2022年升汽车盘式制动器的零件设计方案.docx

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1、精品学习资源目录引言 11.1.1. 国内汽车盘式制动器应用情形微型车、轻卡、 SUV及皮卡方面 221.2客车方面 21.3重型汽车方面 32. 国外汽车盘式制动器进展状况42.1国外盘式制动器研发情形介绍42.2国外盘式制动器在卡车方面使用情形53. 汽车用盘式制动器进展的趋势74. 将来汽车盘式制动器的争论应注意以下几个方面的问题：74.1 提高制动效能、防止尘污和锈蚀； 74.2 减轻重量、简化结构、降低成本； 74.3 电子报警和智能化系统的进展； 74.4 有用性更强与寿命更长； 75. 毕业设计的意义及其必要性 86. 摩擦材料的进展 96.1 摩擦材料的一般性能要求 96.2

2、摩擦材料的种类 97. 制动系设计应满意的要求 128. 在本次设计中以 1.6 升轻型汽车为标准，来设计前轮的制动器8.1 鼓式和盘式制动器的结构形式有多种：15158.1.1不同的鼓式制动器的主要区分有： 158.1.2按摩擦副中固定元件的结构不同，盘式制动器的种类有以下几种9. 盘式制动器的工作原理 161510. 盘式制动器的分类及比较 1711. 盘式制动器主要参数的初步确定2011.1. 设计的原始数据 2011.2. 确定制动衬块的工作面积 A.20欢迎下载精品学习资源11.3. 确定摩擦衬块外半径与内半径 2011.4. 确定制动盘直径 D.2011.5. 确定制动盘厚度 h

3、.2112. 制动器的设计和运算 2112.1 制动力与制动力安排系数 2112.2 同步附着系数 2612.3 制动强度和附着系数利用率 2812.4 制动器最大制动力矩 2912.5 制动力矩的运算 3112.6 驻车制动运算 3212.7 摩擦衬块的磨损特性运算 3312.7.1 比能量耗散率 3312.7.2.比滑磨功 3513. 制动器的热容量和温升校核 35总结 38参考文献 39致谢 40引言在现代社会，汽车在我们的生活中扮演着越来越重要的角色，无论是作为居家旅行的坐骑，仍是作为物资流淌的运载手段，都时刻影响着我们的生活，同时，每年都又有数以百万记的人由于交通事故而失去自己的生命

4、，于是，汽车的安全性能就不行防止的为我们所重视，而在全部保证汽车安全性能的车载系统中，汽车制动器无疑是最重要和最直接有效的，是汽车安全行驶中所必需的部件；随着制动器的不断进展，汽车制动器逐步由鼓式制动器向盘式制动器过渡，而我们的主要社务，就是要认真分析和明白盘式制动器的主要优点和不足之处，各个组成零件的作用，工作情 况，盘式制动器的工作原理，以及设计制动器的必要运算步骤，并且进行必要的校核以保证整个器件的强度要求；欢迎下载精品学习资源随着我国大路交通条件的改善，高等级大路的进展，新法就的要求的实施，车辆性能的不断提高，车速不断提高，人们出行也更加追求快捷与舒服乘车方式；而盘式制动器作为新型的能

5、提高汽主动安全性，并且较好的解快了制动噪音污染、制动过程中粉尘污染、修理频繁等鼓式制动器无法解快的问题，在汽车上应用必将更广泛，意义更深远；1. 国内汽车盘式制动器应用情形随着我国汽车工业技术的进展, 特殊是轿车工业的进展 , 合资企业的引进，国外先进技术的进入，汽车上采应用盘式制动器配置才逐步在我国形成规模；特殊是在提高整车性能、保证安全、提高乘车者的舒服性，满意人们不断提高的生活物质需求、改善生活环境等方面都发挥了很大的作用；1.1. 微型车等小型车方面在从经济与有用的角度动身，一般采纳了混合的制动形式，即前车轮 盘式制动，后车轮鼓式制动；因轿车在制动过程中，由于惯性的作用，前 轮的负荷通

