（优秀毕业全套设计）车用盘式电磁制动器设计

格式：RAR 上传：2022-06-25 05:58:40

《（优秀毕业全套设计）车用盘式电磁制动器设计》修改意见稿

1、“.....其厚度约在之间。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。有的文献认为制动盘两侧表面不平行度不应大于.盘的表面摆差不应大与.制动盘表面粗糙度不应大于.。在本设计中采用带有通风槽的礼帽形制动盘。.制动钳的结构设计按照制动钳的结构形式，可分为固定钳式和浮动钳式两种。固定式制动钳体固定在转向节或桥壳上，在制动钳体上有两个液压油缸，其中各装有个活塞。当压力油液进入两个油缸活塞外腔时，推动两个活塞向内将位于制动盘两侧的制动块总成压紧到制动盘上，从而将车轮制动。当放松制动踏板时，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......”。

2、“.....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大可达.单缸或.双缸，客车和货车可达.单缸或.双缸。为了减少传给制动液的热量，多将杯形活塞的开口端顶靠制动衬块的背板。有的将活塞开口端部切成阶梯状，形成两个相对且在同平面内的小半圆环形端面。活塞由铸铝合金制造或由钢制造。为了提高其耐磨损性能，活塞的工作表面进行镀铬处理。当制动钳体由铝合金制造时，减少传动给制动液的热量则成为必须解决的问题。为此，应减小活塞与制动衬块背板的接触面积，有时，也可采用非金属活塞......”。

3、“.....制动钳位于车方轴前可避免轮胎甩出来的泥水进入制动钳，位于车轴后方则可减小制动时轮毂轴承的合成载荷。在设计中采用整体的单缸浮动式制动钳。.制动衬块的结构设计制动衬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。衬块多为扇形，也有举行正方形或长圆形的。活塞应能压住尽量多的制动衬块面积，以免衬块发生卷角而起尖叫声。制动块背板由钢板制成。为了避免制动时产生的热量传给制动钳而引起制动液气化和减小制动噪声，可在摩擦衬块与背板之间或在背板后粘或喷涂层隔热减振垫胶。由于单位压力大和工作温度高等原因，摩擦衬块的磨损较快，因此其厚度较大。据统计，日本轿车和轻型汽车摩擦衬块的厚度在.之间，中重型汽车的摩擦衬块的厚度在之间。些盘式制动器装有摩擦衬块磨损达到极限时的报警装置，以便能及时更换制动衬块。设计中的制动衬块厚度为，背板与摩擦衬片粘接在起。.摩擦材料的选择制动摩擦材料应具有高而稳定的摩擦系数，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......”。

4、“.....背板的温度不超过和低的热膨胀率，高的抗压抗拉抗剪切抗弯曲性能和耐冲击性能制动时应不产生噪声不产生不良气味，应尽量采用污染小和对人体无害的摩擦材料。当前，在制动器中广泛采用这模压材料，它是以石棉纤维为主并与树脂粘结剂调整摩擦性能的填充剂由无机粉粒及橡胶聚合树脂等配成与噪声消除剂主要成分为石墨等混合后，在高温下模压成型的。模压材料的挠性较差，故应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它性能。另种为编织材料，它是用长纤维石棉与铜丝或锌丝的合丝编织的布，浸以树脂结合剂经干燥后辊压制成。其挠性好，剪切后可以直接铆到任何半径的制动蹄或制动带上。在温度下，它具有较高的摩擦系数，冲击强度比模压材料高倍。但其耐热性差，在以上即不能承受较高的单位压力，磨损加快。因此，这种材料仅适用于中型以下的汽车的鼓式制动器，尤其是带式中央制动器。无石棉摩擦材料是以多种金属有机无机材料的纤维或粉末代替石棉作为增强材料......”。

5、“.....若金属纤维多为钢纤维和粉末的含量在以上，则称为半金属摩擦材料，这种材料在美欧各国广泛用于轿车的盘式制动器上，已成为制动摩擦材料的主流。粉末冶金摩擦材料是以铜粉或铁粉为主要成分占总质量的，掺上石墨粉陶瓷粉等非金属粉末作为摩擦系数调整剂，用粉末冶金方法制成。其抗热衰退和抗水衰退性能好，但造价高，适用于高性能轿车和行驶条件恶劣的货车等制动器负荷重的汽车。各种摩擦材料摩擦系数的稳定值约为，少数可达设计计算制动器时般取。选用摩擦材料时应考虑到通常，摩擦系数愈高的材料其耐磨性愈差。设计中选择摩擦材料为无石棉摩擦材料，取。.盘式制动器工作间隙的调整制动盘与摩擦衬块之间在未制动的状态下应有定的工作间隙，以保证制动盘能自由转动。此间隙的存在会导致踏板或手柄的行程损失，因而间隙量应尽量小。钳盘式制动器不仅制动间隙小单侧，而且制动盘受热膨胀后对轴向间隙几乎没有影响，所以般都采用次调准式间隙自调装置。最简单且常用的结构是在缸体和活塞之间装个兼起复位和间隙自调作用的带有斜角的橡胶密封圈......”。

