汽車盤式制動器設(shè)計說明書

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1、 盤式制動器設(shè)計說明書 一 汽車制動系概述 使行駛中的汽車減速甚至停車，使下坡行駛的汽車的速度保持穩(wěn)定，以及使已經(jīng)停駛的汽車保持不動，這些作用統(tǒng)稱為汽車制動。 對汽車起到制動作用的是作用在汽車上，其方向與汽車行駛方向相反的外力。作用在行駛汽車上的滾動阻力，上坡阻力，空氣阻力都能對汽車起制動作用，但這外力的大小是隨機的，不可控制的。因此，汽車上必須設(shè)一系列專門裝置，以便駕駛員能根據(jù)道路和交通等情況，借以使外界在汽車上某些部分施加一定的力，對汽車進(jìn)行一定程度的強制制動。這種可控制的對汽車進(jìn)行制動的外力，統(tǒng)稱為制動力。這樣的一系列專門裝置即成為制動系。 1 制動系的功用：使汽車以適

2、當(dāng)?shù)臏p速度降速行駛直至停車；在下坡行駛時，使汽車保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速；使汽車可靠的停在原地或--=-坡道上。 2 制動系的組成 任何制動系都具有以下四個基本組成部分： （1）供能裝置——包括供給、調(diào)節(jié)制動所需能量以及改善傳能介質(zhì)狀態(tài)的各種部件。其中，產(chǎn)生制動能量的部位稱為制動能源。 （2）控制裝置——包括產(chǎn)生制動動作和控制制動效果的各種部件。 （3）傳動裝置——包括將制動能量傳輸?shù)街苿悠鞯母鱾€部件。 （4）制動器——產(chǎn)生阻礙車輛的運動或運動趨勢的力的部件，其中也包括輔助制動系中的緩速裝置。 較為完善的制動系還具有制動力調(diào)節(jié)裝置以及報警裝置、壓力保護(hù)裝置等附加裝置。

3、 3 制動系的類型 （1）按制動系的功用分類 1）行車制動系——使行使中的汽車減低速度甚至停車的一套專門裝置。 2）駐車制動系——是以停止的汽車駐留在原地不動的一套裝置。 3）第二制動系——在行車制動系失效的情況下，保證汽車仍能實現(xiàn)減速或停車的一套裝置。在許多國家的制動法規(guī)中規(guī)定，第二制動系是汽車必須具備的。 4）輔助制動系——在汽車長下坡時用以穩(wěn)定車速的一套裝置。 （2）按制動系的制動能源分類 1）人力制動系——以駕駛員的肢體作為唯一的制動能源的制動系。 2）動力制動系——完全靠由發(fā)動機的動力轉(zhuǎn)化而成的氣壓或液壓形式的勢能進(jìn)行制動的制動系。 3）伺服制動系——兼用人力和發(fā)動

4、機動力進(jìn)行制動的制動系。 按照制動能量的傳輸方式，制動系又可分為機械式、液壓式、氣壓式和電磁等。同時采用兩種以上傳能方式的制動系，可稱為組合式制動系。 　 4 設(shè)計制動系時應(yīng)滿足如下主要要求： 1） 具有足夠的制動效能。行車制動能力是用一定制動初速度下的制動減速度和制動距離兩相指標(biāo)來評定的；駐坡能力是以汽車在良好路面上能可靠的停駐的最大坡度來評定的。詳見GB/T7258-2004 制動距離：是指機動車在規(guī)定的初速度下急踩制動時，從腳接觸制動踏板（或手觸動制動手柄）時起至機動車停住時止機動車駛過的距離。 制動減速度：是指機動車制動時車速對時間的導(dǎo)數(shù)。 制動穩(wěn)定性要求：是指制動過程中

5、機動車的任何部位（不計入車寬的部位除外）不允許超出規(guī)定寬度的試驗通道的邊緣線。 制動距離和制動穩(wěn)定性要求 機動車類型 制動初速度 km/h 滿載檢驗制動距離要求m 空載檢驗制動距離要求m 試驗通道寬度 m 三輪汽車 20 ≤5.0 2.5 乘用車 50 ≤20.0 ≤19.0 2.5 總質(zhì)量不大于 3500kg 的低速貨車 30 ≤9.0 ≤8.0 2.5 其它總質(zhì)量不大于 3500kg 的汽車 50 ≤22.0 ≤21.0 2.5 其它汽車、汽車列車 30 ≤10.0 ≤9.0 3.0 兩輪摩托車 30 ≤7.0 ——

6、 邊三輪摩托車 30 ≤8.0 2.5 正三輪摩托車 30 ≤7.5 2.3 輕便摩托車 20 ≤4.0 —— 輪式拖拉機運輸機組 20 ≤6.5 ≤6.0 3.0 手扶變型運輸機 20 ≤6.5 2.3 制動減速度和制動穩(wěn)定性要求 機動車類型 制動初速度km/h 滿載檢驗充分發(fā)出的平均減速度m/s2 空載檢驗充分發(fā)出的平均減速度m/s2 試驗通道寬度m 三輪汽車 20 ≥3.8 2.5 乘用車 50 ≥5.9 ≥6.2 2.5 總質(zhì)量不大于 3500kg 的低速貨車 30 ≥5.2 ≥5.6 2.5 其它總質(zhì)

7、量不大于 3500kg 的汽車 50 ≥5.4 ≥5.8 2.5 其它汽車、汽車列車 30 ≥5.0 ≥5.4 3.0 2） 工作可靠。行車制動裝置至少有兩套獨立的驅(qū)動制動器的管路，當(dāng)其中一套管路失效時，另一套完好的管路應(yīng)保證汽車制動能力不低于沒有失效時規(guī)定值的30%。行車和駐車制動裝置可以有共同的制動器，而驅(qū)動機構(gòu)則各自獨立。 3） 在任何速度下制動時，汽車都不應(yīng)喪失操縱性和方向穩(wěn)定性。 4） 防止水和泥進(jìn)入制動器工作表面。 5） 制動能力的熱穩(wěn)定性良好。 6） 操作輕便，并具有良好的隨動性。 7） 制動時，制動系產(chǎn)生的噪聲應(yīng)盡可能小，同時力求減少散

