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1、摘 要汽车发展至今所用制动器几乎都是摩擦式的，可分为鼓式和盘式两大类。盘式制动器的主要优点是在高速刹车时能迅速制动，散热效果优于鼓式刹车,制动效能的恒定性好,鼓式制动器的主要优点是刹车蹄片磨损较少,成本较低,便于维修、由于鼓式制动器的绝对制动力远远高于盘式制动器,所以普遍用于后轮驱动的卡车上，但由于为了提高其制动效能而必须加制动增力系统，使其造价较高，故轻型车一般还是使用前盘后鼓式。因为本次设计为轿车的设计，故采用前盘后鼓式。本说明书主要设计了santana2000轿车制动器。首先介绍了汽车制动系统的发展、结构、分类，并通过对鼓式制动器和盘式制动器的结构及优缺点进行分析。最终确定方案采用前盘后
2、鼓式制动器。除此之外，还对前后制动器及主要部件的参数进行了选择和计算。同时也对santana2000后轮鼓式中的驻车制动器进行了参数的选择和计算。关键词：制动；鼓式制动器；盘式制动器；制动盘；制动鼓ABSTRACTCar development has been the brakes are almost friction type, can be divided into two categories: drum and disc. The main advantage of the disc brake is on the braking can quickly braking, cool
3、ing effect is better than that of drum brake, braking performance of constant qualitative good, drum brakes, the main advantage is the brake shoe piece of wear less, low cost, convenient in maintenance, because of drum brake system of absolute power far higher than disc brakes, so commonly used to r
4、ear wheel drive the truck on but because in order to improve its efficiency and must be put on the brake braking force system, make the increased cost is higher, so general or use QianPan units HouGu type. Because the design for the design of the car is adopted, QianPan HouGu type. This manual mainl
5、y designed santana2000 cars brake. First this paper reviewed the automobile braking system development, structure, classification, and through to the drum brake disc brake and the structure of the advantages and disadvantages and analyzed. Final QianPan scheme adopts the HouGu type brake. In additio
6、n, the brakes and before and after the parameters of the main parts of the selection and calculation. At the same time santana2000 rear wheels of the car brake drum in the parameter selection and calculation. Keywords: Brake; Drum brake; Disc brakes; Brake disc; Brake drum 23第1章 绪 论1.1汽车制动器的研究的目的和意义
