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（图纸+论文）车用盘式电磁制动器设计（全套完整）

放松制动踏板时，回位弹簧将两侧制动衬块总成及活塞推离制动盘。浮动钳式的制动钳体是浮动的。其浮动方式有两种，种是制动钳体可作平行滑动，另种的制动钳体可绕支撑销摆动。故有滑动钳式与摆动钳式之分。但它们的制动油缸都是单侧的，且与油缸同侧的制动衬块总成为活动的，而另侧的制动衬块总成则固定在钳体上。制动时在油液压力作用下，活塞推动该侧活动的制动衬块总成压靠到制动盘，而反作用力则推动制动钳体连同固定于其上的制动衬块总成压向制动盘的另侧，直到两侧的制动衬块总成的受力均等为止。对摆动式制动钳来说，钳体不是滑动而是在与制动盘垂直的平面内摆动。这就要求制动摩擦衬块为楔形的，摩擦表面对其背面的倾斜率为左右。制动钳由可锻铸铁或球墨铸铁制造，也有用轻合金制造的，例如用铝合金压铸。可做成整体的，也可以做成两半并由螺栓连接。其外缘留有开口，以便不必拆下制动钳便可检查或更换制动衬块。制动钳体应有高的强度和刚度。般多在钳体中加工出制动油缸，也有将单独制造的油缸装嵌入钳体中的。钳盘式制动器油缸直径比鼓式制动器中的轮缸大得多，日本轿车钳盘式制动器油缸的直径最。本设计选用厚度为的具有通风孔道的制动盘。摩擦衬块内半径和外半径制动衬块由摩擦块和金属背板构成，两者直接牢固地压嵌或粘合在起，轻型汽车摩擦块厚度在.之间，取厚度为衬块的外半径与内半径之比不大于.。若比值偏大，摩擦衬块外缘内缘速度相差较大，磨损不均匀，接触面积将减小，导致制动力矩变化大。选取衬块内半径,外半径，选取衬块圆心角为。摩擦衬块工作面积.在确定盘式制动器制动衬块的工作面积时，根据制动衬快单位面积占有的汽车质量，推荐在范围内选取。.求得单位衬块面积占有汽车质量，符合设计要求。.制动衬块上压紧力的计算单侧制动衬块作用于制动盘上的制动力矩为.压紧力.式中摩擦衬块与制动盘之间单位面积上的压力摩擦片摩擦系数，取。.液压缸的设计计算制动器工作时，内侧制动衬块与外侧制动衬块，同时压靠在制动盘两侧，使制动盘停止转动。在电磁制动器中，为了使经增力机构放大的电磁力，能够顺利地作用在制动盘两侧，在设计中，选用液压缸，液压缸两侧油压相等，在制动过程中液压缸只起到传力作用。汽车制动时，在油压的作用下，活塞推动内侧制动衬块压靠到制动盘上，而反作用力则推动制动钳体连同固定与其上的外侧制动衬块压想制动盘的另侧，直到制动盘两侧的制动衬块受力均等为止。液压缸的工作容积.式中制动间隙制动钳体中活塞的直径，取。液压缸直径应在标准规定的尺寸中选取，选取液压缸直径为则液压缸活塞行程.本章小结本章确定了制动器的基本参数，首先选取制动力分配系数，然后进步确定制动器的制动力矩，确定了盘式制动器主要参数包括制动盘直径制动盘厚度摩擦衬块内半径外半径摩擦块工作面积，制动间隙。第章制动器主要零件的结构设计.制动盘的结构设计制动盘般用珠光体灰铸铁制成，或用添加，等的合金铸铁制成。其结构形状有平板形用于全盘式制动器和礼帽形用于钳盘式制动器两种。礼帽形制动盘的圆柱部分长度取决于布置尺寸。制动盘在工作时不仅承受着制动衬块作用的法向力和切向力，而且承受着热载荷。为了改善冷却效果，钳盘式制动器的制动盘有的铸成中间有径向通风槽的双层盘，这样可大大地增加散热面积，降低温升约，但盘的整体厚度较厚。国内汽车电磁制动器的研究起步远远落后于国外。近几年国内部分学者开始致力于这方面的研究，其中江苏大学在这方面的研究较为突出。另外，有些汽车配件企业和些中外合资企业涉及汽车电磁制动器及其零部件的制造，但基本上都是采用国外的商业成品技术。国内关于汽车电磁制动器的专利申请保护内容，基本上跟国外年前的技术相同，与目前国际同类技术相差甚远。