8、發(fā)出對人體有害的石棉纖維等物質(zhì)，以減少公害。 8） 作用滯后性應(yīng)盡可能好。作用滯后性是指制動反應(yīng)時間，以制動踏板開始動作至達(dá)到給定的制動效能所需的時間來評價。 9） 摩擦片應(yīng)有足夠的使用壽命。 10）摩擦副磨損后，應(yīng)有能消除因磨損而產(chǎn)生間隙的機構(gòu)，且調(diào)整間隙工作容易，最好設(shè)置自動調(diào)整間隙機構(gòu)。 11）當(dāng)制動驅(qū)動裝置的任何元件發(fā)生故障并使其基本供能遭到破壞時，汽車制動系應(yīng)有音響或光信號等報警裝置。 防止制動時車輪被抱死有利于提高汽車在制動過程中的轉(zhuǎn)向操縱性和方向穩(wěn)定性，縮短制動距離，所以近年來防抱死制動系統(tǒng)（ABS）在汽車上得到了很快的發(fā)展和應(yīng)用。此外，由于含有石棉的摩擦材料在石棉有致

9、癌公害問題已被淘汰，取而代之的各種無石棉型材料相繼研制成功。 二 汽車主要參數(shù) 主要尺寸：軸距：2800mm 質(zhì)量：2700kg 質(zhì)心高度（滿載）：838.9mm 　　　　　質(zhì)心到前軸距離：1823mm 質(zhì)心到后軸距離：977mm　　 軸荷分配：空載（前／后）：1135/1535kg　　滿載：1295/2415kg 乘坐人數(shù)：11-13 制動形式：前盤后鼓 車　　輪：前／后：2/4, 　6.5-16 三 制動器形式的選擇 制動器主要有摩擦式、液力式和電磁式等幾種形式。電磁式制動器雖有作用滯后性好、易于連

10、接而且接頭可靠等優(yōu)點，但因成本高，只在一部分總質(zhì)量較大的商用車上用作車輪制動器或緩速器；液力式制動器一般只作緩速器。目前廣泛使用的仍為摩擦式制動器。 摩擦式制動器按摩擦副結(jié)構(gòu)形式不同，可分為鼓式，盤式和帶式三種。帶式制動器只用作中央制動器；鼓式和盤式制動器的結(jié)構(gòu)形式有多種，如下所示： 盤式制動器的制動盤有兩個主要部分：輪轂和制動表面。輪轂是安裝車輪的部位，內(nèi)裝有軸承。制動表面是制動盤兩側(cè)的加工表面。它被加工得很仔細(xì)，為制動摩擦塊提供摩擦接觸面。整個制動盤一般由鑄鐵鑄成。鑄鐵能提供優(yōu)良的摩擦面。制動盤裝車輪的一側(cè)稱為外側(cè)，另一側(cè)朝向車輪中心，稱為內(nèi)側(cè)。 制動盤制動表面的大小由盤的直

11、徑?jīng)Q定。大型車需要較多制動功能，它的制動直徑達(dá)12in或者更大些。較小較輕的車車用較小的制動盤。通常，制造商在保持有效的制動性能的情況下，盡可能將零件做的小些，輕些。 按輪轂結(jié)構(gòu)分類，制動盤有兩種常用型式。帶轂的制動盤有個整體式轂。在這種結(jié)構(gòu)中，輪轂與制動盤的其余部分鑄成單體件。 另一種型式輪轂與盤側(cè)制成兩個獨立件。輪轂用軸承裝到車軸上。車論凸耳螺栓通過輪轂，再通過制動盤轂法蘭配裝。這種型式制動盤稱為無轂制動盤。這種型式的優(yōu)點是制動盤便宜些。制動面磨損超過加工極限時能很容易更換。 制動盤可能是整體式的或者通風(fēng)的。通風(fēng)的制動盤在兩個制動表面之間鑄有冷卻葉片。這種結(jié)構(gòu)使制動盤鑄件

12、顯著的增加了冷卻面積。車輪轉(zhuǎn)動時，盤內(nèi)扇形葉片的旋轉(zhuǎn)增加了空氣循環(huán)，有效的冷卻制動。 盤式制動器具有散熱快，重量輕，構(gòu)造簡單，調(diào)整方便等優(yōu)點。特別是高負(fù)載時耐高溫性能好，制動效果穩(wěn)定，而且不怕泥水侵襲，在冬季和惡劣路況下行車，盤式制動比鼓式制動更容易在較短的時間內(nèi)令車停下。雖然盤式制動器的制動盤與空氣接觸的面積很大，但很多時候其散熱效果還是不能讓人滿意，于是有的制動盤上又被開了許多小孔，加速通風(fēng)散熱以提高制動效率，這就是通風(fēng)盤式制動器。一般來說，尺寸大的制動盤要比尺寸小的制動盤散熱效率高，而通風(fēng)盤則要比實體盤的散熱效率高。四輪轎車在制動過程中，一般前輪的制動力要比后輪大，后輪起輔助制動作

13、用。因此，一般情況下，汽車前輪制動盤的尺寸要比后輪大，且前輪多采用通風(fēng)盤，后輪多采用實體盤或通風(fēng)盤。 根據(jù)制動盤固定元件的結(jié)構(gòu)形式，盤式制動器可分為鉗盤式制動器和全盤式制動器兩類。 鉗盤式制動器 鉗盤式制動器的固定摩擦元件是制動塊，裝在與車軸連接且不能繞車軸線旋轉(zhuǎn)的制動鉗中。制動襯塊與制動盤接觸面積很小，在盤上所占的中心角一般僅30o~50o,故盤式制動器又被稱為點盤式制動器。 全盤式制動器 全盤式制動器摩擦副的固定元件和旋轉(zhuǎn)都是圓盤形的，分別稱為固定盤和旋轉(zhuǎn)盤。其結(jié)構(gòu)原理和摩擦離合器相似。 多片全盤式制動器的各盤都封閉在殼體中，散熱條件較差。因此，有些國家正在研制一種

