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1、毕 业 设 计科鲁兹轿车盘式制动器设计学生姓名：专业班级：交通运输（车辆工程）2010级2班指导教师：学 院：2014年6月 科鲁兹轿车盘式制动器设计摘要在汽车结构中，制动系统是保证行车安全的极为重要的一个系统，既可以使行驶中的汽车减速，又可以保证停车后汽车能驻留原地不动。由此可见，汽车制动系对于汽车行驶的安全性，停车的可靠性和运输经济效益起着重要的保证作用。此次设计是针对科鲁兹轿车前轮盘式制动器进行研究和设计，根据查询的车型制动器相关资料、规范和技术标准，以及通过实验室的实体进行观察和选择，首先，对制动器的结构类型、功用、组成及设计要求进行查询和分析；其次，对盘式制动器的零部件结构进行选择和
2、参数的计算确定；最后，对性能参数进行计算和校核。然后利用AutoCAD制图软件、UG三维设计软件完成图形的表达和制作。关键词盘式制动器 轿车 设计 Cruze sedan disc brake designAbstractIn automobile structure, the braking system is the guarantee of driving safety is very important of a system that can make a moving car to slow down, and can guarantee after parking cars ca
3、n reside. Thus, automobile brake system for the safety of the car, the reliability of the parking and transportation economic efficiency plays an important role in guarantee.This design is for cruze sedan front disc brake is studied and designed, according to the vehicle brake related information, s
4、pecifications and technical standards, and through laboratory physical observation and choice, first of all, the structure of brake type, function, composition and design requirements for the query and analysis; Second, the selection and parameters of the structure of disc brake parts calculated and
5、 determined; Finally, the performance parameters of the calculation and checking. Then use AutoCAD drawing software, UG finish making graphic expression and 3 d design software.Keywords Disc brakes The car Design 目录摘要Abstract1 前言11.1 汽车制动系的现状和发展趋势11.1.1 制动系的组成分类和功用11.1.2 国内外盘式制动器的研究现状21.2 制动系的功用及设计要
6、求41.2.1 制动系的功用41.2.2 制动系的组成41.2.3 制动系的设计要求42 盘式制动器的方案设计62.1 盘式制动器的结构形式和选择62.2 制动器主要零件结构和选择82.2.1 制动盘82.2.2 制动钳82.2.3 制动块92.2.4 摩擦材料92.2.5 制动间隙及调整92.2.6 制动轮缸103 盘式制动器的设计计算103.1 盘式制动器的设计计算及主要参数的确定103.1.1 已知参数103.1.2 轴荷分配及同步附着系数分析103.1.3 确定前后轴制动力矩分配系数113.1.4 制动器制动力矩的计算113.2 主要结构参数的确定123.2.1 制动盘直径D123.2
7、.2 制动盘厚度h123.2.3 摩擦衬块内半径R1与外半径R2123.2.4 摩擦衬块工作面积A123.2.5 制动减速度123.2.6 制动距离S133.3 制动器性能参数的确定133.3.1 比能量消耗率133.3.2 比滑磨功133.4 制动器性能校核14结论16参考文献17附录18致谢19键入文字1 前言1.1 汽车制动系的现状和发展趋势1.1.1 制动系的组成分类和功用汽车制动系是应用于使行驶中的汽车减速或停车，使正在下坡行驶的汽车保持稳定的车速以及使已经停驶的汽车在驻留在原地（包括在斜坡上）不动的机构。汽车制动系直接影响着汽车行驶的安全性和停车的可靠性。随着随着汽车保有量的增加，
8、高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密度的日益增大，为了保证行车安全、停车可靠，汽车制动系的工作可靠性日益重要。也只有制动性能良好、制动工作可靠的汽车，才能充分发挥其动力性能。制动器分车轮制动器和中央制动器两种，后者制动传动轴或变速器输出轴。由于中央制动器在应急制动时容易造成传动轴过载，现在大多数车在后轮制动器上附加手动机械式驱动机构，使之兼起驻车制动和应急制动时用。任何一套制动装置均由制动器和制动驱动机构两部分组成(如图1-117所示)。制动器有鼓式与盘式之分。行车制动是用脚踩下制动踏板操纵车轮制动器来制动全部车轮；而驻车制动则多采用手制动杆操纵(但也有用脚踏板操纵的，见图1-1)，且利用