7、汽车制动器是用于使行驶中的汽车减速或停车，使下坡行驶的汽车车速保持稳定以及使已停止的汽车停在原地（包括在斜坡上）驻留不动的机构，汽车制动器直接影响着汽车行驶的安全性和停车的可靠性。随着高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密度的日益增大，为了保证行车安全，停车可靠，汽车制动器的工作可靠性显得日益重要。也只有制动性能良好，制动器工作可靠的汽车才能充分发挥其性能。应急制动装置用于当行车制动装置意外发生故障而失效时，则可利用其机械力源（如强力压缩弹簧）实现汽车制动。应急制动装置不必是独立的制动系统，它可利用行车制动装置或驻车制动装置的某些制动器件。应急制动装置也不是每车必备的，因为普通的手力驻车制动
8、器也可以起到应计制动的作用。1.2国内外研究现状目前，汽车所用都制动器几乎都是摩擦式的，可分为鼓式和盘式两大类。盘式制动器：盘式制动器主要优点是在高速刹车时能迅速制动，散热效果优于鼓式刹车,制动效能的恒定性好,便于安装像ABS那样的高级电子设备。 在轿车、微型车、轻卡、SUV及皮卡方面：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
9、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。在大型客车方面：气压盘式制动器产品技术先进性明
10、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 ABS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
11、；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米高型客车客车采用湖桥供带盘式制动器的车桥
12、2004年在5500台左右。厦门金龙客车10-12米高型客车以上客车、丹东黄海客车10-12米高型客车、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。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
13、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15。综合以上各项，参照所给参数以现代汽车上实际采用的型式，确定设计的浮动钳盘式制动器在市场是有很大的开发前景的。鼓式制动器：鼓式制动器的主要优点是刹车蹄片磨损较少,成本较低,便于维修、由于鼓式制动器的绝对制动力远远高于盘式制动器,所以普遍用于后轮驱动的卡车上. 鼓式制动器根据其结构都不同，又分为：双向自增力蹄式制动器
14、、双领蹄式制动器、领从蹄式制动器、双从蹄式制动器。对于制动效能而言，最低是盘式制动器；但制动效能稳定性却是盘式制动器最高。也正是因为这个原因，盘式制动器被普遍使用。但由于为了提高其制动效能而必须加制动增力系统，使其造价较高，而 Santana2000作为乘用轿车他的安全性、舒适性、稳定性都要有所考虑而又因为它要批量生产所以要有较好的经济性，所以santana2000采用前盘后鼓式制动器 1。现代汽车由于车速的提高，对应急制动的可靠性要求更严格，因此在中、高级轿车和部分轻型商用车上，多在后轮制动器上附加手操纵的机械式驱动机构，使之兼起驻车制动和应急制动的作用，从而取消了中央制动器。随着电子技术的
15、飞速发展，汽车防抱死制动系统在技术上已经成熟，开始在汽车上普及。它是基于汽车轮胎与路面兼得附着特性而开发的高技术制动系统。它能有效的防止汽车在应急制动时由于车轮抱死使汽车失去方向稳定性而出现侧滑或失去转向能力的危险，并缩短制动距离，从而提高了汽车高速行驶的安全性。1.3 对汽车制动器的研究主要内容和设计要求本设计研究的主要内容：设计完成汽车制动系统，包括制动系统的类型选择、总体布置形式，制动系统各零部件的结构设计和性能分析。设计要求：（1）各项性能指标除应满足设计任务书的规定和国家要求、法规制定的有关要求外，也要考虑到我的制动系统应符合现在国内汽车市场的低成本和高性能的要求。（2）具有足够的制
