钳盘式制动器设计_周坷(1)

盘式制动器设计(总20页)本页仅作为文档页封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March目录绪论 (2)一、设计任务书 (2)二、盘式制动器结构形式简介 .................... 错误!未定义书签。

2.1、盘式制动器的分类...................... 错误!未定义书签。

2.2、盘式制动器的优缺点.................... 错误!未定义书签。

2.3、该车制动器结构的最终选择.............. 错误!未定义书签。

三、制动器的参数和设计 ........................ 错误!未定义书签。

3.1、制动盘直径............................ 错误!未定义书签。

3.2、制动盘厚度............................ 错误!未定义书签。

3.3、摩擦衬块的内半径和外半径.............. 错误!未定义书签。

3.4、摩擦衬块面积.......................... 错误!未定义书签。

3.5、制动轮缸压强.......................... 错误!未定义书签。

3.6、摩擦力的计算和摩擦系数的验算.......... 错误!未定义书签。

3.7、制动力矩的计算和验算.................. 错误!未定义书签。

3.8、驻车制动计算.......................... 错误!未定义书签。

四、制动器的主要零部件的结构设计 .............. 错误!未定义书签。

4.1、制动盘................................ 错误!未定义书签。

4.2、制动钳................................ 错误!未定义书签。

4.3、制动块................................ 错误!未定义书签。

3行车制动系统3.1分系统—制动器总成3.3.1制动器类型：盘3.3.4制动钳的结构制动钳的分类和结构可以参照其它资料，我公司的制动钳均属于浮动钳，目前前制动钳按照缸数分有单缸和双缸（例如P11、B13）两种，后制动钳皆为单缸，B11后制动钳为综合驻车式制动钳，除了可以实现行车制动外还能够实现驻车的功能。

浮动式制动钳的结构型式主要有：滑轨式导向销式：我公司目前采用的均为此种型式。

有的导向销在钳体上（B14后钳），有的在支架上（B11前钳）；有的没有制动钳支架而是固定在转向节或者制动底板（T11后钳）等其它零件上。

综合起来就是：下面我们来看一下制动完以后的回位原理：密封圈与钳体和活塞的细节关系如下：未工作时工作时制动钳支架和钳体一般为铸造件，材料大部分为球墨铸铁，现在有的制动钳开始使用新的材料，如B11后制动钳钳体采用铝合金材料。

在浮动式制动钳中，钳体只承受轴向力；主要是作用在制动钳钩爪上外制动块给卡钳的反作用力，还有作用在卡钳缸孔底部的液压力，如下图所示。

所以在实施制动过程中卡钳体在这两个力的作用下整体产生弯曲变形，如下图所示。

这种变形所导致的后果是非常严重的，将产生制动块、制动盘径向偏磨，在制动过程中制动块与制动盘接触不均匀而导致局部过热，进而导致制动盘的磨损不均匀。

鉴于以上的问题，抵抗这种变形是设计卡钳时首先要考虑的，即卡钳必须具有一定的轴向刚度。

在卡钳材料一定的情况下，在这里起关键作用的是卡钳的缸背的厚度，缸径51mm以上的卡钳该厚度一般控制在11mm-14mm之间，如下图所示除此之外，钩爪内过度圆弧，以及观察孔的位置都对卡钳的刚度有影响。

遵循的规则是：在允许的情况下尽量采用大的过渡圆角，并且将观察孔尽可能的缩小其轴向长度，但不允许越过制动盘为工作面。

在卡钳的设计阶段CAE分析必不可少，由于卡钳属对称件，为了方便划分网格并缩短计算时间，通常将卡钳从对称面分割开，如下图所示。

卡钳CAE 分析时的材料属性及边界条件如下：1）首先要设置好模型的材料属性，目前卡钳多数采用QT500-7，可以查国家标准或通过实验获得该种材料做CAE分析所需要的参数，主要是杨氏模量、屈服强度和泊松比。

开题报告1．选题依据：1.1选题的目的及意义汽车工业发展一百多年来，人类的智慧被源源不断地融入到汽车科技之中，使汽车工业得到突飞猛进的发展。

当今社会，随着汽车工业迅速发展和人们消费水平日益提高，汽车已经成为最重要的交通工具和人类社会活动中的必需品。

我国自改革开放以来，人民生活水平不断得到提高，汽车工业也迅速发展，汽车需求量也保持快速增长[1]。

制动系的功用是使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车；在下坡行驶时,使汽车保持适当的稳定车速；使汽车可靠地停在原地或坡道上[2]。

