導(dǎo)教師李榮職 稱(chēng)講師題目Santana2000轎車(chē)制動(dòng)器的設(shè)計(jì)答辯時(shí)間月 日 時(shí)答辯組成員姓名出席人數(shù)序號(hào)評(píng) 審 指 標(biāo)滿分得分1選題與專(zhuān)業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合程度,綜合訓(xùn)練情況,題目難易度、工作量、與實(shí)際的結(jié)合程度102設(shè)計(jì)(實(shí)驗(yàn))能力、對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力、計(jì)算能力、綜合運(yùn)用知識(shí)能力103應(yīng)用文獻(xiàn)資料、計(jì)算機(jī)、外文的能力104設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)撰寫(xiě)水平、圖紙質(zhì)量,設(shè)計(jì)的規(guī)范化程度(設(shè)計(jì)欄目齊全合理、SI制的使用等)、實(shí)用性、科學(xué)性和創(chuàng)新性155畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯準(zhǔn)備情況56畢業(yè)設(shè)計(jì)自述情況207畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯回答問(wèn)題情況30總 分 Z= 答辯過(guò)程記錄、評(píng)語(yǔ):自述思路與表達(dá)能力:好 較好 一般 較差 很差回答問(wèn)題: 正確 基本正確 基本不正確 不能回答所提問(wèn)題研究能力或設(shè)計(jì)能力:強(qiáng) 較強(qiáng) 一般 較弱 很弱工作量: 大 較大 適中 較少 很少說(shuō)明書(shū)規(guī)范性: 好 較好 一般 較差 很差圖紙規(guī)范性: 好 較好 一般 較差 很差成果質(zhì)量(設(shè)計(jì)方案、設(shè)計(jì)方法、正確性)好 較好 一般 較差 很差其他: 答辯組長(zhǎng)簽字: 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)過(guò)程管理材料題 目Santana2000轎車(chē)制動(dòng)器的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名劉冰系部名稱(chēng)汽車(chē)與交通工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)班級(jí)車(chē)輛工程B07-9班指導(dǎo)教師李榮職 稱(chēng)講師教研室交通運(yùn)輸起止時(shí)間2011.2.28-2011.6.24教 務(wù) 處 制畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告設(shè)計(jì)(論文)題目: Santana2000制動(dòng)器設(shè)計(jì) 院 系 名 稱(chēng): 汽車(chē)與交通工程學(xué)院 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí): 車(chē)輛工程07-9班 學(xué) 生 姓 名: 劉 冰 導(dǎo) 師 姓 名: 李 榮 開(kāi) 題 時(shí) 間: 2011年3月16日 指導(dǎo)委員會(huì)審查意見(jiàn): 簽字: 年 月 日開(kāi)題報(bào)告撰寫(xiě)要求一、“開(kāi)題報(bào)告”參考提綱1. 課題研究目的和意義;2. 文獻(xiàn)綜述(課題研究現(xiàn)狀及分析);3. 基本內(nèi)容、擬解決的主要問(wèn)題;4. 技術(shù)路線或研究方法;5. 進(jìn)度安排;6. 主要參考文獻(xiàn)。二、“開(kāi)題報(bào)告”撰寫(xiě)規(guī)范請(qǐng)參照黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)及畢業(yè)論文撰寫(xiě)規(guī)范要求。字?jǐn)?shù)應(yīng)在4000字以上,文字要精練通順,條理分明,文字圖表要工整清楚。 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告學(xué)生姓名劉 冰系部汽車(chē)與交通工程學(xué)院專(zhuān)業(yè)、班級(jí)車(chē)輛07-9班指導(dǎo)教師姓名李 榮職稱(chēng)講 師從事專(zhuān)業(yè)交通運(yùn)輸是否外聘是否題目名稱(chēng)Santana2000制動(dòng)器設(shè)計(jì)一、 課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義1.研究現(xiàn)狀從汽車(chē)誕生起,車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)在車(chē)輛安全方面就扮演著一個(gè)很重要的角色,隨著這些年汽車(chē)的不斷發(fā)展,新的科學(xué)技術(shù)的不斷加入,導(dǎo)致汽車(chē)速度的越來(lái)越快,制動(dòng)性在安全方面的作用就越來(lái)越顯著,所以制動(dòng)器不但是衡量汽車(chē)好壞的一個(gè)指標(biāo)而且是影響人員生命安全的一個(gè)重要因素。 因?yàn)橹苿?dòng)系統(tǒng)的好壞直接影響到駕駛員和乘員的生命安全,所以制動(dòng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和工作可靠性十分重要。此外防水性,散熱性和操作性都對(duì)車(chē)輛的制動(dòng)有著多種的影響。在ABS出現(xiàn)后汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)在制動(dòng)過(guò)程中的方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操縱能力都有明顯的提高,ABS在汽車(chē)上的加裝縮短了制動(dòng)距離的,防止車(chē)輪完全抱死,減少了事故的發(fā)生率。制動(dòng)系統(tǒng)的目的就是為了更好的保護(hù)駕駛員的生命安全,減少汽車(chē)在制動(dòng)時(shí)發(fā)生事故,更快更好的達(dá)到有效制動(dòng)。這樣就應(yīng)該裝有ABS系統(tǒng)。這樣雖然提高了成本但是在安全方面的提高這些成本是完全值得的。在國(guó)內(nèi)汽車(chē)市場(chǎng)迅速發(fā)展的大形勢(shì)下,轎車(chē)也在迅速的發(fā)展中。隨著汽車(chē)在家庭保有量的增加,帶來(lái)的安全問(wèn)題也越來(lái)越引起人們的注意,而制動(dòng)系統(tǒng)則是汽車(chē)主動(dòng)安全的重要系統(tǒng)之一。因此,如何開(kāi)發(fā)出高性能的制動(dòng)系統(tǒng),為安全行駛提供保障是我們要解決的主要問(wèn)題。另外,隨著汽車(chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇,如何縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、提高設(shè)計(jì)效率,降低成本等,提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,已經(jīng)成為企業(yè)成功的關(guān)鍵。制動(dòng)器主要有摩擦式、液力式、電池式。先在廣泛用摩擦式制動(dòng)器。摩擦式制動(dòng)器按摩擦副結(jié)構(gòu)不同可分為:鼓式、盤(pán)式、帶式三種。應(yīng)用較廣泛的有鼓式和盤(pán)式兩種。Santana 2000作為轎車(chē),要求制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)平順,制動(dòng)距離更短,制動(dòng)過(guò)程中避免因制動(dòng)效能過(guò)高而導(dǎo)致的車(chē)輪抱死的情況,滿足汽車(chē)的安全性和乘員舒適性,因此制動(dòng)系統(tǒng)的良好設(shè)計(jì)有利于提高汽車(chē)的整體性能。所以santana2000選用前盤(pán)后鼓式。盤(pán)式選用鉗盤(pán)式、鼓式選用領(lǐng)從蹄式目前,國(guó)內(nèi)汽車(chē)的主流發(fā)展方向?yàn)榈统杀究刂?,所以在制?dòng)方面的應(yīng)用多是傳統(tǒng)的制動(dòng)控制系統(tǒng),即均勻分配油液壓力制動(dòng)方式。ABS也是只是基本的按照每個(gè)制動(dòng)器的需要時(shí)對(duì)油液壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。而隨著電子技術(shù)和一些智能控制技術(shù)的發(fā)展,在ABS的基礎(chǔ)上也相繼的出現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)(ASR),電子控制制動(dòng)系統(tǒng)(EBS)和全電路制動(dòng)(BBW)。隨著技術(shù)的進(jìn)步,預(yù)計(jì)不久全電制動(dòng)控制系統(tǒng)會(huì)真正代替?zhèn)鹘y(tǒng)的以液壓為主的制動(dòng)控制系統(tǒng)。目前,對(duì)于整車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的研究主要通過(guò)路試或臺(tái)架進(jìn)行,由于在汽車(chē)道路試驗(yàn)中車(chē)輪扭矩不易測(cè)量,因此,多數(shù)有關(guān)傳動(dòng)系!制動(dòng)系的試驗(yàn)均通過(guò)間接測(cè)量來(lái)進(jìn)行汽車(chē)在道路上行駛,其車(chē)輪與地面的作用力是汽車(chē)運(yùn)動(dòng)變化的根據(jù),在汽車(chē)道路試驗(yàn)中,如果能夠方便地測(cè)量出車(chē)輪上扭矩的變化,則可為汽車(chē)整車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)性能研究提供更全面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和性能評(píng)價(jià)。2.選題意義汽車(chē)是現(xiàn)代交通工具中用得最多,最普遍,也是最方便的交通運(yùn)輸工具。汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)是汽車(chē)底盤(pán)上的一個(gè)重要系統(tǒng),它是制約汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的裝置。而制動(dòng)器又是制動(dòng)系統(tǒng)中直接作用制約汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的一個(gè)關(guān)健裝置,是汽車(chē)上最重要的安全件。汽車(chē)的制動(dòng)性能直接影響汽車(chē)的行駛安全性。隨著公路業(yè)的迅速發(fā)展和車(chē)流密度的日益增大,人們對(duì)安全性、可靠性要求越來(lái)越高,為保證人身和車(chē)輛的安全,必須為汽車(chē)配備十分可靠的制動(dòng)系統(tǒng)。