盘式制动器设计
- 格式:doc
- 大小:797.00 KB
- 文档页数:21
汽车构造课程设计说明书设计名称:汽车制动器设计设计时间 2010年10-12月系别机电工程系专业汽车服务工程班级姓名指导教师2010 年 12月 12 日目录一.课程设计的目的 (1)二.课程设计的任务 (1)三.制动器的概述及分类 (3)四.制动器的设计 (12)1.汽车盘式制动器的工作原理 (12)2.已知条件 (14)3.主要参数的确定 (15)4.零件图 (20)5. 装配图 (24)五.本次课程设计的总结 (25)六.参考资料 (29)Ⅰ一课程设计的目的加强了我们动手、思考和解决问题的能力同时也是对课本知识的巩固和加强,由于课本上的知识太多,平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个零件的功能,而且考试内容有限,通过本次课程设计加深对汽车制动系统的了解并能熟练运用构造课的理论知识解决实际问题,增强运用CAD制图能力,规范工程制图。
二课程设计的任务已知条件:(1)假设地面的附着系数足够大;(2)蹄、盘正压力的分布状态可由学生自行假设(3)工作环境:设定为高温状态(4)制动摩擦系数取值范围:0.25≤f≤0.55(5)制动器具体结构可参考汽车实验室相关制动器结构,也可由学生自行设计。
(6)车重为1.8吨,前后质量分配为40%和60%,轮胎型号为215/80R16,时速为100千米/小时,紧急刹车距离为15米,按以上要求设计前轮驱动轮的液压浮钳盘式制动器设计工作量:(1)制动器设计计算说明书1份(不少于8000汉字,不包括图表)。
(2)制动器装配图1张(A0图纸);图纸必须涵盖制动器总成及车轮部分,总装图中,液压油路及刹车泵可用虚线绘制示意图。
(3)零件工作图2张(制动盘,制动钳体)。
前后轮重量分配示意图三制动器的概述及分类制动器就是刹车。
是使机械中的运动件停止或减速的机械零件。
俗称刹车、闸。
制动器主要由制动架、制动件和操纵装置等组成。
有些制动器还装有制动件间隙的自动调整装置。
为了减小制动力矩和结构尺寸,制动器通常装在设备的高速轴上,但对安全性要求较高的大型设备(如矿井提升机、电梯等)则应装在靠近设备工作部分的低速轴上。
盘式制动器制动计算
1.制动力矩计算
制动力矩是盘式制动器产生制动力的重要指标,是制动器设计的基础
参数。
制动力矩的计算可以通过以下公式进行:
T=Fr*r
其中,T为制动力矩,Fr为制动力,r为制动器半径。
制动力的计算
涉及到车辆的质量、速度和制动时间等因素,常用的计算公式为:Fr=m*a/n
其中,m为车辆的质量,a为减速度,n为制动数(通常取2)。
2.摩擦力计算
Ff=μ*N
其中,Ff为摩擦力,μ为摩擦系数,N为垂直于制动盘方向的力。
摩擦系数是制动材料的重要参数,需要通过试验或参考相关文献进行确定。
3.温升计算
ΔT=Q/(m*Cp)
其中,ΔT为温升,Q为制动器吸收的热量,m为制动器的质量,Cp
为制动器的比热容。
制动器吸收的热量可以通过以下公式计算:Q=Ff*v*t
其中,v为车辆的速度,t为制动时间。
4.设计参数计算
A=T/(μ*p)
其中,A为制动器的有效面积,p为盘式制动器的接触压力。
以上为盘式制动器制动计算的主要内容,通过这些计算,可以得到盘
式制动器的设计参数和性能参数,实现对盘式制动器进行合理设计和选型。
同时,根据实际情况和需求,还需要考虑制动器的热稳定性、耐磨性、抗
褪色性等因素,在设计和选用制动器时综合考虑,以确保制动器的安全可
靠性和使用寿命。
摘要制动器,是汽车上最重要的系统之一,也是汽车驾驶者最应重视的一个方面。
汽车的制动可分为盘式制动和鼓式制动。
本文通过对盘式制动器制动原理的分析,在原始资料的基础上,通过对制动器制动时的受力分析,确定了制动力矩、摩擦盘尺寸、踏板操纵力及踏板操纵行程等制动器基本参数;通过对制动器结构的分析,设计了摩擦盘的结构、压盘的结构、制动器弹簧的结构和操纵机构等;并根据要求设计制动器的渐开线花键,选取花键类型为矩形花键,并校核了花键的强度,结果为花键强度够用。
本次设计的盘式制动器符合制动器设计的理论要求,能保证汽车在行驶中的制动及紧急制动,并能保证在坡道上安全制动。
因此,达到了制动器能保证驾驶员的行车安全的目的。
