汽車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

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1、 盤(pán)式制動(dòng)器設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 一 汽車(chē)制動(dòng)系概述 使行駛中的汽車(chē)減速甚至停車(chē)，使下坡行駛的汽車(chē)的速度保持穩(wěn)定，以及使已經(jīng)停駛的汽車(chē)保持不動(dòng)，這些作用統(tǒng)稱(chēng)為汽車(chē)制動(dòng)。 對(duì)汽車(chē)起到制動(dòng)作用的是作用在汽車(chē)上，其方向與汽車(chē)行駛方向相反的外力。作用在行駛汽車(chē)上的滾動(dòng)阻力，上坡阻力，空氣阻力都能對(duì)汽車(chē)起制動(dòng)作用，但這外力的大小是隨機(jī)的，不可控制的。因此，汽車(chē)上必須設(shè)一系列專(zhuān)門(mén)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(chē)上某些部分施加一定的力，對(duì)汽車(chē)進(jìn)行一定程度的強(qiáng)制制動(dòng)。這種可控制的對(duì)汽車(chē)進(jìn)行制動(dòng)的外力，統(tǒng)稱(chēng)為制動(dòng)力。這樣的一系列專(zhuān)門(mén)裝置即成為制動(dòng)系。 1 制動(dòng)系的功用：使汽車(chē)以適

2、當(dāng)?shù)臏p速度降速行駛直至停車(chē)；在下坡行駛時(shí)，使汽車(chē)保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車(chē)速；使汽車(chē)可靠的停在原地或--=-坡道上。 2 制動(dòng)系的組成 任何制動(dòng)系都具有以下四個(gè)基本組成部分： （1）供能裝置——包括供給、調(diào)節(jié)制動(dòng)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(dòng)能量的部位稱(chēng)為制動(dòng)能源。 （2）控制裝置——包括產(chǎn)生制動(dòng)動(dòng)作和控制制動(dòng)效果的各種部件。 （3）傳動(dòng)裝置——包括將制動(dòng)能量傳輸?shù)街苿?dòng)器的各個(gè)部件。 （4）制動(dòng)器——產(chǎn)生阻礙車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力的部件，其中也包括輔助制動(dòng)系中的緩速裝置。 較為完善的制動(dòng)系還具有制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置以及報(bào)警裝置、壓力保護(hù)裝置等附加裝置。

3、 3 制動(dòng)系的類(lèi)型 （1）按制動(dòng)系的功用分類(lèi) 1）行車(chē)制動(dòng)系——使行使中的汽車(chē)減低速度甚至停車(chē)的一套專(zhuān)門(mén)裝置。 2）駐車(chē)制動(dòng)系——是以停止的汽車(chē)駐留在原地不動(dòng)的一套裝置。 3）第二制動(dòng)系——在行車(chē)制動(dòng)系失效的情況下，保證汽車(chē)仍能實(shí)現(xiàn)減速或停車(chē)的一套裝置。在許多國(guó)家的制動(dòng)法規(guī)中規(guī)定，第二制動(dòng)系是汽車(chē)必須具備的。 4）輔助制動(dòng)系——在汽車(chē)長(zhǎng)下坡時(shí)用以穩(wěn)定車(chē)速的一套裝置。 （2）按制動(dòng)系的制動(dòng)能源分類(lèi) 1）人力制動(dòng)系——以駕駛員的肢體作為唯一的制動(dòng)能源的制動(dòng)系。 2）動(dòng)力制動(dòng)系——完全靠由發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)化而成的氣壓或液壓形式的勢(shì)能進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系。 3）伺服制動(dòng)系——兼用人力和發(fā)動(dòng)

4、機(jī)動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系。 按照制動(dòng)能量的傳輸方式，制動(dòng)系又可分為機(jī)械式、液壓式、氣壓式和電磁等。同時(shí)采用兩種以上傳能方式的制動(dòng)系，可稱(chēng)為組合式制動(dòng)系。 　 4 設(shè)計(jì)制動(dòng)系時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足如下主要要求： 1） 具有足夠的制動(dòng)效能。行車(chē)制動(dòng)能力是用一定制動(dòng)初速度下的制動(dòng)減速度和制動(dòng)距離兩相指標(biāo)來(lái)評(píng)定的；駐坡能力是以汽車(chē)在良好路面上能可靠的停駐的最大坡度來(lái)評(píng)定的。詳見(jiàn)GB/T7258-2004 制動(dòng)距離：是指機(jī)動(dòng)車(chē)在規(guī)定的初速度下急踩制動(dòng)時(shí)，從腳接觸制動(dòng)踏板（或手觸動(dòng)制動(dòng)手柄）時(shí)起至機(jī)動(dòng)車(chē)停住時(shí)止機(jī)動(dòng)車(chē)駛過(guò)的距離。 制動(dòng)減速度：是指機(jī)動(dòng)車(chē)制動(dòng)時(shí)車(chē)速對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)。 制動(dòng)穩(wěn)定性要求：是指制動(dòng)過(guò)程中

