毕业设计浮钳盘式制动器.docx

原始数据:
整车质量：空载：1550kg；满载：2000kg
质心位置：a=L1=1.35m；b=L2=1.25m
质心高度：空载：hg=0.95m；满载：hg=0.85m
轴距：L=2.6m
轮距:L=1.8m
最高车速：160km/h
车轮工作半径：370mm
轮毂直径：140mm
轮缸直径：54mm
轮胎：195/60R1485H
1.同步附着系数的分析
(1)当时：制动时总是前轮先抱死，这是一种稳定工况，但丧失了转向能力；
(2)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；
(3)当时：制动时汽车前、后轮同时抱死，是一种稳定工况，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，q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0.6，故取.
同步附着系数：0.6
2.确定前后轴制动力矩分配系数
常用前制动器制动力与汽车总制动力之比来表明分配的比例，称为制动器制动力分配系数，用表示，即：，
式中，：前制动器制动力；：后制动器制动力；：制动器总制动力。
由于已经确定同步附着系数，则分配系数可由下式得到：根据公式：
得：
3.制动器制动力矩的确定
为了保证汽车有良好的制动效能，要求合理地确定前，后轮制动器的制动力矩。
根据汽车满载在沥青，混凝土路面上紧急制动到前轮抱死拖滑，计算出后轮制动器的最大制动力矩
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；
q：制动强度；
：车轮有效半径；
：后轴最大制动力矩；
G：汽车满载质量；
L：汽车轴距；
其中q===0.66
故后轴==1.57Nmm
后轮的制动力矩为=0.785Nmm
前轴=T==0.67/(1-0.67)1.57=3.2Nmm
前轮的制动力矩为3.2/2=1.6Nmm
2.浮钳盘式制动器主要结构参数的确定
2.1制动盘直径D
制动盘直径D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D受轮毅直径的限制通常，制动盘的直径D选择为轮毅直径的70%~90%，总质量大于2t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14英寸(1英寸=2.54cm)，又因为M=2000kg，取其上限。
在本设计中：,取D=256mm。
2.2制动盘厚度h
制动盘厚度h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，制动盘厚度应取得适当小些;为了降低制动工作时的温升，制动盘厚度又不宜过小。制动盘可以制成实心的，而为了通风散热，可以在制动盘的两工作面之间铸出通风孔道。通风的制动盘在两个制动表面之间铸有冷却叶片。这种结构使制动盘铸件显著的增加了冷却面积。车轮转动时，盘内扇形叶片的选择了空气循环，有效的冷却制动。通常，实心制动盘厚度为l0mm~20mm，具有通风孔道的制动盘厚度取为20mm~50mm，但多采用20mm~30mm。
在本设计中选用通风式制动盘，h取20mm。
2.3摩擦衬块外半径R2与内半径R1
推荐摩擦衬块外半径R2与内半径R1的比值不大于1.5。若比值偏大，工作时衬块的外缘与内侧圆周速度相差较多，磨损不均匀，接触面积减少，最终将导致制动力矩变化大。
在本设计中取外半径R2=104mm，,则内半径R1=80mm。
2.4摩擦衬块工作面积A
摩擦衬块单位面积占有的车辆质量在1.6kg/～3.5kg/范围内选取。汽车空载质量为1550kg，前轮空载时地载荷为852.5kg，所以852.5/(3.5*4)<A<852.5/(1.6*4)，即60.89<A<110.7。
在本设计中取衬块的夹角为50°。摩擦衬块的工作面积A：
A取76㎝²。
经过计算最终确定前轮制动器的参数如下：
制动盘直径D=256mm；取制动盘厚度h=20mm；摩擦衬片外半径R2=104mm，内半径=80mm；制动衬块工作面积A=76cm2；活塞直径=轮缸直径=54mm

3.制动效能分析
3.1制动减速度
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。
==785+1600=2385Nm
=370mm=0.37m
m——汽车总重m=2000kg
代入数据得=(785+1600)/0.37×2000=6.16m/s
轿车制动减速度应在5.8~7m/s,所以符合要求。
3.2制动距离S
在匀减速度制动时，制动距离S为