（优秀毕业全套设计）某中级轿车前轮制动器设计（整套下载）

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符。李紫辉，董欣，房长江在课题基于的汽车制动器支架加工仿真设计中结合生产实际，对汽车盘式制动器支架进行工艺分析确定其最终加工路线的基础上，采用实体设计软件，首次完成了工件夹具加工设备的实体造型设计，并应用该软件的三维动画功能，实现了汽车盘式制动器支架三维实体虚拟机械加工过程的仿真设计，可代替或大幅度减少试切加工，为降低生产成本提高产品质量等方面提供了新途径。杨丽英，李旗号，谢锋在汽车制动器试验台飞轮组及其装卸系统设计表达了为准确有效地检测制动器综合性能，采用惯性飞轮对汽车行驶惯量进行模拟，模拟的惯量大小应在定范围内可调并达到相应的精度要求。文章严格参照国家制动器试验标准和性能要求，对汽车制动器性能试验台的飞轮组及其装卸系统设计进行研究，介绍了种对飞轮组进行优化重组的方法，并对其装卸系统进行详述。利用该系统能够对飞轮组合进行调整，以模拟各试验所需的不同惯量。经实际应用验证，该系统能够满足试验标准要求，并且装拆与调整便捷。杜家熙，沈宏，张万琴在课题汽车制动器试验台的计算机建模及其仿真分析中以仿真软件为平台研究并建立了汽车制动器试验台计算机控制的积分方程模型能量守恒模型差分方程模型，确定了每离散时间段驱动电流与主轴力矩的关系。用曲边梯形的面积代替积分的思想进行了能量误差分析，设计了各种模型的计算机控制方法，并根据风阻和轴承摩擦以及其它阻力形式的消耗的影响，对各控制模型进行了相应的修正，从而提高了计算机控制的精度，为检验汽车制动器设计的优劣和检测制动器的综合性能提供了有效的方法。赵凯辉，魏朗，余强等通过发动机制动工况下汽车制动器摩擦性能分析文建立了基于恒速制动车辆纵向力平衡方程制动器耗散功率及其温度变化微分方程管路压力调节等子模型的恒速长下坡汽车制动器摩擦性能分析系统。以两轴中型汽车为例，对前后制动器在不同挡位发动机制动时的温度制动副摩擦因数制动力分配及管路压力变化进行了计算。结果表明，在不影响车速情况下，合理使用各挡发动机制动可改善汽车前后制动器热负荷，减小或避免制动摩擦力矩热衰退，保证汽车下长坡安全行驶。姚冠新，夏园，魏龙庆在多纤维增强汽车制动器摩擦材料的摩擦磨损特性研究中提出为了解多纤维增强摩擦材料各组分在制动摩擦过程中所起的作用，采用定速式摩擦试验机测定所制备的摩擦材料的摩擦磨损性能，通过扫描电镜观测在不同温度下磨损后的表面形貌。结果表明摩擦材料的摩擦因数比较稳定且在高温时摩擦因数没有显著下降，磨损率也在规定范围内摩擦材料在低温下主要是磨粒磨损，高温下树脂分解产生热磨损，同时伴随着磨粒磨损和疲劳磨损。陈立东，李树珍，张立山等在课题载货汽车制动器自动水冷系统的设计中为提高重型货车制动器在山路和下长坡时制动安全性能，设计了种能自动检测水位并能自动控制喷水时间的制动器自动控制水冷却系统。该系统主要由喷水装置缺水报警系统和喷水量自动控制系统组成，由单片机采集热电偶温度传感器测定的制动器温度并控制喷水时间，能够实现缺水自动报警均匀喷水和水量自动控制的功能。该系统结构简便，原理简明易懂，工作可靠，能耗低成本较低。王红侠，姚冠新在论文纤维混杂增强汽车制动器摩擦材料的研究中研制了以芳纶浆粕玻璃纤维硅灰石纤维和钛酸钾晶须作为增强体的汽车制动摩擦材料。利用定式速摩擦试验机测试其摩擦磨损性能，通过扫描电镜对其在不同温度下的磨损形貌进行了观察和分析。结果表明含芳纶玻璃纤维硅灰石钛酸钾晶须改性树脂的摩擦材料具有优异的摩擦磨损性能摩擦材料在中高温磨损主要是磨粒磨损和热疲劳磨损。第二章制动器的结构与设计原则.汽车制动系功用及分类汽车制动系是制约汽车运动的装置有三种基本方法使汽车减速直至停止使汽车下坡时不至超过定速度使汽车能可靠地停放在斜坡上。