14、強制液冷多片全盤式制動器。這種制動器完全封閉，內(nèi)腔充滿冷卻油液。冷卻在制動器內(nèi)受熱升溫后，被液壓泵吸出，而后被壓送入發(fā)動機水冷系中的熱交換器，在此受發(fā)動機冷卻水的冷卻后再流回制動器。 鉗盤式制動器按制動鉗的結(jié)構(gòu)不同，分為以下幾種。 1.固定鉗式 制動鉗固定安裝在車橋上，既不能旋轉(zhuǎn)，也不能沿制動盤軸線方向移動，因而其中必須在制動盤兩側(cè)裝設(shè)制動塊促動裝置，以便分別將兩側(cè)的制動塊壓向制動盤。這種形式也成為對置活塞式或浮動活塞式。 固定鉗式制動器存在著以下缺點： 1）液壓缸較多，使制動鉗結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 2）液壓缸分置于制動盤兩側(cè)，必須用跨越制動的鉗內(nèi)油道或外部油管來連通。這必然使得制動鉗的

15、尺寸過大，難以安裝現(xiàn)代化轎車的輪轂內(nèi)。 3）熱負(fù)荷大時，液壓缸和跨越制動盤的油管或油道中的制動液容易受熱汽化。 4）若要兼用于駐車制動，則必須加裝一個機械促動的駐車制動鉗。 這些缺點使得固定鉗式制動器難以適應(yīng)現(xiàn)代汽車的使用要求，故70年代以來，逐漸讓位于浮鉗盤式制動器。 a)固定鉗式 b)滑動鉗式 c)擺動鉗式 2.浮動鉗式 （1）滑動鉗式 制動鉗可以相對于制動盤作軸向滑動，其中只有在制動盤的內(nèi)側(cè)置有液壓缸，外側(cè)的制動塊固定安裝在鉗體上。制動時活塞在液壓作用下使活動制動壓靠到制動盤上，而反作用力則推動制動鉗體連同固定

16、制動塊壓向制動盤的另一側(cè)，直到兩制動塊受力均等為止。 （2）擺動鉗式 它也是單側(cè)液壓缸結(jié)構(gòu)，制動鉗體與固定在車軸上的支座鉸接。為實現(xiàn)制動，鉗體不是滑動而是在與制動盤垂直的平面內(nèi)擺動。顯然，制動塊不可能全面而均勻的磨損。為此，有必要經(jīng)襯塊預(yù)先作成楔形。在使用過程中，襯塊逐漸磨損到各處殘存厚度均勻后即應(yīng)更換。 2.浮鉗盤式制動器的制動鉗一般設(shè)計得可以相對制動盤轉(zhuǎn)向滑動。其中，只在組、制動盤的內(nèi)側(cè)設(shè)置液壓缸，而外側(cè)的制動塊則附加裝在鉗體上。 浮動鉗式制動器的優(yōu)點有： 1）僅在盤的內(nèi)側(cè)有液壓缸，故軸向尺寸小，制動器能進(jìn)一步靠近輪轂； 2）沒有跨越制動噢案的油道或油管，加之液壓缸冷卻條件好，所

17、以制動液汽化的可能性小； 3）成本低 4）浮動鉗的制動塊可兼用于駐車制動。 與鼓式制動器相比，盤式制動器有如下優(yōu)點： 1） 熱穩(wěn)定性好。原因是一般無自行增力作用。襯塊摩擦表面壓力分布較鼓式中的襯片更為均勻。此外，制動鼓在受熱膨脹后，工作半徑增大，使其只能與蹄中部接觸，從而降低了制動效能，這稱為機械衰退。制動盤的軸向膨脹極小，徑向膨脹根本與性能無關(guān)，故無機械衰退問題。因此，前輪采用盤式制動器，汽車制動時不易跑偏。 2） 水穩(wěn)定性好。制動塊對盤的單位壓力高，易將水?dāng)D出，因而浸水后效能降低不多；又由于離心力作用及襯塊對盤的擦拭作用，出水后只需經(jīng)一，二次制動即能恢復(fù)正常。鼓式制動器則需經(jīng)十余

18、次制動方能恢復(fù)。 3） 制動力矩與汽車運動方向無關(guān)。 4） 易于構(gòu)成雙回路制動系，使系統(tǒng)有較高的可靠性和安全性。 5） 尺寸小，質(zhì)量小，散熱良好。 6） 壓力在制動襯塊上分布比較均勻，故襯塊上磨損也均勻。 7） 更換制動塊簡單容易。 8） 襯塊與制動盤之間的間隙?。?.05~0.15mm），從而縮短了制動協(xié)調(diào)時間。 9） 易實現(xiàn)間隙自動調(diào)整。 盤式制動器的主要缺點是： 1） 難以實現(xiàn)完全防塵和銹蝕（封閉的多片式全盤式制動器除外）。 2） 兼作駐車制動器時，所需附加的手驅(qū)動機構(gòu)比較復(fù)雜。 3） 在制動驅(qū)動機構(gòu)中必須裝用助力器。 4） 因為襯塊工作面積小，所以磨損快，壽命低

19、，需用高材質(zhì)的襯塊。 因此，從結(jié)構(gòu)，散熱，技術(shù)，成本等多方面考慮，決定采用浮鉗盤式制動器（前輪）。 四 盤式制動器主要參數(shù)的確定 1．制動盤直徑D 制動盤直徑D應(yīng)盡可能取大些。這時制動盤的有效半徑得到增加，可以見效制動鉗的加緊力，降低襯塊單位壓力和工作溫度。受輪輞直徑的限制，制動盤的直徑通常選擇為輪輞直徑的70%-79%?？傎|(zhì)量大于2t的汽車取上限。 輪輞直徑為16英寸，又因為M=2700kg，所以D取320mm. 2 制動盤的厚度h 制動盤厚度h對制動盤質(zhì)量和工作時的溫升有影響。為使質(zhì)量小些，制動盤厚度不宜取的很大；為減小溫升，制動盤厚度又不宜取的過小。制動盤可以做成實

