1.6升汽车盘式制动器的零件设计.doc

目录引言 11.国内汽车盘式制动器应用情况 21.1.微型车、轻卡、SUV及皮卡方面 21.2客车方面 21.3重型汽车方面 32.国外汽车盘式制动器发展状况 42.1国外盘式制动器研发情况介绍 42.2国外盘式制动器在卡车方面使用情况 53.汽车用盘式制动器发展的趋势 74.未来汽车盘式制动器的研究应注重以下几个方面的问题： 74.1提高制动效能、防止尘污和锈蚀； 74.2减轻重量、简化结构、降低成本； 74.3电子报警和智能化系统的发展； 74.4实用性更强与寿命更长 75.毕业设计的意义及其必要性 86.摩擦材料的发展 96.1摩擦材料的一般性能要求 96.2摩擦材料的种类 97.制动系设计应满足的要求 128.在本次设计中以1.6升轻型汽车为标准，来设计前轮的制动器 158.1鼓式和盘式制动器的结构形式有多种： 158.1.1不同的鼓式制动器的主要区别有： 158.1.2按摩擦副中固定元件的结构不同，盘式制动器的种类有以下几种 159.盘式制动器的工作原理 1610.盘式制动器的分类及比较 1711.盘式制动器主要参数的初步确定 2011.1.设计的原始数据 2011.2.确定制动衬块的工作面积A 2011.3.确定摩擦衬块外半径与内半径 2011.4.确定制动盘直径D 2011.5.确定制动盘厚度h 2112.制动器的设计和计算 2112.1制动力与制动力分配系数 2112.2同步附着系数 2612.3制动强度和附着系数利用率 2812.4制动器最大制动力矩 2912.5制动力矩的计算 3112.6驻车制动计算 3212.7摩擦衬块的磨损特性计算 3312.7.1比能量耗散率 3312.7.2.比滑磨功 3513.制动器的热容量和温升校核 35总结 38参考文献 39致 谢 40引言在现代社会，汽车在我们的生活中扮演着越来越重要的角色，无论是作为居家旅行的坐骑，还是作为物资流动的运载手段，都时刻影响着我们的生活，同时，每年都又有数以百万记的人因为交通事故而失去自己的生命，于是 ，汽车的安全性能就不可避免的为我们所重视，而在所有保证汽车安全性能的车载系统中，汽车制动器无疑是最重要和最直接有效的，是汽车安全行驶中所必须的部件。

随着制动器的不断发展，汽车制动器逐渐由鼓式制动器向盘式制动器过渡，而我们的主要社务，就是要仔细分析和了解盘式制动器的主要优点和不足之处，各个组成零件的作用，工作情况，盘式制动器的工作原理，以及设计制动器的必要计算步骤，并且进行必要的校核以保证整个器件的强度要求随着我国公路交通条件的改善，高等级公路的发展，新法则的要求的实施，车辆性能的不断提高，车速不断提高，人们出行也更加追求快捷与舒适乘车方式而盘式制动器作为新型的能提高汽主动安全性，并且较好的解快了制动噪音污染、制动过程中粉尘污染、维修频繁等鼓式制动器无法解快的问题，在汽车上应用必将更广泛，意义更深远1.国内汽车盘式制动器应用情况     随着我国汽车工业技术的发展,特别是轿车工业的发展,合资企业的引进，国外先进技术的进入，汽车上采应用盘式制动器配置才逐步在我国形成规模特别是在提高整车性能、保障安全、提高乘车者的舒适性，满足人们不断提高的生活物质需求、改善生活环境等方面都发挥了很大的作用1.1.微型车等小型车方面在从经济与实用的角度出发，一般采用了混合的制动形式，即前车轮盘式制动，后车轮鼓式制动因轿车在制动过程中，由于惯性的作用，前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%－80%，所以前轮制动力要比后轮大。