因此本次畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為針對(duì)Santana2000轎車(chē)制動(dòng)器設(shè)計(jì)。通過(guò)查閱相關(guān)的資料,運(yùn)用專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí),確定Santana2000轎車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行部件的設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。使其達(dá)到以下要求:具有足夠的制動(dòng)效能以保證汽車(chē)的安全性;本系統(tǒng)采用X型雙回路的制動(dòng)管路以保證制動(dòng)的可靠性;采用真空助力器使其操縱輕便;同時(shí)在材料的選擇上盡量采用對(duì)人體無(wú)害的材料。3.選題目的通過(guò)本次對(duì)制動(dòng)器的設(shè)計(jì)可以使我們更好的了解制動(dòng)器的構(gòu)造和設(shè)計(jì)方法,把我們大學(xué)四年所學(xué)的知識(shí)連成線,這樣能讓我們更好的了解制動(dòng)器,為以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在本次設(shè)計(jì)的過(guò)程中應(yīng)該注重了制動(dòng)器的合理性與實(shí)用性,最后畫(huà)出了制動(dòng)器的工程圖,這樣就鍛煉了我們的動(dòng)手和實(shí)踐能力。也提高了我們獨(dú)立思考問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。二、設(shè)計(jì)(論文)的基本內(nèi)容、擬使用解決方法。1. 基本內(nèi)容:(1)研究制動(dòng)器的分類(lèi),了解santana2000制動(dòng)器;(2)分析santana2000制動(dòng)器前后的選用方式;(3)計(jì)算制動(dòng)器各部件的尺寸參數(shù)并進(jìn)行驗(yàn)證;(4)制動(dòng)器關(guān)鍵零部件校核計(jì)算;(5)在CAD和Pro/E軟件平臺(tái)上建立零件的等比例物理模型;(6)進(jìn)行三維零件的虛擬裝配(利用部件的鏈接關(guān)系建立部件之間的裝配);(7)利用CAD完成裝配圖、關(guān)鍵零件的零件圖。2. 擬使用解決方法:(1) 查閱相關(guān)資料,根據(jù)所給參數(shù),確定制動(dòng)操作方式和制動(dòng)系統(tǒng)的方案。(2) 研究確定制動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成。(3) 確定制動(dòng)器動(dòng)力、摩擦片壽命以及構(gòu)造和相關(guān)參數(shù)。(4) 制動(dòng)器主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。(5) 制動(dòng)器操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)。三、技術(shù)路線(研究方法)針對(duì)santana2000制動(dòng)器的研究,我現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)上和在圖書(shū)館看到的一些書(shū)刊上有所了解,并在網(wǎng)上看了看實(shí)物的照片對(duì)制動(dòng)器有了初步的認(rèn)識(shí),又查閱了一些關(guān)于制動(dòng)器的圖紙,對(duì)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)有了一些初步的了解,這些對(duì)接下來(lái)的設(shè)計(jì)有了很大的幫助,設(shè)計(jì)的步驟如下:1通過(guò)網(wǎng)絡(luò)書(shū)刊,論文等途徑查詢(xún)變速器設(shè)計(jì)所需資料;2編寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告;3選定設(shè)計(jì)參數(shù)列出設(shè)計(jì)大綱;4制動(dòng)器材料的選擇;5布置方案的安排; (1)制動(dòng)器的作用。(2)制動(dòng)器結(jié)構(gòu)方案的確定。 (3)制動(dòng)器盤(pán)式、鼓式選擇的確定。(4)制動(dòng)器主要零件結(jié)構(gòu)的方案分析。 6制動(dòng)器主要零件的設(shè)計(jì); (1)制動(dòng)盤(pán)直徑的設(shè)計(jì)。 (2)制動(dòng)蹄形式的設(shè)計(jì)。 (3)駐車(chē)制動(dòng)系的設(shè)計(jì)。 7制動(dòng)器主要參數(shù)的計(jì)算;8使用AutoCAD完成工程圖紙(裝配圖與零件圖);9編寫(xiě)說(shuō)明書(shū)。四、進(jìn)度安排1、調(diào)研、資料收集,編寫(xiě)文稿提綱,完成開(kāi)題報(bào)告。第1-2周(2月28日3月13日)2、方案選定:擬定需解決的主要問(wèn)題。第3-4周(3月14日3月27日)3、具體零部件設(shè)計(jì)。第5-7周(3月28日4月17日)4、完善相關(guān)圖紙及校核計(jì)算。第8-12周(4月18日5月22日)5、編寫(xiě)及修改論文。第13-14周(5月23日6月5日)6、論文評(píng)閱及調(diào)整。第15周(6月6日6月12日)7、校核、打印、裝訂,準(zhǔn)備答辯。第16周(6月13日6月19日)五、參考文獻(xiàn)1 劉惟信.汽車(chē)設(shè)計(jì).北京:清華大學(xué)出版社 ,20012 余志生.汽車(chē)?yán)碚?北京:機(jī)械工業(yè)出版社 , 20003 陳家瑞.汽車(chē)構(gòu)造.北京:人民交通出版社 , 1999 4 中國(guó)CNKI論文數(shù)據(jù)庫(kù)5 劉惟信.汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算.北京:清華大學(xué)出版社,20046 崔 靖.汽車(chē)構(gòu)造.陜西:陜西科學(xué)技術(shù)出版社,19847 王望予.汽車(chē)設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20048 吉林工業(yè)大學(xué)汽車(chē)教研室.汽車(chē)設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,19819 張洪欣.汽車(chē)設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,199910 龔微寒.汽車(chē)現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造.北京:人民交通出版社,199511 林 寧.汽車(chē)設(shè)計(jì). 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,199914 Rudolf Limpert. BRAKE DESIGN and SAFETY. Warrendale, PA 15096,USA: SAE,Inc. ,199215 John Fenton . Hand Book of Vehicle Design Analysis. Warrendale ,PA,USA:Society of Autmotuve EngineersInc. ,199616 張?jiān)?、余卓平、熊?制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)J . 汽車(chē)研究與開(kāi)發(fā)2005.N0.917 武小林.淺析汽車(chē)制動(dòng)效能的影響因素J.農(nóng)機(jī)使用與維修.2005(5)18 畢再生.附著系數(shù)對(duì)制動(dòng)距離的影響J.內(nèi)蒙古公路與運(yùn)輸.2003(4) 六、備注指導(dǎo)教師意見(jiàn):簽字: 年 月 日 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)摘 要汽車(chē)發(fā)展至今所用制動(dòng)器幾乎都是摩擦式的,可分為鼓式和盤(pán)式兩大類(lèi)。盤(pán)式制動(dòng)器的主要優(yōu)點(diǎn)是在高速剎車(chē)時(shí)能迅速制動(dòng),散熱效果優(yōu)于鼓式剎車(chē),制動(dòng)效能的恒定性好,鼓式制動(dòng)器的主要優(yōu)點(diǎn)是剎車(chē)蹄片磨損較少,成本較低,便于維修、由于鼓式制動(dòng)器的絕對(duì)制動(dòng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于盤(pán)式制動(dòng)器,所以普遍用于后輪驅(qū)動(dòng)的卡車(chē)上,但由于為了提高其制動(dòng)效能而必須加制動(dòng)增力系統(tǒng),使其造價(jià)較高,故輕型車(chē)一般還是使用前盤(pán)后鼓式。因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)為轎車(chē)的設(shè)計(jì),故采用前盤(pán)后鼓式。本說(shuō)明書(shū)主要設(shè)計(jì)了santana2000轎車(chē)制動(dòng)器。首先介紹了汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展、結(jié)構(gòu)、分類(lèi),并通過(guò)對(duì)鼓式制動(dòng)器和盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析。最終確定方案采用前盤(pán)后鼓式制動(dòng)器。除此之外,還對(duì)前后制動(dòng)器及主要部件的參數(shù)進(jìn)行了選擇和計(jì)算。同時(shí)也對(duì)santana2000后輪鼓式中的駐車(chē)制動(dòng)器進(jìn)行了參數(shù)的選擇和計(jì)算。