汽车是现在交通工具中用的最多、最普遍、也是运动得最方便的交通工具。

汽车制动系统是汽车底盘上的一个重要系统，它是制约汽车运动的装置，而制动器又是制动系中直接作用制约汽车运动的一个关键装置，是汽车上最重要的安全件。

汽车的制动性能直接影响汽车的行驶安全性。

随着公路业的迅速发展和车流密度的日益增大，人们对安全性、可靠性、的要求越来越高，为保证人身和车辆安全，必须为汽车配备十分可靠的制动系统。

设计制动系时应满足如下要求：(1)具有足够的制动效能。

（2）工作可靠。

（3）在任何速度下制动时，汽车都不应丧失操纵性和方向稳定性。

（4）防止水和污泥进入制动器工作表面。

（5）制动能力和热稳定性良好。

（6）操纵轻便，并具有良好的随动性。

（7）制动时，制动产生的噪声尽可能小，已减少公害。

（8）作用迟后性尽可能好。

（9）摩擦衬片磨损后，应有能消除因磨损而产生间隙的机构[3]。

1.2 制动器分类制动器主要有摩擦式、液力式和电磁式等几种形式。

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减速器；液力式制动器一般只用作缓速器。

目前广泛使用的仍为摩擦式制动器[4]。

摩擦式制动器按摩擦副结构形式不同，可分为鼓式，盘式和带式三种[5]。

开题报告2．本课题要研究或解决的问题和采用的研究手段：（1）完成课题所采用的方法:1.1调查研究的车型及参数和相关文献。

盘式制动器设计说明书错误！未找到引用源。

盘式制动器设计说明书一、汽车制动系统概述使行驶中的汽车减速甚至停车，使下坡行驶的汽车的速度保持稳定，以及使已经停驶的汽车保持不动，这些作用统称为汽车制动。

对汽车起到制动作用的是作用在汽车上，其方向与汽车行驶方向相反的外力。

作用在行驶汽车上的滚动阻力，上坡阻力，空气阻力都能对汽车起制动作用，但这外力的大小是随机的，不可控制的。

因此，汽车上必须设一系列专门装置，以便驾驶员能根据道路和交通等情况，借以使外界在汽车上某些部分施加一定的力，对汽车进行一定程度的强制制动。

这种可控制的对汽车进行制动的外力，统称为制动力。

这样的一系列专门装置即成为制动系。

1.制动系统的功能：使车辆以适当的减速度行驶，直至停止；下坡行驶时，保持适当稳定的车速；使汽车可靠地停在适当的位置或坡道上。

2制动系的组成任何制动系统都有以下四个基本部件：（1）供能装置――包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件。

其中，产生制动能量的部位称为制动能源。

（2）控制装置——包括产生制动作用和控制制动效果的各种部件。

（3）传输装置——包括将制动能量传输至制动器的各种部件。

（4）制动器――产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力的部件，其中也包括辅助制动系中的缓速装置。