6、常占汽车全部负荷的70%80%，所以前轮制动力要比后轮大；欢迎下载精品学习资源生产厂家为了节约成本，就采纳了前轮盘式制动，后轮鼓式制动的混合匹配方式；采纳前盘后鼓式混合制动器，这主要是出于成本上的考虑，同时也是由于汽车在紧急制动时，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，采纳液压油作传输介质，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

7、纳前盘后鼓式混合制动器； 2004 年我国共产此类车计 110 万辆以上；但随着高速大路等级的提高，乘车档次的上升，特殊上国家安全法规的强制实施，前后轮都用盘式制动器是趋势；1.2 客车方面气压盘式制动器产品技术先进性明显，牢靠性总体良好，具有创新性 和技术标准的集成性；欧美国家自上世纪90 岁月初开头将盘式制动器用于大型公交车；至 2000 年，盘式制动器 前后制动均为盘式）已经成为欧美国家城市公交车的标准配置；我国从1997 年开头在大客车和载重车上推广盘式制动器及 A BS 防抱死系统，因进口产品价格太高，主要用于高端产品；2004 年 7 月 1 日交通部强制在 7-12M 高型客车上

8、“必需”配备后，国产盘式制动器得以大行其道；北京公交电车公司、上海公交、武汉 公交、长沙公交、深圳公交、广州公交等公司，都在使用为大客车匹配的气压盘式制动器；生产厂家主要有：宇通公司2004 年产 20000 多辆客车，其中使用盘式制动器的客车已占一半多；宇通公司自制底盘部份是由二汽在 EQ153前后桥基础升级更换的，每年有10000 多套；二汽东风车桥用EQ153前后桥改型匹配气压盘式制动器的前后桥总成约占6000 套以上，是宇通公司最大的气压盘式制动器桥供应商；宇通公司每年需在一汽采客车底盘 3000 多台，一汽客底 2004 年供了 2000 多台，其中带盘式制动器占一半以上；如一汽客底

9、采纳 4E 前转向系统配置气压盘式制动器前桥、 11 吨420 后桥装在 610010M）豪华客车上； 7 吨盘式前桥与 13 吨 435 后桥配欢迎下载精品学习资源装在 612012M）豪华客车上等，都是宇通公司市场前景较好，利润附加值 很高的车型；江苏金龙客车的 7-9M 高型客车客车采纳湖桥供带盘式制动器的车桥 2004 年在 5500 台左右；厦门金龙客车 10-12M 高型客车以上客车、丹东黄海客车 10-12M 高型客车、安徽凯斯鲍尔等等国内知名的大型厂家均已在批量生产带盘式制动器的高档客车；1.3 重型汽车方面作为重型汽车行业应用型新技术，气压盘式制动器的已经属成熟产品，目前具有

10、广泛应用的前景；2004 年 3 月红岩公司领先在国内重卡行业中完成了对气压盘式制动器总成的开发；2005 年元月份中国重汽卡车事业部在提升和改进卡车底盘的过程中，在桥箱事业部协作下，将22.5 英寸气压盘式制动器胜利“嫁接”到了重汽斯太尔重卡车前桥上；气压盘式制动器在重汽斯太尔卡车前桥上的胜利“嫁接”，解决了令整车厂及用户困扰已久的传统鼓式制动器制动啸叫、频繁制动时制动蹄片易磨损、雨天制动效能降低等一系列问题；气压盘式制动器首次在斯太尔卡车前桥上的应 用，也为今后开发重汽高速卡车供应了体会和技术储备；与此同时陕西重汽、北汽福田、一汽解放、东风公司、江淮汽车等国内大型汽车厂均完成了盘式制动器在

11、重型汽车方面的前期型试试验及技术贮备工作，盘式制动器在某些方面可以说成为将来重卡制动系统匹配进展的新趋势；2. 国外汽车盘式制动器进展状况2.1 国外盘式制动器研发情形介绍国外汽车研发机构经过多年的争论和试验，气压盘式制动器在全部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，均已开头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欢迎下载精品学习资源上）；气压盘式制动器与传统的鼓式制动器相比在制动性能等方面的有明显的优势，主要表现在以下几个方面；2.1.1 制动力和安全性在间断制动状态下，鼓式与盘式制动器

