乘用车盘式制动器设计
目 录
1 绪论 .................................................... 1 1.1国内外发展现状 ....................................... 1 2 制动器方案的选择 ........................................ 2 2.1方案的选定 .......................................... 2 3 制动器的主要参数及其选择 ................................ 3 3.1 制动力与制动力分配系数 .............................. 3 3.2 同步附着系数计算 .................................... 4 3.3 制动器最大制动力矩 .................................. 4 3.4 利用附着系数和制动效率 .............................. 4 3.5制动器制动性能核算 ................................... 6 4 制动器主要零件的设计计算 ................................ 7 4.1制动盘主要参数的确定 ................................. 7 4.2摩擦衬块主要参数的确定 .............. 错误!未定义书签。 5 制动器主要零件的结构设计 ............................... 10 5.1制动钳 ............................................. 10 5.2制动块 ............................................. 10 5.3摩擦材料 ........................................... 10 5.4盘式制动器工作间隙的调整 ............................ 10 6 液压制动驱动机构的设计计算 ............................. 11 6.1 液压分路系统的形式的选择 .......................... 10
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6.2制动轮缸直径d与工作容积V ............................ 7 6.3制动主缸直径与工作容积 ................................ 7 6.4制动踏板力 .......................... 错误!未定义书签。 6.5踏板工作行程SP ....................................... 1
参考文献 .................................................. 15
中国农业大学学士论文 第5章 制动性能分析 1前言
1.1国内外发展现状 国内现状:
国内汽车制动系统行业主要以生产盘式制动器、鼓式制动器、真空助力器、液压制动总泵及液压制动分泵等制动器产品为主。我国ABS产品正处于发展阶段,特别是液压ABS的研究难度较大,因为液压ABS主要针对轿车,而国内的大部分轿车是以合资为主,其技术主要由外方控制。重庆聚能汽车技术有限公司是目前国内唯一能同时生产液压制动ABS和气压制动ABS系列产品的企业,其技术已经接近世界先进水平。 国外现状:
目前,ABS已成为欧、美和日本的成熟产品,形成了完整的评估检测标准,并以ABS为基础,延伸出许多更优越的电子制动系统,如:ASR、EBD、BAS、ESP、EBA、TCS、VDC及ACC等等。目前主要集中在ESP及电子制动领域的研究方面,如凯西一海斯(K—H)公司在1辆实验车上安装了1种电一液(EH)制动系统,该系统彻底改变了制动器的操作机理。通过采用4个比例阀和电力电子控制装置,K—H公司的EBM就能考虑到基本制动、ABS、牵引力控制及巡航控制制动干预等情况,而不需另外增加任何一种附加装置。德国BPW公司还开发了一种电子报警系统。它收集如轮胎气压、摩擦片磨损、制动温度等些参数,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况。一旦发现制动摩擦片需要送维修站处理时,它可立即告知,并以黄、红报警灯显示制动摩擦片损坏程度。对制动系统的研究一直以来都是国内外汽车行业所特备关注的问题。由于人们对制动安全性的不断重视,许多新兴的设计和电子技术被应用到制动系统当中去,如ABS防抱死系统、BSA制动辅助系统、ESP电子稳定程序等均是为了提高制动系统的安全性;计算机技术和CAD技术在制动系统的设计过程的应用也大大提高了其质量,加快了设计的周期。以前乘用车以“前盘后鼓”式制动器为主的现象现在已逐渐被“前盘后盘”式所代替。科技的日新月异与不同新技术的出现和应用为制动系统的设计发展提供了新的设计思路和发展方向。
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2 制动器方案的选择
2.1方案的选定 2.1.1制动器选择
制动器是制动的主要组成部分,目前汽车制动器基本都是摩擦式制动器,按照摩擦副中旋转元件的不同,分为鼓式和盘式两大类制动器。鼓式制动器又有领从蹄式、双领蹄式、双向双领蹄式、双从蹄式、单向自增力式、双向自增力式制动器等结构型式。盘式制动器的旋转元件是一个垂向安放且以两侧面为工作面的制动盘,其固定摩擦元件一般是位于制动盘两侧并带有摩擦片的制动块。当制动盘被两侧的制动块夹紧时,摩擦表面便产生作用于制动盘上的摩擦力矩。盘式制动器常用作轿车的车轮制动器,也可用作各种汽车的中央制动器。
盘式制动器的主要缺点是难以完全防止尘污和锈蚀(但封闭的多片全盘式制动器除外);兼作驻车制动器时,所需附加的驻车制动驱动机构较复杂,因此有的汽车采用前轮为盘式后轮为鼓式的制动系统;另外,由于无自行增势作用,制动效能较低,中型轿车采用时需加力装置。
盘式制动器制动钳的布置可以在车轴之前或之后。 2.2.2前、后制动器的选择
由于是轻型乘用车,考虑结构上的原因、所要满足的对象为乘用车和现代汽车制动器应用的发展趋势,前、后制动器均采用盘式制动器。按固定元件的结构可分为钳盘式和全盘式两类。 (1) 钳盘式制动器 (2) 固定钳式 (3)浮动钳式 (4)全盘式制动器
根据各种制动器的优缺点,考虑到所适应的车型、现代乘用车制动器应用发展趋势以及经济成本,满足本课题任务要求,该车前、后制动器均采用滑动钳盘式制动器。
中国农业大学学士论文 第5章 制动性能分析 3制动器的主要参数及其选择
已知某汽车基本参数如下:
空载:
Go=770 Kg Go1=422 Kg Go2=348 Kg L=2140 mm, ao=967 mm bo=1173 mm, hgo=576 mm
满载:
Ga=1387 Kg G1=544 Kg G2=843 Kg a=1300 mm, b=840 mm, hg=586 mm
3.1制动力与制动力分配系数
前、后轴车轮附着力为:
hgGL2 F?1?(G?FB)??(L2?qhg)? (3—1)
LLL F?2?(GhgGL1?FB)??(L1?qhg)? (3—2) LLL制动过程可能出现的情况有三种,即
(1)前轮先抱死拖滑,然后后轮再抱死拖滑; (2)后轮先抱死拖滑,然后前轮再抱死拖滑;
(3)前、后轮同时抱死拖滑。
在以上三种情况中,显然是最后一种情况的附着条件利用得最好。
前、后车轮同时抱死即前、后轴车轮附着力同时被充分利用的条件是:
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