基于solidworks的汽車盤式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含8張CAD圖紙+帶開題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述+外文翻譯】-clsj07

基于solidworks的汽車盤式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含8張CAD圖紙+帶開題報(bào)告+文獻(xiàn)綜述+外文翻譯】-clsj07

基于solidworks的汽車盤式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)

摘要

本設(shè)計(jì)的標(biāo)題為基于solidworks的汽車盤式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)。在充沛理解制動(dòng)器的構(gòu)造及工作原理的基礎(chǔ)上借助多方面的材料進(jìn)行設(shè)計(jì)、論證再選定相干參數(shù)并進(jìn)行計(jì)算確定詳細(xì)參數(shù)如下：

制動(dòng)力分配；前軸制動(dòng)力Fu1=4486.3 N  后軸制動(dòng)力 Fu2=9405.2 N

同步附著系數(shù)；=0.7

制動(dòng)器效能因數(shù)；k=0.6

制動(dòng)力矩：制動(dòng)力矩是制動(dòng)器發(fā)生的，迫使汽車減速或停止的阻力矩，由該車所能遇到的最大附著系數(shù)；制動(dòng)強(qiáng)度q；車輪有效半徑；汽車滿載質(zhì)量G；汽車軸距L；經(jīng)過(guò)計(jì)算得出：前輪的制動(dòng)力矩為Mu1=1358.15 N·m 后輪制動(dòng)力矩Mu2=497.2 N·m

由以上參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算確定主要零部件尺寸和最后對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)功能要求進(jìn)行校驗(yàn)，并用solidworks繪制出來(lái)制動(dòng)器零件的基本模型和制動(dòng)器的裝配總成

關(guān)鍵詞：制動(dòng)性能   solidworks  盤式制動(dòng)器  

Abstract

The topic of this design for the design of the front wheel brake a intermediate car,this design selects the front disc brakedisc brake caliper disc is divided into fixed and floating caliper.On the basis of understanding the structure and working principle of the brake,with various materials to design,demonstrate the selected parameters and the calculation to determine the specific parameters are as follows:

The braking force distribution;front axle braking force Fu1=4486.3 Nthe rear axle braking force Fu2=9045.2 N.

The synchronous adhesion coefficient: =0.7

Brake effiency factor:k=0.6

Brake torque:Brake torque is generated by the brake, torque force car to slow down or stop,maximum adhesion coefficient can meet the vehicle ;severity of braking q；the effective radius re;The car loaded with quality G;the vehicle wheelbase L;calculation the front wheel brake toeque Mu1=1358.15 N·m,the rear wheel brake toeque Mu2=497.2 N·m

The design calculation of main parts size and material from the above parameters,the brake system performance requirements of applications,and use SolidWorks software to draw the parts of 3D model and the brake brake parts model.