生产厂家为了节省成本，就采用了前轮盘式制动，后轮鼓式制动的混合匹配方式采用前盘后鼓式混合制动器，这主要是出于成本上的考虑，同时也是因为汽车在紧急制动时，轴荷前移，对前轮制动性能的要求比较高，这类前制动器主要以液压盘式制动器为主流，采用液压油作传输介质，以液压总泵为动力源，后制动器以液压式双泵双作用缸制动蹄匹配目前大部分轿车(中档类如夏利、吉利、神龙富康、上海华普、捷达)、微型车（长安之星、昌河、丰田海狮、天津华利、江铃全顺）、高端轻卡（东风小霸王、江铃、瑞风、南京依维柯）、SUV及皮卡（湖南长丰、江铃皮卡）等采用前盘后鼓式混合制动器2004年我国共产此类车计110万辆以上但随着高速公路等级的提高，乘车档次的上升，特别上国家安全法规的强制实施，前后轮都用盘式制动器是趋势1.2客车方面气压盘式制动器产品技术先进性明显，可靠性总体良好，具有创新性和技术标准的集成性欧美国家自上世纪90年代初开始将盘式制动器用于大型公交车至2000年，盘式制动器（前后制动均为盘式）已经成为欧美国家城市公交车的标准配置我国从1997年开始在大客车和载重车上推广盘式制动器及 A BS防抱死系统，因进口产品价格太高，主要用于高端产品。

2004年7月1日交通部强制在7---12米高Ⅱ型客车上 “必须”配备后，国产盘式制动器得以大行其道北京公交电车公司、上海公交、武汉公交、长沙公交、深圳公交、广州公交等公司，都在使用为大客车匹配的气压盘式制动器生产厂家主要有：宇通公司2004年产20000多辆客车，其中使用盘式制动器的客车已占一半多；宇通公司自制底盘部份是由二汽在EQ153前后桥基础升级更改的，每年有10000多套二汽东风车桥用EQ153前后桥改型匹配气压盘式制动器的前后桥总成约占6000套以上，是宇通公司最大的气压盘式制动器桥供应商宇通公司每年需在一汽采客车底盘3000多台，一汽客底2004年供了2000多台，其中带盘式制动器占一半以上如一汽客底采用4E前转向系统配置气压盘式制动器前桥、11吨420后桥装在6100（10米）豪华客车上； 7吨盘式前桥与13吨435后桥配装在6120（12米）豪华客车上等，都是宇通公司市场前景较好，利润附加值很高的车型江苏金龙客车的7-9米高Ⅱ型客车客车采用湖桥供带盘式制动器的车桥2004年在5500台左右厦门金龙客车10-12米高Ⅱ型客车以上客车、丹东黄海客车10-12米高Ⅱ型客车、安徽凯斯鲍尔等等国内知名的大型厂家均已在批量生产带盘式制动器的高档客车。

1.3重型汽车方面作为重型汽车行业应用型新技术，气压盘式制动器的已经属成熟产品，目前具有广泛应用的前景2004年3月红岩公司率先在国内重卡行业中完成了对气压盘式制动器总成的开发2005年元月份中国重汽卡车事业部在提升和改进卡车底盘的过程中，在桥箱事业部配合下，将22.5英寸气压盘式制动器成功“嫁接”到了重汽斯太尔重卡车前桥上气压盘式制动器在重汽斯太尔卡车前桥上的成功“嫁接”，解决了令整车厂及用户困扰已久的传统鼓式制动器制动啸叫、频繁制动时制动蹄片易磨损、雨天制动效能降低等一系列问题气压盘式制动器首次在斯太尔卡车前桥上的应用，也为今后开发重汽高速卡车提供了经验和技术储备与此同时陕西重汽、北汽福田、一汽解放、东风公司、江淮汽车等国内大型汽车厂均完成了盘式制动器在重型汽车方面的前期型试试验及技术贮备工作，盘式制动器在某些方面可以说成为未来重卡制动系统匹配发展的新趋势2.国外汽车盘式制动器发展状况2.1国外盘式制动器研发情况介绍国外汽车研发机构经过多年的研究和试验，气压盘式制动器在所有的主要性能方面都优于传统的鼓式制动器，并将其广泛使用在新型的载重汽车上现在一些欧洲汽车公司制造的汽车上，均已开始大量使用气压盘式制动器总成（这种气压盘式车轮制动器装配组装在汽车的前后车桥总成上）。