關(guān)鍵詞:制動(dòng);鼓式制動(dòng)器;盤(pán)式制動(dòng)器;制動(dòng)盤(pán);制動(dòng)鼓ABSTRACTCar development has been the brakes are almost friction type, can be divided into two categories: drum and disc. The main advantage of the disc brake is on the braking can quickly braking, cooling effect is better than that of drum brake, braking performance of constant qualitative good, drum brakes, the main advantage is the brake shoe piece of wear less, low cost, convenient in maintenance, because of drum brake system of absolute power far higher than disc brakes, so commonly used to rear wheel drive the truck on but because in order to improve its efficiency and must be put on the brake braking force system, make the increased cost is higher, so general or use QianPan units HouGu type. Because the design for the design of the car is adopted, QianPan HouGu type. This manual mainly designed santana2000 cars brake. First this paper reviewed the automobile braking system development, structure, classification, and through to the drum brake disc brake and the structure of the advantages and disadvantages and analyzed. Final QianPan scheme adopts the HouGu type brake. In addition, the brakes and before and after the parameters of the main parts of the selection and calculation. At the same time santana2000 rear wheels of the car brake drum in the parameter selection and calculation. Keywords: Brake; Drum brake; Disc brakes; Brake disc; Brake drum 38第1章 緒 論1.1汽車(chē)制動(dòng)器的研究的目的和意義汽車(chē)制動(dòng)器是用于使行駛中的汽車(chē)減速或停車(chē),使下坡行駛的汽車(chē)車(chē)速保持穩(wěn)定以及使已停止的汽車(chē)停在原地(包括在斜坡上)駐留不動(dòng)的機(jī)構(gòu),汽車(chē)制動(dòng)器直接影響著汽車(chē)行駛的安全性和停車(chē)的可靠性。隨著高速公路的迅速發(fā)展和車(chē)速的提高以及車(chē)流密度的日益增大,為了保證行車(chē)安全,停車(chē)可靠,汽車(chē)制動(dòng)器的工作可靠性顯得日益重要。也只有制動(dòng)性能良好,制動(dòng)器工作可靠的汽車(chē)才能充分發(fā)揮其性能。應(yīng)急制動(dòng)裝置用于當(dāng)行車(chē)制動(dòng)裝置意外發(fā)生故障而失效時(shí),則可利用其機(jī)械力源(如強(qiáng)力壓縮彈簧)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)制動(dòng)。應(yīng)急制動(dòng)裝置不必是獨(dú)立的制動(dòng)系統(tǒng),它可利用行車(chē)制動(dòng)裝置或駐車(chē)制動(dòng)裝置的某些制動(dòng)器件。應(yīng)急制動(dòng)裝置也不是每車(chē)必備的,因?yàn)槠胀ǖ氖至︸v車(chē)制動(dòng)器也可以起到應(yīng)計(jì)制動(dòng)的作用。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀目前,汽車(chē)所用都制動(dòng)器幾乎都是摩擦式的,可分為鼓式和盤(pán)式兩大類(lèi)。盤(pán)式制動(dòng)器:盤(pán)式制動(dòng)器主要優(yōu)點(diǎn)是在高速剎車(chē)時(shí)能迅速制動(dòng),散熱效果優(yōu)于鼓式剎車(chē),制動(dòng)效能的恒定性好,便于安裝像ABS那樣的高級(jí)電子設(shè)備。 在轎車(chē)、微型車(chē)、輕卡、SUV及皮卡方面:在從經(jīng)濟(jì)與實(shí)用的角度出發(fā),一般采用了混合的制動(dòng)形式,即前車(chē)輪盤(pán)式制動(dòng),后車(chē)輪鼓式制動(dòng)。因轎車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中,由于慣性的作用,前輪的負(fù)荷通常占汽車(chē)全部負(fù)荷的70%80%,所以前輪制動(dòng)力要比后輪大。生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本,就采用了前輪盤(pán)式制動(dòng),后輪鼓式制動(dòng)的混合匹配方式。采用前盤(pán)后鼓式混合制動(dòng)器,這主要是出于成本上的考慮,同時(shí)也是因?yàn)槠?chē)在緊急制動(dòng)時(shí),軸荷前移,對(duì)前輪制動(dòng)性能的要求比較高,這類(lèi)前制動(dòng)器主要以液壓盤(pán)式制動(dòng)器為主流,采用液壓油作傳輸介質(zhì),以液壓總泵為動(dòng)力源,后制動(dòng)器以液壓式雙泵雙作用缸制動(dòng)蹄匹配。目前大部分轎車(chē)(中檔類(lèi)如夏利、吉利、神龍富康捷達(dá))、微型車(chē)(長(zhǎng)安之星、昌河、豐田海獅、天津華利、江鈴全順)、高端輕卡(東風(fēng)小霸王、江鈴、瑞風(fēng)、南京依維柯)、SUV及皮卡(湖南長(zhǎng)豐、江鈴皮卡)等采用前盤(pán)后鼓式混合制動(dòng)器。2004年我國(guó)共產(chǎn)此類(lèi)車(chē)計(jì)110萬(wàn)輛以上。但隨著高速公路等級(jí)的提高,乘車(chē)檔次的上升,特別上國(guó)家安全法規(guī)的強(qiáng)制實(shí)施,前后輪都用盤(pán)式制動(dòng)器是趨勢(shì)。在大型客車(chē)方面:氣壓盤(pán)式制動(dòng)器產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)性明顯,可靠性總體良好,具有創(chuàng)新性和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的集成性。歐美國(guó)家自上世紀(jì)90年代初開(kāi)始將盤(pán)式制動(dòng)器用于大型公交車(chē)。至2000年,盤(pán)式制動(dòng)器(前后制動(dòng)均為盤(pán)式)已經(jīng)成為歐美國(guó)家城市公交車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)配置。我國(guó)從1997年開(kāi)始在大客車(chē)和載重車(chē)上推廣盤(pán)式制動(dòng)器及 ABS防抱死系統(tǒng),因進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格太高,主要用于高端產(chǎn)品。2004年7月1日交通部強(qiáng)制在7-12米高型客車(chē)上 “必須”配備后,國(guó)產(chǎn)盤(pán)式制動(dòng)器得以大行其道。北京公交電車(chē)公司、上海公交、武漢公交、長(zhǎng)沙公交、深圳公交、廣州公交等公司,都在使用為大客車(chē)匹配的氣壓盤(pán)式制動(dòng)器。生產(chǎn)廠家主要有:宇通公司2004年產(chǎn)20000多輛客車(chē),其中使用盤(pán)式制動(dòng)器的客車(chē)已占一半多;宇通公司自制底盤(pán)部份是由二汽在EQ153前后橋基礎(chǔ)升級(jí)更改的,每年有10000多套。二汽東風(fēng)車(chē)橋用EQ153前后橋改型匹配氣壓盤(pán)式制動(dòng)器的前后橋總成約占6000套以上,是宇通公司最大的氣壓盤(pán)式制動(dòng)器橋供應(yīng)商。宇通公司每年需在一汽采客車(chē)底盤(pán)3000多臺(tái),一汽客底2004年供了2000多臺(tái),其中帶盤(pán)式制動(dòng)器占一半以上。如一汽客底采用4E前轉(zhuǎn)向系統(tǒng)配置氣壓盤(pán)式制動(dòng)器前橋、11噸420后橋裝在6100(10米)豪華客車(chē)上; 7噸盤(pán)式前橋與13噸435后橋配裝在6120(12米)豪華客車(chē)上等,都是宇通公司市場(chǎng)前景較好,利潤(rùn)附加值很高的車(chē)型。江蘇金龍客車(chē)的7-9米高型客車(chē)客車(chē)采用湖橋供帶盤(pán)式制動(dòng)器的車(chē)橋2004年在5500臺(tái)左右。廈門(mén)金龍客車(chē)10-12米高型客車(chē)以上客車(chē)、丹東黃海客車(chē)10-12米高型客車(chē)、安徽凱斯鮑爾等等國(guó)內(nèi)知名的大型廠家均已在批量生產(chǎn)帶盤(pán)式制動(dòng)器的高檔客車(chē)。重型汽車(chē)方面:作為重型汽車(chē)行業(yè)應(yīng)用型新技術(shù),氣壓盤(pán)式制動(dòng)器的已經(jīng)屬成熟產(chǎn)品,目前具有廣泛應(yīng)用的前景。2004年3月紅巖公司率先在國(guó)內(nèi)重卡行業(yè)中完成了對(duì)氣壓盤(pán)式制動(dòng)器總成的開(kāi)發(fā)。2005年元月份中國(guó)重汽卡車(chē)事業(yè)部在提升和改進(jìn)卡車(chē)底盤(pán)的過(guò)程中,在橋箱事業(yè)部配合下壓盤(pán)式制動(dòng)器在重汽斯太爾卡車(chē)前橋上的成功“嫁接”,解決了令整車(chē)廠及用戶困擾已久的傳統(tǒng)鼓式制動(dòng)器制動(dòng)嘯叫、頻繁制動(dòng)時(shí)制動(dòng)蹄片易磨損、雨天制動(dòng)效能降低等一系列問(wèn)題。氣壓盤(pán)式制動(dòng)器首次在斯太爾卡車(chē)前橋上的應(yīng)用,也為今后開(kāi)發(fā)重汽高速卡車(chē)提供了經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)儲(chǔ)備。與此同時(shí)陜西重汽、北汽福田、一汽解放、東風(fēng)公司、江淮汽車(chē)等國(guó)內(nèi)大型汽車(chē)廠均完成了盤(pán)式制動(dòng)器在重型汽車(chē)方面的前期型試試驗(yàn)及技術(shù)貯備工作,盤(pán)式制動(dòng)器在某些方面可以說(shuō)成為未來(lái)重卡制動(dòng)系統(tǒng)匹配發(fā)展的新趨勢(shì)15。綜合以上各項(xiàng),參照所給參數(shù)以現(xiàn)代汽車(chē)上實(shí)際采用的型式,確定設(shè)計(jì)的浮動(dòng)鉗盤(pán)式制動(dòng)器在市場(chǎng)是有很大的開(kāi)發(fā)前景的。鼓式制動(dòng)器:鼓式制動(dòng)器的主要優(yōu)點(diǎn)是剎車(chē)蹄片磨損較少,成本較低,便于維修、由于鼓式制動(dòng)器的絕對(duì)制動(dòng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于盤(pán)式制動(dòng)器,所以普遍用于后輪驅(qū)動(dòng)的卡車(chē)上. 鼓式制動(dòng)器根據(jù)其結(jié)構(gòu)都不同,又分為:雙向自增力蹄式制動(dòng)器、雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器、領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器、雙從蹄式制動(dòng)器。