5、機(jī)動(dòng)車(chē)的任何部位（不計(jì)入車(chē)寬的部位除外）不允許超出規(guī)定寬度的試驗(yàn)通道的邊緣線(xiàn)。 制動(dòng)距離和制動(dòng)穩(wěn)定性要求 機(jī)動(dòng)車(chē)類(lèi)型 制動(dòng)初速度 km/h 滿(mǎn)載檢驗(yàn)制動(dòng)距離要求m 空載檢驗(yàn)制動(dòng)距離要求m 試驗(yàn)通道寬度 m 三輪汽車(chē) 20 ≤5.0 2.5 乘用車(chē) 50 ≤20.0 ≤19.0 2.5 總質(zhì)量不大于 3500kg 的低速貨車(chē) 30 ≤9.0 ≤8.0 2.5 其它總質(zhì)量不大于 3500kg 的汽車(chē) 50 ≤22.0 ≤21.0 2.5 其它汽車(chē)、汽車(chē)列車(chē) 30 ≤10.0 ≤9.0 3.0 兩輪摩托車(chē) 30 ≤7.0 ——

6、 邊三輪摩托車(chē) 30 ≤8.0 2.5 正三輪摩托車(chē) 30 ≤7.5 2.3 輕便摩托車(chē) 20 ≤4.0 —— 輪式拖拉機(jī)運(yùn)輸機(jī)組 20 ≤6.5 ≤6.0 3.0 手扶變型運(yùn)輸機(jī) 20 ≤6.5 2.3 制動(dòng)減速度和制動(dòng)穩(wěn)定性要求 機(jī)動(dòng)車(chē)類(lèi)型 制動(dòng)初速度km/h 滿(mǎn)載檢驗(yàn)充分發(fā)出的平均減速度m/s2 空載檢驗(yàn)充分發(fā)出的平均減速度m/s2 試驗(yàn)通道寬度m 三輪汽車(chē) 20 ≥3.8 2.5 乘用車(chē) 50 ≥5.9 ≥6.2 2.5 總質(zhì)量不大于 3500kg 的低速貨車(chē) 30 ≥5.2 ≥5.6 2.5 其它總質(zhì)

7、量不大于 3500kg 的汽車(chē) 50 ≥5.4 ≥5.8 2.5 其它汽車(chē)、汽車(chē)列車(chē) 30 ≥5.0 ≥5.4 3.0 2） 工作可靠。行車(chē)制動(dòng)裝置至少有兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器的管路，當(dāng)其中一套管路失效時(shí)，另一套完好的管路應(yīng)保證汽車(chē)制動(dòng)能力不低于沒(méi)有失效時(shí)規(guī)定值的30%。行車(chē)和駐車(chē)制動(dòng)裝置可以有共同的制動(dòng)器，而驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)則各自獨(dú)立。 3） 在任何速度下制動(dòng)時(shí)，汽車(chē)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(dòng)器工作表面。 5） 制動(dòng)能力的熱穩(wěn)定性良好。 6） 操作輕便，并具有良好的隨動(dòng)性。 7） 制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)系產(chǎn)生的噪聲應(yīng)盡可能小，同時(shí)力求減少散

8、發(fā)出對(duì)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(dòng)反應(yīng)時(shí)間，以制動(dòng)踏板開(kāi)始動(dòng)作至達(dá)到給定的制動(dòng)效能所需的時(shí)間來(lái)評(píng)價(jià)。 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(jī)構(gòu)，且調(diào)整間隙工作容易，最好設(shè)置自動(dòng)調(diào)整間隙機(jī)構(gòu)。 11）當(dāng)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的任何元件發(fā)生故障并使其基本供能遭到破壞時(shí)，汽車(chē)制動(dòng)系應(yīng)有音響或光信號(hào)等報(bào)警裝置。 防止制動(dòng)時(shí)車(chē)輪被抱死有利于提高汽車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中的轉(zhuǎn)向操縱性和方向穩(wěn)定性，縮短制動(dòng)距離，所以近年來(lái)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）在汽車(chē)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(wèn)題已被淘汰，取而代之的各種無(wú)石棉型材料相繼研制成功。 二 汽車(chē)主要參數(shù) 主要尺寸：軸距：2800mm 質(zhì)量：2700kg 質(zhì)心高度（滿(mǎn)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(mǎn)載：1295/2415kg 乘坐人數(shù)：11-13 制動(dòng)形式：前盤(pán)后鼓 車(chē)　　輪：前／后：2/4, 　6.5-16 三 制動(dòng)器形式的選擇 制動(dòng)器主要有摩擦式、液力式和電磁式等幾種形式。電磁式制動(dòng)器雖有作用滯后性好、易于連