关键词车辆,盘式制动器,操纵机构ABSTRACTBraking disc is one of the most important systems in a car, it also should be paiedmore attention by the automobile drivers. Vehicles break can be divided into disc brakeand drum brake. From the principle of disc brake analysis and raw data, based on the brake force analys is to determine the braking torque, friction disc size, pedal power and manipulation. From analysis the brake structure, design the structure of the friction disc system, pressure plate structure and the structure of the spring brake system and manipulation systems. And accordance with the design of the brake requirements of the involute spline, select the type of rectangular spline and school nuclear strength of the spline, the spline result is enough intensity. The design of the brake disc in line with the theoretical requirements, to ensure a moving car in the braking and emergency braking, and can ensure safe braking ramp. Therefore, reach the purpose of ensure the driver′s traffic safety.KEY WORDS vehicles, brakes disc, manipulation systems目录前言 (1)第一章盘式制动器概述 (2)1.1盘式制动器原理及特点 (2)1.2盘式制动器的主要元件 (3)1.2.1制动盘 (3)1.2.2制动摩擦衬块 (4)1.3盘式制动器操纵机构 (4)第二章盘式制动器设计 (6)2.1 制动器设计中的分析 (6)2.2 制动器的基本参数 (6)2.2.1 确定制动力矩Mr (6)2.2.2 确定摩擦盘尺寸 (7)2.2.3 制动器的磨损验算 (8)2.2.4 踏板操纵力 (9)2.2.5 踏板操纵行程Sc的计算 (13)2.3 制动器操纵机构设计 (14)第三章盘式制动器摩擦盘的设计 (16)3.1 摩擦盘结构 (16)3.2 摩擦材料类型 (16)第四章盘式制动器压盘的设计 (19)4.1 压盘的结构 (19)4.2 压盘的球槽 (19)第五章盘式制动器弹簧的设计 (22)5.1 圆柱螺旋弹簧的结构形式 (22)5.2 圆柱螺旋弹簧的制造 (22)5.3 圆柱螺旋弹簧参数 (23)第六章盘式制动器花键的设计 (25)6.1 花键的类型、特点和应用 (25)6.2 花键参数的确定与强度校核 (25)结论 (28)参考文献 (29)致谢 (31)前言汽车的设计与生产涉及到许多领域,其独有的安全性、经济性、舒适性等众多指标,也对设计提出了更高的要求。
1.课题研究的目的及意义汽车的设计与生产涉及到许多领域,其独有的安全性、经济性、舒适性等众多指标,也对设计提出了更高的要求。
汽车制动系统是汽车行驶的一个重要主动安全系统,其性能的好坏对汽车的行驶安全有着重要影响。
随着汽车的形式速度和路面情况复杂程度的提高,更加需要高性能、长寿命的制动系统。
其性能的好坏对汽车的行驶安全有着重要影响,如果此系统不能正常工作,车上的驾驶员和乘客将会受到车祸的伤害。
汽车是现代交通工具中用得最多、最普遍、也是运用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。
车辆在形式过程中要频繁进行制动操作,由于制动性能的好坏直接关系到交通和人身安全,因此制动性能是车辆非常重要的性能之一,改善汽车的制动性能始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。
现代汽车普遍采用的摩擦式制动器的实际工作性能是整个制动系中最复杂、最不稳定的因素,因此改进制动器机构、解决制约其性能的突出问题具有非常重要的意义。
2.汽车制动器的国内外现状及发展趋势对制动器的早期研究侧重于试验研究其摩擦特性,随着用户对其制动性能和使用寿命要求的不断提高,有关其基础理论与应用方面的研究也在深入进行。
目前,汽车所用的制动器几乎都是摩擦式的,可分为鼓式和盘式两大类。
盘式制动器被普遍使用。
但由于为了提高其制动效能而必须加制动增力系统,使其造价较高,故低端车一般还是使用前盘后鼓式。