20、心的，或者為了散熱通風(fēng)需要在制動盤中間鑄出通風(fēng)孔道。 這里選用通風(fēng)式制動盤，h取27-28mm 3 摩擦襯塊外半徑R2與內(nèi)半徑R1 推薦摩擦襯塊外半徑R2與內(nèi)半徑R1的比值不大于1.5。若比值偏大，工作時襯塊的外緣與內(nèi)側(cè)圓周速度相差較多，磨損不均勻，接觸面積減少，最終將導(dǎo)致制動力矩變化大。 取外半徑R2=160mm，內(nèi)半徑R1=110mm 4 制動襯塊工作面積A 在確定盤式制動器襯塊工作面積A時，根據(jù)制動襯塊單位面積占有的汽車質(zhì)量，推薦在1.6-3.5kg/c㎡范圍內(nèi)選用。 汽車滿載質(zhì)量為3710kg，前輪滿載時地載荷為1295kg， c㎡

21、 五 盤式制動器的設(shè)計計算 質(zhì)心高度 hg=838.9mm 軸距L=2800mm 　　　質(zhì)心到前軸距離=1823mm 質(zhì)心到后軸距離=977mm 　　　汽車總質(zhì)量M=2700kg 　　　輪胎有效半徑R=300mm 1 同步附著系數(shù)的確定 隨著道路條件的改善和汽車速度的提高，由于制動時后輪先抱死引起的汽車甩尾甚至掉頭所造成的車禍日益增多。值宜取大些。根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗, 取=0.60 2 制動力分配系數(shù)的確定 此客車前后制動器制動力為定比值。常用前制動器制動力與汽車總制動力之比來表明分配的比例，稱為制動器制動力分配系數(shù)，用β表示，即： 　　　　　Β＝

22、 = 式中，為前制動器制動力；為后制動器制動力，為后制動器總制動力。 由于已經(jīng)確定同步附著系數(shù)，則分配系數(shù)可由下式得到： =＝0.53 3 前，后輪制動器制動力矩的確定 為了保證汽車有良好的制動效能，要求合理地確定前，后輪制動器的制動力矩。 先計算出前，后制動力矩的比值： ===1.12 根據(jù)汽車滿載在瀝青，混凝土路面上緊急制動到前輪抱死拖滑，計算出后輪制動器的最大制動力矩： =其中q為制動強度，re為車輪有效半徑。 在這里，q===0.67 ，re=300mm 所以==3508557.2025N.mm ===3956458.1220N.mm 4 應(yīng)急制

23、動和駐車制動所需的制動力矩 1）.應(yīng)急制動 應(yīng)急制動時，后輪一般將抱死滑移，故后橋制動力為： FB2=F2= 此時所需的后橋制動力矩為： FB2re ===4193099.671N.mm 現(xiàn)用后輪制動器作為應(yīng)急制動器，則單個后輪制動器的制動力矩為FB2re/2=2096549.836N.mm 2）.駐車制動 汽車上坡停駐時，后橋附著力為： F2= 汽車在下坡停駐時，后橋附著力為： F‘2= 汽車可能停駐的極限上坡路傾角1，可根據(jù)后橋上的附著力與制動力矩相等的條件求得，由= 得=arctan= arctan =33.79 是保證汽車上坡行駛的縱向穩(wěn)定性的極限坡

24、路傾角。同理可推出汽車可能停駐的極限下坡路傾角為‘1= arctan =29.97 在安裝制動器的空間，制動驅(qū)動力源等條件允許的范圍內(nèi)，應(yīng)力求后橋上上駐車制動力矩接近由所確定的極限值==6189955.876N.mm，并保證下坡路上停駐的坡度不小于法規(guī)的規(guī)定值。 5 襯塊磨損特性的計算 摩擦襯塊的磨損受溫度，摩擦力，滑磨速度，制動盤的材質(zhì)及加工景況，以及襯塊本身材質(zhì)等許多因素的影響，因此在理論上計算磨損特性極為困難。但試驗表明，影響磨損的最重要因素還是摩擦表面的溫度和摩擦力。 從能量的觀點來說，汽車制動過程即是將汽車的機械能的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷纳⒌倪^程。在制動強度很大的緊急制動過程中

25、，制動器幾乎承擔(dān)了汽車全部動能耗散的任務(wù)。此時，由于制動時間很短，實際上熱量還來不及逸散到大氣中就被制動器所吸收，致使制動器溫度升高。這就是所謂制動器的能量負(fù)荷。能量負(fù)荷越大，則襯片（襯塊）的磨損越嚴(yán)重。對于盤式制動器的襯塊，其單位面積上的能量負(fù)荷比鼓式制動器襯片大許多，所以制動盤表面溫度比制動鼓的高。 各種汽車的總質(zhì)量及其制動襯片（襯塊）的摩擦面積各不相同，因而有必要用一種相對的量作為評價能量負(fù)荷的指標(biāo)。目前，各國常用的指標(biāo)是比能量耗散率，即單位時間內(nèi)襯片（襯塊）單位面積耗散的能量，通常所用的計算單位為W/mm2。比能量耗散率有時也稱為單位功負(fù)荷，或簡稱能量負(fù)荷。 雙軸汽車的

26、單個前輪及后輪制動器的比能量耗散率分別為 式中，為汽車總質(zhì)量；為汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量系數(shù)；為制動初速度和終速度（m/s）；j為制動減速度(m/s2);t為制動時間（s）；為前，后制動器襯片（襯塊）的摩擦面積（mm2）;為制動力分配系數(shù)。 在緊急制動到停車的情況下，v2=0,并可認(rèn)為=1，故 乘用車的盤式制動器在和的條件下，比能量耗散率應(yīng)不大于6.0W/mm2。 由于采用前盤后鼓，所以僅計算前輪襯塊的摩擦特性。 t=27.8/6=4.63(s) <6.0W/mm2. 另一個磨損特性指標(biāo)是襯片（襯塊）單位摩擦面積的制動器摩擦力，稱為比摩擦力f0。比摩擦力越大，則磨損