Keywords： braking performance  solidworks  disc brake

目  錄

第一章 緒論 5

1.1制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 5

1.2 制動(dòng)器的發(fā)展歷程 5

1.3 國(guó)內(nèi)汽車盤式制動(dòng)器的應(yīng)用 6

第二章 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)原則 8

2.1 汽車制動(dòng)系功用及分類 8

2.2 盤式制動(dòng)器的分類與介紹 8

2.3.1 制動(dòng)效能 10

2.3.2 制動(dòng)效能穩(wěn)定性 11

2.3.4 制動(dòng)器的尺寸及質(zhì)量 11

2.3.5 噪音的減輕 11

第三章  制動(dòng)器設(shè)計(jì) 12

3.1設(shè)計(jì)參數(shù) 12

3.2 盤式制動(dòng)器主要元件 12

3.2.1 制動(dòng)盤 12

3.2.2 制動(dòng)塊 14

3.2.3 制動(dòng)鉗 15

3.2.4 襯塊報(bào)警裝置設(shè)計(jì) 16

3.2.5 摩擦材料 16

3.2.6 制動(dòng)器間隙及調(diào)整 16

3.3  制動(dòng)器制動(dòng)力分配分析 16

3.4 同步附著系數(shù)的選取 17

3．5 制動(dòng)器效能因數(shù) 18

3．6 制動(dòng)器制動(dòng)力矩的計(jì)算 18

3.7 制動(dòng)系統(tǒng)性能要求 19

3．7．2 制動(dòng)減速度j的要求 19

3．7．3 制動(dòng)距離S的要求 20

3．7．4 制動(dòng)力矩的要求 20

3．7．5 對(duì)車輪制動(dòng)器的比能量耗散率的要求 20

3．7．6 對(duì)比摩擦力的要求 20

3．7．7  對(duì)熱流密度的要求 20

3．7．8 對(duì)襯塊吸收功率的要求 20

3．7. 9 對(duì)平均摩擦力的要求 20

3．7．10 要求制動(dòng)能力的熱穩(wěn)定性好 21

3．7．11 操縱輕便 21

3．7．12 緊急制動(dòng)時(shí)踏板力的計(jì)算 21

3．7．13 制動(dòng)踏板行程的計(jì)算 21

3．8 摩擦襯片的磨損特性 21

第四章  校核 24

4.1制動(dòng)器的熱容量和溫升的核算 24

結(jié)論 26

致謝 27

參考文獻(xiàn) 28

附錄 30

結(jié)論 35

參考文獻(xiàn)  36

致謝  38

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A0制動(dòng)器總成.dwg

A1制動(dòng)鉗總成.dwg

CAXA制圖附件

傳動(dòng)軸a3.dwg

制動(dòng)盤a1.dwg

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基于solidworks的汽車盤式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)開題報(bào)告.doc

基于solidworks的汽車盤式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)文獻(xiàn)綜述.doc

