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1、目 录摘要IAbstractII1 绪论11.1研究意义11.2国内外发展现状11.3制动系统应具有的功能和应满足的要求21.4课题任务32 制动器方案的选择42.1方案选择的依据42.2方案的选定42.2.1制动器选择42.2.2前、后制动器的选择62.3行车制动器的标准和法规83 制动器的主要参数及其选择93.1 制动力与制动力分配系数93.2 同步附着系数计算123.3 制动器最大制动力矩163.4 利用附着系数和制动效率183.4.1利用附着系数193.4.2制动效率E、E203.5制动器制动性能核算204 制动器主要零件的设计计算224.1制动盘主要参数的确定224.1.1制动盘22
2、4.1.2制动盘直径D224.1.3制动盘厚度h234.2摩擦衬块主要参数的确定234.2.1 摩擦衬块内半径R1和外半径R2234.2.2 摩擦衬块有效半径244.2.3 摩擦衬块的面积和磨损特性计算254.2.4 摩擦衬块参数设计核算274.3液压制动驱动机构的设计计算284.3.1制动轮缸直径d与工作容积V284.3.2制动主缸直径与工作容积294.3.3制动踏板力294.3.4踏板工作行程S295 制动器主要零件的结构设计315.1制动钳315.2制动块315.3摩擦材料315.4盘式制动器工作间隙的调整32致谢34参考文献35汽车盘式制动器发展浅析36摘要本文主要是介绍盘式制动器的分
3、类以及各种盘式制动器的优缺点，对所选车型制动器的选用方案进行了选择，针对盘式制动器做了主要的设计计算，同时分析了汽车在各种附着系数道路上的制动过程，对前后制动力分配系数和同步附着系数、利用附着系数、制动效率等做了计算。在满足制动法规要求及设计原则要求的前提下，提高了汽车的制动性能。关键词：盘式制动器 制动力分配系数 同步附着系数 利用附着系数 制动效率AbstractThis article mainly is introduced the disc brake the classification as well as each kind of disc brake good and bad
4、 points, to chose the vehicle brake to select the plan to carry on the choice, has made the main design calculation in view of the disc brake, simultaneously has analyzed the automobile on each kind of coefficient of adhesion path brake process, to the around braking force distribution coefficient a
5、nd the synchronization coefficient of adhesion, using the coefficient of adhesion, the brake efficiency and so on has made the computation. In satisfies the brake laws and regulations request and under the principle of design request premise, enhanced the automobile braking quality.Key words: Disc b
6、rake Braking force distribution coefficient Synchronization coefficient of adhesion Using coefficient of adhesion Brake efficiency1 绪论1.1研究意义随着社会的不断向前发展，汽车在人们的生活中的作用也日趋明显，人们从事生产活动离不开汽车，日常生活中，汽车尤其是乘用车成为经常使用的交通工具。拥有一辆轿车是人们生活质量水平提高的标志。而制动系统是汽车安全系统当中最重要的一项，其结构和性能的优劣直接影响车辆和人身安全。因此人们对其提出了更严格的要求，现代社会，对制动系统
7、的研究设计以提高其工作性能是十分重要的。1.2国内外发展现状国内现状:国内汽车制动系统行业主要以生产盘式制动器、鼓式制动器、真空助力器、液压制动总泵及液压制动分泵等制动器产品为主。我国ABS产品正处于发展阶段，特别是液压ABS的研究难度较大，因为液压ABS主要针对轿车，而国内的大部分轿车是以合资为主，其技术主要由外方控制。重庆聚能汽车技术有限公司是目前国内唯一能同时生产液压制动ABS和气压制动ABS系列产品的企业，其技术已经接近世界先进水平。国外现状：目前，ABS已成为欧、美和日本的成熟产品，形成了完整的评估检测标准，并以ABS为基础，延伸出许多更优越的电子制动系统，如：ASR、EBD、BAS
8、、ESP、EBA、TCS、VDC及ACC等等。目前主要集中在ESP及电子制动领域的研究方面，如凯西一海斯(KH)公司在1辆实验车上安装了1种电一液(EH)制动系统，该系统彻底改变了制动器的操作机理。通过采用4个比例阀和电力电子控制装置，KH公司的EBM就能考虑到基本制动、ABS、牵引力控制及巡航控制制动干预等情况，而不需另外增加任何一种附加装置。EBM系统潜在的优点是比标准制动器能更加有效地分配基本制动力，从而使制动距离缩短5。一种完全无油液和完全电路制动BBW 的(BrakeByWire)的开发使传统的液压制动装置成为历史。德国BPW公司还开发了一种电子报警系统。它收集如轮胎气压、摩擦片磨损