27、越嚴(yán)重。單個車輪制動器的比摩擦力為 式中，為單個制動器的制動力矩；R為制動鼓半徑（襯塊平均半徑或有效半徑）；A為單個制動器的襯片（襯塊）摩擦面積。 所以（N/mm2） 六 制動驅(qū)動機構(gòu)的設(shè)計與計算 1 制動驅(qū)動機構(gòu)的形式 制動驅(qū)動機構(gòu)將來自駕駛員或其他方面的力傳給制動器，使之產(chǎn)生制動力矩。根據(jù)制動力源的不同，制動驅(qū)動機構(gòu)一般可分為簡單制動，動力制動和伺服制動三大類。 簡單制動但靠駕駛員施加的踏板力或手柄力作為制動力源，亦稱人力制動。其中，又有機械式和液壓式兩種。機械式完全靠桿系傳力，由于其機械效率低，傳動比小，潤滑點多，且難以保證前，后制動力的正確比例和左，右輪制動力

28、的平衡，所以在汽車的行車制動裝置中已被淘汰。但因其結(jié)構(gòu)簡單，成本低，工作可靠，還廣泛應(yīng)用于中，小型汽車的駐車制動裝置中。 液壓式簡單制動用于行車制動裝置。液壓制動的優(yōu)點是：作用滯后時間較短（0.1-0.3s）；工作壓力高（可達(dá)10-20MPa），因而輪缸尺寸小，可以安裝在制動器內(nèi)部，直接作為制動蹄的張開機構(gòu)（或制動塊的壓緊機構(gòu)），而不需要制動臂等傳動件，使之結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量小；機械效率高（液壓系統(tǒng)有自潤滑作用）。液壓制動的主要缺點是：受熱過度后，部分制動液汽化，在管路中形成氣泡，嚴(yán)重影響液壓傳輸，使制動系統(tǒng)的效能降低，甚至完全失效。液壓制動廣泛應(yīng)用在乘用車和總質(zhì)量不大的尚用車上。

29、 動力制動即利用由發(fā)動機的動力轉(zhuǎn)化而成，并表現(xiàn)為氣壓或液壓形式的勢能作為汽車制動的全部力量。駕駛員施加于踏板或手柄上的力，僅用于回路中控制元件的操縱。因此，簡單制動中的踏板力和踏板行程之間的反比例關(guān)系，在動力制動中便不復(fù)存在，從而使踏板力較小，同時又有適當(dāng)?shù)奶ぐ逍谐獭? 2 液壓制動驅(qū)動機構(gòu)的設(shè)計計算 1）制動輪缸直徑d的確定 制動輪缸對制動塊施加的張力Fo與輪缸直徑d和制動管路壓力P的關(guān)系為 制動管路壓力一般不超過10-12MPa，對盤式制動器可更高。壓力越高，對管路的密封性要求越嚴(yán)格，但驅(qū)動機構(gòu)越緊湊。輪缸直徑d應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸系列中選取，在這里，輪缸直徑取45mm。 2

30、）制動主缸直徑do的確定 第i個輪缸的工作容積為 式中，di為第i個輪缸活塞的直徑；n為輪缸中活塞的數(shù)目；為第i個輪缸活塞在完全制動時的行程。 所有輪缸的總工作容積為，式中，m為輪缸數(shù)目。制動主缸應(yīng)有的工作容積為，式中，為制動軟管的變形容積。在初步設(shè)計時，制動主缸的工作溶劑可取為：對于乘用車;對于商用車。 主缸活塞行程S0=（08~1.2）d0。 主缸直徑d0應(yīng)符合QC/T311-1999中規(guī)定的尺寸系列，取40mm。 3）制動踏板力FP 制動踏板力FP為 式中，為踏板機構(gòu)的傳動比；為踏板機構(gòu)及液壓主缸的機械效率，可取=0.82~0.86。 制動踏板力應(yīng)滿足

31、以下要求：最大踏板力一般為500N（乘用車）或700N（商用車）。設(shè)計時，制動踏板力可在200~350N的范圍內(nèi)選取。 4）制動踏板工作行程SP SP=iP(S0+) 式中，為主缸中推桿與活塞間的間隙，一般取=1.5~2.0mm；為主缸活塞的空行程，即主缸活塞從不工作的極限位置到使其皮碗完全封堵主缸上的旁通孔所經(jīng)過的行程。 制動器調(diào)整正常時的踏板工作行程SP，只應(yīng)占計及制動襯塊的容許磨損量在內(nèi)的踏板行程的40%~60%。 為了避免空氣侵入制動管路，在計算制動主缸活塞回位彈簧時應(yīng)保證制動踏板松開后，制動管路中仍保持0.05~0.14MPa的殘余壓力。 最大踏板行程，對乘用車應(yīng)

32、不大于100~150mm，對商用車不大于180mm。此外，作用在制動手柄上最大的力，對于乘用車應(yīng)不大于400N，對商用車不大于600N。制動手柄最大行程，對乘用車不大于160mm，對商用車不大于220mm。在這里，因為是乘用車，所以最大踏板形成取為120mm，作用在制動手柄上最大的力取300N，制動手柄歲大行程取150mm。 七 設(shè)計小結(jié) 八 參考文獻(xiàn) 1 王望予主編。汽車設(shè)計 第四版。 北京：機械工業(yè)出版社，2000 2 陳家瑞主編。汽車構(gòu)造 下冊。 北京：機械工業(yè)出版社，2000 3 甘水立主編。 幾何量公差與檢測（第七版）。 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2005 4

33、 劉惟信主編。汽車設(shè)計。 北京：清華大學(xué)出版社，2001 5 孟少農(nóng)主編。汽車設(shè)計方法論。 北京：機械工業(yè)出版社，1992 6 張洪欣主編。汽車設(shè)計。 北京：機械工業(yè)出版社，1989 7 余志生主編。汽車?yán)碚?第三版。 北京：機械工業(yè)出版社，2000 8 L.魯?shù)婪蚓?。汽車制動系統(tǒng)的分析與設(shè)計。張蔚林陳名智譯。 北京：機械工業(yè)出版社，1985 9 徐清富編。 外國汽車最新結(jié)構(gòu)圖冊。 北京，機械工業(yè)出版社，1996

