





丰田花冠轿车盘鼓一体式制动器设计论文.doc
活塞.dwg
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盘鼓一体式制动器装配图.dwg
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制动后蹄摩擦片.dwg
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制动块.dwg
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制动盘鼓.dwg
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制动蹄.dwg
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大大提高了工作的可靠性。
第章制动系统设计计算.制动系统主要参数数值相关主要技术参数主要参数的选取根据丰田花冠汽车车系报表,见表表丰田花冠轿车参数配置基本参数数值空载汽车质量满载汽车质量质心位置.空载质心高度.满载质心高度.轴距.前轮距.后轮距.最高车速轮胎同步附着系数.同步附着系数的分析当时制动时总是前轮先抱死,这是种稳定工况,但丧失了转向能力当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当时制动时汽车前后轮同时抱死,是种稳定工况,但也丧失了转向能力。
分析表明,汽车在同步附着系数为的路面上制动前后车轮同时抱死时,其制动减速度为,即,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这表明只有在的路面上,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.,故取鼓式制动器有关计算制动力矩分配系数根据公式得制动器制动力矩的确定由轮胎与路面附着系数所决定的前后轴最大附着力矩式中该车所能遇到的最大附着系数制动强度车轮有效半径后轴最大制动力矩汽车满载质量汽车轴距后轮的制动力矩为.鼓式制动器的结构参数与摩擦系数的选取制动鼓直径轮胎规格为轮辋为查表得制动鼓内径最大值根据轿车在之间选取取.参照取制动蹄摩擦衬片的包角和宽度制动蹄摩擦衬片的包角在范围内选取。
取根据单个制动器总的衬片摩擦面积取取取摩擦衬片初始角的选取根据张开力作用线至制动器中心的距离根据.得.制动蹄支撑销中心的坐标位置根据.得.摩擦片摩擦系数选择摩擦片时,不仅希望其摩擦系数要高些,而且还要求其热稳定行好,受温度和压力的影响小。
不宜单纯地追求摩擦材料的高摩擦系数,应提高对摩擦系数的稳定性和降低制动器对摩擦系数偏离正常值的敏感性的要求。
后者对蹄式制动器是非常重要的各种制动器用摩擦材料的摩擦系数的稳定值约为,少数可达.。
般说来,摩擦系数越高的材料,其耐磨性能越差。
所以在制动器设计时,并非定要追求最高摩擦系数的材料。
当前国产的制动摩擦片材料在温度低于时,保持摩擦系数已不成问题。
在假设的理想条件下计算制动器的制动力矩,取.可使计算结果接近实际值。
另外,在选择摩擦材料时,应尽量采用减少污染和对人体无害的材料。
所以选择摩擦系数盘式制动器主要参数确定制动盘直径制动盘的直径希望尽量大些,这时制动盘的有效半径得以增大,但制动盘受轮辋直径的限制。
制动盘厚度选择制动盘厚度直接影响制动盘质量和工作时的温升。
为使质量不致太大,制动盘厚度应取小些为了降低制动时的温升,制动盘厚度不宜过小。
通常,实心制动盘厚度可取为只有通风孔道的制动盘的两丁作面之间的尺寸,即制动盘的厚度取为,但多采用。
摩擦衬块内半径与外半径摩擦衬块的外半径与内半径的比值不大于.。