更完善的制动系统还具有制动力调节装置、报警装置、压力保护装置等附加装置。

3制动系的类型（1）按制动系统功能分类1）行车制动系――使行使中的汽车减低速度甚至停车的一套专门装置。

2）驻车制动系――是以停止的汽车驻留在原地不动的一套装置。

3）第二制动系――在行车制动系失效的情况下，保证汽车仍能实现减速或停车的一套装置。

在许多国家的制动法规中规定，第二制动系是汽车必须具备的。

4）辅助制动系统——当车辆长时间下坡时，用于稳定车速的一套装置。

（2）按制动系统制动能量分类1）人力制动系――以驾驶员的肢体作为唯一的制动能源的制动系。

2）动力制动系――完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的制动系。

定钳盘式制动器的制动钳固定安装在车桥上，既不能旋转，也不能沿制动盘轴向移动，因而必须在制动盘两侧都装设制动块促动装置，以便将两侧的制动块压向制动盘。

因此，结构较为复杂，尺寸较大，热负荷较大，制动液容易受热汽化，而且若用于驻车制动，必须加装一个机械促动的制动器。

由于以上缺点，使得定钳盘式制动器难以适应现代汽车的使用要求，自上世纪70年代，逐渐让位于浮钳盘式制动器。

浮钳盘式制动器的制动钳一般可设计得可以相对制动盘轴向滑动。

其中，只在制动盘的内侧设置液压缸。

浮钳盘式制动器的工作原理如图十八所示。

制动钳支架3固定在转向节上（盘式制动器一般用于前轮，当用于后轮时，一般是高级轿车，则制动钳支架就装在后轴分头上），制动钳体1与支架3可沿导向销2轴向滑动。

制动时，活塞8在液压力p1的作用下，将活动制动块6（带摩擦块磨损报警装置）推向制动盘4。

与此同时，作用在制动钳体1的反作用力p2推动制动钳体沿导向销2向右移动，使固定在制动钳体1上的固定制动块5压靠到制动盘上。

于是，制动盘两侧的摩擦块在p1和p2的作用下压紧制动盘，使之在制动盘上产生与运动方向相反的制动力矩，促使汽车制动。

盘式制动器与鼓式制动器相比有以下优点：⑴一般无摩擦助势作用，因而制动器效能受摩擦因素的影响较小，即效能较稳定。

⑵浸水后效能降低较少，而且只需经一两次制动即可恢复正常。

⑶在输出制动力矩相同的情况下，尺寸和质量一般较小。

⑷制动盘沿厚度方向的热膨胀量较小，不会象制动鼓的热膨胀那样使制动器间隙明显增加而导致制动踏板行程过大。

⑸较容易实现间隙自动调整，其他保养修理作业也比较简单。

但盘式制动器也有明显的不足之处：⑴效能较低，故用于液压制动系时所需的制动促动管路压力较高，一般要伺服装置。

⑵兼用于驻车制动时，需要加装的驻车制动传动装置较鼓式制动器复杂，因而在后轮上的应用受到限制。

目前，盘式制动器已广泛应用于轿车，但除了在一些高性能轿车上用于全部车轮外，大都只用作前轮制动器，而与后轮的鼓式制动器配合，以获得汽车在较高车速下制动时的方向稳定性。

本科毕业设计（论文）乘用车钳盘式制动器的结构设计与建模Structural design and modeling of the passenger caliper disc brakes摘要本次毕业设计，是进行汽车钳盘式制动器的结构分析与建模，首先文章的开头介绍了什么是汽车的制动系统，以及汽车制动系统的组成，其中汽车在行驶时和停止时的制动是我们考虑的重点，然后依据制动器的制动形式介绍了电磁式，液力式以及最常用的摩擦式制动器。

在说明完基础知识之后，我重点讨论了所涉及的重点，即摩擦式制动器，摩擦式的制动器可依据摩擦副的种类可分为鼓式，盘式与带式，其中鼓式与盘式运用的最为广泛，而由于盘式制动器的优点多，而且随着生产力水平的提升，以及成本的降低，盘式制动器愈来愈多的运用到汽车的生产之中，而盘式之中又以钳盘式制动器运用的最为广泛，因此本文决定设计钳盘式制动器。

在确定了设计的制动器类型之后，查阅车身的各种参数后以及国家标准中对制动系统的要求，对制动器本身的结构尺寸，诸如制动盘的直径与厚度，制动钳，摩擦因数以及制动间隙进行了初步设计。