汽车制动过程实际上是一个能量转换过程,它把汽车行驶时产生的动能转换为热能。
高速行驶的汽车如果频繁使用制动器,制动器因摩擦会产生大量的热量,使制动器温度急剧升高,如果不能及时的为制动器散热,它的效率就会大大降低,影响制动性能,出现所谓的制动效能热衰退现象。
盘式制动器主要参数的确定方法一、概述盘式制动器是一种常见的制动装置,它通过夹紧制动盘来实现对旋转机械的制动,广泛应用于汽车、机械设备等领域。
盘式制动器的性能关键在于其设计参数的确定,包括制动盘直径、制动力矩、制动片厚度等。
本文将从盘式制动器的主要参数确定方法展开阐述,以帮助读者更好地理解盘式制动器设计的关键技术。
二、制动盘直径的确定方法1. 确定制动盘所需制动力矩。
盘式制动器的制动盘直径需要根据所需的制动力矩来确定。
制动力矩的大小与需要制动的机械设备的转动惯量、制动速度等因素有关。
一般来说,制动力矩越大,制动盘直径也需要越大。
2. 考虑制动盘的散热能力。
制动盘直径的确定还应考虑到盘式制动器在制动过程中产生的热量,较大的制动盘直径有利于散热,可以避免制动时因温度过高而导致制动性能下降。
3. 综合考虑其他因素。
在确定制动盘直径时,还需要综合考虑制动器的整体设计,包括安装空间、制动片的规格等因素,使得制动盘直径达到最佳的设计效果。
三、制动力矩的确定方法1. 确定所需的制动力矩。
盘式制动器需要根据所需的制动力矩来确定制动器的设计参数。
制动力矩与所需制动的转动惯量、转速等因素相关。
2. 考虑制动盘与制动片的摩擦系数。
制动力矩的确定还要考虑盘式制动器的摩擦片与制动盘之间的摩擦系数,摩擦系数的大小直接影响到制动力矩的大小。
3. 考虑盘式制动器的工作环境。
在确定制动力矩时,还需要考虑盘式制动器的工作环境,包括温度、湿度等因素,使得制动力矩能够适应不同的工作条件。
四、制动片厚度的确定方法1. 考虑制动盘与制动片的摩擦热量。
制动片的厚度需要考虑制动过程中产生的摩擦热量,较厚的制动片可以更好地耗散热量,避免过高的温度影响制动性能。
2. 综合考虑盘式制动器的整体设计。
在确定制动片厚度时,还需要综合考虑制动器的其他参数,使得制动片的厚度能够满足制动盘的要求,并且保证制动器具有较好的稳定性和耐久性。
五、结论盘式制动器的主要参数的确定是盘式制动器设计中的关键技朧,需要综合考虑制动盘直径、制动力矩、制动片厚度等因素,使得制动器具有良好的制动性能和稳定性。
前言 (2)1 制动系概述 (3)1.1 制动系的功能 (3)1.2车轮制动时的工作原理 (3)1.3 制动系的要求 (4)1.4 车轮制动器类型 (4)置等组成。
(4)③鼓式制动器的带式制动器只用作中央制动器。
(5)1.5 盘式制动器 (5)加速通风散热提高制动效率。
(5)1.5.2盘式制动器的主要类型 (6)( 1 ) 固定钳式盘式制动器 (6)( 2 ) 浮动钳式盘式制动器 (7)( 3 ) 全盘式制动器 (7)1.5.3盘式制动器的优缺点 (8)( 1 )盘式制动器的优点 (8)2 基于Pro/E设计方法 (11)3 制动器参数化设计计算 (14)3.2 主要零部件的结构设计 (15)3.2.1制动盘 (15)图3.2 制动盘尺寸 (17)(2)参数输入 (17)3.2.2制动块 (18)(1)尺寸设计 (18)(2)参数输入 (19)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (28)前言国内汽车市场迅速发展,随着汽车保有量的增加,带来的安全问题也越来越引起人们的注意,而制动系统则是汽车主动安全的重要系统之一。
因此,如何开发出高性能的制动系统,为安全行驶提供保障是我们要解决的主要问题。
另外,随着汽车市场竞争的加剧,如何缩短产品开发周期,提高设计效率,降低成本,提高产品的市场竞争力,已经成为企业成功的关键。
制动器是车辆的关键部件之一, 其性能的好坏直接影响整车性能的优劣, 因此, 制动器的设计在整车设计中显得相当重要。
本文详细地阐述了各类制动器的结构、工作原理、优缺点和发展前景,探讨了一种结构简单的盘式制动器。
对制动器的主要零件如制动盘、制动钳、制动块、摩擦衬片、活塞等进行了结构设计和计算,从而设计出一种比较精确的制动器。
根据设计与计算用Pro/E绘制出了该制动器的制动盘、制动钳、活塞、摩擦衬块等零件图和装配图。
本课题主要完成基于Pro/E三维造型技术进行盘式制动器参数化设计。
通过引入基于Pro/E特征的参数化造型思想,建立制动器典型的零部件模板库,模型设计计算完成后,通过参数化驱动从而得到所需的制动器模型。