對(duì)于制動(dòng)效能而言,最低是盤(pán)式制動(dòng)器;但制動(dòng)效能穩(wěn)定性卻是盤(pán)式制動(dòng)器最高。也正是因?yàn)檫@個(gè)原因,盤(pán)式制動(dòng)器被普遍使用。但由于為了提高其制動(dòng)效能而必須加制動(dòng)增力系統(tǒng),使其造價(jià)較高,而 Santana2000作為乘用轎車(chē)他的安全性、舒適性、穩(wěn)定性都要有所考慮而又因?yàn)樗可a(chǎn)所以要有較好的經(jīng)濟(jì)性,所以santana2000采用前盤(pán)后鼓式制動(dòng)器 1?,F(xiàn)代汽車(chē)由于車(chē)速的提高,對(duì)應(yīng)急制動(dòng)的可靠性要求更嚴(yán)格,因此在中、高級(jí)轎車(chē)和部分輕型商用車(chē)上,多在后輪制動(dòng)器上附加手操縱的機(jī)械式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),使之兼起駐車(chē)制動(dòng)和應(yīng)急制動(dòng)的作用,從而取消了中央制動(dòng)器。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展,汽車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)在技術(shù)上已經(jīng)成熟,開(kāi)始在汽車(chē)上普及。它是基于汽車(chē)輪胎與路面兼得附著特性而開(kāi)發(fā)的高技術(shù)制動(dòng)系統(tǒng)。它能有效的防止汽車(chē)在應(yīng)急制動(dòng)時(shí)由于車(chē)輪抱死使汽車(chē)失去方向穩(wěn)定性而出現(xiàn)側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力的危險(xiǎn),并縮短制動(dòng)距離,從而提高了汽車(chē)高速行駛的安全性。1.3 對(duì)汽車(chē)制動(dòng)器的研究主要內(nèi)容和設(shè)計(jì)要求本設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容:設(shè)計(jì)完成汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng),包括制動(dòng)系統(tǒng)的類(lèi)型選擇、總體布置形式,制動(dòng)系統(tǒng)各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和性能分析。設(shè)計(jì)要求:(1)各項(xiàng)性能指標(biāo)除應(yīng)滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的規(guī)定和國(guó)家要求、法規(guī)制定的有關(guān)要求外,也要考慮到我的制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)符合現(xiàn)在國(guó)內(nèi)汽車(chē)市場(chǎng)的低成本和高性能的要求。(2)具有足夠的制動(dòng)效能,包括行車(chē)制動(dòng)效能和駐車(chē)制動(dòng)效能。行車(chē)制動(dòng)效能是由在一定的制動(dòng)初速度下及最大踏板力下的制動(dòng)減速器和制動(dòng)距離兩項(xiàng)指標(biāo)來(lái)評(píng)定的。制動(dòng)距離直接影響著汽車(chē)的行駛安全性 2。(3)工作可靠。(4)制動(dòng)效能熱穩(wěn)定性好。汽車(chē)的高速制動(dòng)、短時(shí)間的頻繁重復(fù)制動(dòng),尤其使下長(zhǎng)坡時(shí)的連續(xù)制動(dòng),均會(huì)引起制動(dòng)器的溫升過(guò)快,溫度過(guò)高。提高摩擦材料的高溫摩擦穩(wěn)定性,增大制動(dòng)鼓、盤(pán)的熱容量,改善其散熱性或采用強(qiáng)制冷卻裝置,都是提高抗熱衰退的措施。(5)制動(dòng)效能的水穩(wěn)定性好。制動(dòng)器摩擦表面浸水后,會(huì)因水的潤(rùn)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)定在出水后反復(fù)制動(dòng)515次,即應(yīng)恢復(fù)其制動(dòng)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(jìn)入制動(dòng)器摩擦副工作表面,否則會(huì)使制動(dòng)效能降低并加速磨損。 (6)制動(dòng)時(shí)的汽車(chē)操縱穩(wěn)定性好。即以任何速度制動(dòng),汽車(chē)均不應(yīng)失去操縱性和方向穩(wěn)定性。通過(guò)ABS來(lái)調(diào)節(jié)前后輪的制動(dòng)油壓來(lái)實(shí)現(xiàn)。為此,汽車(chē)前、后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力矩應(yīng)有適當(dāng)?shù)谋壤?,最好能隨各軸間載荷轉(zhuǎn)移情況而變化;同一車(chē)軸上的左、右車(chē)輪制動(dòng)器的制動(dòng)力矩應(yīng)相同。否則當(dāng)前輪抱死而側(cè)滑時(shí),將失去操縱性;當(dāng)后輪抱死而側(cè)滑甩尾時(shí),會(huì)失去方向穩(wěn)定性;當(dāng)左、右輪的制動(dòng)力矩差值超過(guò)15%時(shí),會(huì)在制動(dòng)時(shí)發(fā)生汽車(chē)跑偏 2。(7)制動(dòng)踏板和手柄的位置和行程符合人機(jī)工程學(xué)要求,即操作儀方便性好,操縱輕便、舒適,減少疲勞。(8)制動(dòng)系的機(jī)件應(yīng)使用壽命長(zhǎng),制造成本低;對(duì)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(dòng)時(shí)飛散到大氣中的有害于人體的石棉纖維。(9)制動(dòng)時(shí)不應(yīng)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。(10)與懸架、轉(zhuǎn)向裝置不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉,在車(chē)輪跳動(dòng)或汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)不會(huì)引起自行制動(dòng)。(11)制動(dòng)系中應(yīng)有音響或光信號(hào)等警報(bào)裝置,以便能及時(shí)發(fā)現(xiàn)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)件的故障和功能失效;制動(dòng)系中應(yīng)有必要的安全裝置,在行駛中掛車(chē)一旦脫掛,亦應(yīng)有安全裝置驅(qū)使駐車(chē)制動(dòng)將其停駐。(12)能全天候使用。氣溫高時(shí)液壓制動(dòng)管路不應(yīng)有氣阻現(xiàn)象;氣溫低時(shí),氣制動(dòng)管路不應(yīng)出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。(13)作用滯后的時(shí)間要盡可能短,包括從制動(dòng)踏板開(kāi)始動(dòng)作至達(dá)到給定制動(dòng)效能水平所需的時(shí)間和從放開(kāi)踏板至完全解除制動(dòng)的時(shí)間。1.4 設(shè)計(jì)目標(biāo) Santana2000作為乘用車(chē),最重要的就是其制動(dòng)時(shí)的安全性,其次就是其舒適性、穩(wěn)定性。本制動(dòng)器的設(shè)計(jì)的目的就是達(dá)到上述目標(biāo)。讓制動(dòng)距盡量短的情況下不感覺(jué)到顛簸,盡量做到穩(wěn)定。第2章 制動(dòng)器總體方案的確定2.1 制動(dòng)器的分類(lèi)以及其作用制動(dòng)系統(tǒng)按功用分為行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)、駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)、應(yīng)急制動(dòng)系統(tǒng)和輔助制動(dòng)系統(tǒng)。汽車(chē)制動(dòng)系至少應(yīng)有前兩套制動(dòng)系統(tǒng),而重型汽車(chē)或者經(jīng)常在山區(qū)行駛的汽車(chē)要增設(shè)應(yīng)急制動(dòng)系統(tǒng)及輔助制動(dòng)系統(tǒng)。行車(chē)制動(dòng)器用于使行駛中的汽車(chē)強(qiáng)制減速或停車(chē),并使汽車(chē)在下短坡時(shí)保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車(chē)速。其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)常采用雙回路或多回路結(jié)構(gòu),以保證其工作可靠。駐車(chē)制動(dòng)器已停駛的汽車(chē)駐留在原地不動(dòng)的一套裝置。應(yīng)采用機(jī)械式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而不用液壓或氣壓驅(qū)動(dòng),以免其產(chǎn)生故障。應(yīng)急制動(dòng)系統(tǒng)也叫第二制動(dòng)系統(tǒng),是在用于行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生意外故障而失效時(shí),保證汽車(chē)仍能實(shí)現(xiàn)減速或停車(chē)的一套裝置。應(yīng)急系統(tǒng)也不是每車(chē)必備的,因?yàn)槠胀ǖ氖至︸v車(chē)裝置也可起到應(yīng)急制動(dòng)的作用。輔助制動(dòng)系統(tǒng)通常安裝在常行駛于山區(qū)的汽車(chē)上,利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣或者電渦流制動(dòng)等的輔助制動(dòng)裝置,可使汽車(chē)下長(zhǎng)坡時(shí)長(zhǎng)時(shí)間而持續(xù)地減低或保持車(chē)速,并減輕或解除行車(chē)制動(dòng)器的負(fù)荷。 按制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)能源分類(lèi)(1) 人力制動(dòng)系統(tǒng)以駕駛員的肌體作為惟一制動(dòng)能源的制動(dòng)系統(tǒng)。(2) 動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)完全靠由發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)化而成的氣壓或液壓形式的勢(shì)能進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)。(3) 伺服制動(dòng)系統(tǒng)兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)。 