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

11、徑?jīng)Q定。大型車(chē)需要較多制動(dòng)功能，它的制動(dòng)直徑達(dá)12in或者更大些。較小較輕的車(chē)車(chē)用較小的制動(dòng)盤(pán)。通常，制造商在保持有效的制動(dòng)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(lèi)，制動(dòng)盤(pán)有兩種常用型式。帶轂的制動(dòng)盤(pán)有個(gè)整體式轂。在這種結(jié)構(gòu)中，輪轂與制動(dòng)盤(pán)的其余部分鑄成單體件。 另一種型式輪轂與盤(pán)側(cè)制成兩個(gè)獨(dú)立件。輪轂用軸承裝到車(chē)軸上。車(chē)論凸耳螺栓通過(guò)輪轂，再通過(guò)制動(dòng)盤(pán)轂法蘭配裝。這種型式制動(dòng)盤(pán)稱(chēng)為無(wú)轂制動(dòng)盤(pán)。這種型式的優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)盤(pán)便宜些。制動(dòng)面磨損超過(guò)加工極限時(shí)能很容易更換。 制動(dòng)盤(pán)可能是整體式的或者通風(fēng)的。通風(fēng)的制動(dòng)盤(pán)在兩個(gè)制動(dòng)表面之間鑄有冷卻葉片。這種結(jié)構(gòu)使制動(dòng)盤(pán)鑄件

12、顯著的增加了冷卻面積。車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，盤(pán)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(dòng)。 盤(pán)式制動(dòng)器具有散熱快，重量輕，構(gòu)造簡(jiǎn)單，調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn)。特別是高負(fù)載時(shí)耐高溫性能好，制動(dòng)效果穩(wěn)定，而且不怕泥水侵襲，在冬季和惡劣路況下行車(chē)，盤(pán)式制動(dòng)比鼓式制動(dòng)更容易在較短的時(shí)間內(nèi)令車(chē)停下。雖然盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)盤(pán)與空氣接觸的面積很大，但很多時(shí)候其散熱效果還是不能讓人滿(mǎn)意，于是有的制動(dòng)盤(pán)上又被開(kāi)了許多小孔，加速通風(fēng)散熱以提高制動(dòng)效率，這就是通風(fēng)盤(pán)式制動(dòng)器。一般來(lái)說(shuō)，尺寸大的制動(dòng)盤(pán)要比尺寸小的制動(dòng)盤(pán)散熱效率高，而通風(fēng)盤(pán)則要比實(shí)體盤(pán)的散熱效率高。四輪轎車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中，一般前輪的制動(dòng)力要比后輪大，后輪起輔助制動(dòng)作

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

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

15、尺寸過(guò)大，難以安裝現(xiàn)代化轎車(chē)的輪轂內(nèi)。 3）熱負(fù)荷大時(shí)，液壓缸和跨越制動(dòng)盤(pán)的油管或油道中的制動(dòng)液容易受熱汽化。 4）若要兼用于駐車(chē)制動(dòng)，則必須加裝一個(gè)機(jī)械促動(dòng)的駐車(chē)制動(dòng)鉗。 這些缺點(diǎn)使得固定鉗式制動(dòng)器難以適應(yīng)現(xiàn)代汽車(chē)的使用要求，故70年代以來(lái)，逐漸讓位于浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器。 a)固定鉗式 b)滑動(dòng)鉗式 c)擺動(dòng)鉗式 2.浮動(dòng)鉗式 （1）滑動(dòng)鉗式 制動(dòng)鉗可以相對(duì)于制動(dòng)盤(pán)作軸向滑動(dòng)，其中只有在制動(dòng)盤(pán)的內(nèi)側(cè)置有液壓缸，外側(cè)的制動(dòng)塊固定安裝在鉗體上。制動(dòng)時(shí)活塞在液壓作用下使活動(dòng)制動(dòng)壓靠到制動(dòng)盤(pán)上，而反作用力則推動(dòng)制動(dòng)鉗體連同固定

16、制動(dòng)塊壓向制動(dòng)盤(pán)的另一側(cè)，直到兩制動(dòng)塊受力均等為止。 （2）擺動(dòng)鉗式 它也是單側(cè)液壓缸結(jié)構(gòu)，制動(dòng)鉗體與固定在車(chē)軸上的支座鉸接。為實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，鉗體不是滑動(dòng)而是在與制動(dòng)盤(pán)垂直的平面內(nèi)擺動(dòng)。顯然，制動(dòng)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(guò)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(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗一般設(shè)計(jì)得可以相對(duì)制動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)向滑動(dòng)。其中，只在組、制動(dòng)盤(pán)的內(nèi)側(cè)設(shè)置液壓缸，而外側(cè)的制動(dòng)塊則附加裝在鉗體上。 浮動(dòng)鉗式制動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)有： 1）僅在盤(pán)的內(nèi)側(cè)有液壓缸，故軸向尺寸小，制動(dòng)器能進(jìn)一步靠近輪轂； 2）沒(méi)有跨越制動(dòng)噢案的油道或油管，加之液壓缸冷卻條件好，所

