毕业设计浮钳盘式制动器

原始数据:

整车质量：空载：1550kg；满载：2000kg 质心位置：a=L1=1.35m；b=L2=1.25m

质心高度：空载：hg=0.95m；满载：hg=0.85m 轴 距：L=2.6m 轮 距: L0=1.8m 最高车速：160km/h 车轮工作半径：370mm 轮毂直径：140mm 轮缸直径：54mm

轮 胎：195/60R14 85H 1.同步附着系数的分析

(1)当???0时：制动时总是前轮先抱死，这是一种稳定工况，但丧失了转向能力；

(2)当???0时：制动时总是后轮先抱死，这时容易发生后轴侧滑而使汽车失去方向稳定性；

(3)当???0时：制动时汽车前、后轮同时抱死，是一种稳定工况，但也丧失了转向能力。

分析表明，汽车在同步附着系数为?0的路面上制动(前、后车轮同时抱死)时，其制动减速度为dudt?qg??0g，即

q??0，q为制动强度。而在其他附着系数

?的路面上制动时，达到前轮或后轮即将抱死的制动强度q??,这表明只有在???0的路面上，地面的附着条件才可以得到充分利用。

根据相关资料查出轿车?0?0.6，故取?0?0.6. 同步附着系数：?0?0.6

2.确定前后轴制动力矩分配系数?

常用前制动器制动力与汽车总制动力之比来表明分配的比例，称为制动器制动

F

力分配系数，用?表示，即：??

u1

Fu

，Fu?Fu1?Fu2

式中，Fu1：前制动器制动力；Fu2：后制动器制动力；Fu：制动器总制动力。 由于已经确定同步附着系数，则分配系数可由下式得到： 根据公式：??L2??0hgL

得：??1.25?0.6?0.85?0.68

2.63.制动器制动力矩的确定

为了保证汽车有良好的制动效能，要求合理地确定前，后轮制动器的制动力矩。 根据汽车满载在沥青，混凝土路面上紧急制动到前轮抱死拖滑，计算出后轮制动器的最大制动力矩M?2

由轮胎与路面附着系数所决定的前后轴最大附着力矩：

M?2max?G(L1?qhg)?re L式中：?：该车所能遇到的最大附着系数； q：制动强度；

re：车轮有效半径；

M?2max：后轴最大制动力矩；

G：汽车满载质量； L：汽车轴距； 其中q=

a?1.35?0.7==0.66

a?(???0)?hg1.35?(0.7?0.6)?0.8520000(1.35?0.66?0.85)?0.7?370=1.57?106Nmm 2.6故后轴M?2max=

后轮的制动力矩为1.57?106/2=0.785?106Nmm 前轴M?1max= Tf1max=

?1??Tf2max=0.67/(1-0.67)?1.57?106=3.2?106Nmm

前轮的制动力矩为3.2?106/2=1.6?106Nmm 2.浮钳盘式制动器主要结构参数的确定 2.1制动盘直径D

制动盘直径D希望尽量大些，这时制动盘的有效半径得以增大，就可以降低制动钳的夹紧力，降低摩擦衬块的单位压力和工作温度。但制动盘直径D受轮毅直径的限制通常，制动盘的直径D选择为轮毅直径的70%~90%，总质量大于2t的车辆应取其上限。通常，制造商在保持有效的制动性能的情况下，尽可能将零件做的小些，轻些。轮辋直径为14英寸(1英寸=2.54cm)，又因为M=2000kg，取其上限。

在本设计中：D?72%Dr?72%?14?25.4?256.032,取D=256mm。 2.2制动盘厚度h

制动盘厚度h直接影响着制动盘质量和工作时的温升。为使质量不致太大，制动盘厚度应取得适当小些;为了降低制动工作时的温升，制动盘厚度又不宜过小。制动盘可以制成实心的，而为了通风散热，可以在制动盘的两工作面之间铸出通风孔道。通风的制动盘在两个制动表面之间铸有冷却叶片。这种结构使制动盘铸件显著的增加了冷却面积。车轮转动时，盘内扇形叶片的选择了空气循环，

有效的冷却制动。通常，实心制动盘厚度为l0mm~20mm，具有通风孔道的制动盘厚度取为20mm~ 50mm，但多采用20mm~30mm。 在本设计中选用通风式制动盘，h取20mm。 2.3摩擦衬块外半径R2与内半径R1

推荐摩擦衬块外半径R2与内半径R1的比值不大于1.5。若比值偏大，工作时衬块的外缘与内侧圆周速度相差较多，磨损不均匀，接触面积减少，最终将导致制动力矩变化大。

在本设计中取外半径R2=104mm，

R2?1.3,则内半径R1=80mm。 R12.4摩擦衬块工作面积A

摩擦衬块单位面积占有的车辆质量在1.6kg/cm2～3.5kg/cm2范围内选取。汽车空载质量为1550kg，前轮空载时地载荷为852.5kg，所以852.5/(3.5*4)cm2

2A??(R2?R12)?2?50?2?7603.5mm2A取76㎝2。 360经过计算最终确定前轮制动器的参数如下：

制动盘直径D=256mm；取制动盘厚度h=20mm；摩擦衬片外半径R2=104mm，内半径=80mm；制动衬块工作面积A=76cm2；活塞直径=轮缸直径=54mm

3.制动效能分析 3.1制动减速度j

制动系的作用效果，可以用最大制动减速度及最小制动距离来评价。

假设汽车是在水平的，坚硬的道路上行驶，并且不考虑路面附着条件，因此制动力是由制动器产生。此时j?M总/re?m 式中 M总——汽车前、后轮制动力矩的总合。

M总=Mu1?Mu2=785+1600=2385Nm re=370mm=0.37m

m——汽车总重 m=2000kg

2代入数据得j=(785+1600)/0.37×2000=6.16m/s

轿车制动减速度应在5.8~7m/s,所以符合要求。 3.2制动距离S

在匀减速度制动时，制动距离S为 S=1/3.6（t1+ t2/2）V+ V2/254?

式中，t1——消除制动盘与衬块间隙时间，取0.1s t2——制动力增长过程所需时间,取0.2s V=30km/h

故S=1/3.6（0.1+ 0.2/2）30+ 30/254×0.7=7.2m 轿车的最大制动距离为：ST=0.1V+V/150 ST=0.1?30+30/150=9m S

所以符合要求。

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