16、动效能，包括行车制动效能和驻车制动效能。行车制动效能是由在一定的制动初速度下及最大踏板力下的制动减速器和制动距离两项指标来评定的。制动距离直接影响着汽车的行驶安全性 2。（3）工作可靠。（4）制动效能热稳定性好。汽车的高速制动、短时间的频繁重复制动，尤其使下长坡时的连续制动，均会引起制动器的温升过快，温度过高。提高摩擦材料的高温摩擦稳定性，增大制动鼓、盘的热容量，改善其散热性或采用强制冷却装置，都是提高抗热衰退的措施。（5）制动效能的水稳定性好。制动器摩擦表面浸水后，会因水的润滑作用而使摩擦副的摩擦系数急剧减小而发生所谓的“水衰退”现象。一般规定在出水后反复制动515次，即应恢复其制动效能。良
17、好的摩擦材料的吸水率低，其摩擦性能恢复迅速。另外也应防止泥沙等进入制动器摩擦副工作表面，否则会使制动效能降低并加速磨损。 （6）制动时的汽车操纵稳定性好。即以任何速度制动，汽车均不应失去操纵性和方向稳定性。通过ABS来调节前后轮的制动油压来实现。为此，汽车前、后轮制动器的制动力矩应有适当的比例，最好能随各轴间载荷转移情况而变化；同一车轴上的左、右车轮制动器的制动力矩应相同。否则当前轮抱死而侧滑时，将失去操纵性；当后轮抱死而侧滑甩尾时，会失去方向稳定性；当左、右轮的制动力矩差值超过15%时，会在制动时发生汽车跑偏 2。（7）制动踏板和手柄的位置和行程符合人机工程学要求，即操作仪方便性好，操纵轻便
18、、舒适，减少疲劳。（8）制动系的机件应使用寿命长，制造成本低；对摩擦材料的选择也应考虑到环保要求，应力求减小制动时飞散到大气中的有害于人体的石棉纤维。（9）制动时不应产生振动和噪声。（10）与悬架、转向装置不产生运动干涉，在车轮跳动或汽车转向时不会引起自行制动。（11）制动系中应有音响或光信号等警报装置，以便能及时发现制动驱动机件的故障和功能失效；制动系中应有必要的安全装置，在行驶中挂车一旦脱挂，亦应有安全装置驱使驻车制动将其停驻。（12）能全天候使用。气温高时液压制动管路不应有气阻现象；气温低时，气制动管路不应出现结冰现象。（13）作用滞后的时间要尽可能短，包括从制动踏板开始动作至达到给定制
19、动效能水平所需的时间和从放开踏板至完全解除制动的时间。1.4 设计目标 Santana2000作为乘用车，最重要的就是其制动时的安全性，其次就是其舒适性、稳定性。本制动器的设计的目的就是达到上述目标。让制动距尽量短的情况下不感觉到颠簸，尽量做到稳定。第2章 制动器总体方案的确定2.1 制动器的分类以及其作用制动系统按功用分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统和辅助制动系统。汽车制动系至少应有前两套制动系统，而重型汽车或者经常在山区行驶的汽车要增设应急制动系统及辅助制动系统。行车制动器用于使行驶中的汽车强制减速或停车，并使汽车在下短坡时保持适当的稳定车速。其驱动机构常采用双回路或多回路结构
20、，以保证其工作可靠。驻车制动器已停驶的汽车驻留在原地不动的一套装置。应采用机械式驱动机构而不用液压或气压驱动，以免其产生故障。应急制动系统也叫第二制动系统，是在用于行车制动系统发生意外故障而失效时，保证汽车仍能实现减速或停车的一套装置。应急系统也不是每车必备的，因为普通的手力驻车装置也可起到应急制动的作用。辅助制动系统通常安装在常行驶于山区的汽车上，利用发动机排气或者电涡流制动等的辅助制动装置，可使汽车下长坡时长时间而持续地减低或保持车速，并减轻或解除行车制动器的负荷。 按制动系统的制动能源分类（1） 人力制动系统以驾驶员的肌体作为惟一制动能源的制动系统。（2） 动力制动系统完全靠由发动机的动
21、力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的制动系统。（3） 伺服制动系统兼用人力和发动机进行制动的制动系统。 人力目前仍是国内中低档车最为适合的制动能源，它符合了降低成本同时又有可靠的性能保证。所以我选择人力为我的制动系统的能源。按照能量的传输方式，制动系统又可分为机械式、液压式、气压式和电磁式。在行车制动系统上我选用液压式，反应迅速，性能好。而在驻车制动系统上我选用机械式，性能稳定，故障少。通过以上的分析，本次设计主要围绕行车制动系统和驻车制动系统来设计，而应急系统为了节省成本就利用现有的驻车系统来代替。本次设计的汽车使用范围是在城市内行驶，而且只属于制动器的设计，所以不设计辅助制动系统。2