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外側(cè)制動(dòng)塊總成A3.dwg

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導(dǎo)向銷.dwg

放氣螺釘.dwg

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活塞a4.dwg

1 譯文標(biāo)題 普通制動(dòng)的介紹 原文標(biāo)題 者 名 托馬斯 國(guó) 籍 英國(guó) 原文出處 布拉德福德大學(xué)，論文 is in If be of on a as as in of of on of on to or by of is to it is is by a or is is of is is to s to at to in “ by to of in or in by a of at to or or at or 2 or or so is In is a is a in to a in s is is to At or or or or or in or is on of a r so as is a no If of or to as as of to it a of a to to to a of in as at up as as of at If a a is to If is a be to a it of an a is to of or to 3 is on is a of To to To of it a of a A or is on of g to to of or of a or by or is in in is of to to to or If is to is to of is to it is is by a is is A is in be of to he a be be to in of it is or of 4 to on or a on an of in 990’ s. g a to of be by a if So to of to at a of in or An if of a a is to a to to at is to a at a 制動(dòng)系統(tǒng)是汽車中最重要的系統(tǒng)。 如果制動(dòng)失靈，結(jié)果可能是損失慘重的。制動(dòng)器實(shí)際就是能量轉(zhuǎn)換裝置，它將汽車的動(dòng)能（動(dòng)量）轉(zhuǎn)化成熱能（熱量）。當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板，所產(chǎn)生的制動(dòng)力是汽車運(yùn)動(dòng)時(shí)動(dòng)力的 10 倍。制動(dòng)系統(tǒng)能對(duì)四個(gè)剎車系統(tǒng)中的每個(gè)施加數(shù)千磅的力。 每輛汽車上使用兩個(gè)完全獨(dú)立的制動(dòng)系統(tǒng)，即行車制動(dòng)器和駐車制動(dòng)器。行車制動(dòng) 器起到減速、停車、或保持車輛正常行駛。制動(dòng)器是由司機(jī)松踩制動(dòng)器踏板來(lái)控制的。駐車制動(dòng)器的主要作用就是當(dāng)車內(nèi)無(wú)人的時(shí)候，汽車能夠保持靜止。當(dāng)獨(dú)立的駐車制動(dòng)器踏板或手桿被安裝時(shí)，駐車制動(dòng)器就會(huì)被機(jī)械地操作。 制動(dòng)系統(tǒng)是由下列基本的部件組成 : 位于發(fā)動(dòng)機(jī)罩下方，直接地被連接到制動(dòng)踏板的制動(dòng)主缸把駕駛員腳的機(jī)械力轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤毫Αｄ撝频闹苿?dòng)管路和有柔性的制動(dòng)軟管把制動(dòng)主缸連接到每個(gè)輪子的制動(dòng)卡鉗上。制動(dòng)盤和襯塊是被制動(dòng)輪缸 5 推動(dòng)接觸圓盤和回轉(zhuǎn)體如此引起緩慢的拖拉運(yùn)動(dòng) ,使汽車減慢速度。 典型的制動(dòng)系統(tǒng)布置有 前后盤式，前盤后鼓式，各個(gè)車輪上的制動(dòng)器通過(guò)一套管路系統(tǒng)連接到制動(dòng)主缸上。基本上講，所有的汽車制動(dòng)器都是摩擦制動(dòng)器。當(dāng)司機(jī)剎車時(shí)，控制裝置會(huì)迫使制動(dòng)蹄或制動(dòng)襯片與車輪處的旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤接觸，接觸后產(chǎn)生的摩擦使車輪轉(zhuǎn)動(dòng)減慢或停止，這就是汽車的制動(dòng)。 在最基本的制動(dòng)系統(tǒng)中，有一個(gè)制動(dòng)主缸，主缸內(nèi)部為制動(dòng)液，并包含兩個(gè)部分，每個(gè)部分里都有一個(gè)活塞，兩個(gè)活塞都連接駕駛室里的制動(dòng)踏板。當(dāng)制動(dòng)踏板被踩下時(shí)，制動(dòng)液會(huì)從制動(dòng)主缸流入輪缸。在輪缸中，制動(dòng)液推動(dòng)制動(dòng)蹄或制動(dòng)襯片與旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤接觸。靜止的 制動(dòng)蹄或制動(dòng)襯片與旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤之間產(chǎn)生摩擦力使汽車的運(yùn)動(dòng)逐漸減緩或停止。 