17、以制動(dòng)液汽化的可能性??； 3）成本低 4）浮動(dòng)鉗的制動(dòng)塊可兼用于駐車(chē)制動(dòng)。 與鼓式制動(dòng)器相比，盤(pán)式制動(dòng)器有如下優(yōu)點(diǎn)： 1） 熱穩(wěn)定性好。原因是一般無(wú)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(dòng)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(dòng)效能，這稱(chēng)為機(jī)械衰退。制動(dòng)盤(pán)的軸向膨脹極小，徑向膨脹根本與性能無(wú)關(guān)，故無(wú)機(jī)械衰退問(wèn)題。因此，前輪采用盤(pán)式制動(dòng)器，汽車(chē)制動(dòng)時(shí)不易跑偏。 2） 水穩(wěn)定性好。制動(dòng)塊對(duì)盤(pán)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(duì)盤(pán)的擦拭作用，出水后只需經(jīng)一，二次制動(dòng)即能恢復(fù)正常。鼓式制動(dòng)器則需經(jīng)十余

18、次制動(dòng)方能恢復(fù)。 3） 制動(dòng)力矩與汽車(chē)運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)。 4） 易于構(gòu)成雙回路制動(dòng)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(dòng)襯塊上分布比較均勻，故襯塊上磨損也均勻。 7） 更換制動(dòng)塊簡(jiǎn)單容易。 8） 襯塊與制動(dòng)盤(pán)之間的間隙?。?.05~0.15mm），從而縮短了制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間。 9） 易實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整。 盤(pán)式制動(dòng)器的主要缺點(diǎn)是： 1） 難以實(shí)現(xiàn)完全防塵和銹蝕（封閉的多片式全盤(pán)式制動(dòng)器除外）。 2） 兼作駐車(chē)制動(dòng)器時(shí)，所需附加的手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜。 3） 在制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中必須裝用助力器。 4） 因?yàn)橐r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(pán)式制動(dòng)器（前輪）。 四 盤(pán)式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定 1．制動(dòng)盤(pán)直徑D 制動(dòng)盤(pán)直徑D應(yīng)盡可能取大些。這時(shí)制動(dòng)盤(pán)的有效半徑得到增加，可以見(jiàn)效制動(dòng)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(dòng)盤(pán)的直徑通常選擇為輪輞直徑的70%-79%?？傎|(zhì)量大于2t的汽車(chē)取上限。 輪輞直徑為16英寸，又因?yàn)镸=2700kg，所以D取320mm. 2 制動(dòng)盤(pán)的厚度h 制動(dòng)盤(pán)厚度h對(duì)制動(dòng)盤(pán)質(zhì)量和工作時(shí)的溫升有影響。為使質(zhì)量小些，制動(dòng)盤(pán)厚度不宜取的很大；為減小溫升，制動(dòng)盤(pán)厚度又不宜取的過(guò)小。制動(dòng)盤(pán)可以做成實(shí)

20、心的，或者為了散熱通風(fēng)需要在制動(dòng)盤(pán)中間鑄出通風(fēng)孔道。 這里選用通風(fēng)式制動(dòng)盤(pán)，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(shí)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(dòng)力矩變化大。 取外半徑R2=160mm，內(nèi)半徑R1=110mm 4 制動(dòng)襯塊工作面積A 在確定盤(pán)式制動(dòng)器襯塊工作面積A時(shí)，根據(jù)制動(dòng)襯塊單位面積占有的汽車(chē)質(zhì)量，推薦在1.6-3.5kg/c㎡范圍內(nèi)選用。 汽車(chē)滿(mǎn)載質(zhì)量為3710kg，前輪滿(mǎn)載時(shí)地載荷為1295kg， c㎡

21、 五 盤(pán)式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)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(chē)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(chē)速度的提高，由于制動(dòng)時(shí)后輪先抱死引起的汽車(chē)甩尾甚至掉頭所造成的車(chē)禍日益增多。值宜取大些。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn), 取=0.60 2 制動(dòng)力分配系數(shù)的確定 此客車(chē)前后制動(dòng)器制動(dòng)力為定比值。常用前制動(dòng)器制動(dòng)力與汽車(chē)總制動(dòng)力之比來(lái)表明分配的比例，稱(chēng)為制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)，用β表示，即： 　　　　　Β＝

