毕业设计浮钳盘式制动器

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=L 1=1.35m ；b=L 2=1.25m

质心高度：空载：hg=0.95m ；满载：hg=0.85m

轴 距：L=2.6m

轮 距: L 0=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0φφ<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0φφ>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0φφ=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0φ的路面上制动(前、后车轮同时抱死)时，其制动减速度为g qg dt du 0φ==，即0φ=q ，q 为制动强度。而在其他附着系数φ的路面上制动时，达到前轮或后轮即将抱死的制动强度φ

G ：汽车满载质量；

L ：汽车轴距；

其中q=g h a a ⨯-+)(0ϕϕϕ=85

.0)6.07.0(35.17.035.1⨯-+⨯=0.66 故后轴max 2μM =

3707.0)85.066.035.1(6.220000⨯⨯⨯-=1.57610⨯Nmm 后轮的制动力矩为2/1057.16⨯=0.785610⨯Nmm

前轴max 1μM = T max 1f =max 21f T ββ

-=0.67/(1-0.67)⨯1.57610⨯=3.2610⨯Nmm

前轮的制动力矩为3.2610⨯/2=1.6610⨯Nmm

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：032.2564.2514%72%72=⨯⨯==Dr D ,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R 2与内半径R 1

推荐摩擦衬块外半径R 2与内半径R 1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R 2=104mm ，3.11

2=R R ,则内半径R 1=80mm 。 2.4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/2cm ～3.5kg/2cm 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)2cm

221225.76032360

502)(mm R R A =⨯⨯⨯-=πA 取76㎝²。 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=76cm 2；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m r M j ⨯=e /总

式中 总M ——汽车前、后轮制动力矩的总合。

总M =21u u M M +=785+1600=2385Nm

e r =370mm=0.37m

m ——汽车总重 m=2000kg

代入数据得j =(785+1600)/0.37×2000=6.16m/s 2

轿车制动减速度应在5.8~7m/s 2

,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（t 1+ t 2/2）V+ V 2/254ϕ

式中，t 1——消除制动盘与衬块间隙时间，取0.1s

t 2——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+ 302/254×0.7=7.2m

轿车的最大制动距离为：S T =0.1V+V 2/150

S T =0.1⨯30+302/150=9m

S

所以符合要求。