若此比值偏大,工作时摩擦衬块外缘与内缘的圆周速度相差较大,则其磨损就会不均匀,接触面积将减小,最终会导致制动力矩变化大。
摩擦衬块工作面积推荐根据制动摩擦衬块单位面积占有的汽车质量在内选取。
.制动器制动因数计算鼓式制动器效能因数领蹄制动蹄因数根据公式得.从蹄制动蹄因数根据公式得制动器主要零部件的结构设计制动盘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。
制动盘在工作时不仅承受着制动块作用的法向力和切向力,而且承受着热负荷。
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。
而般不带通风槽轿车的实心制动盘,其厚度约在之间,适用于总重的车型上。
本次设计采用的材料为。
制动钳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。
制动块制动块由背板和摩擦衬块构成,两者直接牢固地压嵌或铆接或粘接在起。
摩擦材料制动摩擦材料应只有角而稳定的摩擦系数,抗热衰退性能要好,不应在温升到数值后摩擦系数突然急剧下降,材料应有好的耐磨性,低的吸水油制动液率,低的压缩率低的热传导率要求摩擦衬块么的加热板上作用后,背板的温度不越过和低的热膨胀率,高的抗压抗打抗剪切抗弯购性能和耐冲击性能制动时应不产生噪声不产生不良气味,应尽量采用污染小印对人体人害的库擦材料。
当前,在制动器巾广泛采用着模压材料,它是以石棉纤维为主并均树脂粘站剂调整摩擦性能的填充刑出无机粉粒及橡胶聚合树脂等配成勺噪声消除别主要成分为石墨等混合后,在高温厂模压成型的。
模压材料的挠性较差.故应佐按衬片或衬块规格模压。
其优点是可以选用各种不同的聚合树脂配料,使衬片或衬块具有不同的摩擦性能及其他性能。
本次设计采用的是模压材料。
制动鼓制动鼓应具有非常好的刚性和大的热容量,制动时温升不应超过极限值。
制动鼓材料应与摩擦衬片相匹配,以保证具有高的摩擦系数并使工作表面磨损均匀。
制动鼓相对于轮毂的对中是圆柱表面的配合来定位,并在两者装配紧固后精加工制动鼓内工作表面,以保证两者的轴线重合。
两者装配后还需进行动平衡。
其许用不平衡度对轿车为••对货车为••。
微型轿车要求其制动鼓工作表面的圆度和同轴度公差.,径向跳动量.,静不平衡度。
制动鼓壁厚的选取主要是从其刚度和强度方面考虑。
壁厚取大些也有利于增大其热容量,但试验表明,壁厚由增至时,摩擦表面的平均最高温度变化并不大。
般铸造制动鼓的壁厚轿车为中重型载货汽车为。
制动鼓在闭口侧外缘可开小孔,用于检查制动器间隙。
本次设计采用的材料是。
制动蹄制动蹄腹板和翼缘的厚度,轿车的约为货车的约为。
摩擦衬片的厚度,轿车多为.货车多为以上。
衬片可铆接或粘贴在制动蹄上,粘贴的允许其磨损厚度较大,使用寿命增长,但不易更换衬片铆接的噪声较小。
本次制动蹄采用的材料为。
制动底板制动底板是除制动鼓外制动器各零件的安装基体,应保证各安装零件相互间的正确位置。
制功底板承受着制动器工作时的制动反力矩,因此它应有足够的刚度。
为此,由钢板冲压成形的制动底板均只有凹凸起伏的形状。
重型汽车则采用可联铸铁的制动底板。
刚度不足会使制动力矩减小,踏板行程加大,衬片磨损也不均匀。
本次设计采用号钢。
制动蹄的支承二自由度制动筛的支承,结构简单,并能使制动蹄相对制动鼓自行定位。
为了使具有支承销的个自由度的制动蹄的工作表面与制动鼓的工作表面同轴心,应使支承位置可调。
例如采用偏心支承销或偏心轮。
支承销由号钢制造并高频淬火。
其支座为可锻铸铁或球墨铸铁件。
青铜偏心轮可保持制动蹄腹板上的支承孔的完好性并防止这些零件的腐蚀磨损。
具有长支承销的支承能可靠地保持制动蹄的正确安装位置,避免侧向偏摆。