12、的制动才能相差不大；但盘式制动器在制动响应和制动掌握方面的表现更好一些；但在连续制动过程中，两种制动器的差别很大；在长距离的坡路上驶下如下山），盘式制动器在固定的制动压力下，完全不失去初始性能，汽车能全程保持肯定的速度行驶；相反，装有鼓式制动器的汽车，为保持速度，须逐步增加制动压力；连续制动后，在同等制动压力下，盘式制动器产生的制动力只是略有下降，而鼓式制动器的制动力下降特别大，这两种制性动器的安全因数有着很大的差别；2.1.2 结构和成本盘式制动器系统包括盘、衬垫、缸和卡钳，其零件数少于鼓式制动器 系统，同类车型相比其总成的总质量比鼓式制动器低18%；盘式制动器总成可以作为一个完整的部件送到

13、车桥装配线，此部件即包括了盘式制动器 的全部零件；这样就有一个特殊的优越性，就是可以把全部机械功能预调 好的、经过试验的装置供应应用户，因而产品的责任有了明确规定；2.1.3 修理保养盘式制动器的整套操作机构密封在外壳中，经润滑以延长其寿命；所以盘式制动器几乎是无需修理的，修理主要是更换磨损零件，即衬垫和 盘；而且，更换衬垫所需的时间也比更换鼓式制动器材套所需的时间少80%；这意味着不仅可以节约修理成本，仍能大大缩短非运营时间；2.1.4 电子制动掌握系统 EBS）盘式制动器由于采纳简洁且相当成熟的操作机构，因而具有特殊高的欢迎下载精品学习资源效率；其供应的制动灵敏性使 EBS系统能够实现一些

14、强而有效的掌握作用，用以缩短制动距离，提高车辆的稳固性和磨损率；盘式制动器在响应方面的特性，表现在每个车轮制动相差很小，每个车轴的左右车轮之间的磨损安排匀称；2.2 国外盘式制动器在卡车方面使用情形2.2.1 国外的生产厂家长期以来独霸重卡汽车制动器领域的鼓式制动器，自从 1996 年戴 克装有 Schmitz 公司制造的盘式制动器的奔腾重卡 公司制造出了 16、17.5 、19.5 、22.5 盘式制动器系列产品； 世界闻名的 Wabco）制动器制造公司开发出了 19.5 盘式制动器 PAN19-1 ； 瑞典闻名哈蒂克斯 Haldex）公司现已开发出了 17.5 、19.5 和22.5 三种

15、规格的盘式制动器，奔腾公司的车桥也安装了Haldex 公司的制动钳； 柯乐尔Knorr ）公司研制出了 19.5 、22.5 盘式制动器；仍开发出了种有齿的盘式制动器，它是通过另个有齿的装置与轮毂连接，这种带齿的制动盘 2 001 年初已批量生产，供应应 DAF，装在新开发的 CF系列汽车上欢迎下载精品学习资源 德国 BPW仍与 Knorr 公司合作，研制出新的 19.5 、22.5 盘式制动器，它的固定制动钳是从侧面用螺栓连接，转变了一贯轴向用螺栓连接 的方式；固定制动钳螺栓采纳全长螺纹；该盘式制动重视量减轻8 10kg； 阿文美驰公司制造出了 16、17.5 、19.5 、22.5 盘式制

16、动器； 卢卡斯Lucoss）制动器有限公司制造出了 15.5 、16、17.5 盘式制动器”的一种电子报警系统；该小盒子它收集如轮胎气压，摩擦片磨损、制动温度等一些参数，然后传送给驾驶员或运输公司，可监视制 动摩擦片的磨损情形；一旦发觉制动摩擦片需要送修理站处理时，它可立 即告知；以黄、红报警灯显示制动摩擦片损坏程度；3. 汽车用盘式制动器进展的趋势在国外，经过几十年来的进展，生产气 公司、 Wabco制动器制造公司、阿文美驰公司等每年的产量都在2050 万台以上；在欧、美、日等发达国家，已把盘式制动器作为标准件装备在多级别的轿车、客车、中型、重型汽车上；我国在此工程上起步较晚，大部分是随着欧