22、.2 制动器的主要参数的确定及计算经过预先在网上对santana2000轿车的查询，对轿车的基本数据有了大概的了解然后由指导老师的给定和本人的一些意见最终定了以下数据；表2.1 制动系统整车参数整车质量空载满载1550kg2000kg质心位置ab1.35m1.25m 质心高度空载满载轴 距0.95m0.85m2.6m 其 他最高车速车轮工作半径轮 胎同步附着系数160km/h370mm195/60R14 85H=0.6而对汽车制动性能有重要影响的制动系参数有：制动力及其分配系数、同步附着系数、制动器最大制动力矩与制动器因数等。2.2.1 制动力与制动力分配系数 根据公式： （2.1）得：2.2
23、.2 同步附着系数同步附着系数是汽车制动性能的一个重要参数，由汽车结构参数所决定的。它是制动器动力分配系数为b的汽车的实际前、后制动器制动力分配线，简称b线，与汽车理想的前、后制动器动力分配曲线I线的交点。对于前、后制动器制动力为固定比值的汽车，只有在附着系数等于同步附着系数的路面上，汽车前、后车轮才会同时抱死，当汽车在不同w植的路面上制动时，可能出现以下3种情况。（1）当时：制动时总是前轮先抱死，这是一种稳定工况，单失去转向能力。（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：制动时前、后轮同时抱死，是一种稳定工况，但也失去转向能力 2。现代的道路条
24、件大为改善，汽车行驶速度也大为提高，因此汽车因制动时后轮先抱死的后果十分严重。由于车速高，它不仅会引起侧滑甩尾甚至会发生调头而丧失操纵稳定性，因此后轮先抱死的情况十分严重，所以现在各类汽车的值都均有增大趋势。轿车0.6；货车0.5。 （2.2）故取 2.2.3 制动器最大制动力矩应合理地确定前、后轮制动器的制动力矩，以保证汽车有良好的制动效能和稳定性。双轴汽车前后车轮附着力同时被充分利用或前后车轮同时抱死的制动力之比。通常上式的比值为轿车1.3 到1.6，货车为0.5到0.75。因此可知前后制动器比值符合要求最大制动力矩是在汽车附着质量被完全利用的条件下获得的，这时制动力与地面作用于车轮的法向
25、力成正比。 由轮胎与路面附着系数所决定的前后轴最大附着力矩。计算公式如下： （2.3）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； =故后轴 =后轮的制动力矩为 前轴 前轮的制动力矩为 2.2.4 制动器因数容量，但实验表明，壁厚由增至时，摩擦表面的平均最高温度变化并不大。一般铸造制动鼓的壁厚：轿车为；中，重型载货汽车为。制动鼓在闭合一侧外缘可开小孔，用于检查制动器间隙。本次设计采用的材料是HT20-40。3.9制动轮缸制动轮缸为液压制动系采用的活塞式制动蹄张开机构，其结构简单，在车轮制动器中布置方便。轮缸的缸体由灰铸铁HT250制
26、成。其缸筒为通孔，需镗磨。活塞由铝合金制造。活塞外端压有钢制的开槽顶块，以支承插入槽中的制动蹄腹板端部或端部接头。轮缸的工作腔由装在活塞上的橡胶密封圈或靠在活塞内端面处的橡胶皮碗密封。多数制动轮缸有两个等直径活塞；少数有四个等直径活塞；双领蹄式制动器的两蹄则各用一个单活塞制动轮缸推动。本次设计采用的是HT250。3.10驻车制动计算汽车在上坡路上停驻时的受力简图如图3.11由该图得出汽车上坡停驻时的后轴附着力为 （3.13）同样求出汽车下颇停驻的后轴车轮的附着力为 （3.14）根据后轴车轮附着力与后轮驻车制动的制动力相等的条件可求得汽车在上坡路和下坡路上停驻的坡度极限倾角，即由 （3.15）求
27、得汽车在上坡时可能停驻的极限上坡路倾角为 代入汽车参数，求得汽车在下坡时可能停驻的极限下坡路倾角为代入汽车参数，求得 一般要求各类汽车的最大停驻坡度不应小于16%20%。汽车后轴的单个后轮驻车制动器的制动力矩的最大上限为： （3.16）代入汽车参数求得 。 图3.11驻车受力简图3.11本章小结本章主要是对鼓式制动器进行了研究，研究了鼓式制动器的结构，然后通过查计算设计手册和计算获得了一系列参数，同时对驻车制动器进行了计算。通过这些参数可以确定制动鼓的直径，制动蹄、制动块的大小和需要的材料等等。同时也对驻车制动器进行了设计和计算。第4章 盘式制动器的设计与计算4.1 盘式制动器主要参数的确定