XXX大学本科生毕业设计(论文)HX7200制动系设计学生姓名:______________学号:______________班级: ______________专业:______________指导教师:______________4月目录目录 ............................................................................................................................ 错误!未定义书签。
摘要 .......................................................................................................................... 错误!未定义书签。
Abstract ......................................................................................................................... 错误!未定义书签。
第1章绪论......................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.1本课题研究背景............................................................................................. 错误!未定义书签。
1.2制动系统旳研究现实状况............................................................................. 错误!未定义书签。
轿车盘式制动器设计及优化摘要盘式制动器主要用于行车制动,其制动效能稳定,在汽车中得到广泛的应用。
首先通过了解制动器的设计要求,对盘式制动器进展初始设计;然后再对盘式制动器进展优化设计。
本设计通过对摩擦片的中心圆半径、摩擦片直径、制动盘的直径、活塞直径、制动盘厚度、油缸的油压等参数的优化设计,以制动时间、制动盘的厚度、制动盘的温升作为优化设计目标,建立盘式制动器的优化设计数学模型。
选用合理的优化设计方法,编写MATALB程序,通过优化程序的运行,得到最终优化结果,从而得出盘式制动器较合理的尺寸。
关键词:盘式制动器;轿车;设计;优化Design and Optimization of Disk Brake on CarABSTRACTDisc brakesare mainly used to brake when vehicle is steering.Due to stability of disk brakes, they are widely used on vehicles. First through understanding the design requirements of brake, do the initial design of disk brake;second doing the optimal design for disk brake. In this design, it optimizes the design through the optimal design of the radius of center circle of friction sheet, the diameter of friction sheet, the diameter of disc drake, the diameter of piston, the deep of dish brake, the oil pressure in oil jar and so on, andtaking the time of braking, the deep of disc brake,the temperature of disk brake as the aim of optimization, then establish the disk brake optimal design’s mathematical function model. selectinga reasonable optimal design’s tools and raddle program by MATLAB.Passing the optimal program’s operation, get the eventually optimal result, so we can conclude the reasonable dimension of disc brake.Keyboard:Disc