盘式制动器制动力矩计算

四轮盘式制动系模板名称：_brake_system_4Wdisk模板角色：Brake四轮盘式制动系模板是一个简化的制动系模板，制动钳（caliper）通过安装型输入通讯器suspension_upright与悬挂系统的立柱（suspension upright）连接，制动盘（rotor）通过输入通讯器rotor_to_wheel安装在车轮上，制动盘与制动钳之间以一个旋转单作用力SFORCE 定义制动力，制动器的旋转中心轴方向由参变量型通讯器传递的车轮外倾角、前束角定义。

图四轮盘式制动系统表四轮盘式制动系模板参数变量图 制动器结构参数变量示意图四轮盘式制动系通过下式计算制动器制动力矩： T = 2× （Piston Area ） ×（Brake Line Pressure ） ×µ × （Effective Piston Radius ） ×STEP 这里：Piston Area 为制动油缸活塞面积，Brake Line Pressure 为制动软管压强，Effective Piston Radius 为制动油缸在制动盘上的作用半径，µ为摩擦系数，除制动软管压强外其他均由参变量确定。

STEP 为阶梯函数，其作用是确保制动力矩的作用方向与车轮的旋转方向相反。

图 左前制动器制动力矩状态变量前制动软管压强由下式计算：Brake Line Pressure = 0.1×（Brake Bias ）×（Brake Demand ）×（Force_to_Pressure_Cnvt ）这里：∙ Brake Bias ： 参变量定义的是前后制动管路压强分配比。

∙ Brake Demand ：来自于分析要求的制动踏板力（N ）∙Force_to_Pressure_Cnvt ：换算系数设计变量，在简化制动系模板中使用一个换算系数将制动踏板力直接转化为制动总管流体介质（空气或制动液）的压强，换算系数的单位是1/mm 2；模板默认值是0.1，意味着每10N 的踏板力在踏板机构、制动总泵、助力器的作用后在制动总管上产生1 Mpa 介质压强。

主井提升绞车制动装置制动力矩验算南宁矿业机电科主井提升绞车制动装置制动力矩验算一、主井绞车技术资料：1、绞车型号：JTP-1.62、提升方式：斜井串车提升3、提升长度：井口标高＋82m、井底标高-26m、井筒倾角25º、井筒斜长265m。

4、提升标准：1T标准矿车，提煤4车、提矸3车、物料3车。

5、制动装置形式：盘型制动闸4副二、盘型制动闸制动力矩的计算1、绞车载荷所产生的旋转力矩计算Mj=｛﹙Q＋Qr＋PL｝sin∝－〔﹙Q＋Qr〕f1＋PLf2〕cos∝｝×D/2Mj—静载荷所产生的旋转力矩kg/mQ—提升货载重量kgQr—提升容器自重kgP—钢丝绳每米重量kgL—斜井提升钢丝绳全长mD—滚筒直径mmf1—阻力系数取0.015f2—摩察系数取0.2Mj=｛﹙Q＋Qr＋PL｝sin∝－〔﹙Q＋Qr〕f1＋PLf2〕cos∝｝×D/2=｛﹙1000×4＋600×4＋2.16×560｝sin25º－〔﹙1000×4＋600×4〕×0.015＋2.16×560〕cos25º｝×1600/2=2387kg2、绞车制动力矩的计算每副闸瓦的制动力矩F=2NfN=3SrD/4Rrfn=3×4000×1.6/4×0.8×0.2×4=7500kgF=2Nf=2×7500×0.2=3000kg绞车制动力矩：Mz=3000×4=12000kg3、验算制动力矩是否满足要求：Mz/Mj=12000/2387=5绞车制动力矩满足《煤矿安全规程》规定。