制動(dòng)儲(chǔ)液罐位于主缸的頂部。目前大多數(shù)的車都有一個(gè)容易看見的制動(dòng)儲(chǔ)液罐，為的是不用打開蓋子就可以看得見制動(dòng)液的液面。隨著制動(dòng)踏板的運(yùn)動(dòng)制動(dòng)液就會(huì)下降。正常情況下是這樣的，如果制動(dòng)液在短時(shí)間內(nèi)下降得很明顯或者下降了三分之二，那么就要盡快的檢查你的制動(dòng)系統(tǒng)了。制動(dòng)液必須保持很高的沸點(diǎn)。位于在空氣中的制動(dòng)液就會(huì)吸收空氣中的潮氣引起制動(dòng)液低于沸點(diǎn)。制動(dòng)液通過(guò)一系列的管路從主缸到達(dá)各車輪。橡膠軟管只用在需要彈力的地方，比如應(yīng)用在 前輪。在車的行進(jìn)中上下來(lái)回運(yùn)動(dòng)。系統(tǒng)的其它部分在所有的連接點(diǎn)上都應(yīng)用了耐腐蝕性的鋼管。如果鋼管需要修理的話，最好的方法就是代替這條管路。如果這不符合實(shí)際，那么為了制動(dòng)系統(tǒng)可以用特殊的裝置修理它。你不可以用銅管來(lái)修理制動(dòng)系，它們是危險(xiǎn)也是不正確的。 鼓式制動(dòng)器包括制動(dòng)鼓，一個(gè)輪缸，回拉彈簧，一個(gè)制動(dòng)底版，兩個(gè)帶摩擦層的制動(dòng)蹄。制動(dòng)底版固定在輪軸外部的轉(zhuǎn)向節(jié)，制動(dòng)鼓固定在輪轂上。制動(dòng)鼓內(nèi)表面與制動(dòng)蹄的內(nèi)層之間有空隙，要使用制動(dòng)器時(shí)，司機(jī)踩下踏板，這時(shí)輪缸擴(kuò)大制動(dòng)片，對(duì)其施加壓力使制動(dòng)蹄觸碰制動(dòng)鼓。制動(dòng) 鼓與摩擦片之間產(chǎn)生摩擦，從而使汽車停止。要釋放制動(dòng)器時(shí)，司機(jī)松開踏板，回拉彈簧拉回制動(dòng)片，這樣車輪會(huì)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。 盤式制動(dòng)器使用的是制動(dòng)盤而不是鼓，在它的兩面上各有一個(gè)薄的制動(dòng)片，叫盤式制動(dòng)器的制動(dòng)墊片。制動(dòng)墊片是靠擠壓住旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)盤來(lái)停住汽車。制動(dòng)主缸里流出的制動(dòng)液迫使活塞向里部的金屬盤移動(dòng)，這便使摩擦片緊緊地貼住制動(dòng)盤。這時(shí)制動(dòng)片與制動(dòng)盤產(chǎn)生的摩擦使汽車減速、停止，出現(xiàn)了制動(dòng)行為?；钊纸饘倩蛩芰?。盤式制動(dòng)器主要有三種即：浮動(dòng)卡鉗型、固定卡鉗型和滑動(dòng)卡 6 鉗型。浮動(dòng)卡鉗型和滑動(dòng)卡鉗型盤式制動(dòng)器使用單 活塞。固定卡鉗型盤式制動(dòng)器既可以使用兩個(gè)活塞，也有可以使用四個(gè)活塞的。 制動(dòng)系統(tǒng)是由機(jī)械能，液壓能或氣壓能裝置驅(qū)動(dòng)的。在機(jī)械杠桿適合所有的汽車的駐車制動(dòng)器中使用。當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，杠桿就會(huì)推動(dòng)制動(dòng)器主缸的活塞給制動(dòng)液施加壓力，制動(dòng)液通過(guò)油管流入輪缸。制動(dòng)液的壓力施加到輪缸活塞以使制動(dòng)片被壓到制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤上。如果松開踏板，活塞回到原來(lái)的位置上，回拉彈簧拉回制動(dòng)片，制動(dòng)液返回制動(dòng)主缸，這樣制動(dòng)停止。 駐動(dòng)制動(dòng)器的主要作用是車內(nèi)無(wú)人時(shí)，使汽車靜止不動(dòng)。如果車內(nèi)安裝的是獨(dú)立的駐車制動(dòng)器，那么駐 車制動(dòng)器是由司機(jī)手動(dòng)的控制。駐車制動(dòng)器正常是當(dāng)車已經(jīng)停止時(shí)使用的。向后拉手閘，并把手柄卡在正確的位置上?，F(xiàn)在，即使離開汽車也不用害怕它會(huì)自己滑走。如果司機(jī)要再次啟車時(shí)，他必須在松開手桿之前按下按鈕。在行車制動(dòng)器失靈的情況下，手閘必須能停住車。正因?yàn)檫@樣，手閘與腳閘分開，手閘使用的是繩索或杠桿而不是液力系統(tǒng)。 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)是使汽車制動(dòng)更安全、更方便的制動(dòng)裝置，它既有調(diào)節(jié)制動(dòng)系統(tǒng)的壓力來(lái)防止車輪被完全抱死的功能，又有防止輪胎在滑的路面上行駛或緊急停車時(shí)的滑動(dòng)的功能。防抱死制動(dòng)系統(tǒng)最早應(yīng)用在航空飛行器 上，而且在二十世紀(jì) 90 年代國(guó)內(nèi)一些汽車也安裝了這種系統(tǒng)。近來(lái)，幾個(gè)汽車制造商引進(jìn)了更為復(fù)雜的防抱死系統(tǒng)。歐洲使用這種系統(tǒng)已有幾十年的時(shí)間，通過(guò)對(duì)其的調(diào)查，一位汽車制造商坦言，如果所有的汽車都安裝上防抱死制動(dòng)系統(tǒng)，那么交通事故的發(fā)生率會(huì)降低 同時(shí)，一些權(quán)威人士預(yù)測(cè)這種系統(tǒng)會(huì)提高汽車的安全性。