人力目前仍是國(guó)內(nèi)中低檔車(chē)最為適合的制動(dòng)能源,它符合了降低成本同時(shí)又有可靠的性能保證。所以我選擇人力為我的制動(dòng)系統(tǒng)的能源。按照能量的傳輸方式,制動(dòng)系統(tǒng)又可分為機(jī)械式、液壓式、氣壓式和電磁式。在行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)上我選用液壓式,反應(yīng)迅速,性能好。而在駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)上我選用機(jī)械式,性能穩(wěn)定,故障少。通過(guò)以上的分析,本次設(shè)計(jì)主要圍繞行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)和駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì),而應(yīng)急系統(tǒng)為了節(jié)省成本就利用現(xiàn)有的駐車(chē)系統(tǒng)來(lái)代替。本次設(shè)計(jì)的汽車(chē)使用范圍是在城市內(nèi)行駛,而且只屬于制動(dòng)器的設(shè)計(jì),所以不設(shè)計(jì)輔助制動(dòng)系統(tǒng)。2.2 制動(dòng)器的主要參數(shù)的確定及計(jì)算經(jīng)過(guò)預(yù)先在網(wǎng)上對(duì)santana2000轎車(chē)的查詢(xún),對(duì)轎車(chē)的基本數(shù)據(jù)有了大概的了解然后由指導(dǎo)老師的給定和本人的一些意見(jiàn)最終定了以下數(shù)據(jù);表2.1 制動(dòng)系統(tǒng)整車(chē)參數(shù)整車(chē)質(zhì)量空載滿載1550kg2000kg質(zhì)心位置ab1.35m1.25m 質(zhì)心高度空載滿載軸 距0.95m0.85m2.6m 其 他最高車(chē)速車(chē)輪工作半徑輪 胎同步附著系數(shù)160km/h370mm195/60R14 85H=0.6而對(duì)汽車(chē)制動(dòng)性能有重要影響的制動(dòng)系參數(shù)有:制動(dòng)力及其分配系數(shù)、同步附著系數(shù)、制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩與制動(dòng)器因數(shù)等。2.2.1 制動(dòng)力與制動(dòng)力分配系數(shù) 根據(jù)公式: (2.1)得:2.2.2 同步附著系數(shù)同步附著系數(shù)是汽車(chē)制動(dòng)性能的一個(gè)重要參數(shù),由汽車(chē)結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定的。它是制動(dòng)器動(dòng)力分配系數(shù)為b的汽車(chē)的實(shí)際前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配線,簡(jiǎn)稱(chēng)b線,與汽車(chē)?yán)硐氲那?、后制?dòng)器動(dòng)力分配曲線I線的交點(diǎn)。對(duì)于前、后制動(dòng)器制動(dòng)力為固定比值的汽車(chē),只有在附著系數(shù)等于同步附著系數(shù)的路面上,汽車(chē)前、后車(chē)輪才會(huì)同時(shí)抱死,當(dāng)汽車(chē)在不同w植的路面上制動(dòng)時(shí),可能出現(xiàn)以下3種情況。(1)當(dāng)時(shí):制動(dòng)時(shí)總是前輪先抱死,這是一種穩(wěn)定工況,單失去轉(zhuǎn)向能力。(2)當(dāng)時(shí):制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死,這時(shí)容易發(fā)生后軸側(cè)滑而使汽車(chē)失去方向穩(wěn)定性。(3)當(dāng)時(shí):制動(dòng)時(shí)前、后輪同時(shí)抱死,是一種穩(wěn)定工況,但也失去轉(zhuǎn)向能力 2?,F(xiàn)代的道路條件大為改善,汽車(chē)行駛速度也大為提高,因此汽車(chē)因制動(dòng)時(shí)后輪先抱死的后果十分嚴(yán)重。由于車(chē)速高,它不僅會(huì)引起側(cè)滑甩尾甚至?xí)l(fā)生調(diào)頭而喪失操縱穩(wěn)定性,因此后輪先抱死的情況十分嚴(yán)重,所以現(xiàn)在各類(lèi)汽車(chē)的值都均有增大趨勢(shì)。轎車(chē)0.6;貨車(chē)0.5。 (2.2)故取 2.2.3 制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩應(yīng)合理地確定前、后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力矩,以保證汽車(chē)有良好的制動(dòng)效能和穩(wěn)定性。雙軸汽車(chē)前后車(chē)輪附著力同時(shí)被充分利用或前后車(chē)輪同時(shí)抱死的制動(dòng)力之比。通常上式的比值為轎車(chē)1.3 到1.6,貨車(chē)為0.5到0.75。因此可知前后制動(dòng)器比值符合要求最大制動(dòng)力矩是在汽車(chē)附著質(zhì)量被完全利用的條件下獲得的,這時(shí)制動(dòng)力與地面作用于車(chē)輪的法向力成正比。 由輪胎與路面附著系數(shù)所決定的前后軸最大附著力矩。計(jì)算公式如下: (2.3)式中:該車(chē)所能遇到的最大附著系數(shù);q制動(dòng)強(qiáng)度;車(chē)輪有效半徑;后軸最大制動(dòng)力矩;G汽車(chē)滿載質(zhì)量;L汽車(chē)軸距; =故后軸 =后輪的制動(dòng)力矩為 前軸 前輪的制動(dòng)力矩為 2.2.4 制動(dòng)器因數(shù)制動(dòng)器因數(shù)定義為在制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤(pán)的作用半徑上所產(chǎn)生的摩擦力與輸入力之比,即 (2.4) 式中:制動(dòng)器的摩擦力矩; 制動(dòng)盤(pán)或制動(dòng)鼓的作用半徑; 輸入力,一般取加于兩制動(dòng)蹄的張開(kāi)力的平均值輸入力。對(duì)于鉗盤(pán)式制動(dòng)器,設(shè)兩側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)的壓緊力均為P,即制動(dòng)盤(pán)在其兩側(cè)的作用半徑上所受的摩擦力為2,此處為盤(pán)與制動(dòng)襯塊餓摩擦系數(shù),于鉗盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)器因數(shù)為 (2.5)對(duì)于全盤(pán)式制動(dòng)器,則為 式中:摩擦系數(shù); 旋轉(zhuǎn)制動(dòng)盤(pán)數(shù)目。取得對(duì)于鼓式制動(dòng)器,若作用兩蹄的張開(kāi)力分別為,制動(dòng)鼓內(nèi)圓柱面半徑即制動(dòng)鼓工作半徑為R,兩蹄給予制動(dòng)鼓的摩擦力矩TTf1和T Tf2,則兩蹄的效能因素即制動(dòng)蹄因素分別為 整個(gè)鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)器因數(shù)則為當(dāng)時(shí),則有 蹄與鼓間作用力的分布,其合力的大小、方向及作用點(diǎn),需要較精確的分析、計(jì)算才能確定。假設(shè)在張力P的作用下,制動(dòng)蹄的摩擦襯片與鼓之間作用力的合力N的B點(diǎn)上。這一法向力引起作用于制動(dòng)蹄襯片上的摩擦力為,為摩擦系數(shù)。a,b,c,h,R及a為結(jié)構(gòu)尺寸。 圖2.1鼓式制動(dòng)器受力簡(jiǎn)圖對(duì)領(lǐng)題繞支點(diǎn)A的力矩平衡方程,即 (2.6)由上式得到領(lǐng)蹄的制動(dòng)蹄因數(shù)為 (2.7)代入?yún)?shù)得:=0.79當(dāng)制動(dòng)鼓逆轉(zhuǎn)時(shí),上述制動(dòng)蹄則又成為從蹄,這時(shí)摩擦力的方向相反,用上述分析方法,同樣可得出從蹄繞支點(diǎn)A的力矩平衡方程,即 (2.8)由上式得從蹄的制動(dòng)蹄因數(shù)為 (2.9)代入?yún)?shù)得:=0.48 2.3本章小結(jié)本章先選定了要設(shè)計(jì)的制動(dòng)系統(tǒng)的類(lèi)型。然后確定了本設(shè)計(jì)的汽車(chē)的技術(shù)參數(shù),通過(guò)這些參數(shù),計(jì)算出了要設(shè)計(jì)的制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)力、制動(dòng)力分配系數(shù)、同步附著系數(shù)、制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩、制動(dòng)器因數(shù)等重要參數(shù)。這些參數(shù)是保證該制動(dòng)系統(tǒng)正常工作的前提。第3章 鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)型式及選擇3.1鼓式制動(dòng)器的分類(lèi)鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)型式有多種,其主要結(jié)構(gòu)型式如圖3-15所示,并分述如下。 圖3.1制動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖 鼓式制動(dòng)器的簡(jiǎn)圖如圖3.2所示。不同形式鼓式制動(dòng)器的主要區(qū)別有:蹄片固定支點(diǎn)的數(shù)量和位置不同。張開(kāi)裝置的形式與數(shù)量不同。制動(dòng)時(shí)兩塊蹄片之間有無(wú)相互作用。因蹄片的固定支點(diǎn)和張開(kāi)力位置不同,使不同形式鼓式制動(dòng)器的領(lǐng)、從蹄數(shù)量有差別,并使制動(dòng)效能不一樣3.1.1領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器如圖(a),(b)所示,若圖上方的旋向箭頭代表汽車(chē)前進(jìn)時(shí)制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向(制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn)),則蹄1為領(lǐng)蹄,蹄2為從蹄。汽車(chē)倒車(chē)時(shí)制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向變?yōu)榉聪蛐D(zhuǎn),則相應(yīng)地使領(lǐng)蹄與從蹄也就相互對(duì)調(diào)了。這種當(dāng)制動(dòng)鼓正、反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)總具有一個(gè)領(lǐng)蹄和一個(gè)從蹄的內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器稱(chēng)為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。