28、盘式制动器：盘式制动器主要优点是在高速刹车时能迅速制动，散热效果优于鼓式刹车,制动效能的恒定性好。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，降低摩擦衬快的单位压力和工作温度。但制动盘直径D受轮辋直径的限制。通常，制动盘的直径D选择为轮辋直径的70%79%；所以求得制动盘直径。2.制动盘厚度h制动盘厚度直接影响制动盘质量和工作时的温升。为使质量不致太大，制动盘厚度应取小些；为了降低制动时的温升，制动盘厚度不宜过小。通常，实心制动盘厚度可取为；只有通风孔道的制动盘的两丁作面之间的尺寸，即制动盘的厚度取为，但多采用； 取。3.摩擦衬块内半径与外
29、半径推荐摩擦衬块的外半径与内半径的比值不大于1.5。若此比值偏大，工作时摩擦衬块外缘与内缘的圆周速度相差较大，则其磨损就会不均匀，接触面积将减小，最终会导致制动力矩变化大。4.摩擦衬块厚度与摩擦面积摩擦衬块厚度取14mm,推荐根据制动摩擦衬块单位面积占有的汽车质量在1.6kg/3.5 kg/内选取。摩擦面积取。4.2 摩擦衬块的磨损特性计算摩擦衬片的磨损与摩擦副的材质，表面加工情况、温度、压力以及相对滑磨速度等多种因素有关，因此在理论上要精确计算磨损性能是困难的。但试验表明，摩擦表面的温度、压力、摩擦系数和表面状态等是影响磨损的重要因素 16。汽车的制动过程，是将其机械能（动能、势能）的一部分
30、转变为热量而耗散的过程。在制动强度很大的紧急制动过程中，制动器几乎承担了耗散汽车全部动力的任务。此时由于在短时间内制动摩擦产生的热量来不及逸散到大气中，致使制动器温度升高。此即所谓制动器的能量负荷。能量负荷愈大，则摩擦衬片（衬块）的磨损亦愈严重。1）比能量耗散率双轴汽车的单个前轮制动器和单个后轮制动器的比能量耗散率分别为 （4.1） （4.2）式中：汽车回转质量换算系数，紧急制动时，； ：汽车总质量； ，：汽车制动初速度与终速度，/；计算时轿车取27.8/； ：制动时间，；按下式计算 ：制动减速度， ； ，：前、后制动器衬片的摩擦面积；=7600mm,质量在1.52.5/t的轿车摩擦衬片面积在
31、200-300cm,故取 ：制动力分配系数。则 =5.7轿车盘式制动器的比能量耗散率应不大于6.0，故符合要求。=0.7轿车鼓式制动器的比能量耗散率应不大于1.8，故符合要求。2）比滑磨功磨损和热的性能指标可用衬片在制动过程中由最高制动初速度至停车所完成的单位衬片面积的滑磨功，即比滑磨功来衡量： （4.3）式中：汽车总质量 ：车轮制动器各制动衬片的总摩擦面积，； : ：许用比滑磨功，轿车取1000J/1500J/。 L =1497J/1000J/1500J/故符合要求。4.3 盘式制动器制动力矩的计算盘式制动器的计算用简图4.1若衬块表面与制动盘接触良好，且各处的单位压力分布均匀，则盘式制动器
32、的制动力矩为 （4.4） 图4.1 盘式制动器的计算用简图式中：摩擦系数； 单侧制动块对制动盘的压紧力； 作用半径。对于常见的扇形摩擦衬块，其径向尺寸不大了，R为平均半径或有效半径已足够精确。平均半径为 （4.5）式中；扇形摩擦衬块的内半径和外半径。所以盘式制动器的力矩方程为：，是关于活塞给予制动块对制动盘的压紧力的一个直线函数。根据图4.4，在任一单元面积上的摩擦力对盘中心的力矩为，式中q为衬块与制动盘之间的单位面积上的压力，则单侧制动块作用于制动盘上的制动力矩为 （4.6）单侧衬块给予制动盘的总摩擦力为 （4.7）得有效半径为 （4.8）令，则有 （4.9）因，故当。但当m过小即扇形的径向
33、宽度过大时，衬块摩擦表面在不同半径处的滑磨速度相差太大，磨损将不均匀，因而单位压力分布将不均匀，则上述计算方法失效。 4.4 制动盘制动盘一般用珠光体灰铸铁制成。其结构形状有平板形和礼帽形两种。后一种的圆柱部分长度取决于布置尺寸。制动盘在工作时不仅承受着制动块作用的法向力和切向力，而且承受着热负荷。为了改善冷却效果，钳盘式制动器的制动盘有的铸成中间有径向通风槽的双层盘，这样可大大地增加散热面积，降低温升约20%30%，但盘的整体厚度较厚。国产引进车型奥迪、桑塔纳2000、富康轿车和切诺基吉普车均采用带有通风槽的制动盘，其厚度在2022.5之间。而一般不带通风槽的轿车制动盘，其厚度约在1013之