17、系、日系轿车的引进而上马的轿车、微型车用液压盘式制动器，各厂家产品单一，配套市场狭窄；气压盘式制动器就大部分是在1999 2002 年间汽车热中上马的生产厂家，国内目前真正形成规模化生产企业寥寥无几，如武汉元 丰、淅江万向、一汽四环等；但开发气压盘式制动器的热火朝天的局面大有愈演愈烈的趋势；欢迎下载精品学习资源盘式制动器与鼓式制动器相比，不仅重量轻，构造简洁，调整便利，更适应汽车在连续运转、高温、高负载的情形下对制动性能要求，而且降低了材料、能量的消耗，提高了汽车的操作性和舒服性，气压盘式制动器作为一种高科技、高附加值的产品已得到行业的公认，估计，将来几年盘式制动器在国内将会得到快速的推广和应

18、 用，有着宽阔市场前景；4. 将来汽车盘式制动器的争论应注意以下几个方面的问题：4.1 提高制动效能、防止尘污和锈蚀；4.2 减轻重量、简化结构、降低成本；4.3 电子报警和智能化系统的进展；4.4 有用性更强与寿命更长；5. 课题的意义及其必要性盘式制动器散热快、重量轻、构造简洁、调整便利；特殊是高负载时耐高温性能好，制动成效稳固，能显著削减制动距离，为车辆供应牢靠的安全保证；同时，能显著削减制动噪声，有效解决制动引起噪声污染；从市场前景上分析，盘式制动器作为鼓式制动器的替代产品，市场需求量大；随着汽车技术的不断进展，基于人性化设计的低底盘车辆 :基于乘坐舒服性的空气弹簧悬架系统；基于使汽车

19、制动时更加可控的 ABS, ESP 等电子系统都将逐步应用到各种车辆上，盘式制动器能更好的与这些先进的技欢迎下载精品学习资源术匹配，因此，无论是液压仍是气压盘式制动器，前景都很宽阔；从技术上看，发达国家盘式制动器制造和研发水平已相当成熟，而我国盘式制动器生产企业由于可以引进先进的设备，制造工艺相对成熟，但研发目前都仍处于仿照阶段，对盘式制动器及其与整车的匹配进行深化争论有利于提高我国汽车零配件企业盘式制动器的研发水平，缩小与发达国家的差距；6. 摩擦材料的进展6.1 摩擦材料的一般性能要求6.1.1 摩擦材料的摩擦系数要稳固牢靠，在制动速度、压力、温度以及环境介质变化大的情形下仍具有足够高的摩

20、擦系数和良好的制动稳固性； 动、静摩擦系数相差不应太大，保证制动过程平稳、冲击力小、噪声低；6.1.2 摩擦材料要有高的耐磨性，摩擦材料需要有肯定的寿命；6.1.3 摩擦材料要具有良好的物理、机械性能，热容量要大，材料在高温下仍需有肯定的强度，能承担肯定的拉压强度和剪切强度，能承担制动时的压力和横向摩擦剪切力，具有高的制动功率和能量吸取才能；6.1.4 摩擦材料要有较好的几何尺寸稳固性，防止摩擦不匀称，造成局部过度磨损，影响使用寿命；6.1.5 摩擦材料要有较小的热衰退和较快的摩擦系数复原速度；6.1.6 摩擦材料在制造和使用过程中不能对环境造成污染和对人体造成危害；6.1.7 摩擦材料要制造