由圖(a),(b)可見(jiàn):領(lǐng)蹄所受的摩擦力使蹄壓得更緊,即摩擦力矩具有“增勢(shì)”作用,故又稱(chēng)為增勢(shì)蹄;而從蹄所受的摩擦力使蹄有離開(kāi)制動(dòng)鼓的趨勢(shì),即摩擦力矩具有“減勢(shì)”作用,故又稱(chēng)為減勢(shì)蹄?!霸鰟?shì)”作用使領(lǐng)蹄所受的法向反力增大,而“減勢(shì)”作用。 圖3.2領(lǐng)從蹄結(jié)構(gòu)圖 圖3.3領(lǐng)從蹄結(jié)構(gòu)圖對(duì)于兩蹄的張開(kāi)力P1=P2=P的領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器結(jié)構(gòu),如圖(b)所示,兩蹄壓緊制動(dòng)鼓的法向力應(yīng)相等。但當(dāng)制動(dòng)鼓旋轉(zhuǎn)并制動(dòng)時(shí),領(lǐng)蹄由于摩擦力矩的“增勢(shì)”作用,使其進(jìn)一步壓緊制動(dòng)鼓而使其所受的法向反力加大;從蹄由于摩擦力矩的“減勢(shì)”作用而使其所受的法向反力減小。這樣,由于兩蹄所受的法向反力不相等,不能相互平衡,其差值要由車(chē)輪輪轂軸承承受。制動(dòng)時(shí)這種兩蹄法向反力不能相互平衡的制動(dòng)器又稱(chēng)為非平衡式制動(dòng)器。非平衡式制動(dòng)器將對(duì)輪轂軸承產(chǎn)生附加的徑向載荷,而且領(lǐng)蹄的摩擦襯片表面的單位壓力大于從蹄的,故磨損較從蹄的嚴(yán)重。對(duì)于如圖(a)所示具有定心凸輪張開(kāi)裝置的領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器,在制動(dòng)時(shí),凸輪機(jī)構(gòu)保證了兩蹄的位移相等。因此,作用與兩蹄上的法向反力和由此產(chǎn)生的制動(dòng)力矩應(yīng)分別相等;而作用于兩蹄的張開(kāi)力P1與P2則不相等;且必然有P1/P21或P1P2。由于兩蹄的法向反力N1=N2在制動(dòng)鼓正、反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)并制動(dòng)時(shí)均成立,因此這種結(jié)構(gòu)的特性的,實(shí)際上也是平衡式的。其缺點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)凸輪的力要大而效率卻相對(duì)較低,約為0.60.8。由于凸輪需要用氣壓驅(qū)動(dòng),因此,這種結(jié)構(gòu)僅用在總質(zhì)量等于或大于10t的貨車(chē)和客車(chē)上。 3.1.2 雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器若在汽車(chē)前進(jìn)時(shí)兩制動(dòng)蹄均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器,則稱(chēng)為雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。顯然,當(dāng)汽車(chē)倒車(chē)時(shí)這種制動(dòng)器的兩制動(dòng)蹄又都變?yōu)閺奶?,故它又可稱(chēng)為單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。如圖(c)所示,兩制動(dòng)蹄各用一個(gè)單活塞制動(dòng)輪缸推動(dòng),兩套制動(dòng)蹄、制動(dòng)輪缸等機(jī)件在制動(dòng)底板上是以制動(dòng)底板中心作對(duì)稱(chēng)布置的,因此,兩蹄對(duì)制動(dòng)鼓作用的合力恰好相互平衡,故屬于平衡式制動(dòng)器。圖3.4雙領(lǐng)蹄結(jié)構(gòu)圖雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器有高的正向制動(dòng)效能,但倒車(chē)時(shí)則變?yōu)殡p從蹄式,使制動(dòng)效能大大下降。這種結(jié)構(gòu)常用于中級(jí)轎車(chē)的前輪制動(dòng)器,這是因?yàn)檫@類(lèi)汽車(chē)前進(jìn)制動(dòng)時(shí),前軸的動(dòng)軸荷及附著力大于后軸,而倒車(chē)時(shí)則相反。它之所以不用于后輪,還因?yàn)閮蓚€(gè)互相成中心對(duì)稱(chēng)的輪缸,難以附加駐車(chē)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。3.1.3雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩蹄片浮動(dòng),用各有兩個(gè)活塞的兩輪缸張開(kāi)蹄片。圖3.4雙向領(lǐng)蹄結(jié)構(gòu)圖無(wú)論是前進(jìn)或者是倒退制動(dòng),這種制動(dòng)器的兩塊蹄片始終為領(lǐng)蹄,所以制動(dòng)效能相當(dāng)高,而且不變。由于制動(dòng)器內(nèi)設(shè)有兩個(gè)輪缸,所以適用于雙回路驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)一套管路失效后,制動(dòng)器轉(zhuǎn)變?yōu)轭I(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。除此之外,雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的兩蹄片上單位壓力相等,因而磨損程度相近,壽命相等。雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器因有兩個(gè)輪缸,故結(jié)構(gòu)上復(fù)雜,且蹄片與制動(dòng)鼓之間的間隙調(diào)整困難是它的缺點(diǎn)。這種制動(dòng)器得到比較廣泛的應(yīng)用。如用于后輪,則需另設(shè)中央駐車(chē)制動(dòng)器。3.1.4 單向增力式制動(dòng)器單向增力式制動(dòng)器的兩蹄片各有一個(gè)固定支點(diǎn),兩蹄下端經(jīng)推桿相互連接成一體,制動(dòng)器僅有一個(gè)輪缸用來(lái)產(chǎn)生推力張開(kāi)蹄片。圖3.5單向增力式結(jié)構(gòu)圖汽車(chē)前進(jìn)制動(dòng)時(shí),兩蹄片皆為領(lǐng)蹄,次領(lǐng)蹄上不存在輪缸張開(kāi)力,而且由于領(lǐng)蹄上的摩擦力經(jīng)推桿作用到次領(lǐng)蹄,使制動(dòng)器效能很高,居各式制動(dòng)器之首。這種制動(dòng)器只有一個(gè)輪缸,故不適合用于雙回路驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu),另外由于兩蹄片下部聯(lián)動(dòng),使調(diào)整蹄片間隙變得困難。車(chē)用其作為前輪制動(dòng)器。3.1.5 雙向增力式制動(dòng)器雙向增力式制動(dòng)器的兩蹄片端部有一個(gè)制動(dòng)時(shí)不同時(shí)使用的公用支點(diǎn),支點(diǎn)下方有一輪缸,內(nèi)裝兩個(gè)活塞用來(lái)同時(shí)驅(qū)動(dòng)張開(kāi)兩蹄片,兩蹄片下方經(jīng)推桿連接成一體。圖3.6雙向增力式結(jié)構(gòu)圖雙向增力式制動(dòng)器因兩蹄片均為領(lǐng)蹄,所以制動(dòng)器效能穩(wěn)定性比較差。除此之外,兩蹄片上單位壓力不等,故磨損不均勻,壽命不同。調(diào)整間隙工作與單向增力式一樣比較困難。因只有一個(gè)輪缸,故制動(dòng)器不適合用于有的雙回路驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 5。3.2鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)和摩擦系數(shù)1結(jié)構(gòu)參數(shù)(1)制動(dòng)鼓直徑D或半徑R當(dāng)輸入力P一定時(shí),制動(dòng)鼓的直徑越大,則制動(dòng)力矩就越大,且使制動(dòng)器的散熱性能越好。但直徑D的尺寸受到輪輞直徑的限制,而且D的增大也使制動(dòng)鼓的質(zhì)量增加,使汽車(chē)的非懸掛質(zhì)量增加,不利于汽車(chē)的平順性。制動(dòng)鼓與輪輞之間應(yīng)有一定的間隙,此間隙一般不應(yīng)小于20mm30mm,以利于散熱通風(fēng),也可避免由于輪輞過(guò)熱而損壞輪胎。由此間隙要求及輪輞的尺寸即可求得制動(dòng)鼓D的尺寸。另外,制動(dòng)鼓直徑 D與輪輞直徑之比的一般范圍為;表3.1 輪輞與制動(dòng)鼓直徑比車(chē)種轎車(chē)0.640.74貨車(chē)0.700.83轎車(chē)制動(dòng)鼓內(nèi)徑一般比輪輞外徑小125mm150mm 。綜上取得制動(dòng)鼓內(nèi)徑D=235mm ,輪輞直徑=356mm 。制動(dòng)鼓外徑256mm 3。(2)制動(dòng)蹄摩擦襯片的包角b及寬度b如圖3.7所示,包角b通常在b=范圍內(nèi)選取,試驗(yàn)表明,摩擦襯片包角b=時(shí)磨損最小,制動(dòng)鼓的溫度也最低,而制動(dòng)效能則最高。再減小b雖有利于散熱,但由于單位壓力過(guò)高將加速磨損。包角b也不宜大于,因?yàn)檫^(guò)大不僅不利于散熱,而且易使制動(dòng)作用不平順,甚至可能發(fā)生自鎖。選取b=。摩擦襯片寬度b較大可以降低單位壓力、減少磨損,但b的尺寸過(guò)大則不易保證與制動(dòng)鼓全面接觸。通常是根據(jù)在緊急制動(dòng)時(shí)使其單位壓力不超過(guò)2.5MPa的條件來(lái)選擇襯片寬度b的。選取b=45mm 。(3)摩擦襯片起始角摩擦襯片起始角通常為了適應(yīng)單位壓力的分布情況,將襯片相對(duì)于最大壓力點(diǎn)對(duì)稱(chēng)布置,以改善制動(dòng)效能和磨損的均勻性。根據(jù)=-(/2)=圖3.7 制動(dòng)蹄摩擦襯片參數(shù)(4)張開(kāi)力的作用線至制動(dòng)器中線的距離a 在滿足制動(dòng)輪缸或凸輪能布置在制動(dòng)鼓內(nèi)的條件下,應(yīng)使距離a盡可能地大,以提高其制動(dòng)效能。a=0.8R左右,求得a=99.6mm 。(5)制動(dòng)蹄支削中心的坐標(biāo)位置k與c制動(dòng)蹄支銷(xiāo)中心的坐標(biāo)尺寸k應(yīng)盡可能地小,以使尺寸c盡可能地大,初步設(shè)計(jì)可取c=0.8R左右,取c=99.6mm 。2摩擦片摩擦系數(shù)選擇摩擦片時(shí),不僅要希望其摩擦系數(shù)要高些,而且還要求其穩(wěn)定性好。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(duì)摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性和降低制動(dòng)器對(duì)摩擦系數(shù)偏離正常值的敏感性的要求。后者對(duì)蹄式制動(dòng)器是非常重要的。各種制動(dòng)器用摩擦材料的摩擦系數(shù)的穩(wěn)定值約為0.30.5,少數(shù)可達(dá)到0.7。一般來(lái)說(shuō),摩擦系數(shù)愈高的材料,起耐磨性愈差。所以在制動(dòng)器設(shè)計(jì)時(shí),并非一定要追求高摩擦系數(shù)的材料。選取f=0.3。