22、 = 式中，為前制動(dòng)器制動(dòng)力；為后制動(dòng)器制動(dòng)力，為后制動(dòng)器總制動(dòng)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(dòng)器制動(dòng)力矩的確定 為了保證汽車(chē)有良好的制動(dòng)效能，要求合理地確定前，后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力矩。 先計(jì)算出前，后制動(dòng)力矩的比值： ===1.12 根據(jù)汽車(chē)滿(mǎn)載在瀝青，混凝土路面上緊急制動(dòng)到前輪抱死拖滑，計(jì)算出后輪制動(dòng)器的最大制動(dòng)力矩： =其中q為制動(dòng)強(qiáng)度，re為車(chē)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(dòng)和駐車(chē)制動(dòng)所需的制動(dòng)力矩 1）.應(yīng)急制動(dòng) 應(yīng)急制動(dòng)時(shí)，后輪一般將抱死滑移，故后橋制動(dòng)力為： FB2=F2= 此時(shí)所需的后橋制動(dòng)力矩為： FB2re ===4193099.671N.mm 現(xiàn)用后輪制動(dòng)器作為應(yīng)急制動(dòng)器，則單個(gè)后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力矩為FB2re/2=2096549.836N.mm 2）.駐車(chē)制動(dòng) 汽車(chē)上坡停駐時(shí)，后橋附著力為： F2= 汽車(chē)在下坡停駐時(shí)，后橋附著力為： F‘2= 汽車(chē)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(dòng)力矩相等的條件求得，由= 得=arctan= arctan =33.79 是保證汽車(chē)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(chē)可能停駐的極限下坡路傾角為‘1= arctan =29.97 在安裝制動(dòng)器的空間，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)力源等條件允許的范圍內(nèi)，應(yīng)力求后橋上上駐車(chē)制動(dòng)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(jì)算 摩擦襯塊的磨損受溫度，摩擦力，滑磨速度，制動(dòng)盤(pán)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(jì)算磨損特性極為困難。但試驗(yàn)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(diǎn)來(lái)說(shuō)，汽車(chē)制動(dòng)過(guò)程即是將汽車(chē)的機(jī)械能的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷纳⒌倪^(guò)程。在制動(dòng)強(qiáng)度很大的緊急制動(dòng)過(guò)程中

25、，制動(dòng)器幾乎承擔(dān)了汽車(chē)全部動(dòng)能耗散的任務(wù)。此時(shí)，由于制動(dòng)時(shí)間很短，實(shí)際上熱量還來(lái)不及逸散到大氣中就被制動(dòng)器所吸收，致使制動(dòng)器溫度升高。這就是所謂制動(dòng)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(duì)于盤(pán)式制動(dòng)器的襯塊，其單位面積上的能量負(fù)荷比鼓式制動(dòng)器襯片大許多，所以制動(dòng)盤(pán)表面溫度比制動(dòng)鼓的高。 各種汽車(chē)的總質(zhì)量及其制動(dòng)襯片（襯塊）的摩擦面積各不相同，因而有必要用一種相對(duì)的量作為評(píng)價(jià)能量負(fù)荷的指標(biāo)。目前，各國(guó)常用的指標(biāo)是比能量耗散率，即單位時(shí)間內(nèi)襯片（襯塊）單位面積耗散的能量，通常所用的計(jì)算單位為W/mm2。比能量耗散率有時(shí)也稱(chēng)為單位功負(fù)荷，或簡(jiǎn)稱(chēng)能量負(fù)荷。 雙軸汽車(chē)的

26、單個(gè)前輪及后輪制動(dòng)器的比能量耗散率分別為 式中，為汽車(chē)總質(zhì)量；為汽車(chē)回轉(zhuǎn)質(zhì)量系數(shù)；為制動(dòng)初速度和終速度（m/s）；j為制動(dòng)減速度(m/s2);t為制動(dòng)時(shí)間（s）；為前，后制動(dòng)器襯片（襯塊）的摩擦面積（mm2）;為制動(dòng)力分配系數(shù)。 在緊急制動(dòng)到停車(chē)的情況下，v2=0,并可認(rèn)為=1，故 乘用車(chē)的盤(pán)式制動(dòng)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(pán)后鼓，所以?xún)H計(jì)算前輪襯塊的摩擦特性。 t=27.8/6=4.63(s) <6.0W/mm2. 另一個(gè)磨損特性指標(biāo)是襯片（襯塊）單位摩擦面積的制動(dòng)器摩擦力，稱(chēng)為比摩擦力f0。比摩擦力越大，則磨損

27、越嚴(yán)重。單個(gè)車(chē)輪制動(dòng)器的比摩擦力為 式中，為單個(gè)制動(dòng)器的制動(dòng)力矩；R為制動(dòng)鼓半徑（襯塊平均半徑或有效半徑）；A為單個(gè)制動(dòng)器的襯片（襯塊）摩擦面積。 所以（N/mm2） 六 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 1 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將來(lái)自駕駛員或其他方面的力傳給制動(dòng)器，使之產(chǎn)生制動(dòng)力矩。根據(jù)制動(dòng)力源的不同，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般可分為簡(jiǎn)單制動(dòng)，動(dòng)力制動(dòng)和伺服制動(dòng)三大類(lèi)。 簡(jiǎn)單制動(dòng)但靠駕駛員施加的踏板力或手柄力作為制動(dòng)力源，亦稱(chēng)人力制動(dòng)。其中，又有機(jī)械式和液壓式兩種。機(jī)械式完全靠桿系傳力，由于其機(jī)械效率低，傳動(dòng)比小，潤(rùn)滑點(diǎn)多，且難以保證前，后制動(dòng)力的正確比例和左，右輪制動(dòng)力