21、工艺简洁，原料来源充分，经济性好，价格廉价，具有良好的性价比6.2 摩擦材料的种类随着材料科学的进展，目前已应用的摩擦材料有很多种；按其在组分 中的主要成分可分为 : 石棉有机摩擦材料、半金属摩擦材料、非石棉有机摩擦材料和粉末冶金金属陶瓷摩擦材料等欢迎下载精品学习资源6.2.1 石棉有机摩擦材料石棉有机摩擦材料，由于它具有较稳固的摩擦磨损性能，同时有良好的工艺性，生产价格低，比重小、不易损耗对偶材料等特殊优点，所以在80 岁月以前被广泛应用；它的缺点是导热性和耐热性差，摩擦热不易散发，简洁导致其工作表 面温度较高，而石棉在400左右开头失去结晶水， S50时完全丢失结晶水，脱水后的石棉摩擦特性

22、变坏，造成摩擦性能不稳固，显现明显的“热衰退，现象；后来又由于人们发觉石棉摩擦材料的粉尘是影响人体健康的致癌物质，所以现在有很多国家禁止使用，同时人们也正在努力查找一种能够完全替代石棉的增强纤维材料；7. 制动系设计应满意的要求7.2 具有足够的制动效能行车制动才能是用肯定制动初速度下的动减速度和制动距离两项指标来评定的；驻坡才能是以汽车在良好路面上能牢靠的停驻的最大坡度来评定的；7.3 工作牢靠行车制动装置至少有两套独立的驱动制动器的管路，当一套管路失效时，另一套完好的管路应保证汽车的制动才能不低于没有失效时规定值的30%；行车和驻车制动装置可以有共同的制动器，而驱动机构应各自独立；行车制动

23、装置都用脚操纵，其他的制动装置多为手操纵；7.3 在任何速度下制动时，汽车都不应丢失操纵性和方向稳固性为此，汽车前后轮的制动力矩应有适当的比例，最好能随各轴间载荷转移情形而变化；同一轴上左、右轮制动器的制动力矩应相同；否就当前欢迎下载精品学习资源轮抱死而侧滑时，将失去操纵性；后轮抱死而侧滑甩尾，会失去方向稳固性；当左、右轮的制动力矩差值超过15%时，会发生制动时汽车跑偏；7.4 防止水和污泥进入制动器工作表面，保证制动效能的水稳固性好制动器摩擦表面浸水后，会因水的润滑作用使摩擦系数急剧减小而发 生所谓的“水衰退”现象；一般规定出水后反复制动5 15 次，即应复原其制动效能；良好的摩擦材料吸水率

24、低，其摩擦性能复原快速；也应防止泥沙、污物等进入制动器工作面，否就会使制动效能降低并加速磨损；7.5 制动才能的热稳固性良好汽车高速制动、短时间内频繁重复制动，特殊是在下坡时连续制动， 都会引起制动器温升过快，温度过高；特殊是下长坡时的频繁制动，可使，有时甚至高达制动器摩擦副的温度达到；此时，制动摩擦副的摩擦系数会急剧减小，使制动效能快速下降而发生热衰退现象；制动器发生热衰退后，经过散热、降温顺肯定次数的的和缓使用使摩擦表面得到磨合，其制动效能可重新复原，这称为热复原；提高摩擦材料的高温摩擦稳固性，增大制动鼓、盘的热容量，改善其散热性或采用强制冷却装置，都是提高抗热衰退的措施；8. 在本次设计

25、中以1.6升轻型汽车为标准，来设计前轮的制动器制动器主要有摩擦式、液力式、电磁式等几种形式；电磁式制动器随有作用滞后性好、易于连接而且接头牢靠等优点，单因成本高，只在一部分总质量较大的商用车上用做车轮制动器或缓冲器；液力制动器一般只用作缓冲器；目前广泛应用的仍为摩擦式制动器；摩擦式制动器按摩擦副结构形式不同；可分为鼓式式、盘式和带式三种；带式制动器只用作中心制动器；欢迎下载精品学习资源目前各类汽车所用的制动器多为摩擦式，可分为鼓式和盘式两大类；前者的摩擦副中的旋转元件为制动鼓，其工作表面为圆柱面；后者的旋转元件为圆盘状的制动盘，以端面为工作面；旋转元件固定在车轮或半轴 上，即制动力矩直接作用于