brake; Car; Design; Optimization目录前言11 汽车制动系概述21.1 汽车制动器21.2 浮动钳式盘式制动器31.3 盘式制动器的优缺点及应用42 盘式制动器的设计52.1 制动器主要零部件的设计52.2 盘式制动器工作间隙的调整62.3 摩擦衬片〔衬块〕的磨损特性计算73 钳盘式制动器的优化设计83.1 概述83.2 建立盘式制动器优化设计的数学模型9 3.2.1 选取设计变量113.2.2 确立目标函数113.2.3 确立约束条件113.3选用适宜的算法求解123.4优化结果比拟124 完毕语125 辞13参考文献13附录A外文翻译—原文局部14附录B外文翻译—译文局部17附录C优化设计程序20前言2006年我国汽车产销量双双突破700万辆,分别到达727.97万辆和721.6万辆,同比增长27.32%和25.13%。
中北大学课程设计说明书学生姓名:学号:学院(系):机电工程学院专业:车辆工程题目:夏利汽车盘式制动器方案设计综合成绩:职称:年月日目录一、夏利汽车主要性能参数---------------------4二、制动器的形式-----------------------------5三、盘式制动器主要参数的确定-----------------7四、盘式制动器制动力矩的设计计算-------------9五、盘式制动器制器的校核计算----------------101.前轮制动器制动力矩的校核计算2.摩擦衬片的磨损特性计算六、经过计算最终确定后轮制动器的参数--------13七、设计小结--------------------------------13八、设计参考资料----------------------------13轿车前轮制动器设计说明书前言汽车制动系是用以强制行驶中的汽车减速或停车、使下坡行驶的汽车车速保持稳定以及使已停驶的汽车在原地(包括在斜坡上)驻留不动的机构。
随着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,汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。
也只有制动性能良好、制动系工作可靠的汽车,才能充分发挥其动力性能。
本次课程设计根据任务要求只对夏利汽车盘式制动器方案设计。
一、汽车主要性能参数主要尺寸和参数:(1)、轴距:L=2405mm(2)、总质量:M=900kg(3)、质心高度:0.65m(4)、车轮半径:165mm(5)、轮辋内径:120mm(6)、附着系数:0.8(7)、制动力分配比:后制动力/总制动力=0.19(8)、前轴负荷率:60%;即质心到前后轴距离分别为L1=L∙(1−60%)=962mmL2=L∙60%=1443mm(9)、轮胎参数:165/70R13;轮胎有效半径r e为:轮胎有效半径=轮辋半径+(名义断面宽度×高宽比)所以轮胎有效半径r e=(2402+165×70%)=235.5mm (10)、制动性能要求:初速度为50KM/h时,制动距离为15m。
某轿车盘式制动器设计与分析[摘要]汽车主动安全系统是汽车制动系统的一个重要部分,制动传动性能直接影响其安全的汽车。
盘式制动器作为鼓式制动器的替代良好的热稳定性、外向和其他好处,但制动盘本身也有一些问题与鼓式制动器不同,盘式制动器,虽然有一定程度的改善,但还没有完全解决,如热、刹车噪声衰减。
本文开始澄清和发展状况,然后制动盘的设计背景、性质和特点。
知识和方法,通过构造原理和设计汽车盘式制动器和盘式制动计算深入研究。
他描述了不同类型的盘式制动器、盘式制动性能分析、性能和摩擦冲突性。
[关键词]:盘式制动器设计性能分析Disc brake and analysis of a car[Abstract]Automobile brake system security system is the most important measures of braking system Enforcer speech affected directly. Vehivle As security instead of the drum brake and disc brake with gentle fine thermal stability of feedback and so on. But it also has some disadvantages, they won't be completely solved, such as thermal disappear and brake noise, this paper shows the development initial period in view of