28、的平衡，所以在汽車(chē)的行車(chē)制動(dòng)裝置中已被淘汰。但因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，工作可靠，還廣泛應(yīng)用于中，小型汽車(chē)的駐車(chē)制動(dòng)裝置中。 液壓式簡(jiǎn)單制動(dòng)用于行車(chē)制動(dòng)裝置。液壓制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是：作用滯后時(shí)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(dòng)器內(nèi)部，直接作為制動(dòng)蹄的張開(kāi)機(jī)構(gòu)（或制動(dòng)塊的壓緊機(jī)構(gòu)），而不需要制動(dòng)臂等傳動(dòng)件，使之結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量??；機(jī)械效率高（液壓系統(tǒng)有自潤(rùn)滑作用）。液壓制動(dòng)的主要缺點(diǎn)是：受熱過(guò)度后，部分制動(dòng)液汽化，在管路中形成氣泡，嚴(yán)重影響液壓傳輸，使制動(dòng)系統(tǒng)的效能降低，甚至完全失效。液壓制動(dòng)廣泛應(yīng)用在乘用車(chē)和總質(zhì)量不大的尚用車(chē)上。

29、 動(dòng)力制動(dòng)即利用由發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)化而成，并表現(xiàn)為氣壓或液壓形式的勢(shì)能作為汽車(chē)制動(dòng)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(jiǎn)單制動(dòng)中的踏板力和踏板行程之間的反比例關(guān)系，在動(dòng)力制動(dòng)中便不復(fù)存在，從而使踏板力較小，同時(shí)又有適當(dāng)?shù)奶ぐ逍谐獭? 2 液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1）制動(dòng)輪缸直徑d的確定 制動(dòng)輪缸對(duì)制動(dòng)塊施加的張力Fo與輪缸直徑d和制動(dòng)管路壓力P的關(guān)系為 制動(dòng)管路壓力一般不超過(guò)10-12MPa，對(duì)盤(pán)式制動(dòng)器可更高。壓力越高，對(duì)管路的密封性要求越嚴(yán)格，但驅(qū)動(dòng)機(jī)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(dòng)主缸直徑do的確定 第i個(gè)輪缸的工作容積為 式中，di為第i個(gè)輪缸活塞的直徑；n為輪缸中活塞的數(shù)目；為第i個(gè)輪缸活塞在完全制動(dòng)時(shí)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(dòng)主缸應(yīng)有的工作容積為，式中，為制動(dòng)軟管的變形容積。在初步設(shè)計(jì)時(shí)，制動(dòng)主缸的工作溶劑可取為：對(duì)于乘用車(chē);對(duì)于商用車(chē)。 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(dòng)踏板力FP 制動(dòng)踏板力FP為 式中，為踏板機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比；為踏板機(jī)構(gòu)及液壓主缸的機(jī)械效率，可取=0.82~0.86。 制動(dòng)踏板力應(yīng)滿(mǎn)足

31、以下要求：最大踏板力一般為500N（乘用車(chē)）或700N（商用車(chē)）。設(shè)計(jì)時(shí)，制動(dòng)踏板力可在200~350N的范圍內(nèi)選取。 4）制動(dòng)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(guò)的行程。 制動(dòng)器調(diào)整正常時(shí)的踏板工作行程SP，只應(yīng)占計(jì)及制動(dòng)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(dòng)管路，在計(jì)算制動(dòng)主缸活塞回位彈簧時(shí)應(yīng)保證制動(dòng)踏板松開(kāi)后，制動(dòng)管路中仍保持0.05~0.14MPa的殘余壓力。 最大踏板行程，對(duì)乘用車(chē)應(yīng)

32、不大于100~150mm，對(duì)商用車(chē)不大于180mm。此外，作用在制動(dòng)手柄上最大的力，對(duì)于乘用車(chē)應(yīng)不大于400N，對(duì)商用車(chē)不大于600N。制動(dòng)手柄最大行程，對(duì)乘用車(chē)不大于160mm，對(duì)商用車(chē)不大于220mm。在這里，因?yàn)槭浅擞密?chē)，所以最大踏板形成取為120mm，作用在制動(dòng)手柄上最大的力取300N，制動(dòng)手柄歲大行程取150mm。 七 設(shè)計(jì)小結(jié) 八 參考文獻(xiàn) 1 王望予主編。汽車(chē)設(shè)計(jì) 第四版。 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 2 陳家瑞主編。汽車(chē)構(gòu)造 下冊(cè)。 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 3 甘水立主編。 幾何量公差與檢測(cè)（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(chē)設(shè)計(jì)。 北京：清華大學(xué)出版社，2001 5 孟少農(nóng)主編。汽車(chē)設(shè)計(jì)方法論。 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992 6 張洪欣主編。汽車(chē)設(shè)計(jì)。 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1989 7 余志生主編。汽車(chē)?yán)碚?第三版。 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000 8 L.魯?shù)婪蚓帯Ｆ?chē)制動(dòng)系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)。張蔚林陳名智譯。 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1985 9 徐清富編。 外國(guó)汽車(chē)最新結(jié)構(gòu)圖冊(cè)。 北京，機(jī)械工業(yè)出版社，1996