34、 付外文翻譯： 機械設(shè)計 摘要 機器是機構(gòu)與其他零件的組合，為了有益的用途而轉(zhuǎn)換、傳遞或利用能量、力或者運動實例有發(fā)動機、渦輪、車輛、卷揚機、印刷機、洗衣機和電影攝影機.許多適用于機器設(shè)計的原理和力法也適用于不是真正機器的制成品，從輪轂蓋和檔案櫥柜到儀表和核壓力容器?！皺C械設(shè)計”這一術(shù)語比“機器設(shè)計”更為廣義，它包括機器設(shè)計。而對于某些儀器，如用以確定熱、流動線路和體積的熱力以及流體方面的問題要單獨考慮。但是，在機械設(shè)計時要考慮運動和結(jié)構(gòu)方面的問題以及保存和封裝的規(guī)定。在機械工程領(lǐng)域以及其他工程領(lǐng)域應(yīng)用機械設(shè)計，都需要諸如開關(guān)、凸輪、閥門、容器和攪拌器等機械裝置。 關(guān)鍵詞：機械

35、設(shè)計機構(gòu)設(shè)計過程工差 設(shè)計過程 設(shè)計始于真正的或想象的需要?，F(xiàn)有的儀器可能需要在耐用性、效率、重量、速度或成本上加以改進(jìn)。可能需要新的儀器來完成以前由人做的功能，如裝配或保養(yǎng)。目標(biāo)全部或部分地確定后，設(shè)計的下一步就是構(gòu)思能夠完成所需功能的機構(gòu)及其布置為此，徒手畫草圖價值極大，它不但作為一個人想法的記錄和與其他人討論的輔助手段，而且尤其適于與自己的想法交流，作為創(chuàng)造性思路的興奮劑還需要有關(guān)于部件的廣泛知識，因為一臺新機器常常由熟知的各類零件重新安排或替換而成，也許改變了尺寸和材料。無論在構(gòu)思過程中還是之后，一個設(shè)計者都會進(jìn)行快速或粗略的計算或分析以確定一般尺寸和可行性。當(dāng)些關(guān)于所需或可用空間

36、量的想法確定后，可以開始按比例畫草圖。 最后，一項基于功能和可靠性的設(shè)計完成了，就可以制造樣機了。如果測試滿意，而且如果裝置要大量生產(chǎn)，就要對最初的設(shè)計進(jìn)行一定的修改以確保以較低成本大量生產(chǎn)。在隨后幾年的制造和使用期間，設(shè)計有可能因構(gòu)思了新想法或者基于測試和經(jīng)驗基礎(chǔ)上的進(jìn)一步分析所顯示的改變而改變。銷售吸引力、客戶滿意度和制造成本都與設(shè)計有關(guān)，設(shè)計能力與工程投資的成功密切相關(guān)。 一些設(shè)計準(zhǔn)則 在這一部分，有人建議運用創(chuàng)造性的態(tài)度進(jìn)行的分析，這種分析可以引起重大改進(jìn)以及對備用產(chǎn)品的構(gòu)思和完善，也許產(chǎn)品功能更多、更經(jīng)濟、更耐用。創(chuàng)造階段無須是最初和獨立的階段。雖然分析人員可能并不負(fù)責(zé)整個設(shè)計

37、，但是他不僅僅是能從數(shù)字上提出要他解決的問題的正確答案，不僅僅是給出應(yīng)力值、尺寸或者工作限制。他可以提出更廣泛的見解，以便改進(jìn)規(guī)范或方案。由于在分析前或分析過程中，他會熟悉裝置及其工作條件，他就處于一個構(gòu)思備選方案的有利位置。最好他能提出建議改變形狀來消除力矩或應(yīng)力集中，而不是允許構(gòu)建具有大截面和過多動態(tài)載荷的機構(gòu)最好是他報廢他的細(xì)致的設(shè)計而不是后來看到機械報廢。 為了激發(fā)創(chuàng)造性思維，建議設(shè)計人員和分析人員使用以下準(zhǔn)則。前6條準(zhǔn)則尤其適用于分析人員，雖然他可能涉及到所有這10項。 1.創(chuàng)造性地利用所需的物理性能并控制不需要的。 2.認(rèn)識實用載荷及其重要性。 3.預(yù)先考慮沒有作用的載荷。

38、 4.發(fā)明更有利的加載條件。 5.提供最小重量的最有利的應(yīng)力分布和剛性。 6.用基本方程計算比例并使尺寸最優(yōu)化。 7.選取材料以獲得性能組合。 8.在備件和集成零件間仔細(xì)選擇。 9.修改功能設(shè)計以適應(yīng)生產(chǎn)過程和降低成本。 10.考慮裝配中使部件精確定位和互不干擾。 機械設(shè)計 整個機械設(shè)計是一個復(fù)雜的過程。設(shè)計人員必須在這樣的領(lǐng)域，如靜力學(xué)、運動學(xué)、動力學(xué)和材料力學(xué)具有良好的素養(yǎng)，此外，還必須熟悉制造材料和制造工藝。設(shè)計人員必須能夠組合所有相關(guān)的事實，進(jìn)行訓(xùn)渭、制作草圖和制圖來把制造要求傳遞到車間。 任何產(chǎn)品設(shè)計的第一步工作之一是選擇用于制造每個部件的材料。今天的設(shè)計人員可得

39、到無數(shù)的。在選擇時，產(chǎn)品的功能、外觀、材料成本和制造成本都很重要。在任何計算之前必須仔細(xì)評估材料的性能。 有必要仔細(xì)計算以確保設(shè)計的有效性.計算從不出現(xiàn)在圖上,而是由十各種原因被存起來。一旦任何一個部件失效，就要弄清楚在最初設(shè)計這個有缺陷的零件時做了什么；而且，從對過去的項目的計算中可以獲得一份經(jīng)驗文件。當(dāng)需要類似的設(shè)計時，過去的記錄會有極大的幫助。 計算（和圖上尺寸）的檢查最為重要。一個小數(shù)點放錯位置可以毀掉一個本來可以接受的項目。例如，如果一個人要設(shè)計一個能支撐100磅的托架，而它本應(yīng)該能支撐1000磅，結(jié)果肯定會失敗。必須檢查再檢查設(shè)計工作的方方面面。 計算機對于工作人員來講是一個