the disc brake, design, quality and mission in the background. Through in-depth research and design of disc brake practice mainly for structure design and selection for brake calculation cars better learn and master the structure of the disc brake principle and related knowledge and the methods. Performance and brake disc Introduce form. Based on the analysis of disc brake and behavior. Reuben lining[Key words]:Disk performance analysis, design,目录摘要 (1)Abstract (2)1 绪论 (4)1.1 制动系的功能 (4)1.2 车轮制动器 (5)1.2.1车轮制动器的分类 (5)2 制动器方案的选择 (8)2.1方案选择的依据 (8)2.2方案的选定 (9)2.2.1制动器选择 (9)2.2.2 盘式制动器的分类 (10)2.3行车制动器的标准和法规 (11)3制动器的设计计算 (11)3.1 设计参数 (11)3.2 盘式制动器的主要元件 (12)3.2.1制动盘 (12)3.2.2 制动钳 (12)3.2.3制动块 (13)3.2.4摩擦材料 (13)3.2.5制动器间隙 (13)4 制动器的分析 (13)4.1 制动效能 (14)4.1.1 同步附着系数的选取 (14)4.1.2确定前后轴制动力矩分配系数β (16)4.1.3制动器效能因数 (16)4.2 制动效能的恒定性 (16)4.2.1制动器制动力矩的计算 (16)4.3 制动时的方向稳定性 (17)4.3.1应急制动和驻车制动所需的制动力矩 (17)4.3.2制动时汽车的方向稳定性的要求 (17)4.3.3制动减速度的要求 (18)4.3.4制动距离的要求 (18)4.3.5对汽车性能的要求 (18)4.3.6行车制动至少有两套独立的驱动器的管路 (19)4.3.7防止水和污泥进入制动器工作表面 (19)4.3.8制动系统性能要求 (19)5 校核 (20)5.1 比能量耗散率 (20)5.2 比滑磨功 (21)5.3 制动器的热容量和温升的核算 (21)5.4 制动器的调试 (22)5.4.1 制动盘的技术要求 (22)6制动器主要零件的结构设计 (22)6.1制动钳 (22)6.2制动块 (23)6.4制动衬快 (24)6.5盘式制动器工作间隙的调整 (24)致谢 (24)参考文献 (27)1 绪论1.1 制动系的功能汽车制动系统是指为了保证汽车能够在道路上安全行驶,从而提高汽车的平均速度的系统,而在汽车上安装制动装置专门的制动机构汽车上用以使外界(主要是路面)在汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力,通过一系列的制动手段确保在一定程度上达到了汽车的制动性统称为专门装置的制动系统。
某轿车通风盘式制动器有限元分析及优化设计一、概述轿车通风盘式制动器是现代汽车中非常重要的一个部分,它的主要作用是在车辆行驶过程中提供有效的制动效果。
然而由于各种因素的影响,如高温、高湿等环境条件,以及长时间的使用和磨损等原因,通风盘式制动器的性能可能会受到一定程度的影响。
因此为了保证车辆的安全性和稳定性,对其进行有限元分析及优化设计是非常必要的。
本文将对某轿车通风盘式制动器的有限元分析及优化设计进行介绍,以期为相关领域的研究提供一些参考和借鉴。
1. 通风盘式制动器的基本原理和应用在汽车技术的发展过程中,制动系统扮演着至关重要的角色。
而通风盘式制动器作为一种高效、安全的制动方式,已经得到了广泛的应用。
通风盘式制动器的基本原理就是利用气流对制动盘进行冷却,从而提高制动效果和稳定性。
当驾驶员踩下刹车踏板时,制动钳会将刹车片压向制动盘,使之产生摩擦力来阻止车辆前进。
而通风盘式制动器通过引入气流,使得刹车片与制动盘之间的热量能够更快地散发出去,减少热衰退现象的发生,从而保证了制动性能的稳定和可靠性。
通风盘式制动器的应用非常广泛,不仅适用于传统的轿车、SUV等车型,还广泛应用于卡车、巴士等大型车辆中。
此外随着新能源汽车的发展,通风盘式制动器也成为了电动汽车重要的制动方案之一。
通风盘式制动器的优越性能使得它成为了现代汽车制动系统中不可或缺的一部分。
2. 通风盘式制动器的有限元分析方法在研究通风盘式制动器的性能和优化设计时,我们首先需要对其进行有限元分析。