2024年汽车设计课程设计—盘式制动器讲课教案一、教学内容本节课选自《汽车设计》教材第七章第二节，详细内容为盘式制动器的设计原理、结构组成、工作特性及设计计算。

二、教学目标1. 掌握盘式制动器的设计原理和结构组成；2. 理解盘式制动器的工作特性，能进行简单的设计计算；3. 培养学生的实际操作能力和团队协作能力。

三、教学难点与重点教学难点：盘式制动器的工作特性和设计计算。

教学重点：盘式制动器的设计原理、结构组成及工作原理。

四、教具与学具准备1. 教具：盘式制动器实物模型、多媒体课件；2. 学具：计算器、笔、纸。

五、教学过程1. 导入：通过展示一辆汽车的制动系统图片，引出本节课的主题——盘式制动器。

2. 知识讲解：（1）盘式制动器的设计原理；（2）盘式制动器的结构组成；（3）盘式制动器的工作原理；（4）盘式制动器的工作特性；（5）盘式制动器的设计计算。

3. 实例分析：讲解一个具体的盘式制动器设计案例，引导学生了解设计过程。

4. 随堂练习：让学生根据所学知识，完成一个简单的盘式制动器设计计算。

（1）盘式制动器设计时需考虑哪些因素？（2）如何优化盘式制动器的设计？七、作业设计1. 作业题目：（1）简述盘式制动器的设计原理；（2）画出盘式制动器的结构组成图；（3）根据给定参数，计算盘式制动器的制动力矩。

2. 答案：（1）见教材第七章第二节；（2）见教材第七章第二节；八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对盘式制动器的设计原理和结构组成掌握较好，但在设计计算方面存在一定难度，需要在课后加强辅导。

2. 拓展延伸：（1）了解其他类型的汽车制动器；（2）研究盘式制动器的优化设计方法；（3）探讨新能源汽车制动系统的发展趋势。

重点和难点解析1. 教学难点：盘式制动器的工作特性和设计计算；2. 作业设计：特别是计算盘式制动器的制动力矩；3. 教学过程：实例分析、随堂练习和小组讨论。

一、盘式制动器的工作特性和设计计算1. 制动盘的热容量：影响制动器在连续制动时的热衰退性能；2. 摩擦系数：影响制动器的制动力矩和制动距离；3. 制动压力：与制动力矩成正比，需合理分配；4. 制动盘和摩擦片材料：影响制动器的使用寿命和制动性能。

§3 制动器的设计计算3.3制动蹄上的压力分布规律与制动力矩的简化计算1.沿蹄片长度方向的压力分布规律用解析方法计算沿蹄片长度方向的压力分布规律比较困难，因为除了摩擦衬片有弹性容易变形外，制动鼓、制动蹄以及支承也都有弹性变形。

通常在近似计算中只考虑衬片径向变形的影响，其他零件变形的影响较小，可以忽略不计。

制动蹄可设计成一个自由度和两个自由度的(见图37)形式。

首先计算有两个自由度的增势蹄摩擦衬片的径向变形规律。

为此，取制动鼓中心O点为坐标原点，如图37所示，并让y 1坐标轴通过制动蹄的瞬时转动中心A 1点。

制动时，由于摩擦衬片变形，制动蹄在绕瞬时转动中心A 1转动的同时，还顺着摩擦力作用方向沿支承面移动。

结果使制动蹄中心位于点，因而可以想象未变形的摩擦衬片的表面轮廓(EE 1O l 线)就沿方向移人制动鼓体内。

显然，衬片表面上所有点在这个方向上的变形是相同的。

例如，位于半径，上的任意点的变形就是线段。

因此，对于该点的径向变形为1OO 1OB 1B '11B B 1'11111cos Ψ≈=B B C B δ由于 和ο90)(111−+=Ψαϕmax 11'11δ==OO B B 于是得到增势蹄的径向变形1δ和压力为1q )sin(11max 11ϕαδδ+≈)sin(11max 1ϕα+=q q （43）式中 1α——任意半径1OB 和轴之间的夹角；1y 1ϕ——最大压力线与轴之间的夹角；1OO 1x 1ψ——半径和线之间的夹角。

1OB 1OO 下面再计算有一个自由度的增势蹄摩擦衬片的径向变形规律。

此时摩擦衬片在张开力和摩擦力的作用下，绕支承销中心A 1转动γd 角(见图37(b))。

摩擦衬片表面任意点沿制动蹄转动的切线方向的变形即为线段，其径向变形分量是线段，在半径延长线上的投影，即线段。

由于1B '11B B '11B B 1OB 1BB γd 角很小，可以认为，则所求的摩擦衬片径向变形为°=∠90'111B B Aγγγδd B A B B C B ⋅===sin sin 11'11111 考虑到，则由等腰三角形可知R OB OA =≈1111OB A γαsin /sin /11R B A = 代入上式，得摩擦衬片的径向变形和压力分别为γαδd R sin 1=αsin max 11q q = （44）综合上述可以认为：对于尚未磨合的新制动蹄衬片，沿其长度方向的压力分布符合正弦曲线规律，可用式(43)和式(44)计算。