26、两侧车轮上的制动器称为轮式制动器；旋转元件固装在传动系统的传动轴上，其制动力矩须经过驱动桥再安排到两侧车轮上的制动器就称为中心制动器；车轮制动器一般用于行车制动，也有兼用于其次制动 或应急制动）和驻车制动的；中心制动器一般只用于驻车制动和缓速制动；12.3 制动强度和附着系数利用率上面已给出了制动强度q 和附着系数利用率的定义式，如式 6）和式12）所示；下面再争论一下当=、 和时的 q 和；依据所选定的同步附着系数，可由式 8）及式10）求得13）14）进而求得15）16）当 时：可能得 到的 最大 总制动力 取决于前 轮刚刚首 先抱死的 条件 ， 即=；由式6）、式7）、式12）和式欢迎下

27、载精品学习资源1819当 时：可能 得到 的最 大总制动 力取 决于 后 轮刚 刚首 先抱 死的 条件 ， 即；由式6）、式7）、式12）和式16）得20）21）22）对于 值恒定的汽车，为使其在常遇附着系数范畴内不致过低，其值总是选的小于可能遇到的最大附着系数；所以在的良好路面上紧急制动时，总是后轮先抱死；13. 制动器的热容量和温升校核应核算制动器的热容量和温升是否满意如下条件：式中各制动盘的总质量； 与各制动盘相连的受热金属件, 对 铝 合 金c=880J/kg/K；欢迎下载精品学习资源与制动盘相连的受热金属的比热容；制动盘的温升 一次由=30km/h 到完全停车的剧烈制动，温升不应超过

28、）；L满载汽车制动时由动能转变为的热能，因制动过程快速，可以认为制动产生的热能全部为前、后制动器所吸取，并按前、后轴制动力的安排比率安排给前、后制动器，即本团队全部是在读机械类争论生，娴熟把握专业学问，熟知各类机械设计，服务质量优秀；可全程辅导毕业设计，学问珍贵，带给你的不只是一份设计，更是一种才能；联系方式：QQ712070844，请看 QQ 资料；欢迎下载精品学习资源总结在设计中，第一明白了汽车制动器的基本工作原理，通过对盘式制动器的各种类型进行比较，挑选适合的类型进行设计，在设计的过程中加深对盘式制动器的明白；在设计中，运用了AUTOCAD ,PRO等E软件，先在PROE上将制动器的立体

29、图画出，然后将其转换为CAD格式，并在 CAD上进行修改和标注；运算过程主要是运用了材料力学和理论力学的基本内容对零件进行校核，感觉到力学在机械设计的过程中重要性，是零件质量的保证；通过这次毕业设计，对以后工作中可能需要用到的学问也复习了一遍，能够更好的适应将来的工作；参考文献1 王望予. 汽车设计 . 第 4 版. 北京：机械工业出版社， 2004.257 2722 陈家瑞. 汽车构造 . 第 4 版. 北京：人民交通出版社， 2006. 303 3293 余志生. 汽车理论 . 第 4 版. 北京：机械工业出版社， 2006.89 914 王成焘，姚振强，陈铭. 汽车摩擦学 . 上海：上海

30、交通高校出版社，2002.5 85 陈家瑞 . 汽车构造 上册） . 第四版 . 北京：人民交通出版社，2006. 36 376 林慕义，张福生 . 车辆底盘构造与设计 . 北京：冶金工业出版社， 2007. 3543667 张洪图. 汽车构造 . 北京：北京理工高校出版社， 1996. 209 2298 韩英淳. 汽车制造工艺学 . 北京：人民交通出版社， 2005. 334 3609 陈南. 汽车振动与噪声掌握 . 北京：人民交通出版社， 2005. 185 18910 黄余平 .汽车构造教案图解 .北京：人民交通出版社， 2005. 155 15711 过学迅，邓亚东 . 汽车设计 . 北京：人民交通出版社， 2005. 欢迎下载精品学习资源12 刘惟信. 汽车设计 . 北京：清华高校出版社 .2001. 685 71513 14 2007-03-20 15欢迎下载