在设计好了之后，对各项指标进行校核，在符合标准所制定的要求后，画出了钳盘式制动器的零件图，并进行三维建模。

关键词：盘式制动器；设计方法；三维建模AbstractThe graduation project is to carry automobile caliper disc brakes structural analysis and modeling, the first beginning of the article describes what constitutes automotive braking systems, and automotive braking systems, where the traffic and the parking brake is our key consideration, and then based on the brake in the form of electromagnetic brake introduced, and the most mon type of hydraulic friction brakes.After instructions in the basics, I focused on the focusing involved, namely friction brakes, friction brakes can be based on the type of friction can be divided into the drum, disc and tape, in which the use of drum and disc the most widely used, and because of the advantages of multi-disc brakes, and with increased productivity levels, as well as lower costs, more and more use of disc brakes to the car into production, and the disc into the caliper disc brakes use the most widely used, and therefore decided to design this paper caliper disc brakes.In determining the design of the brake type after the inspection body and the national standards of various parameters on the braking system requirements, the structural dimensions of the brake itself, such as the diameter and the thicknessof the brake disc, brake caliper, friction factor and brake clearance preliminary design.After the design is good, the various indicators checked, after pliance with the requirements established standards, draw the caliper disc brake parts diagram, and three-dimensional modeling.Keywords: disc brakes; design method; dimensional modeli目录摘要III第一章绪论11.1 制动系统的基本概念 (1)1.2制动器的结构分类 (2)1.3 制动系统研究现状 (2)第二章制动器的结构形式选择32.1鼓式制动器的工作原理 (3)2.2 盘式制动器结的简单说明 (4)2.3盘式制动器与鼓式制动器相比，有以下优点 (5)2.4盘式制动器方案比较 (5)2.4.1 固定钳式盘式制动器 (5)2.5乘用车制动器结构的最终选择 (7)第三章制动器的设计流程73.1设计参数73.2 钳盘式制动器主要元件73.2.1 制动盘73.2.2 制动块113.2.3 制动钳 (12)3.2.4摩擦材料 (13)3.2.5 制动器间隙及调整 (14)3.3 制动器制动力分配曲线分析 (15)3.4 同步附着系数的选取 (18)3.5 确定前后轴制动力矩分配系数 203.6 有关制动效能的计算 (20)3.7 制动器制动力矩的计算 (21)3.8 制动系统性能要求 (21)3.8.1 制动时汽车的方向稳定性的要求 (21)3.8.2制动减速度j的计算 (23)3.8.3制动距离S的要求 (23)3.8.4对车轮制动器的比能量耗散率的要求 (24)3.8.5 对比摩擦力的要求 (24)3.8.6防止水和污泥进入制动器工作表面 (24)3.8.7紧急制动时踏板力的计算 (24)3.9 磨损特性之计算25第四章校核及技术要求274.1有关温度情况校核 (27)4.2 制动器的技术要求 (28)4.2.1制动盘 (28)4.2.2 制动钳 (28)4.2.3 前轮轮毂总成技术要求 (28)第五章制动器的三维模型295.1三维建模软件之介绍 (29)5.2 制动器零件图的三维的建模 (29)5.2.1 制动盘的三维建模 (29)5.2.2制动钳的三维建模 (30)5.2.3 轮毂的三维建模 (30)5.2.3 支架的三维建模 (31)5.2.3 轴承的三维建模 (32)5.2.6制动片的三维建模 (33)5.2.7隔泥板的三维建模 (33)5.2.8其他小部件的三维建模 (34)5.3制动器装配图 (36)参考资料41致39第一章绪论1.1 制动系统的基本概念制动性是反应汽车自生性能的一个十分有意义的参考标准，其包括是否可以让汽车保持有合适减速度，是否可以让汽车在下长坡制动时保持有相对平缓的随动，以及可使其停在原地或坡道上等判定标准；这之中包含有一系列的特殊装置安装在汽车上，使人们能根据道路和交通条件，在脚踩下踏板后可控的改变汽车运动状态的力叫做制动力，如此的一系列特殊的装配系统，就被人们称为制动系统。

机械工程学院毕业设计题目：汽车盘式制动器设计专业：车辆工程班级：姓名：学号：指导教师：日期：2016.5.26目录摘要 (3)前言 (3)1绪论 (4)1.1 制动系统设计的意义 (4)1.2 本次制动系统应达到的目标 (4)2制动系统方案论证分析与选择 (4)2.1 盘式制动器 (5)2.2 简单制动系 (5)2.3 动力制动系 (5)2.4 伺服制动系 (6)2.5 液压分路系统的形式的选择 (6)2.6 液压制动主缸的设计方案 (6)3盘式制动器概述 (8)3.1制动盘 (8)3.2制动摩擦衬块 (9)3.3 盘式制动器操纵机构 (9)4制动系统设计计算 (10)4.1 相关主要参数 (10)4.2 同步附着系数的分析 (11)4.3 分析计算法向作用力 (11)4.4 制动力矩分配系数的选取和计算 (12)4.5 制动器制动力矩的确定 (12)4.6 盘式制动器主要参数确定 (13)4.7 盘式制动器的制动力计算 (15)4.8 制动器主要零部件的结构设计 (16)5液压制动驱动机构的设计计算 (17)5.1 前轮制动轮缸直径d的确定 (17)5.2 制动主缸直径0d的确定 (17)5.3 制动踏板力p F和制动踏板工作行程p S (18)第6章制动性能分析 (19)6.1 制动性能评价指标 (20)6.2 制动效能 (20)6.3 制动效能的恒定性 (20)6.4 制动时汽车方向的稳定性 (20)6.5 制动器制动力分配曲线分析 (21)6 .6制动减速度j和制动距离。

(22)6.7 摩擦衬块的磨损特性计算 (22)7总结 (24)参考文献 (25)致谢 (25)Abstract (26)附录 (26)汽车盘式制动器设计摘要此片设计主要讲述了盘式制动器的整体设计，有对于整体机构的设计分析，还有数据的比对和选取。

盘式制动器主要的工作原理和结构原理等等，这样我自己会更好的更熟练的掌握设计这一方面，除此外本文还讲述了盘式制动器中的摩擦衬块特性。