9、、制动温度等些参数，然后传送给驾驶员或运输公司，可监视制动摩擦片的磨损情况。一旦发现制动摩擦片需要送维修站处理时，它可立即告知，并以黄、红报警灯显示制动摩擦片损坏程度。对制动系统的研究一直以来都是国内外汽车行业所特备关注的问题。由于人们对制动安全性的不断重视，许多新兴的设计和电子技术被应用到制动系统当中去，如ABS防抱死系统、BSA制动辅助系统、ESP电子稳定程序等均是为了提高制动系统的安全性；计算机技术和CAD技术在制动系统的设计过程的应用也大大提高了其质量，加快了设计的周期。以前乘用车以“前盘后鼓”式制动器为主的现象现在已逐渐被“前盘后盘”式所代替。科技的日新月异与不同新技术的出现和应用为
10、制动系统的设计发展提供了新的设计思路和发展方向。1.3制动系统应具有的功能和应满足的要求汽车制动系统必须具备如下功能：1） 在汽车行驶过程中能以适当的减速度使车降速到所需值，甚至停车；2） 使汽车在下坡行驶时保持稳定的速度;3） 使汽车可靠在原地（包括斜坡）停驻;制动系应满足的要求:1） 应能适应有关标准和法规的规定;2） 具有足够的制动效能，包括行车制动效能和驻车制动效能;3） 工作可靠;4） 制动效能的热稳定性好;5） 制动效能的水稳定性好;6） 制动时汽车操纵稳定性好;7） 制动踏板和手柄的位置和行程应符合人机工程学要求;8） 作用滞后的时间要尽可能短;9） 制动时不能产生噪声和振动;1
11、0）与悬架、转向装置不产生运动干涉，在车轮跳动或汽车转向时不会引起自行制动;11）能全天侯使用;12）制动系机件的使用寿命长，制造成本低；对摩擦材料的选择也应考虑到环保要求，应力求减小制动时飞散到大气中的有害人体的石棉纤维。1.4课题任务调研现在制动器理论、设计、制造发展的趋势，以及现代优化技术发展的状况，通过模仿其它车型的制动器和参数来确定制动器的结构和组成形式。主要包括：前后制动器形式，前后制动器制动力分配，、同步附着系数、利用附着系数、制动效率得计算以及驱动机构的设计和计算。最后根据设计的结果完成盘式制动器的设计。2 制动器方案的选择2.1方案选择的依据制动系统方案的选定，依据所参考汽车
12、的主要结构参数、制动系统结构和制动性能来初步的选定。还必须考虑本课题对制动器提出的要求，参考同类型车辆的制动系统机构，再满足制动系统性能要求的前提下，同时还应考虑社会及市场的需求、是否符合生产发展水平和成本的因素。2.2方案的选定2.2.1制动器选择制动器是制动的主要组成部分，目前汽车制动器基本都是摩擦式制动器，按照摩擦副中旋转元件的不同，分为鼓式和盘式两大类制动器。鼓式制动器又有领从蹄式、双领蹄式、双向双领蹄式、双从蹄式、单向自增力式、双向自增力式制动器等结构型式。盘式制动器的旋转元件是一个垂向安放且以两侧面为工作面的制动盘，其固定摩擦元件一般是位于制动盘两侧并带有摩擦片的制动块。当制动盘被
13、两侧的制动块夹紧时，摩擦表面便产生作用于制动盘上的摩擦力矩。盘式制动器常用作轿车的车轮制动器，也可用作各种汽车的中央制动器。与鼓式制动器相比，盘式制动器的优点有： 1)热稳定性较好。这是因为制动盘对摩擦衬块无摩擦增力作用，还因为制动摩擦衬块的尺寸不长，其工作表面的面积仅为制动盘面积的126，故散热性较好。 2)水稳定性较好。因为制动衬块对盘的单位压力高，易将水挤出，同时在离心力的作用下沾水后也易于甩掉，再加上衬块对盘的擦拭作用，因而，出水后只需经一、二次制动即能恢 图21 复正常；而鼓式制动器则需经过多次制动方能恢复正常制动效能。 3)制动稳定性好。盘式制动器的制动力矩与制动油缸的活塞推力及摩
14、擦系数成线性关系,再加上无自行增势作用，因此在制动过程中制动力矩增长较和缓，与鼓式制动器相比，能保证高的制动稳定性。 4)制动力矩与汽车前进和后退行驶无关。 5)在输出同样大小的制动力矩的条件下，盘式制动器的质量和尺寸比鼓式要小。 6)盘式的摩擦衬块比鼓式的摩擦衬片在磨损后更易更换，结构也较简单，维修保养容易。 7)制动盘与摩擦衬块间的间隙小(0.050.15mm)，这就缩短了油缸活塞的操作时间，并使制动驱动机构的力传动比有增大的可能。 8)制动盘的热膨胀不会像制动鼓热膨胀那样引起制动踏板行程损失，这也使间隙自动调整装置的设计可以简化9)易于构成多回路制动驱动系统，使系统有较好的可靠性和安全性
15、，以保证汽车在任何车速下各车轮都能均匀一致地平稳制动。 10)能方便地实现制动器磨损报警，以便及时更换摩擦衬块。 盘式制动器的主要缺点是难以完全防止尘污和锈蚀(但封闭的多片全盘式制动器除外)；兼作驻车制动器时，所需附加的驻车制动驱动机构较复杂，因此有的汽车采用前轮为盘式后轮为鼓式的制动系统；另外，由于无自行增势作用，制动效能较低，中型轿车采用时需加力装置。 盘式制动器制动钳的布置可以在车轴之前或之后。制动钳位于轴前可避免轮胎向钳内甩溅泥水污物；位于轴后则可减小制动时轮毂轴承径向合力。 盘式制动器尤其是浮动钳式盘式制动器已十分广泛地用于轿车的前轮。与鼓式后轮制动器配合，也可使后轮制动器较容易地附加驻车制动的驱动机构，兼作驻车制动器之用。有些轿车的前、后轮都采用盘式制动器，主要是为了保持制动力分配系数的稳定。 盘式制动器也开始用于某些不同等级的客车和载货汽车上。有些重型载货汽车采用多片全盘式制动器以获得大的制动力矩，但制动盘的冷却条件差，温升较大。盘式制动器有固定钳式，浮动钳式，浮动钳式包括滑动