34、间 1。4.5 制动块制动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一起。材料多为扇形，也有矩形、正方形或长圆形的。活塞应能压住尽量多的制动块面积，以免衬块发生卷角而引起尖叫声。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一层隔热振垫。由于单位压力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，轿车和轻型车的厚度在7.5mm 16mm之间 1。4.6 摩擦材料制动摩擦材料应只有角而稳定的摩擦系数，抗热衰退性能要好，不应在温升到某一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(
35、油、制动液)率，低的压缩率、低的热传导率(要求摩擦衬块么300的加热板上：作用30min后，背板的温度不越过190)和低的热膨胀率，高的抗压、抗打、抗剪切、抗弯购性能和耐冲击性能；制动时应不产生噪声、不产生不良气味，应尽量采用污染小印对人体人害的库擦材料。当前，在制动器巾广泛采用着模压材料，它是以石棉纤维为主并均树脂粘站剂、调整摩擦性能的填充刑(出无机粉粒及橡胶、聚合树脂等配成)勺噪声消除别(主要成分为石墨)等混合后，在高温厂模压成型的。模压材料的挠性较差故应佐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他性能。本次设计采用的是模压材料 1。
36、4.7 制动器间隙的调整方法及响应机构制动鼓与摩擦衬片之间或制动盘与摩擦衬快之间在未制动的状态下均应有工作间隙，以保证制动鼓或制动盘能自由转动。制动鼓制动间隙为0.2mm0.5mm；盘式制动器的为0.1mm0.3mm（单侧为0.05mm0.15mm）。此间隙的存在会导致踏板或手柄的行程损失，故间隙要越小越好。另外，制动器杂工作过程中会由于摩擦衬片或摩擦衬块的磨损而使间隙加大，因此制动器必须设有间隙调整机构。鼓式制动器工作间隙的调节的方法是在两蹄片间装有一个调整机构，主要元件为调整杆，当摩擦材料有磨损时，可以通过调整调整机构的调整杆来减小间隙。盘式制动器工作间隙的调整，钳盘式制动器不仅制动间隙小
37、（单侧0.05mm0.15mm），而且制动盘受热膨胀后对轴向间隙几乎没有影响，所以一般都采用一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有一个兼起复位和间隙自调作用的带有斜角的橡胶密封圈，制动时密封圈的刃边是在活塞给予的摩擦力的作用下产生弹性变形，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。当衬块磨损而导致所需的活塞形成增加时，在密封圈达到极限变形之后，活塞可在液压作用下克服密封圈的摩擦力，继续前移到实现完全完全制动为止。活塞与密封圈之间这一不可恢复的相对位移便补偿了这一过量间隙。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，这时摩擦块与制动盘之间重新
38、恢复到设定间隙。4根据后轴车轮附着力与后轮驻车制动的制动力相等的条件可求得汽车在上坡路和下坡路上停驻的坡度极限倾角，即由 （4.10）求得汽车在上坡时可能停驻的极限上坡路倾角为 （4.11） 代入汽车参数，求得23.22汽车在下坡时可能停驻的极限下坡路倾角为 （4.12）代入汽车参数，求得16.83 一般要求各类汽车的最大停驻坡度不应小于16%20%。4.8本章小结本章主要是对盘式制动器进行了设盘式制动器的主要参数。确定了这些结构参数后，根据他们对制动器进行了校核计算。最后对盘式制动器的主要零部件进行了设计。结 论本次毕业设计是以Santana2000轿车的制动器为研究对象，通过对轿车制动器的
39、结构和形式进行分析后，对制动系统的前、后制动器，设计及计算，并绘制出了前、后制动器装配图、两张零件图。同时有以下结论：1.通过查阅资料对制动器在国内外的发展和在具体情况的应用有所了解，同时也收集了santana2000轿车的一些基本数据。对该车的性能有了基本的了解。2.通过查阅资料对制动器的总体设计有了一个总体的思路，通过对前后制动力分配的计算、同步附着系数的计算、制动器最大制动力矩的计算以及对制动因数的计算确定了本次设计的一些基本参数。同时也确定了盘式制动器为浮动钳式、鼓式为领从蹄式。3.鼓式制动器的设计是根据参考资料和一些相关规定对制动蹄摩擦面的压力分布及变形规律、蹄片的制动力矩以及摩擦衬