气压盘式制动器与传统的鼓式制动器相比在制动性能等方面的有明显的优势，主要表现在以下几个方面2.1.1制动力和安全性在间断制动状态下，鼓式与盘式制动器的制动能力相差不大但盘式制动器在制动响应和制动控制方面的表现更好一些但在连续制动过程中，两种制动器的差别很大在长距离的坡路上驶下（如下山），盘式制动器在固定的制动压力下，完全不失去初始性能，汽车能全程保持一定的速度行驶相反，装有鼓式制动器的汽车，为保持速度，须逐渐增加制动压力持续制动后，在同等制动压力下，盘式制动器产生的制动力只是略有下降，而鼓式制动器的制动力下降非常大，这两种制性动器的安全因数有着很大的差别2.1.2结构和成本　盘式制动器系统包括盘、衬垫、缸和卡钳，其零件数少于鼓式制动器系统，同类车型相比其总成的总质量比鼓式制动器低18%盘式制动器总成可以作为一个完整的部件送到车桥装配线，此部件即包括了盘式制动器的所有零件这样就有一个特别的优越性，就是可以把所有机械功能预调好的、经过试验的装置提供给用户，因而产品的责任有了明确规定2.1.3维修保养　盘式制动器的整套操作机构密封在外壳中，经润滑以延长其寿命所以盘式制动器几乎是无需维修的，维修主要是更换磨损零件，即衬垫和盘。

而且，更换衬垫所需的时间也比更换鼓式制动器材套所需的时间少80%这意味着不仅可以节省维修成本，还能大大缩短非运营时间2.1.4电子制动控制系统（EBS）盘式制动器由于采用简单且相当成熟的操作机构，因而具有特别高的效率其提供的制动灵敏性使EBS系统能够实现一些强而有效的控制作用，用以缩短制动距离，提高车辆的稳定性和磨损率盘式制动器在响应方面的特性，表现在每个车轮制动相差很小，每个车轴的左右车轮之间的磨损分配均匀2.2国外盘式制动器在卡车方面使用情况   2.2.1 国外的生产厂家　　长期以来独霸重卡汽车制动器领域的鼓式制动器， 自从1996年戴—克装有Schmitz公司制造的盘式制动器的奔驰重卡（Actros）货车问世以来，受到了严重的挑战，已面临被淘汰的危险盘式制动器以重量轻、磨损小、便于维修的特点闻名于世为了降低自重和经营成本，盘式制动器不仅用于主车的前、后桥上，而且也装配于挂车车桥2000年，国外装配盘式制功器的车桥已占到了所有车桥总成的一半以上盘式制动器经过这几年的不断开发，不断改进，发展非常迅猛各大公司除在原有轿车用液压盘式制动器有较大的发展外，更注重在中、重汽车领域开发气压盘式制动器。

① 博世(Bosch)公司制造出了16＂、17.5＂、19.5＂、22.5＂盘式制动器系列产品② 世界著名的（Wabco）制动器制造公司开发出了19.5＂盘式制动器PAN 19-1③ 瑞典著名哈蒂克斯（Haldex）公司现已开发出了17.5＂、19.5＂和22.5＂三种规格的盘式制动器，奔驰公司的车桥也安装了Haldex公司的制动钳④ 柯乐尔（Knorr）公司研制出了19.5＂、22.5＂盘式制动器还开发出了—种有齿的盘式制动器，它是通过另—个有齿的装置与轮毂连接，这种带齿的制动盘2 001年初已批量生产，提供给DAF，装在新开发的CF系列汽车上⑤ 德国BPW还与Knorr公司合作，研制出新的19.5＂、22.5＂盘式制动器，它的固定制动钳是从侧面用螺栓连接，改变了一贯轴向用螺栓连接的方式固定制动钳螺栓采用全长螺纹该盘式制动器重量减轻8～10kg⑥ 阿文美驰公司制造出了16＂、17.5＂、19.5＂、22.5＂盘式制动器⑦ 卢卡斯（Lucoss）制动器有限公司制造出了15.5＂、16＂、17.5＂盘式制动器（该公司现已被Wabco制动器制造公司购买）2.2.2电子技术电子技术也进入了车桥总成。

在装有盘式制动器的车桥上，为了防止货车因盘式制动器磨损引发制动失灵，德国BPW公司还开发了称为“E—Base—轴(桥)”的一种电子报警系统该小盒子它收集如轮胎气压，摩擦片磨损、制动温度等一些参数，然后传送给驾驶员或运输公司，可监视制动摩擦片的磨损情况一旦发现制动摩擦片需要送维修站处理时，它可立即告知以黄、红报警灯显示制动摩擦片损坏程度3.汽车用盘式制动器。