有限元分析是一种常用的工程分析方法,它通过将复杂的结构分解成若干个简单的单元,然后利用计算机模拟这些单元之间的相互作用,从而得到整个结构的性能指标。
在进行通风盘式制动器的有限元分析时,我们需要先建立一个三维模型,这个模型要尽可能地接近实际的制动器结构。
然后我们需要为这个模型选择合适的材料属性和边界条件,以便在模拟过程中能够准确地反映实际制动器的工作环境。
接下来我们就可以使用有限元软件对这个模型进行计算了。
制动轮缸直径与前轮制动力矩关系为d==56.8mm
轮缸直径应在标准规定的尺寸中选故制动轮缸直径为:
d=55mm
零件三维模型建立设计零部件图见图1。
图1制动器主要零部件图
3.2制动器装配设计
图1为制动器模型建立的模型,通过设计处零件模型并将零件模型进行装配,并添加相关约束包括相合约束、接触约束及距离约束等,从而实现制动器的装配,工程设计人员可以借此画出零件设计图纸,极大节约了制动器的设计时间,其中图2是制动器整体装配图。
图2制动器装配图
本文通过研究汽车制动的性能要求,从而经过计算得出制动器设计的主要参数,通过参数化进行模型设计,
软件中的零件设计、创成式外形设计、
面三个模块完成制动器各个零部件的建模并进行装配,。
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。 4.4、摩擦材料 .............................. 错误!未定义书签。 4.5、制动轮缸 .............................. 错误!未定义书签。 4.6、制动器间隙的调整方法及相应机构 ........ 错误!未定义书签。 五、设计总结 ................................................. 16 六、致谢 ..................................................... 17 参考文献 ..................................................... 18 绪 论 1.1 制动系统的基本概念: 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,以及使已停驶的汽车保持不动,这些作用统称为制动;汽车上装设的一系列专门装置,以便驾驶员能根据道路和交通等情况,借以使外界(主要是路面)在汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力,对汽车进行一定程度的制动,这种可控制的对汽车进行制动的外力称为制动力;这样的一系列专门装置即称为制动系。 这种用以使行驶中的汽车减速甚至停车的制动系称为行车制动系;用以使已停驶的汽车驻留原地不动的装置,称为驻车制动系。这两个制动系是每辆汽车必须具备的。
图1 汽车制动系组成 1-制动助力器; 2-制动灯开关; 3-驻车制动与行车制动警示灯; 4-驻车制动接触装置; 5-后轮制动器; 6-制动灯; 7-驻车制动踏板; 8-制动踏板; 9制动主缸;10-制动钳;11-发动机进气管; 12-低压管; 13-制动盘 任何制动系都具有以下四个基本组成部分(如图1.1所示): 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。 控制装置:包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件。 传动装置:包括将制动能量传输到制动器的各个部件 制动器:产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力(制动力)的部件,其中包括辅助制动系中的缓速装置。 按制动能源来分类,行车制动系可分为,以驾驶员的肌体作为唯一制动能源的制动系称为人力制动系;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则是动力制动系,其制动源可以是发动机驱动的空气压缩机或油泵;兼用人力和发动机动力进行制动的制动系称为伺服制动系。 驻车制动系可以是人力式或动力式。专门用于挂车的还有惯性制动系和重力制动系。按照制动能量的传输方式,制动系可分为机械式、液压式、气压式和电磁式等。同时采用两种以上传能方式的制动系可称为组合式制动系。 制动系统是评价汽车安全性的一个重要因素,也是汽车的重要组成部分之一。当今汽车行业已经非常发达,人类对汽车的性能要求也越来越高。一款安全、轻便、环保、经济的制动系统可以大大提高汽车的性能。这也是汽车设计人员不断追求的目标。 一、设计任务书 车辆工程方向课程设计任务书 设计者 姓名:王海蛟 学号:201210115105 设计 题目 某型汽车制动器的设计