40、块得磨损特性等进行了计算，也对驻车制动系统进行了计算。同时也对鼓式制动器的一些主要零件进行了说明。4.盘式制动器是通过文献的阅读和一些以给定的数据对关键的零部件进行计算和解释。主要有对摩擦块计算盘式制动器制动力矩的计算等。也对制动盘、制动块等进行了工艺材料的讨论。最后还给出了两种制动器间隙的调整方法。参考文献1 刘惟信.汽车设计.北京：清华大学出版社, 20012 余志生.汽车理论.北京：机械工业出版社 ,20003 陈家瑞.汽车构造.北京：人民交通出版社 ,19994 吴宗泽.机械设计课程设计手册.北京：清华大学出版社，20065 刘惟信.汽车制动系统的结构分析与设计计算.北京：清华大学出版
41、社,20046 崔 靖.汽车构造.陕西：陕西科学技术出版社,19847 王望予.汽车设计.北京：机械工业出版社,20048 吉林工业大学汽车教研室.汽车设计.北京：机械工业出版社,19819 张洪欣.汽车设计.北京：机械工业出版社,199910 龚微寒.汽车现代设计制造.北京：人民交通出版社,199511 林 宁.汽车设计. 北京：机械工业出版社,199912 张国忠. 现代设计方法在汽车设计中的应用. 沈阳：东北大学出版社,200213 粟利萍.汽车实用英语.北京：电子工业出版社，200514 程国华.汽车制动系统发展漫谈J ：汽车运用，2003年第6期15 朱育权，制动盘（鼓）研究现状与发
42、展趋势J 西安工业学院学报 2001，21(1)16 张海清，非石棉盘式制动器的发展现状J ，汽车技术 1993（6）17 张国强 车辆制动系统的发展现状及趋势浅析J 农业与技术 2009，29(3)18 武小林.浅析汽车制动效能的影响因素J.农机使用与维修.2005（5）18 毕再生.附着系数对制动距离的影响J.内蒙古公路与运输.2003（4） 19 Rudolf Limpert. BRAKE DESIGN and SAFETY. Warrendale, PA 15096,USA: SAE,Inc. 199220 John Fenton . Hand Book of Vehicle Desi
43、gn Analysis. Warrendale ,PA，USA：Society of Autmotuve EngineersInc.1996致 谢这一学期我们在忙碌中就这样度过了，经过了这个毕业设计。让我学会了很多的东西，也是对四年大学生活的一个总结，对所学知识的一个总结。在这期间 首先要感谢的就是我的导师李荣老师，在这次毕业设计中李荣老师百忙之中为我解答问题，对我的图纸也是仔细的纠正错误。可以说是在李老师的精心指导下 我才完成了这次毕业设计所以在此我要对李荣老师表示衷心的感谢。同时还要感谢帮我我的同学们，尤其是要感谢宇信潼同学很多在CAD中不懂的问题都是他给我解答的。进行了毕业设计后，离毕业
44、的日子也就不远了，能够圆满完成毕业设计是我们所有毕业生的心愿，这必将成为大学时代美好的回忆，同时更能带给我们成就感，使自己面对今后的工作时更加有信心。这次毕业设计的收获是巨大的，这不仅仅是由于自己的努力，更重要的还有指导老师、以及同学们的帮助，在此我再次向帮助过我的人表示深深的谢意。附录1 英文参考资料Automobile Brake System The braking system is the most important system in cars.If the brakes fail,the result can be disastrous.Brakes are actually energy conversion devices, which convert the kinetic energy (momentum) of the vehicle into thermal energy (heat).When stepping on the brakes,the driver commands a stopping force ten times as powerful as