所以自世纪年代，尤其是加入后，我国汽车工业才得以突飞猛进的发展，人们生活水平随着经济建设的发展不断得到提高，人均拥有汽车量大大增加，而城市用汽车的数量更是与日俱增，为此研究适用于城市工况的汽车电磁制动器应运而生。其次，汽车电磁制动器的制动力是电磁铁的线圈通电后产生的，由于不再靠液压油产生制动力，因此不再适用液压油，也节省了液压制动管路，取而代之的是线束，这变革使得电磁制动器更易于与等汽车上的电子装置集成，且相对于制动主缸液压阀及制动管路，线束的维修与更换都要简单得多。另外，由于使用线束代替机械液压制动装置及制动管路，也减少了制动时的非线性和制动力矩相对于制动力的迟滞效应，因此汽车电磁制动器代替液压制动器将成为必然。.设计应解决的难点电磁制动器的结构设计制动器参数的设计计算增力机构的设计计算，实现制动力的放大与传递电磁体的设计计算电磁制动器的仿真分析。第章制动器主要参数的设计计算.基本参数的确定已知汽车质量车轮滚动半径。根据机动车运行安全技术条件中所规定的，乘用车制动规范对制动器制动性的要求，汽车在制动过程中，制动初速度为时，汽车制动距离不得大于。.制动距离的计算分析制动距离是，需要对制动距离过程有个全面的了解。图.是驾驶员在接受紧急制动信号后，制动压力汽车制动减速度与制动时间的关系曲线。图.汽车制动过程驾驶员接到紧急停车信号时，并没有立即行动,而要经过后才意识到应进行紧急制动，并移动右脚，再经过后才踩着制动踏板。从点到点所经过的时间称为驾驶员反映时间。般为之间。在点以后，随着驾驶员踩踏板的动作，制动压力迅速增大，至点到达最大值。不过由于制动衬块与制动盘之间存在间隙，所以要经过，即至点，制动力才起作用，使汽车开始产生减速度。由点到点是制动器制动力增长过程所需的时间。总称为制动器的作用时间。车用盘式,电磁,制动器,设计,毕业设计,全套,图纸第章绪论.课题背景及目的.国内外研究现状.设计应解决的难点第章制动器主要参数的设计计算.基本参数的确定.制动距离的计算.制动力矩的计算.盘式制动器的主要参数选择制动盘直径制动盘厚度摩擦衬块工作面积.制动衬块上压紧力的计算.液压缸的设计计算.本章小结第章制动器主要零件的结构设计.制动盘的结构设计.制动钳的结构设计.制动衬块的结构设计.摩擦材料的选择.盘式制动器工作间隙的调整.本章小结第章增力机构的设计与计算.机械增力机构的设计.增力机构的自由度分析.受力分析计算.增力机构主要构件尺寸的确定.增力机构的分析长臂连杆的静力分析短臂连杆的静力分析增力机构的模态分析.本章小结第章电磁体的设计计算.磁通势的计算.铁芯截面积的计算.电磁铁长度的计算.衔铁厚度的确定.确定线圈截面积及线圈槽宽.线圈导线直径的确定.线圈匝数的确定.本章小结第章电磁制动器的仿真分析.软件概论.汽车系统模型的建立.仿真分析.本章小结结论参考文献致谢第章绪论.课题背景及目的汽车制动系统是用于使行驶中的汽车减速或停车，使下坡行驶的汽车车速保持稳定以及使停驶的汽车在原地包括在斜坡上驻留不动的机构。汽车制动系统直接影响着汽车行驶的安全性和停车的可靠性，汽车制动系统的工作可靠性显得日益重要。也只有制动性能良好，制动系统工作可靠的汽车，才能充分发挥出其动力性能。汽车制动系统依操纵和驱动制动力源的不同，有四种基本组合的方式即机械式气压式液压式和电气式。其中电气式汽车制动系统又可分为电磁式电动式和电液式。气压式机构复杂，有气泵气筒制动阀制动气室及管路等整套设备，制动系统不论是否制动，气泵都要随发动机运转，消耗发动机的动力，若汽车停放的时间较长，管路密封不严，重新开动还要重启，这就增加了不必要的消耗。液压式所需的操纵力大，若要求制动力矩较大时，需要增力，不但要增加结构复杂程度，有的还消耗发动机的动力。机械式大多用在拖拉机及拖车上，它所需要的制动力大，制动强度低，左右制动不容易调整同步。