防抱死制動(dòng)系統(tǒng)可以在一秒鐘內(nèi)多次調(diào)節(jié)制動(dòng)時(shí)車輪上的受力，使車輪的滑移受到控制，而且所有的系統(tǒng)基本上都以相同的方式完成。每個(gè)車輪都會(huì)有一個(gè)傳感器，電子控制裝置能連續(xù)檢測(cè)來(lái)自車輪傳感器傳來(lái)的脈沖電信號(hào)，并將它們處理轉(zhuǎn) 換成和輪速成正比的數(shù)值；如果其中一個(gè)傳感器的信號(hào)不斷下降，那么這就表明了相應(yīng)的輪胎趨于抱死，這時(shí)電子控制裝置向該車輪的制動(dòng)器發(fā)出降低壓力的指令。當(dāng)信號(hào)顯示車輪轉(zhuǎn)速恢復(fù)正常時(shí)，電子控制裝置會(huì)增加制動(dòng)器的液壓。這種循環(huán)像司機(jī)一樣調(diào)節(jié)制動(dòng)器，但它的速度更快，達(dá)到了每秒循環(huán)數(shù)次。防抱死制動(dòng)系統(tǒng)除了上面基本操作，還有兩個(gè)特點(diǎn)。首先，當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)的壓力上升到使輪胎抱死或即將抱死的時(shí)候，防抱死制動(dòng)系統(tǒng)才會(huì)啟動(dòng)；當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)在正常情況下，防抱死制動(dòng)系統(tǒng)停止運(yùn)作。其次，如果防抱死制動(dòng)系統(tǒng)有問(wèn)題時(shí)，制動(dòng)器會(huì)獨(dú)立地繼續(xù)運(yùn)行。但控制板 上的指示燈亮起提醒司機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)問(wèn)題。 目前歐洲汽車生產(chǎn)商，如：寶馬、奔馳、寶時(shí)捷等廣泛使用的是波許（ 7 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)。這種系統(tǒng)基本組成包括車輪轉(zhuǎn)速傳感器，電子控制裝置和調(diào)節(jié)裝置。 每個(gè)有一個(gè)向電子控制裝置發(fā)出車輪轉(zhuǎn)動(dòng)情況的信號(hào)的傳感器，它一般由磁感應(yīng)傳感頭和齒圈組成。前面的傳感器安在輪轂上，齒圈安在輪輞上，后面的傳感器安在后部的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)上，齒圈安在輪軸上。傳感器本身是纏繞電磁線圈，電磁線圈的周圍產(chǎn)生磁場(chǎng)。當(dāng)齒圈的齒移動(dòng)到磁場(chǎng)時(shí)，就會(huì)改變線圈的電流。電子控制裝置會(huì)監(jiān)測(cè)這種變化，然后判斷車輪是 否即將抱死。 電子控制裝置有三個(gè)作用，即：信號(hào)的處理，編輯和安全防護(hù)。信號(hào)的處理起到轉(zhuǎn)換器的作用，它是將接受的脈沖電信號(hào)處理轉(zhuǎn)換成數(shù)值，為編輯做準(zhǔn)備。編輯就是分析這些數(shù)值，計(jì)算出需要制動(dòng)壓力。如果檢測(cè)出車輪即將抱死，電控裝置就會(huì)計(jì)算出數(shù)值向調(diào)節(jié)裝置發(fā)出指令。 當(dāng)接受到電子控制裝置的指令后，液壓執(zhí)行裝置會(huì)調(diào)節(jié)制動(dòng)輪缸的液壓的大小。調(diào)節(jié)裝置能保持或減小來(lái)自制動(dòng)主缸的液壓，而裝置本身是不能啟用制動(dòng)器的。這種裝置有三個(gè)高速率的電磁閥，兩個(gè)油液存儲(chǔ)器和一個(gè)帶有內(nèi)外檢測(cè)閥的傳動(dòng)泵。調(diào)節(jié)裝置中的電子連 接器隱藏在塑料蓋下。每個(gè)電磁閥都是其獨(dú)立控制的，并作用于前輪 。 后部的制動(dòng)輪缸受到一個(gè)電磁閥控制，并進(jìn)行調(diào)節(jié)。當(dāng)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，電子 控制裝置會(huì)使電磁閥循環(huán)運(yùn)作，這樣既能收回又能釋放制動(dòng)器的壓力。當(dāng)壓力釋放時(shí)，它會(huì)釋放到液壓?jiǎn)卧?。前部的制?dòng)器電路有一個(gè)低壓存儲(chǔ)器，它在低壓下存儲(chǔ)油液，直到回流泵打開，油液流經(jīng)制動(dòng)輪缸進(jìn)入制動(dòng)主缸 8 指 導(dǎo) 教 師 評(píng) 語(yǔ) 外文翻譯成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 注： 1. 指導(dǎo)教師對(duì)譯文進(jìn)行評(píng)閱時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：①翻譯的外文文獻(xiàn)與畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的主題是否高度相關(guān)，并作為外文參考文獻(xiàn)列入畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的參考文獻(xiàn)；②翻譯的外文文獻(xiàn)字?jǐn)?shù)是否達(dá)到規(guī)定數(shù)量（ 3 000 字以上）；③譯文語(yǔ)言是否準(zhǔn)確、通順、具有參考價(jià)值。 2. 外文原文應(yīng)以附件的方式置于譯文之后。