40、很有用的工具，可以減輕乏味的計算并且對現(xiàn)有數(shù)據(jù)提供擴展分析?；谟嬎銠C性能的交互系統(tǒng)使計算機輔助設(shè)計（CAD）和計算機輔助制造（CAM)成為可能。通過這樣的系統(tǒng)，就可能把一個初步構(gòu)思傳送到打孔紙帶用于數(shù)字加工控制而無須繪制正式的施工圖。 實驗室測試、模型和樣機對于機械設(shè)計很有幫助。實驗室提供了很多建立基本概念所需的信息，然而，還可用它們獲得一些關(guān)于產(chǎn)品在現(xiàn)場會如何工作的認(rèn)識 最后，一個成功的設(shè)計人員應(yīng)盡最大努力跟上時代步伐。每天都會出現(xiàn)新材料和生產(chǎn)方法。繪圖和設(shè)計人員如果不熟悉現(xiàn)代方法和材料就可能失去作用。一個好的設(shè)計人員應(yīng)經(jīng)常閱讀技術(shù)期刊以跟上新的發(fā)展 工程工差 固體由其表面邊界確定

41、界限。典型地，設(shè)計人員給一個零件指定公稱尺寸以使其滿足其需要。實際上由于表面不規(guī)則以及固有的表面粗糙度，各個零件不能重復(fù)地做成公稱尺寸必須允許尺寸有一些變化以確保能夠制造。但是，所允許的變化一定不能太大以至于使裝配件的性能變差。單個零件所允許的變化稱為公差。 公差這一術(shù)語不僅適用于由制造工藝產(chǎn)生的部件尺寸的可以接受的范圍，而且適用于機械或加工的輸出。例如，一個給定型號的內(nèi)燃機的功率每臺都有所變化。實際上，我們常常發(fā)現(xiàn)這種變化模型會是頻率分布曲線，例如t.態(tài)分布（又叫高斯分布）。設(shè)計人員的工作之一就是給一個零件指定尺寸和允許的變化，這個值能夠產(chǎn)生可以接受的性能。 零件公差 當(dāng)圖中沒有指定確

42、切尺寸時，大多數(shù)組織都有適用于尺寸的通用公差。對于加工尺寸，通用公差可能是0.5毫米。因此，被指定為15.0毫米的尺寸的范圍可以是14.5毫米到15.5毫米之間。其他通用公差可以適用于如角度、鉆孔和沖孔，鑄件、鍛件、焊縫和焊角等情形。 在給一個零件指定公差時，可以參考以前的圖或一般的工程實踐。典型的公差被指定為英武成JSO標(biāo)準(zhǔn)所定義的幅度。對于一個給定公差，比如H7/s6，對于正在研究的零件尺寸就有一組與圖表對應(yīng)的數(shù)值可用。下面這段將給出關(guān)于裝入孔內(nèi)的軸或柱形配合的具體例子。 孔和軸的標(biāo)準(zhǔn)配合 一項標(biāo)準(zhǔn)的工程工作是確定一個柱形零件的公差，比如安裝在一個相應(yīng)的筒形零件或孔內(nèi)的．或者是在其內(nèi)

43、部旋轉(zhuǎn)的軸配合的松緊取決于應(yīng)用例如，一個定位在軸上的齒輪就需要“緊”的靜配合，這里軸的直徑實際上比齒輪毅的內(nèi)徑稍微大一些以便能傳遞所需的扭矩。再者，滑動軸承的直徑必須大于軸的直徑以使其旋轉(zhuǎn)。假定從經(jīng)濟上講不能把部件制造成精確的尺寸，軸和孔尺寸上的大小變化就必須確定。但是，變化的范圍不應(yīng)太大以免裝配時受損 為了不至于有無窮無盡的被指定的公差尺寸，已經(jīng)制定了國家和國際標(biāo)準(zhǔn)確定了公差帶，比如hll/cll。為了使用這一資料，給出了傳統(tǒng)公差使用中的定義。通常使用的是基孔制，因為這會使公司內(nèi)部所需的鉆頭、絞刀、拉刀和計量工具種類的減少。 尺寸：以專用單位表示尺寸數(shù)字值的數(shù)。 實際尺寸：通過測量得到

44、的部件尺寸。 尺寸極限：零件允許的最大和最小尺寸。 最大尺寸極限：兩個尺寸極限中較大的。 最小尺寸極限：兩個尺寸極限中較小的 基本尺寸：用以固定尺寸極限的參考尺寸 偏差：一個尺寸與其對應(yīng)的基本尺寸的代數(shù)差 實際偏差：實際尺寸與其對應(yīng)的基本尺寸的代數(shù)差。 上偏差：最大尺寸極限與其對應(yīng)的基本尺寸的代數(shù)差 下偏差：最小尺寸極限與其對應(yīng)的基本尺寸的代數(shù)差 公差：最大尺寸極限與最小尺寸極限的差值。 軸：指定一個部件所有外部特征的慣用術(shù)語 孔：指定一個部件所有內(nèi)部特征的慣用術(shù)語。 初步設(shè)計產(chǎn)生滿足指定需求的解決方案。初步設(shè)計可以代表組成整個系統(tǒng)的所有子系統(tǒng)和零部件的總和。Ion和S