34、 付外文翻譯： 機(jī)械設(shè)計(jì) 摘要 機(jī)器是機(jī)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(yùn)動(dòng)實(shí)例有發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪、車(chē)輛、卷?yè)P(yáng)機(jī)、印刷機(jī)、洗衣機(jī)和電影攝影機(jī).許多適用于機(jī)器設(shè)計(jì)的原理和力法也適用于不是真正機(jī)器的制成品，從輪轂蓋和檔案櫥柜到儀表和核壓力容器。“機(jī)械設(shè)計(jì)”這一術(shù)語(yǔ)比“機(jī)器設(shè)計(jì)”更為廣義，它包括機(jī)器設(shè)計(jì)。而對(duì)于某些儀器，如用以確定熱、流動(dòng)線(xiàn)路和體積的熱力以及流體方面的問(wèn)題要單獨(dú)考慮。但是，在機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)要考慮運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)方面的問(wèn)題以及保存和封裝的規(guī)定。在機(jī)械工程領(lǐng)域以及其他工程領(lǐng)域應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)，都需要諸如開(kāi)關(guān)、凸輪、閥門(mén)、容器和攪拌器等機(jī)械裝置。 關(guān)鍵詞：機(jī)械

35、設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程工差 設(shè)計(jì)過(guò)程 設(shè)計(jì)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)?？赡苄枰碌膬x器來(lái)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(jì)的下一步就是構(gòu)思能夠完成所需功能的機(jī)構(gòu)及其布置為此，徒手畫(huà)草圖價(jià)值極大，它不但作為一個(gè)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(shí)，因?yàn)橐慌_(tái)新機(jī)器常常由熟知的各類(lèi)零件重新安排或替換而成，也許改變了尺寸和材料。無(wú)論在構(gòu)思過(guò)程中還是之后，一個(gè)設(shè)計(jì)者都會(huì)進(jìn)行快速或粗略的計(jì)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(kāi)始按比例畫(huà)草圖。 最后，一項(xiàng)基于功能和可靠性的設(shè)計(jì)完成了，就可以制造樣機(jī)了。如果測(cè)試滿(mǎn)意，而且如果裝置要大量生產(chǎn)，就要對(duì)最初的設(shè)計(jì)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(jì)有可能因構(gòu)思了新想法或者基于測(cè)試和經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上的進(jìn)一步分析所顯示的改變而改變。銷(xiāo)售吸引力、客戶(hù)滿(mǎn)意度和制造成本都與設(shè)計(jì)有關(guān)，設(shè)計(jì)能力與工程投資的成功密切相關(guān)。 一些設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 在這一部分，有人建議運(yùn)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(duì)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(jì)、更耐用。創(chuàng)造階段無(wú)須是最初和獨(dú)立的階段。雖然分析人員可能并不負(fù)責(zé)整個(gè)設(shè)計(jì)

37、，但是他不僅僅是能從數(shù)字上提出要他解決的問(wèn)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(jiàn)解，以便改進(jìn)規(guī)范或方案。由于在分析前或分析過(guò)程中，他會(huì)熟悉裝置及其工作條件，他就處于一個(gè)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(lái)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(guò)多動(dòng)態(tài)載荷的機(jī)構(gòu)最好是他報(bào)廢他的細(xì)致的設(shè)計(jì)而不是后來(lái)看到機(jī)械報(bào)廢。 為了激發(fā)創(chuàng)造性思維，建議設(shè)計(jì)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(xiàng)。 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(shí)實(shí)用載荷及其重要性。 3.預(yù)先考慮沒(méi)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(jì)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(jì)以適應(yīng)生產(chǎn)過(guò)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(jī)械設(shè)計(jì) 整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程。設(shè)計(jì)人員必須在這樣的領(lǐng)域，如靜力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)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(jì)人員必須能夠組合所有相關(guān)的事實(shí)，進(jìn)行訓(xùn)渭、制作草圖和制圖來(lái)把制造要求傳遞到車(chē)間。 任何產(chǎn)品設(shè)計(jì)的第一步工作之一是選擇用于制造每個(gè)部件的材料。今天的設(shè)計(jì)人員可得

39、到無(wú)數(shù)的。在選擇時(shí)，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(jì)算之前必須仔細(xì)評(píng)估材料的性能。 有必要仔細(xì)計(jì)算以確保設(shè)計(jì)的有效性.計(jì)算從不出現(xiàn)在圖上,而是由十各種原因被存起來(lái)。一旦任何一個(gè)部件失效，就要弄清楚在最初設(shè)計(jì)這個(gè)有缺陷的零件時(shí)做了什么；而且，從對(duì)過(guò)去的項(xiàng)目的計(jì)算中可以獲得一份經(jīng)驗(yàn)文件。當(dāng)需要類(lèi)似的設(shè)計(jì)時(shí)，過(guò)去的記錄會(huì)有極大的幫助。 計(jì)算（和圖上尺寸）的檢查最為重要。一個(gè)小數(shù)點(diǎn)放錯(cuò)位置可以毀掉一個(gè)本來(lái)可以接受的項(xiàng)目。例如，如果一個(gè)人要設(shè)計(jì)一個(gè)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(huì)失敗。必須檢查再檢查設(shè)計(jì)工作的方方面面。 計(jì)算機(jī)對(duì)于工作人員來(lái)講是一個(gè)