9、专设的中央制动器或利用车轮制动器进行制动。利用车轮制动器时，绝大部分驻车制动器用来制动两个后轮，有些前轮驱动的车辆装有前轮驻车制动器。中央制动器位于变速器之后的传动系中，用于制动变速器的第二轴或传动轴。行车制动和驻车制动这两套制动装置，图1-1 汽车制动系统（a）前后轮均安装盘式制动器；（b）前轮装盘式制动器，后轮装鼓式制动器1-前盘式制动器；2-防抱死系统导线；3-主缸和防抱死装置；4-液压制动助力器；5-后盘式制动器；6-防抱死电子控制器（ECU）；7-驻车制动操纵杆；8-制动踏板；9-驻车制动踏板；10-后鼓式制动器；11-组合阀；12-制动主缸；13-真空助力器123456781111
10、0891312（a）(b)必须具有独立的制动驱动机构，而且每车必备。行车制动装置的驱动机构分液压和气压两种型式。用液压传递操纵力时还应有制动主缸、制动轮缸以及管路；用气压操纵时还应有空气压缩机、气路管道、储气罐、控制阀和制动器室。从耗散能量的方式分，制动器有摩擦式、液力式、电磁式和涡流式。电磁式制动器虽有作用滞后性好、易于连接而且接头可靠等优点，但因成本高，只在一部分总质量较大的商用车上用作车轮制动器或缓速器；液力式制动器一般只有作缓速器。目前广泛使用的仍然为摩擦式制动器。摩擦式制动器按摩擦副机构形式的不同，可分为鼓式、盘式和带式。带式制动器只用作中央制动器；鼓式和盘式制动器的结构形式有多种，
11、如图1-21：制动器鼓式盘式液压制动气压制动钳盘式全盘式固定钳浮动钳滑动摆动液压制动气压制动领从蹄式双领蹄式双从蹄式增力式从蹄无支承从蹄有支承单向双领蹄双向双领蹄单向增力式双向增力式双领蹄式双从蹄式增力式圆弧线凸轮渐开线凸轮阿基米德线凸轮单楔双楔图1-2 鼓式和盘式制动器的结构形式1.1.2 国内外盘式制动器的研究现状1.1.2.1 国内发展状况随着我国汽车工业技术的迅速发展,合资企业的建立，国外先进技术的引进，汽车上采应用盘式制动器配置已在我国逐步形成规模。特别是在提高整车性能、保障安全、提高乘车者的舒适性等方面都发挥了很大的作用。 在轿车、微型车、轻卡、SUV及皮卡方面：车辆的制动系统从经
12、济与实用的角度考虑，一般采用了混合的制动形式，即前轮盘式制动，后轮鼓式制动。因车辆在制动过程中，由于惯性的作用，前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%80%，所以前轮制动力要比后轮大。生产厂家为了节省成本，就采用了前轮盘式制动，后轮鼓式制动的混合制动方式。采用前盘后鼓式混合制动器，这主要是出于成本上的考虑，同时也是因为汽车在紧急制动时，轴荷前移，对前轮制动性能的要求比较高，这类前制动器主要以液压盘式制动器为主流，采用液压油作传输介质，以液压总泵为动力源，后制动器以液压式双泵双作用缸制动蹄匹配。目前大部分轿车(中档类如夏利、吉利、神龙富康、上海华普、捷达)、微型车（长安之星、昌河、丰田海狮、天津华
13、利、江铃全顺）、高端轻卡（东风小霸王、江铃、瑞风、南京依维柯）、SUV及皮卡（湖南长丰、江铃皮卡）等采用前盘后鼓式混合制动器。但随着高速公路等级的提高，乘用车档次的上升，特别是国家安全法规的强制实施，前后轮都用盘式制动器已成为一种趋势。1.1.2.2 国外盘式制动器的发展状况国外汽车研发机构经过多年的研究和试验，气压盘式制动器在所有的主要性能方面都优于传统的鼓式制动器，并将其广泛使用在新型的载重汽车上。现在一些欧洲汽车公司制造的汽车上，均已开始大量使用气压盘式制动器总成（这种气压盘式车轮制动器装配组装在汽车的前后车桥总成上）。目前关于汽车制动的研究主要集中在制动控制方面，今天，ABS/ASR已
14、经成为欧美和日本等发达国家汽车的标准设备。而且为了降低自重和经营成本，盘式制动器不仅用于主车的前后桥上，也装配于挂车车桥。2000年，国外装配盘式制动器的车桥已占到了所有车桥总成的一半以上。盘式制动器经过这几年的不断开发，不断改进，发展非常迅猛。自从戴克装有Schmitz公司制造的22.5英寸盘式制动器以来，各公司都开发出自己的系列产品。世界著名的Wabco制动器制造公司为挂车已经开发出第二代19.5英寸盘式制动器PAN 19-1。该盘式制动器在保证功能和质量的前提下，对自重进行了优化，据说，与装有22.5英寸的标准制动器的车桥相比，重量差达48kg。Wabco的PAN 19-1盘式制动器不仅
15、被SAF公司开发的SK RB 9019挂午桥采用，也被Trenkamp+Gehle公司的Protec 2挂车桥采用。Haldex公司现已开发出了17.5英寸、19.5英寸和22.5英寸三种规格的盘式制动器， 以满足市场的各种需求。为民提高质量和降低自重，公司对产品作了一些改动，特别在重量上进行了优化处理。Haldex公司22.5英寸盘式制动器DB20也被SAF安装在9t级挂车桥SK RB 9022 上，奔驰公司的TE 5挂车桥也安装了Haldex公司的制动钳。BPW还与Knorr公司合作，研制出一种新的盘式制动器，在这种盘式制动器上，固定制动钳是从侧面用螺栓连接，改变了一贯轴向用螺栓连接的方式。固定制动钳螺栓采用全长螺纹。该盘式制动器重量减轻810kg。另外电子技术也进入了车桥总成。在装有盘式制动器的车桥上，为了防止货车因盘式制动器磨损引发制动失灵，德国BPW公司还开发了称为“EBase轴(桥)”的一种电子