45、mith把初步設(shè)計描述為由一系列形成和評估階段組成的一個反復(fù)的過程，各階段合在一起形成好的解決方案。在反復(fù)的每一階段，構(gòu)思更加詳細(xì)，可以更全面的評估。 產(chǎn)生盡可能多的或經(jīng)濟便利的構(gòu)思和想法是重要的。有一種誘惑，讓你接受第一個有希望的構(gòu)思并進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計直到最終產(chǎn)品。應(yīng)該抵抗這種誘惑，因為這樣結(jié)果總會更好些。值得一提的是，或早或晚你的設(shè)計會不得不與那些來自其他制造商的設(shè)計競爭，因此產(chǎn)生研制的思想應(yīng)謹(jǐn)慎。 產(chǎn)生了想法和構(gòu)思后，下一步就是對它們進(jìn)行評估并選擇最佳構(gòu)思．一種評估方法是使用列表矩陣。矩陣由一系列準(zhǔn)則組成．構(gòu)思必須借助它們打分。如果合適，準(zhǔn)則的重要性可以加權(quán)，最適合的構(gòu)思會具有最高總分

46、。這一方法提供了組織的評估技術(shù)．而且使團(tuán)隊內(nèi)的個人很難推行他們自己的不合理的想法。 產(chǎn)生了初步的解決方案，下一步就是表達(dá)它們，以便它們能與所有涉及總體設(shè)計過程的人交流實際上，這一步可以采用繪制草圖或三維模型的形式，既可是物理模型也可是計算機生成的模型。到總草圖己經(jīng)完成并進(jìn)行計算來確定解決方案對于產(chǎn)品設(shè)計規(guī)范的兼容性時，細(xì)節(jié)設(shè)計階段的基礎(chǔ)就已建立起來了。 Mechanical Design Abstract: A machine is a combination of mechanisms and other components which trans

47、forms, transmits, or utilizes energy, force, or motion for a useful purpose. Examples are engines, turbines, vehicles, hoists, printing presses, washing machines, and movie cameras. Many of the principles and methods of design that apply to machines also apply to manufactured articles that are not t

48、rue machines, from hub caps and filing cabinets to instruments and nuclear pressure vessels. The term "mechanical design" is used in a broader sense than "machine design" to include their design. For some apparatus, the thermal and fluid aspects that determine the requirements of heat, flow path, an

49、d volume are separately considered. However, the motion and structural aspects and the provisions for retention and enclosure are considerations in mechanical design. Applications occur in the field of mechanical engineering, and in other engineering fields as well, all of which require mechanical d

50、evices, such as switches, cams, valves, vessels, and mixers. Keywords: Mechanical Designmechanisms Design Process Tolerance Design process The design begins from real of or the demand of imagination.The existing instrument may need to take in to improve on the enduring, efficiency, weight, speed

51、or the cost.May need new instrument to complete before function done by person, such as Assemble or maintain.The target is all or partly after making sure, design of the next move is to conceive outline the organization that can complete the function needed and it arranges for this, drawing grass di

52、agram to be worth barehanded biggest, it isnt only one personal record of viewpoint with with others discussion of assistance means, and be suitable for to communicate with own viewpoint particularly, is the stimulant which creates sex way of thinking to still need extensive knowledge concerning par

53、ts, because a the set new machine usually from be familiar with of each kind of spare parts reschedule or substitute but become, changed size and material perhaps.Regardless at conceive outline process in still after, a design will carry on a fast or rough calculation or analyze to make sure regulat

54、ion size and possibility.When some concerning need or can use amount of space of viewpoint assurance after, can start pro rata painting grass diagram. Finally, 1 completed according to the design of the function and the credibility, can make kind machine.If test satisfied, and if the device wants m

55、ass production, will to the first design carry on a certain modification to insure with lower cost mass-produce.Later on several years of make and use a period, design probably because of conceive outline new viewpoint perhaps according to test and experience foundation of further analytical the cha

56、nge shown but change.Sell attraction, customers satisfaction and manufacturing costs to all have something to do with design, the success which designs ability and engineering investment is closely related. Some design standards At this part, someone suggests the attitude of the usage creation car

57、ries on of analysis, this kind of analysis can cause a graveness improvement and to back up the product conceive outline with perfect, perhaps the product function is more, more economic and more enduring.Creating the stages needing not is first with independent stage.Although analyze personnel the

58、whole probably irresponsible design, he isnt only the right answer of[with] problem that can be from the numeral put forward wanting him to resolve only, not only only is give should dint value, the size works to limit perhaps.He can put forward more extensive views, for the purpose of improvement n

59、orm or project.Because in the analysis the front or the analysis the process, he will acquaint with to equip and its work condition, he is fully placed in a beneficial position which conceives outline to choose a project.Best he can put forward a suggestion change shape to Elimination moment of forc

60、e or should dint concentration, not allow to set up to have to cut the organization that noodles and excessive dynamic state carry a lotus greatly best is he discards his meticulous of design but is not see a machine discard afterwards. For stiring up to create sex thinking, the suggestion designs

61、a personnel and analytical the personnel use following standard.6 ex- standards are particularly applicable to an analysis personnel, although he may involve to all this 10. 1.Create the physical function that sex land utilization need when using combine the control dont need. 2.Know practical car

62、ry lotus and its importance. 3.Consider in advance there is no function carrying a lotus. 4.Invent to add to carry a condition more beneficially. 5.Provide minimum weight the most beneficial of distribute in response to the dint with rigid. 6.Use a basic and square distance calculation a compari

63、son and make size superior to turn. 7.Select by examinations material to acquire a function combination. 8.At spare parts and integrated spare parts careful choice. 9.Modify a function design with the orientation production line and decline low cost. 10.Consider to make parts accurate to positio

64、n in the assemble with with each other not interference Mechanical Design The whole machine design is a complicated process.Designing the personnel have to at thus of realm, such as calm down mechanics, kinetics, dynamics and material mechanics have good cultivated manners, have to also acquaint w

65、ith manufacturing material and make a craft in addition.Designing the personnel has to can combine all related facts, carrying on Teaches Wei and creating grass diagram and graphics to come to deliver the manufacturing request to the car. The square one that any product designs works it an is the m

66、aterial that the choice useds for making each parts.The design personnel of today can get an innumerable.While choosing, function, external appearance, material cost and manufacturing costs of product are all very important.Had to be careful to evaluate the function of material before any calculation. It is necessary a careful calculation with the usefulness of insuring the design.Compute to never appear on the diagram, but from ten various reason be saved.Once the whichever parts loses