盘式制动器基本分为三类多片全盘式制动器固定卡盘式制动器浮动卡盘式制动器。.盘式制动器的分类与介绍按摩擦副中固定元件结构盘式制动器可分为钳盘式和全盘式。按制动钳结构形式分钳盘式制动器可分为固定钳盘式和浮钳盘式。固定钳盘式制动器结构如图.和图.所示浮钳盘式制动器结构如图.所示。图.固定钳盘式制动器图.固定钳盘式制动器图.浮钳盘式制动器固定钳盘式在汽车上用的最早年代就开始使用优点是除活塞和制动块外无滑动件这易保证钳的刚度易实现从鼓式到盘式的改进也能适用分路系统的要求。近年来由于汽车性能要求的提高固定钳盘式的缺点暴露较明显因而导致浮动钳特别是滑动钳的迅速发展。首先固定钳至少要有两个油缸分置于制动盘两侧所以须有横跨的内部油道或外部油道来连通这就使制动器的径向和轴向尺寸加大布置也较难而浮动钳的外侧无油缸可将制动器进步移进轮毂其次在严酷的使用条件下固定钳容易使制动液温度过高而汽化浮动钳由于没有跨越制动盘的油道或油管减少了受热机会。所以制动温度可以比固定钳低度又采用浮动钳可将活塞和油缸等精密件减去半造价大为降低。全盘式制动器的固定摩擦元件和旋转元件均为圆盘形制动时各盘摩擦表面全部接触。其工作原理如摩擦离合器故又称为离合器式制动器。用得较多的是多片全盘式制动器以便获得较大的制动力。但这种制动器的散热性能较差故多为油冷式结构较复杂。浮钳盘式制动器只在制动盘的侧装油缸，结构简单造价低廉，易于布置结构尺寸紧凑，可以将制动器进步移近轮毂，同组制动块可兼用于行车和驻车制动，在兼用于行车和驻车制动的情况下不需要加设驻车制动钳，只需要在行车制动钳液压缸的附近加装些用于推动液压缸活塞的驻车制动机械传动零件即可。浮动钳由于没有跨越制动盘的油道或油管减少了受热机会单侧油缸又位于盘的内侧受车轮遮蔽较少使冷却条件较好另外单侧油缸的活塞比两侧油缸的活塞要长也增大了油缸的散热面积因此制动液温度比用固定钳时低气化的可能性较小。但由于制动钳体是浮动的必须设法减少滑动处或摆动中心处的摩擦磨损和噪声。.盘式制动器的结构与工作原理本次设计的轿车参考别克君威.前轮盘式制动器它采用单缸浮动钳式结构图.制动器由制动盘制动钳车轮轴承及制动摩擦罩盘组成。浮钳盘式制动钳的工作原理如图.和.所示制动钳壳体用螺栓与支架相连接,螺栓兼作导向销。支架固定在前悬架焊接总成亦称车轮轴承壳体，法兰板上壳体可沿导向销与支架作轴向相对移动。支架固定在车轴上，摩擦块和布置在制动盘的两侧。制动分泵设在制动钳内。制动时，制动钳内油缸活塞在液压力作用下推动内摩擦块压靠到制动盘内侧表面作用于分泵底部的液压力使制动钳壳体在导向销上移动推动外摩擦块压向制动盘的外侧表面。内外摩擦块在液压作用下将制动盘的两侧面紧紧夹住。由于制动盘是紧固在前轮毂上的因此实现了前轮的制动。前制动器的制动间隙是自动调节的。它是利用分泵活塞密封圈的弹性变形来实现的。制动时橡胶密封圈变形制动结束，密封圈恢复原状，活塞在弹性作用下回到原位。在制动盘和内外摩擦块磨损后引起制动间隙变大超过活塞的设定行程时，活塞在制动液压力作用下，克服密封圈的摩擦阻力继续向前移，直到完全制动为止。活塞和密封圈之间的相对位移补偿了过量的间隙制动间隙，般单边为。内外摩擦块的材料采用非石棉半金属材料与钢板牢牢粘在起制成的。图.别克君威.型轿车浮钳盘式制动器支架制动钳壳体活塞防尘罩活塞密封圈螺栓导套导向防尘罩活塞止动弹簧放气螺栓外摩擦块内摩擦块制动盘图.浮钳盘式制动器的作用原理.制动器设计的般原则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。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。为了使汽车制动性能更好的符合使用要求设计制动器时应全面考虑以下问题。制动效能制动器在单位输入压力或力作用下所输出的力或力矩称为制动器效能。