6、“.....与极限摩擦力对应的密封圈变形量即等于设定的制动间隙。当摩擦衬块磨损而导致所需的活塞行程增大时，在密封圈达到极限变形之后，活塞与密封圈之间这不可恢复的相对位移便补偿了这过量间隙。解除制动后活塞在弹力作用下退回，直到密封圈的变形完全消失为止，这时摩擦衬块与制动盘之间重新恢复到设定间隙。重型车辆的多片全盘式制动器也有采用这种自调方式的，只是必须增加密封圈数，以保证足以保持活塞在不制动位置时的摩擦力。如果盘式制动器的设定间隙较大，使用密封圈的方法便不可靠，应采用专门的间隙调整装置。考虑到以后摩擦衬块的磨损，系统间隙，再加上摩擦衬块的压缩变形，为使电磁铁衔铁的行程有定的余地，设计中取最大值.，则两片摩擦块总行程为.。.本章小结本章详细介绍了电磁盘式制动器各零件的类型结构及制造材料。确定了制动器的工作间隙。对制动器的构造及设计有了清晰的认识。为电磁制动器的设计提供了理论基础。第章增力机构的设计与计算.机械增力机构的设计对依靠电磁力制动的制动器而言，最简单的做法就是用电磁铁去直接推动摩擦衬块，从而达到制动的目的......”。

7、“.....电磁铁产生的电磁力大小与其尺寸正相关，这样会使设计出的电磁铁尺寸过大，可能导致无法安装使用，而且增加材耗，自身质量过大，导线耗电功率增大。所以，为尽量减小其尺寸要采取使用增力传动机构的措施。常见的直线传动机构有连杆机构和凸轮机构。连杆机构是由刚性连杆或杆件通过刚性运动副相互连接而成的机械传动装置凸轮机构是由凸轮从动件或从动系统机架等组成，凸轮通过直接接触将预定的运动传给从动件。在很多情况下，凸轮机构所实现的运动也可以由连杆机构来实现。比较二者的优缺点，采用连杆力传动机构。如表.。表.凸轮机构与连杆机构的比较凸轮机构连杆机构能实现所要求的大量输入输出运动只能实现要求的有限输入输出运动设计相对简单设计相对困难体积小结构紧凑占据的空间较大凸轮廓线的制造精度对输出动态响应的影响较大轻微的制造误差对输出动态响应的影响很小制造费用较昂贵制造费用较便宜易于达到动平衡动平衡的分析困难而复杂易发生表面磨损铰链的磨损较轻图.铰杆机构简图本文设计使用的是种铰杆增力机构。如图.所示......”。

8、“.....曲柄的端与机架铰接，另端连接连杆。为施加的源动力，作用在曲柄和连杆的铰接点上为增力机构的输出力。.增力机构的自由度分析任作平面运动的构件具有三个自由度，当与另构件组成运动副后，它们之间的相对运动就受到了约束，相应地自由度也随之减少。在平面运动链中，每个低副将引入两个约束而减少两个自由度，每个高副则引入个约束而失去个自由度。若机构中的活动构件数目为，低副数目为，高副数目为，则机构的自由度为.图.增力机构方案在方案中，构件数，由于全部为低副，则则机构的自由度由于自由度为零，方案中的机构将不能自由运动。图.增力机构方案二在方案二中，在施力点和衔铁之间添加个连杆，则构件数，则机构的自由度说明此时该机构运动规律唯，即方案二可行，设计正确合理。.受力分析计算图.增力机构受力分析图增力机构受力分析如图.所示，图中电磁铁电磁力连杆的支反力连杆的支反力，由于两铰杆等臂对称，可得连杆和连杆分别与水平方向的夹角二力杆上的平衡力力在轴方向上的分力力在轴方向上的分力。对三杆铰接点处进行受力分析，作用在此点的力有三个......”。

9、“.....在轴方向上.由，可得则增力机构的增力系数为.由式.可见，在定程度上增力机构的增力比与角度成线性关系。.增力机构主要构件尺寸的确定由前面的计算可知，增力比在小范围内与角度成线性关系。为了既获得较大的增力比，又使滑块达到要求的最大位移，取，则。经试算和核算，确定构件与尺寸。最大滑块行程.最大衔铁行程.式中长臂连杆长度短臂连杆长度。其中，的值很小，可忽略不计，则最大衔铁行程.选取夹角从减小到相应衔铁的行程空间为.，滑块最大行程为.。当滑块达到工作位移.时，此时，夹角.,衔铁下降距离为.。此时，衔铁距铁芯的距离为.，为了消除衔铁在制动末与磁扼的撞击，取.，可以保证衔铁最终与磁扼不会接触。则分别按初始和制动末的增力比，所需电磁力如表.所示。表.制动前后的增力比与电磁力增力比所需电磁力平均电磁力制动初始.制动末.增力机构的分析有限元分析技术已经发展成为计算机辅助分析的核心。用方法可以减少或避免物理测试过程，通过计算机模拟最恶劣载荷和工况下零件或结构的工作情况，准确地计算其应力应变......”。