工作条件及设计原始参数
奥迪A3 2015 整车空载质量:1320 kg(空载时轴荷分配:前轴60%,后轴40%); 整车满载质量:1695kg(满载时轴荷分配:前轴55%,后轴45%); 质心高度; 0.7m(空) 0.8m(满); 轴距: 2.63m; 轮胎规格: 205/55 R16; 同步附着系数选择:0.65;
设计内容及完成要求
要求:满载下,30km/h初速,制动距离:自己查国标。 1、 根据给定的设计参数,选择设计方案,计算并确定零部件各参数,绘出装配图及典型零件图。 2、 装配图A0图纸。 3、 零件图大小不限。 4、 按规定要求撰写设计说明书。
设计期限 自 2015 年 6 月 29 日 至 2015 年 7 月 10 日 答辩日期 2015 年 7 月 10 日 指导教师 祁传琦 学生签名 王海蛟 机械工程学院车辆工程系 2015年06月 二、 盘式制动器结构形式简介 2.1 盘式制动器的分类 盘式制动器按摩擦副中定位原件的结构不同可分为钳盘式和全盘式两大类。 (1)钳盘式 钳盘式制动器按制动钳的结构型式又可分为定钳盘式制动器、浮钳盘式制动器等。 ①定钳盘式制动器:这种制动器中的制动钳固定不动,制动盘与车轮相联并在制动钳体开口槽中旋转。具有下列优点:除活塞和制动块外无其他滑动件,易于保证制动钳的刚度;结构及制造工艺与一般鼓式制动器相差不多,容易实现从鼓式制动器到盘式制动器的改革;能很好地适应多回路制动系的要求。 ②浮动盘式制动器:浮动钳式盘式制动器的制动钳体是浮动的。其浮动方式有两种,一种是制动钳体可作平行滑动;另一种是制动钳体可绕一支承销摆动。故有滑动和摆动之分,其中滑动应用的较多。它们的制动油缸均为单侧的,且与油缸同侧的制动块总成是活动的,而另一侧的制动块总成则固定在钳体上。制动时在油液压力作用下,活塞推动活动制动块总成压靠到制动盘,而反作用力则推动制动钳体连同固定制动块总成压向制动盘的另一侧,直到两制动块总成受力均等为止。对摆动钳式盘式制动器来说,钳体不是滑动而是在与制动盘垂直的平面内摆动。这样就要求制动摩擦衬块应预先做成楔形的(摩擦表面对背面的倾斜角为6°左右)。在使用过程中,摩擦衬块逐渐磨损到各处残存厚度均匀(一般约为l mm)后即应更换。这种制动器具有以下优点:仅在盘的内侧有液压缸,故轴向尺寸小,制动器能进一步靠近轮毂;没有跨越制动盘的油道或油管加之液压缸冷却条件好,所以制动液汽化的可能性小。 (2)全盘式 在全盘式制动器中,摩擦副的旋转元件及固定元件均为圆形盘,制动时各盘摩擦表面全部接触,其作用原理与摩擦式离合器相同。由于这种制动器散热条件较差,其应用远没有浮钳盘式制动器广泛。
2.2 盘式制动器的优缺点 盘式制动器比鼓式制动器的优点: (1) 热稳定好,原因是一般无自行増力作用,衬块摩擦表现压力分布较鼓式中的衬片更为均匀,此外,制动鼓在受热膨胀后,工作半径增大,使其只能与蹄的中部接触,从而降低了制动效能,这称为机械衰退,制动盘的轴向膨胀极小,径向膨胀根本与性能无关,故无机械衰退问题,因此,前轮采用盘式制动器。汽车制动时不易跑偏。 (2) 水稳定性好,制动块对盘的单位压力高,易于将水挤出,因而浸水后效能降低不多,又由于离心力作用及衬块对盘的擦拭作用,出水后只需经一,二次制动即能恢复正常。鼓式制动器则需经十余次制动方能恢复。 (3) 制动力矩与汽车运动方向无关。 (4) 易于构成双回路制动系,使系统有较高的可靠性和安全性。 (5) 尺寸小,质量小,散热良好。 (6) 压力在制动衬块上的分布比较均匀,故衬块磨损也均匀。 (7) 更换衬块简单容易。 (8) 衬块与制动盘之间的间隙小(0.05-0.15mm),从而缩短了制动协调时间。 (9) 易于实现间隙自动调整。 (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: (1) 难以完全防止尘污和锈蚀(封闭的多片全盘式制动器除外)。 (2) 兼作驻车制动器时,所需附加的手驱动机构比较复杂。 (3) 在制动驱动机构中必须装有助力器。 (4) 因为衬块工作表面小,所以磨损快,使用寿命低,需用高材质的衬块。
2.3该车制动器结构的最终选择 汽车制动简单来讲,就是利用摩擦将动能转换成热能,使汽车失去动能而停止下来。因此,散热对制动系统是十分重要的。如果制动系统经常处于高温状态,就会阻碍能量的转换过程,造成制动性能下降。越是跑得快的汽车,制动起来所产生的热量越大,对制动性能的影响也越大。解决好散热问题,对提高汽车的制动性能也就起了事倍功半的作用。所以,现代轿车的车轮除了使用铝合金车圈来降低运行温度外,还倾向于采用散热性能较好的盘式制动器。 当然,盘式制动器也有自己的缺陷。例如对制动器和制动管路的制造要求较高,摩擦