常用种称为制动器效能因素的无因次指标进行评价。制动器效能因素定义为在制动鼓或盘的作用半径上所得到的摩擦力与输入力之比。就钳盘式制动器而言如图.所示两侧制动块尺寸对制动盘压紧力制动盘之间两个作用半径上所受摩擦力为此外为制动衬块与制动盘之间的摩擦系数。所以钳盘式制动器效能因素为.式中制动器效能因素制动力矩输入力显然有个旋转制动盘的多片全盘效能因数为制动效能稳定性制动效能稳定性取决于其效能因数对摩擦系数的敏感性。而是个不稳定因数。影响摩擦系数的因数除摩擦副材料外主要是摩擦副表面温度和水湿程度其中经常起作用的是温度因而制动器热稳定性尤为重要。从上面分析可知盘式制动器效能稳定。所以应效能因数对敏感性低的制动型式还要摩擦材料有好的抗衰退性和恢复性还应使制动盘鼓有足够的热容量及散热能力。制动间隙调整简便性制动间隙调整是汽车保养中较频繁的作业之所以选择调整装置的结构形式和安装位置须简便所以最好用自动调整装置。制动器的尺寸及质量随着车速的提高行车稳定性就很重要这就导致了轮胎尺寸要小为保证足够制动力矩往往制动器难以以在轮毂内安装这就要求设计若在小型化轻量化的前提下通过精心设计达到所需制动力矩。图.制动块受力分析噪音的减轻制动噪声大致分为两种低频以下和高频。低频主要是制动盘或鼓共振所导致。摩擦材料的摩擦特征性是主要影响因素输入压力温度也有影响。在制动器设计中可用些结构消除特别是低频噪声不过应注意到这些措施有可能导致制动力矩下降和踏板行程损失加大等副作用。第三章制动器设计.设计参数本次设计的原始参数参考于别克君威.型轿车。整车质量空载满载质心位置空载满载质心高度空载满载轴距轮距轮距前后最高车速车轮工作半径轮毂尺寸轮毂直径.轮缸直径轮胎.盘式制动器主要元件制动盘盘式制动器的制动盘有两个主要部分轮毂和制动表面。轮毂是安装车轮的部位内装有轴承。制动表面是制动盘两侧的加工表面。它被加工得很仔细为制动摩擦块提供摩擦接触面。整个制动盘般由铸铁铸成。铸铁能提供优良的摩擦面。制动盘装车轮的侧称为外侧另侧朝向车轮中心称为内侧。按轮毂结构分类制动盘有两种常用型式。带毂的制动盘有个整体式毂。在这种结构中轮毂与制动盘的其余部分铸成单体件。另种型式轮毂与盘侧制成两个独立件。轮毂用轴承装到车轴上。车轮凸耳螺栓通过轮毂再通过制动盘毂法兰配装。这种型式制动盘称为无毂制动盘。这种型式的优点是制动盘便宜些。制动面磨损超过加工极限时能很容易更换。本设计采用的是第二种型式。制动盘般用珠光体灰铸铁制成，钳盘式制动器用礼帽形结构其圆柱部分长度取决与布置尺寸为了改善冷却有的钳盘式制动器的制动盘铸成中间有径向通风槽的双层盘可大大增加散热面积但盘的整体厚度较大由于此次设计的车型属于中级轿车所以设计时选择带有通风口制动盘式设计方案。制动盘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。而般不带通风槽的轿车制动盘其厚度约在之间。本次设计采用的材料为。制动盘的工作表面应光洁平整制造时应严格控制表面的跳动量两侧表面的平行度厚度差及制动盘的不平衡量。根据有关文献规定制动盘两侧表面不平行度不应大于.，盘的表面摆差不应大于.制动盘表面粗糙度不应大于.。制动盘直径制动盘直径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。但制动盘直径受轮毅直径的限制通常制动盘的直径选择为轮毅直径的，总质量大于的车辆应取其上限。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。轮辋直径为英寸又因为。在本设计中，制动盘直径为.取根据尺寸所作三维图如图.所示。图.制动盘制动盘厚度制动盘厚度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