40、很有用的工具，可以減輕乏味的計(jì)算并且對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)提供擴(kuò)展分析?；谟?jì)算機(jī)性能的交互系統(tǒng)使計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM)成為可能。通過(guò)這樣的系統(tǒng)，就可能把一個(gè)初步構(gòu)思傳送到打孔紙帶用于數(shù)字加工控制而無(wú)須繪制正式的施工圖。 實(shí)驗(yàn)室測(cè)試、模型和樣機(jī)對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)很有幫助。實(shí)驗(yàn)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(chǎng)會(huì)如何工作的認(rèn)識(shí) 最后，一個(gè)成功的設(shè)計(jì)人員應(yīng)盡最大努力跟上時(shí)代步伐。每天都會(huì)出現(xiàn)新材料和生產(chǎn)方法。繪圖和設(shè)計(jì)人員如果不熟悉現(xiàn)代方法和材料就可能失去作用。一個(gè)好的設(shè)計(jì)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(jì)人員給一個(gè)零件指定公稱(chēng)尺寸以使其滿(mǎn)足其需要。實(shí)際上由于表面不規(guī)則以及固有的表面粗糙度，各個(gè)零件不能重復(fù)地做成公稱(chēng)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(gè)零件所允許的變化稱(chēng)為公差。 公差這一術(shù)語(yǔ)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(jī)械或加工的輸出。例如，一個(gè)給定型號(hào)的內(nèi)燃機(jī)的功率每臺(tái)都有所變化。實(shí)際上，我們常常發(fā)現(xiàn)這種變化模型會(huì)是頻率分布曲線(xiàn)，例如t.態(tài)分布（又叫高斯分布）。設(shè)計(jì)人員的工作之一就是給一個(gè)零件指定尺寸和允許的變化，這個(gè)值能夠產(chǎn)生可以接受的性能。 零件公差 當(dāng)圖中沒(méi)有指定確

42、切尺寸時(shí)，大多數(shù)組織都有適用于尺寸的通用公差。對(duì)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(gè)零件指定公差時(shí)，可以參考以前的圖或一般的工程實(shí)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(duì)于一個(gè)給定公差，比如H7/s6，對(duì)于正在研究的零件尺寸就有一組與圖表對(duì)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(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的工程工作是確定一個(gè)柱形零件的公差，比如安裝在一個(gè)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(gè)定位在軸上的齒輪就需要“緊”的靜配合，這里軸的直徑實(shí)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(dòng)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(jì)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(shí)受損 為了不至于有無(wú)窮無(wú)盡的被指定的公差尺寸，已經(jīng)制定了國(guó)家和國(guó)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?yàn)檫@會(huì)使公司內(nèi)部所需的鉆頭、絞刀、拉刀和計(jì)量工具種類(lèi)的減少。 尺寸：以專(zhuān)用單位表示尺寸數(shù)字值的數(shù)。 實(shí)際尺寸：通過(guò)測(cè)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(gè)尺寸極限中較大的。 最小尺寸極限：兩個(gè)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(gè)尺寸與其對(duì)應(yīng)的基本尺寸的代數(shù)差 實(shí)際偏差：實(shí)際尺寸與其對(duì)應(yīng)的基本尺寸的代數(shù)差。 上偏差：最大尺寸極限與其對(duì)應(yīng)的基本尺寸的代數(shù)差 下偏差：最小尺寸極限與其對(duì)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(gè)部件所有外部特征的慣用術(shù)語(yǔ) 孔：指定一個(gè)部件所有內(nèi)部特征的慣用術(shù)語(yǔ)。 初步設(shè)計(jì)產(chǎn)生滿(mǎn)足指定需求的解決方案。初步設(shè)計(jì)可以代表組成整個(gè)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(jì)描述為由一系列形成和評(píng)估階段組成的一個(gè)反復(fù)的過(guò)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(píng)估。 產(chǎn)生盡可能多的或經(jīng)濟(jì)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(gè)有希望的構(gòu)思并進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)直到最終產(chǎn)品。應(yīng)該抵抗這種誘惑，因?yàn)檫@樣結(jié)果總會(huì)更好些。值得一提的是，或早或晚你的設(shè)計(jì)會(huì)不得不與那些來(lái)自其他制造商的設(shè)計(jì)競(jìng)爭(zhēng)，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(duì)它們進(jìn)行評(píng)估并選擇最佳構(gòu)思．一種評(píng)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(huì)具有最高總分

46、。這一方法提供了組織的評(píng)估技術(shù)．而且使團(tuán)隊(duì)內(nèi)的個(gè)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(jì)過(guò)程的人交流實(shí)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(jì)算機(jī)生成的模型。到總草圖己經(jīng)完成并進(jìn)行計(jì)算來(lái)確定解決方案對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)規(guī)范的兼容性時(shí)，細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)階段的基礎(chǔ)就已建立起來(lái)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