3.3制動(dòng)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(dòng)器摩擦材料的摩擦系數(shù)及所產(chǎn)生的摩擦力對(duì)制動(dòng)蹄因數(shù)BF有很大影響。掌握制動(dòng)蹄摩擦面上的壓力分布規(guī)律,有助于正確分析制動(dòng)器因數(shù)。但用分析方法精確計(jì)算沿蹄片長(zhǎng)度方向上的壓力分布規(guī)律比較困難,因?yàn)槌四Σ烈r片有彈性變形外,制動(dòng)蹄、制動(dòng)鼓以及支承也會(huì)有彈性變形,但與摩擦襯片的變形量相比,則相對(duì)很小。故在通常的近似計(jì)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(jì)。即通常作以下一些假定。(1) 制動(dòng)鼓、制動(dòng)蹄為絕對(duì)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。可根據(jù)圖3.8來(lái)分析計(jì)算具有一個(gè)自由度的增勢(shì)蹄摩擦襯片的徑向變形規(guī)律和壓力分布規(guī)律。此時(shí)摩擦襯片在張開(kāi)力和摩擦力的作用下,繞支承銷(xiāo)中心轉(zhuǎn)動(dòng)dg角。摩擦襯片表面任意點(diǎn)沿制動(dòng)蹄轉(zhuǎn)動(dòng)的切線方向餓變形即為線段,其徑向變形分量是線段在半徑延長(zhǎng)線上的投影,即線段。由于dg角很小,可以認(rèn)為=90則所求的摩擦襯片的徑向變形為 (3.1)圖3.8摩擦襯片的徑向變形規(guī)律和壓力分布考慮到,則由等腰三角形可知 (3.2)代入上式,得摩擦襯片的徑向變形和壓力分別為 (3.3)通過(guò)上式可看出摩擦片的徑向變形和壓力都是關(guān)于張開(kāi)角a的正弦函數(shù)。3.4制動(dòng)蹄片上的制動(dòng)力矩在計(jì)算鼓式制動(dòng)器時(shí),必須建立制動(dòng)蹄對(duì)制動(dòng)鼓的壓緊力與所產(chǎn)生的制動(dòng)力矩之間的關(guān)系。增勢(shì)蹄產(chǎn)生的制動(dòng)力矩可表達(dá)如下: (3.4)式中:摩擦系數(shù)(前面以選擇0.3); 單元法向力的合力;摩擦力的作用半徑。如圖3.9求得力與張開(kāi)力的關(guān)系式,寫(xiě)出制動(dòng)蹄上力的平衡力方程式: (3.5)圖3.9制動(dòng)蹄對(duì)制動(dòng)鼓的壓緊力關(guān)系式中:支承反力在軸上的投影; 軸與力的作用線之間的夾角。對(duì)式(3.5)求解,得 (3.6)將式(3.6)代入(3.4),得增勢(shì)蹄的制動(dòng)力矩為 = (3.7)所以增勢(shì)蹄的力矩是關(guān)于的直線函數(shù)。對(duì)于減勢(shì)蹄同上。3.5摩擦襯塊的磨損特性計(jì)算 摩擦襯片的磨損與摩擦副的材質(zhì),表面加工情況、溫度、壓力以及相對(duì)滑磨速度等多種因素有關(guān),因此在理論上要精確計(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(chē)的制動(dòng)過(guò)程,是將其機(jī)械能(動(dòng)能、勢(shì)能)的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷纳⒌倪^(guò)程。在制動(dòng)強(qiáng)度很大的緊急制動(dòng)過(guò)程中,制動(dòng)器幾乎承擔(dān)了耗散汽車(chē)全部動(dòng)力的任務(wù)。此時(shí)由于在短時(shí)間內(nèi)制動(dòng)摩擦產(chǎn)生的熱量來(lái)不及逸散到大氣中,致使制動(dòng)器溫度升高。此即所謂制動(dòng)器的能量負(fù)荷。能量負(fù)荷愈大,則摩擦襯片(襯塊)的磨損亦愈嚴(yán)重。(1)比能量耗散率雙軸汽車(chē)的單個(gè)前輪制動(dòng)器和單個(gè)后輪制動(dòng)器的比能量耗散率分別為 (3.8) (3.9)式中:汽車(chē)回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù),緊急制動(dòng)時(shí),; :汽車(chē)總質(zhì)量; ,:汽車(chē)制動(dòng)初速度與終速度;計(jì)算時(shí)轎車(chē)取; :制動(dòng)時(shí)間,;按下式計(jì)算 :制動(dòng)減速度, ,:前、后制動(dòng)器襯片的摩擦面積; ,質(zhì)量在的轎車(chē)摩擦襯片面積在。故取 :制動(dòng)力分配系數(shù)。則 轎車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器的比能量耗散率應(yīng)不大于6.0,故符合要求。=0.7轎車(chē)鼓式制動(dòng)器的比能量耗散率應(yīng)不大于1.8,故符合要求。(2)比滑磨功磨損和熱的性能指標(biāo)可用襯片在制動(dòng)過(guò)程中由最高制動(dòng)初速度至停車(chē)所完成的單位襯片面積的滑磨功,即比滑磨功來(lái)衡量: (3.10)式中:汽車(chē)總質(zhì)量 :車(chē)輪制動(dòng)器各制動(dòng)襯片的總摩擦面積,; : :許用比滑磨功,轎車(chē)取1000J/1500J/。 (3.11)故符合要求。 式中:滿載汽車(chē)總質(zhì)量;制動(dòng)器熱容量和溫升是否滿足下列條件: (3.12)式中:各制動(dòng)鼓(盤(pán))的總質(zhì)量; 與各制動(dòng)鼓(盤(pán))相連的受熱金屬件(如輪轂、輪輻、輪輞、制動(dòng)鉗體等)的總質(zhì)量; 制動(dòng)鼓(盤(pán))材料的比熱容,對(duì)鑄鐵c=482,對(duì)鋁合金c=880; 與制動(dòng)鼓(盤(pán))相連的受熱金屬件的比熱容; 制動(dòng)鼓(盤(pán))的溫升(一次=30km/h到完全停車(chē)的強(qiáng)烈制動(dòng),溫升不應(yīng)超過(guò)15); L滿載汽車(chē)制動(dòng)時(shí)由動(dòng)能轉(zhuǎn)變的熱能,由于制動(dòng)過(guò)程迅速,可以認(rèn)為制動(dòng)產(chǎn)生的熱能全部為前、后制動(dòng)器所吸收,并按前、后制動(dòng)力的分配比率給前、后制動(dòng)器,即車(chē)制動(dòng)時(shí)的初速度,可取=; b汽車(chē)制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)。式中的=5kg, =20kg.將其他已知的參數(shù)代入式(4-8)得:前輪鉗盤(pán)式制動(dòng)器和后鼓式制動(dòng)器的熱容量和溫升都滿足。3.6制動(dòng)蹄乘用車(chē)和總質(zhì)量較小的商用車(chē)的制動(dòng)蹄,廣泛采用T形鋼碾壓或用鋼板焊接制成;總質(zhì)量較小的汽車(chē)的鋼板制成的制動(dòng)蹄腹板上往往開(kāi)一條或兩條徑向槽,使蹄的彎曲剛度小些,其目的是使襯片磨損較為均勻,并減小制動(dòng)時(shí)的尖叫聲。制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度,轎車(chē)的約為,貨車(chē)為 。摩擦襯片得厚度,轎車(chē)多為本設(shè)計(jì)取。制動(dòng)蹄和摩擦片可以鉚接,也可以粘接。粘接的優(yōu)點(diǎn)在于襯片更換前允許磨損的剛度較大,缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜,且不易更換襯片。鉚接的優(yōu)點(diǎn)是噪聲小。設(shè)計(jì)中選用粘接襯片。為了使具有支承銷(xiāo)的一個(gè)自由度的制動(dòng)蹄的工作表面與制動(dòng)鼓的工作表面同軸心,應(yīng)使支承位置可調(diào)。支承銷(xiāo)由45號(hào)鋼制造并高頻淬火。其支座為可鍛鑄鐵或球墨鑄鐵。青銅偏心輪可保持制動(dòng)蹄腹板上的支承孔的完好性并防止這些零件的腐蝕磨損。具有長(zhǎng)支承銷(xiāo)的支承能可靠的保持制動(dòng)蹄的正確安裝位置,避免側(cè)向偏擺。在制動(dòng)底板上附加一壓緊裝置,使制動(dòng)蹄中部靠向制動(dòng)底板,而在張開(kāi)機(jī)構(gòu)調(diào)整推桿端部開(kāi)槽供制動(dòng)蹄腹板張開(kāi)端插入,以保持制動(dòng)蹄的正確位置。3.7制動(dòng)底板制動(dòng)底板是出制動(dòng)鼓外制動(dòng)器各零件的安裝基體,應(yīng)保證各零件間的相互安裝位置。制動(dòng)底板承受著制動(dòng)器工作時(shí)的制動(dòng)反力矩,因此他應(yīng)有足夠的剛度。為此,由鋼板沖壓成型的制動(dòng)底板均具有凹凸起伏的形狀。重型汽車(chē)應(yīng)采用可鍛鑄鐵KTH37012的制動(dòng)底板。剛度不足會(huì)使制動(dòng)力矩減小,踏板行程加大,襯片磨損也不均勻。3.8制動(dòng)鼓制動(dòng)鼓應(yīng)當(dāng)有足夠的強(qiáng)度,剛度和熱容量,與摩擦襯片材料相配合,又應(yīng)當(dāng)有較高的摩擦因數(shù)。制動(dòng)鼓應(yīng)具有非常好的剛性和大的熱容量,制動(dòng)時(shí)其溫升不應(yīng)超過(guò)極限值。制動(dòng)鼓的材料應(yīng)與摩擦襯片的材料相匹配,以保證具有高的摩擦系數(shù)并使工作表面磨損均勻。本設(shè)計(jì)是針對(duì)轎車(chē),因此采用灰鑄鐵HT200制造的制動(dòng)鼓(見(jiàn)圖3.10)。制動(dòng)鼓相對(duì)于輪轂的對(duì)中,是以直徑為dc的圓柱表面的配合來(lái)定位,并在兩者裝配緊固后精加工制動(dòng)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(jìn)行動(dòng)平衡。其許用不平衡度對(duì)貨車(chē)為。制動(dòng)鼓壁厚的選取主要是剛度和強(qiáng)度方面考慮。本設(shè)計(jì)中制動(dòng)鼓壁厚取。(a)鑄造制動(dòng)鼓;(b),(c)組合式制動(dòng)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(dòng)鼓圖 3.10制動(dòng)鼓中型,重型載貨汽車(chē)和中型,大型客車(chē)多采用灰鑄鐵HT200或合金鑄鐵制造的制動(dòng)鼓(見(jiàn)圖3-6(a));輕型貨車(chē)和一些轎車(chē)則采用由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(dòng)鼓(見(jiàn)圖3-6(b);帶有灰鑄鐵內(nèi)鼓筒的鑄鋁合金制動(dòng)鼓(見(jiàn)圖3-6(c)在轎車(chē)上得到了日益廣泛的應(yīng)用。鑄鐵內(nèi)鼓筒與鋁合金制動(dòng)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(dòng)鼓相對(duì)于輪轂的中如圖3-6所示,是以直徑為的圓柱表面的配合來(lái)定位,并在兩者裝配緊固后精加工制動(dòng)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(jìn)行動(dòng)平衡。其許用不平衡度對(duì)轎車(chē)為;對(duì)貨車(chē)為。微型轎車(chē)要求其制動(dòng)鼓工作表面的圓度和同軸度公差。制動(dòng)鼓鼓壁厚的選取主要是從其剛度和強(qiáng)度方面考慮。