这三种形式的制动机构都存在着不同程度的反应时间慢的缺点。机械式多用于汽车的驻车制动系统气压式和液压式以及这两种方式的结合，目前在汽车行车制动中占主导地位，电气式的突出优点在于结构简单，使用安装维护方便。可靠性高。用电缆代替管路，可方便地通过增加冗余电路来达到提高汽车制动系统可靠性的目的。用电气式取代液压式，防止液压的气阻现象，增加了汽车制动系统的可靠性。集成方便。未来汽车上的电子装置将越来越多。电控转向电子驱动控制主动悬架电子稳定装置都非常容易与电气制动系统集成在起。电子控制器可根据需要设计不同回路的控制器，对汽车实施单回路双回路和多回路制动，也可对个车轮单独制动。易实现。控制计算机发车的电信号不用经过电子液压，再液压机械的复杂转换，提高了控制动作的准确性和可靠性。代表制动器的发展趋势。电磁制动系统出了具有般电制动系统的优点外，还有其他的些特点与现有汽车制动系统兼容性好，安装拆卸方便没有液压油的污染问题，有利于环保。所以它适合作为汽车的制动系统。电磁制动器系统是个全新的系统，为将来的汽车智能控制提供条件。汽车电磁制动系统取代了传统的液压制动机构，不再使用液压油，减少了液压燃油的危险，提高了安全性，也减轻了汽车的质量电磁制动系统中采用了转速反馈控制系统，显著改善了制动力矩和防滑性能，缩短了制动距离，提高了轮胎和制动装置的使用寿命。而且，电磁制动系统的制动效率优于液压系统。电磁制动系统将是机动车制动系统发展的新方向。现在汽车工业已全球化，自主研发性能优越可靠性高成本低的汽车电磁制动器，将使我国的汽车电磁制动器产业抛弃高价购买国外技术，拥有自己的先进技术，大大提高中国汽车业在全球的市场竞争力。因此，研发具有自主知识产权的汽车电磁制动器，对赶超国际先进水平，提高我国汽车制动产品的市场竞争力具有现实意义。同时，汽车电磁制动器的普遍应用将会带来巨大的经济和社会效益。电磁制动器作为种新型制动器。它主要通过控制器发出的制动信号以电流的形式通过电磁体，利用改变通入电磁体的电流来改变制动器的制动力。由于电磁制动器具有与传统制动器的不同特点和要求，它涉及到对电磁制动器的性能环境及材料等诸多因素的综合分析和比较，本文根据电磁制动器的特点和要求，以制动器功能为目标，设计种电磁制动器，为开发和研制电磁制动器提供理论基础。.国内外研究现状汽车制动系统在汽车的安全方面扮演至关重要的角色。早期的制动控制操纵组简单的机械装置向制动器施加作用力,那时的汽车比较小，速度较低，机械制动虽已满足需要，但随着汽车自身质量的增加,开始出现真空助力装置。年生产的质量为的凯迪拉克车四轮采用直径.的鼓式制动器，并有制动踏板控制的真空助力装置。美国林肯汽车公司也于年推出汽车，该车采用通过四根软索控制真空加力器的鼓式制动器。随着科学技术及汽车工业的发展，汽车制动有了新突破。液压制动是继机械制动的又重大革新。车率先使用了液压制动器。克莱斯勒的四轮液压制动器于年问世，美国通用和福特公司分别于年和年采用了液压制动技术。到世纪年代，液压动力制动器才成为现实。在液压鼓式制动器出现若干年后，人们又发现了液压钳盘式制动器。由液压控制，主要部件有制动盘分泵制动钳油管等。制动盘用合金钢制造并固定在车轮上，随车轮转动。分泵固定在制动器的底板上固定不动。制动卡钳上的两个摩擦片分别装在制动器两侧。世纪年代后期，随着电子技术的发展，世界汽车技术领域最显著的成就是的实用与推广。集微电子技术精密加工技术液压控制技术为体，是机电体化的高技术产品。它的安装大大提高了汽车的主动安全性和操纵性。防抱死装置般包括三部分传感器控制器与压力调节器。传感器接受运动参数给控制装置。控制装置进行计算并与规定的数值进行比较后，给压力调节器发出指令。规模集成电路和超大规模集成电路的出现，以及电子信息处理技术的高速发展，已成为性能可靠成本日趋下降的具有广泛应用前景的成熟产品。