有时在制动底板上附加压紧装置,使制动蹄中部靠向制动底板,而在轮缸活塞顶块上或在张开机构调整推杆端部开槽供制动蹄腹板张开端插入,以保持制动蹄的正确位置。
制动轮缸制功轮缸为液压制动系采用的活塞式张开机构,其结构简单,在车轮制动器中布置方便。
轮缸的缸体由灰铸铁制成。
其缸简为通孔,需镗磨。
活塞由铝合金制造。
轮缸的工作腔由装在活塞上的橡胶密封圈或靠在活塞内端面。
本次设计采用的是。
第章液压制动驱动机构的设计计算.制动轮缸直径与工作容积的设计计算根据公式式中考虑到制动力调节装置作用下的轮缸或灌录液压,.对盘式制动器可再高些。
压力越高则轮缸直径就越小,但对管路尤其是制动软管厦管接头则提出了更高的要求,对软管的耐压性强度以及接头的密封性的要求就更加严格。
取.根据标准规定的尺寸中选取,因此轮缸直径为。
轮缸的工作容积根据公式式中个轮缸活塞的直径轮缸活塞的数目个轮缸完全制动时的行程初步设计时可取已知,求全部轮缸的总工作容积。
般情况下,液压缸缸筒壁厚由结构确定,必要时进行强度校核。
校核时分薄壁和厚壁两种情况进行。
现取壁厚,由于,因此按厚壁进行校核。
式中轮缸壁厚试验压力当缸的额定压力时,取.缸筒材料许用应力,为材料抗拉强度,为安全系数,般取。
由于.所以壁厚强度满足要求。
.制动主缸直径与工作容积的设计计算制动主缸的直径应符合的系列尺寸,主缸直径的系列尺寸为,,.。
制动主缸应有的工作容积式中全部轮缸的总工作容积制动软管在液压下变形而引起的容积增量。
在初步设计时,考虑到软管变形,轿车制动主缸的工作容积可取为,货车取,式中为全部轮缸的总工作容积。
主缸活塞直径和活塞行程可由下式确定般取因此求知根据的系列尺寸取.制动踏板力与真空助力器制动踏板力根据公式式中制动主缸活塞直径制动管路的液压制动踏板机构传动比取制动踏板机构及制动主缸的机械效率,可取应加真空助力器真空助力器的选择若以表示总制动力与踏板力的比值,如果的平均值大于最大允许到,该汽车则应安装真空助力器。
因此,需要真空助力器。
汽车可能达到的总制动力是式中踏板力,对于轿车对于货车踏板行程,个制动器的动作行程,制动器的效能因素制动器作用半径,轮胎有效半径,效率。
表.公式中数据取值范围参数简单鼓式制动器无助力时,总制动力与踏板力的比值与踏板力的比值。
德国公司提供上述参数的经验数据如下表所示。
根据上面公式,当总制动力与踏板力确定后,利用这些数据则可求出助力器助力比。
真空助力器助力比的典型值范围般为。
它能保证安全减速的汽车最大质量和真空助力比成线形关系。
设计必须考虑如果助力比太大能出现真空度失控现象,减速度的明显降低将是无法接受的。
第章制动性能分析任何套制动装置都是由制动器和制动驱动机构两部分组成。
汽车的制动性是指汽车在行驶中能利用外力强制地降低车速至停车或下长坡时能维持定车速的能力。
.制动性能评价指标汽车制动性能主要由以下三个方面来评价制动效能,即制动距离和制动减速度制动效能的稳定性,即抗衰退性能制动时汽车的方向稳定性,即制动时汽车不发生跑偏侧滑以及失去转向能力的性能。
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。
此时式中汽车前后轮制动力矩的总合。
.滚动半径.汽车总重代入数据得轿车制动减速度应在.,所以符合要求。
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。
此时式中汽车前后轮制动力矩的总合。
.滚动半径.汽车总重代入数据得轿车制动减速度应在.,所以符合要求。
在匀减速度制动时,制动距离为式中,消除蹄与制动鼓间隙时间,取.制动力增长过程所需时间取.故轿车的最大制动距离为.取小时。
所以符合要求制动效能是指在良好路面上,汽车以定初速度制动到停车的制动距离或制动时汽车的减速度。
制动效能是制动性能中最基本的评价指标。
制动距离越小,制动减速度越大,汽车的制动效