壁厚取大些也有利于增大其熱容量,但實(shí)驗(yàn)表明,壁厚由增至?xí)r,摩擦表面的平均最高溫度變化并不大。一般鑄造制動(dòng)鼓的壁厚:轎車(chē)為;中,重型載貨汽車(chē)為。制動(dòng)鼓在閉合一側(cè)外緣可開(kāi)小孔,用于檢查制動(dòng)器間隙。本次設(shè)計(jì)采用的材料是HT20-40。3.9制動(dòng)輪缸制動(dòng)輪缸為液壓制動(dòng)系采用的活塞式制動(dòng)蹄張開(kāi)機(jī)構(gòu),其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,在車(chē)輪制動(dòng)器中布置方便。輪缸的缸體由灰鑄鐵HT250制成。其缸筒為通孔,需鏜磨?;钊射X合金制造?;钊舛藟河袖撝频拈_(kāi)槽頂塊,以支承插入槽中的制動(dòng)蹄腹板端部或端部接頭。輪缸的工作腔由裝在活塞上的橡膠密封圈或靠在活塞內(nèi)端面處的橡膠皮碗密封。多數(shù)制動(dòng)輪缸有兩個(gè)等直徑活塞;少數(shù)有四個(gè)等直徑活塞;雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的兩蹄則各用一個(gè)單活塞制動(dòng)輪缸推動(dòng)。本次設(shè)計(jì)采用的是HT250。3.10駐車(chē)制動(dòng)計(jì)算汽車(chē)在上坡路上停駐時(shí)的受力簡(jiǎn)圖如圖3.11由該圖得出汽車(chē)上坡停駐時(shí)的后軸附著力為 (3.13)同樣求出汽車(chē)下頗停駐的后軸車(chē)輪的附著力為 (3.14)根據(jù)后軸車(chē)輪附著力與后輪駐車(chē)制動(dòng)的制動(dòng)力相等的條件可求得汽車(chē)在上坡路和下坡路上停駐的坡度極限傾角,即由 (3.15)求得汽車(chē)在上坡時(shí)可能停駐的極限上坡路傾角為 代入汽車(chē)參數(shù),求得汽車(chē)在下坡時(shí)可能停駐的極限下坡路傾角為代入汽車(chē)參數(shù),求得 一般要求各類(lèi)汽車(chē)的最大停駐坡度不應(yīng)小于16%20%。汽車(chē)后軸的單個(gè)后輪駐車(chē)制動(dòng)器的制動(dòng)力矩的最大上限為: (3.16)代入汽車(chē)參數(shù)求得 。 圖3.11駐車(chē)受力簡(jiǎn)圖3.11本章小結(jié)本章主要是對(duì)鼓式制動(dòng)器進(jìn)行了研究,研究了鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu),然后通過(guò)查計(jì)算設(shè)計(jì)手冊(cè)和計(jì)算獲得了一系列參數(shù),同時(shí)對(duì)駐車(chē)制動(dòng)器進(jìn)行了計(jì)算。通過(guò)這些參數(shù)可以確定制動(dòng)鼓的直徑,制動(dòng)蹄、制動(dòng)塊的大小和需要的材料等等。同時(shí)也對(duì)駐車(chē)制動(dòng)器進(jìn)行了設(shè)計(jì)和計(jì)算。第4章 盤(pán)式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算4.1 盤(pán)式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定 盤(pán)式制動(dòng)器:盤(pán)式制動(dòng)器主要優(yōu)點(diǎn)是在高速剎車(chē)時(shí)能迅速制動(dòng),散熱效果優(yōu)于鼓式剎車(chē),制動(dòng)效能的恒定性好。1.制動(dòng)盤(pán)直徑D制動(dòng)盤(pán)直徑D希望盡量大些,這時(shí)制動(dòng)盤(pán)的有效半徑得以增大,就可以降低制動(dòng)鉗的夾緊力,降低摩擦襯快的單位壓力和工作溫度。但制動(dòng)盤(pán)直徑D受輪輞直徑的限制。通常,制動(dòng)盤(pán)的直徑D選擇為輪輞直徑的70%79%;所以求得制動(dòng)盤(pán)直徑。2.制動(dòng)盤(pán)厚度h制動(dòng)盤(pán)厚度直接影響制動(dòng)盤(pán)質(zhì)量和工作時(shí)的溫升。為使質(zhì)量不致太大,制動(dòng)盤(pán)厚度應(yīng)取小些;為了降低制動(dòng)時(shí)的溫升,制動(dòng)盤(pán)厚度不宜過(guò)小。通常,實(shí)心制動(dòng)盤(pán)厚度可取為;只有通風(fēng)孔道的制動(dòng)盤(pán)的兩丁作面之間的尺寸,即制動(dòng)盤(pán)的厚度取為,但多采用; 取。3.摩擦襯塊內(nèi)半徑與外半徑推薦摩擦襯塊的外半徑與內(nèi)半徑的比值不大于1.5。若此比值偏大,工作時(shí)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(huì)不均勻,接觸面積將減小,最終會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)力矩變化大。4.摩擦襯塊厚度與摩擦面積摩擦襯塊厚度取14mm,推薦根據(jù)制動(dòng)摩擦襯塊單位面積占有的汽車(chē)質(zhì)量在1.6kg/3.5 kg/內(nèi)選取。摩擦面積取。4.2 摩擦襯塊的磨損特性計(jì)算摩擦襯片的磨損與摩擦副的材質(zhì),表面加工情況、溫度、壓力以及相對(duì)滑磨速度等多種因素有關(guān),因此在理論上要精確計(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 16。汽車(chē)的制動(dòng)過(guò)程,是將其機(jī)械能(動(dòng)能、勢(shì)能)的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷纳⒌倪^(guò)程。在制動(dòng)強(qiáng)度很大的緊急制動(dòng)過(guò)程中,制動(dòng)器幾乎承擔(dān)了耗散汽車(chē)全部動(dòng)力的任務(wù)。此時(shí)由于在短時(shí)間內(nèi)制動(dòng)摩擦產(chǎn)生的熱量來(lái)不及逸散到大氣中,致使制動(dòng)器溫度升高。此即所謂制動(dòng)器的能量負(fù)荷。能量負(fù)荷愈大,則摩擦襯片(襯塊)的磨損亦愈嚴(yán)重。1)比能量耗散率雙軸汽車(chē)的單個(gè)前輪制動(dòng)器和單個(gè)后輪制動(dòng)器的比能量耗散率分別為 (4.1) (4.2)式中:汽車(chē)回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù),緊急制動(dòng)時(shí),; :汽車(chē)總質(zhì)量; ,:汽車(chē)制動(dòng)初速度與終速度,/;計(jì)算時(shí)轎車(chē)取27.8/; :制動(dòng)時(shí)間,;按下式計(jì)算 :制動(dòng)減速度, ; ,:前、后制動(dòng)器襯片的摩擦面積;=7600mm,質(zhì)量在1.52.5/t的轎車(chē)摩擦襯片面積在200-300cm,故取 :制動(dòng)力分配系數(shù)。則 =5.7轎車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器的比能量耗散率應(yīng)不大于6.0,故符合要求。=0.7轎車(chē)鼓式制動(dòng)器的比能量耗散率應(yīng)不大于1.8,故符合要求。2)比滑磨功磨損和熱的性能指標(biāo)可用襯片在制動(dòng)過(guò)程中由最高制動(dòng)初速度至停車(chē)所完成的單位襯片面積的滑磨功,即比滑磨功來(lái)衡量: (4.3)式中:汽車(chē)總質(zhì)量 :車(chē)輪制動(dòng)器各制動(dòng)襯片的總摩擦面積,; : :許用比滑磨功,轎車(chē)取1000J/1500J/。 L =1497J/1000J/1500J/故符合要求。4.3 盤(pán)式制動(dòng)器制動(dòng)力矩的計(jì)算盤(pán)式制動(dòng)器的計(jì)算用簡(jiǎn)圖4.1若襯塊表面與制動(dòng)盤(pán)接觸良好,且各處的單位壓力分布均勻,則盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩為 (4.4) 圖4.1 盤(pán)式制動(dòng)器的計(jì)算用簡(jiǎn)圖式中:摩擦系數(shù); 單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)的壓緊力; 作用半徑。對(duì)于常見(jiàn)的扇形摩擦襯塊,其徑向尺寸不大了,R為平均半徑或有效半徑已足夠精確。平均半徑為 (4.5)式中;扇形摩擦襯塊的內(nèi)半徑和外半徑。所以盤(pán)式制動(dòng)器的力矩方程為:,是關(guān)于活塞給予制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)的壓緊力的一個(gè)直線函數(shù)。根據(jù)圖4.4,在任一單元面積上的摩擦力對(duì)盤(pán)中心的力矩為,式中q為襯塊與制動(dòng)盤(pán)之間的單位面積上的壓力,則單側(cè)制動(dòng)塊作用于制動(dòng)盤(pán)上的制動(dòng)力矩為 (4.6)單側(cè)襯塊給予制動(dòng)盤(pán)的總摩擦力為 (4.7)得有效半徑為 (4.8)令,則有 (4.9)因,故當(dāng)。但當(dāng)m過(guò)小即扇形的徑向?qū)挾冗^(guò)大時(shí),襯塊摩擦表面在不同半徑處的滑磨速度相差太大,磨損將不均勻,因而單位壓力分布將不均勻,則上述計(jì)算方法失效。 4.4 制動(dòng)盤(pán)制動(dòng)盤(pán)一般用珠光體灰鑄鐵制成。其結(jié)構(gòu)形狀有平板形和禮帽形兩種。后一種的圓柱部分長(zhǎng)度取決于布置尺寸。制動(dòng)盤(pán)在工作時(shí)不僅承受著制動(dòng)塊作用的法向力和切向力,而且承受著熱負(fù)荷。為了改善冷卻效果,鉗盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)盤(pán)有的鑄成中間有徑向通風(fēng)槽的雙層盤(pán),這樣可大大地增加散熱面積,降低溫升約20%30%,但盤(pán)的整體厚度較厚。國(guó)產(chǎn)引進(jìn)車(chē)型奧迪、桑塔納2000、富康轎車(chē)和切諾基吉普車(chē)均采用帶有通風(fēng)槽的制動(dòng)盤(pán),其厚度在2022.5之間。而一般不帶通風(fēng)槽的轎車(chē)制動(dòng)盤(pán),其厚度約在1013之間 1。4.5 制動(dòng)塊制動(dòng)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(zhǎng)圓形的?;钊麘?yīng)能壓住盡量多的制動(dòng)塊面積,以免襯塊發(fā)生卷角而引起尖叫聲。制動(dòng)塊背板由鋼板制成,為了避免制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量傳給制動(dòng)鉗而引起制動(dòng)液氣化和減小制動(dòng)噪聲,可在摩擦襯塊與背板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(jì),轎車(chē)和輕型車(chē)的厚度在7.5mm 16mm之間 1。4.6 摩擦材料制動(dòng)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(dòng)液)率,低的壓縮率
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