汽车磐石制动器设计计划书Word下载.docx

1、当摩 擦盘 顺时 针旋转 时 ；作 用 在 压 盘 上 的 摩 擦 扭 矩 将 使 它 们 跟 随 旋 转 ，但 当 压 盘 1 由 于 其 凸 起 13 受 到 半 轴 壳 上 的 凸 肩 14 的 限 制 而 不 能 转 动 时 ，压 盘 2 则 在 摩 擦扭矩的作用下将相对于压盘 1 作顺时针转动，协助钢球继续将两压 盘 挤 开 ，使 操 纵 省 力 。当 摩 擦 盘 反 时 针 旋 转 时 ，和 上 述 过 程 相 似 地 起 增 力 作 用 。因 此 不 管 运 输 车 辆 前 进 还 是 倒 退 ，制 动 时 盘 式 制 动 器 都 有 增力作用。与带 式和 蹄式 制动 器相比 ，

2、盘式 制动 器除 了 结构 复杂 外有 一系列 优 点 ：如 结 构 紧 凑 ，操 纵 省 力 ，制 动 效 果 好 ，衬 面 磨 损 较 均 匀 ，间 隙 不需调整，封闭性好不易进泥水，且散热容易，故使用寿命较长等。 这些特点使它得到越来越广泛的应用。 1.2 盘 式 制 动 器 的 主 要 元 件 1.2.1 制 动 盘一 、制动 盘直 径 D制动 盘直 径 D 应尽可能 取大些，这 时制 动 盘的 有效 半径得 到增 加 ，可 以 降 低 制 动 钳 的 夹 紧 力 ，减 少 衬 块 的 单 位 压 力 和 工 作 温 度 。受 轮 辋 直 径 的限 制，制 动盘 的直 径 通常 选择

3、为轮 辋 直径 的 70 一 79 。 总 质 量 大 于 2t 的 汽 车 应 取 上 限 1 。二 、制动 盘厚 度 h 制动盘厚度对制动盘质量和工作时的温升有影响。为使质量小 些 ，制 动 盘 厚 度 不 宜 取 得 很 大 ；为 了 降 低 温 度 ，制 动 盘 厚 度 又 不 宜 取 得 过 小 。制 动 盘 可 以 做 成 实 心 的 ，或 者 为 了 散 热 通 风 的 需 要 在 制 动 盘 中间铸出通风孔道。一般实心制动盘厚度可取为10 20 mm，通风式 制动盘厚度取为2050 mm,采用较多的是20 30 mm。在高速运动 下紧急制 动, 制动 盘会形成热变形, 产生颤抖

4、。为提高制 动盘摩擦面 的 散热性能, 大多 把制 动 盘做成中 间 空洞的 通风 式 制 动 盘, 这样可 使制 动盘 温度 降低 20 % 30 % 2。三、制 动 盘的 安装制动 盘安 装在 轮毂 上 , 与 车轮 形成整 体旋 转。制动盘是旋转 部件 , 与 摩 擦 衬 块 之 间 只 有 微 小 的 间 隙 。从 制 动 盘 中 心 到 摩 擦 衬 块 磨 合 中 心 称 为 制 动 盘 有 效 半 径 。根 据 杠 杆 原 理 , 如 摩 擦 力 相 同 , 则 制 动 盘 的 有 效 半 径越大, 制 动力 就越大 。四、制动盘的维修制动盘都是标准设计，以使在制动盘使用期限内保持

5、制动表面 各 项 指 标 的 允 差 ，这 些 指 标 是 平 行 度 、平 面 度 以 及 横 向 摆 差 。保 持 关 于制动表面形状的精度的允差，有助于尽量减少制动粗暴及踏板脉 动。制动盘表面粗糙度必须保持在60卩m特定范围内，或者更小些。 需要控制制动表面粗糙度，尽量减少踏板费力、过大的制动衰退、反 常性能的问题。 控制表面粗糙度同样能提高摩擦衬片的寿命。每当维修制动摩擦块或卡钳、或者换位车轮或为了其他类型工作 而拆卸车轮，总要检查盘式制动器制动盘。不要忘记，伴随盘式制动 器制动盘而发生的许多问题，一般用肉眼检查一下，可能不是很明显 的。制 动盘厚度、平行度、摆 差、平 面度。以 及刮

6、痕深度等，只能用 准确的测量仪和千分尺进行测量。精密的测量工具及现代的精加工设 备， 对维修好制动盘来说， 是至关重要的。 1.2.2 制 动 摩 擦 衬 块摩擦衬块是指钳夹活塞推动挤压在制动盘上的摩擦材料。摩擦衬 块分为摩擦材料和底板,两者直接压嵌在一起。摩 擦 衬 块 外 半 径 只 与 内 半 径 及 推 荐 摩 擦 衬 块 外 半 径 R2 与 内 半 径R的比值不大于1.5。若此比值偏大，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，最终导致制动力矩变化 大。对于盘式制动器衬块工作面积A,推荐根据制动衬块单位面积占 有的汽车质量在1.63.5 kg / mn2范

7、围内选用。由于摩擦,摩擦衬块会产生磨损。 摩擦材料使用完后, 底板和制 动盘直接接触会丧失制动效果, 损坏制动盘。 制动盘损坏后,修理费 用 十分昂 贵。为避免损坏制动盘,过去,用户靠定期车检来确定摩擦衬块的剩余 量; 后 来, 在底 板 上安 装摩 擦 衬块 磨 损指 示器 , 当摩 擦衬 块已磨 损 到剩余 量很 少时, 指示器与制 动盘接触, 当司机 踏制动踏板时, 就 发出异 常的 声响; 现 在有一种更 加准 确 提醒 摩擦 衬 块磨 损的方法, 即安装电子式磨损指示器, 当摩擦衬块磨损后, 磨损指 示器中的线 路断掉, 警示灯亮3。1.3 盘式制 动器 操纵机 构在一 般拖 拉机

8、上，制 动操纵 机构 几乎都是机械式 的。制动踏 板通 过 一 些 杆 件 与 制 动 元 件 相 连 。当 摩 擦 衬 面 磨 损 后 ，为 了 调 整 踏 板 的 自 由 行 程 ，有 一 些 杆 件 的 长 度 是 可 调 的 ，如 利 用 调 节 叉 来 调 节 长 度 。左 右 制 动 器 的 踏 板 可 用 连 接 板 连 接 ，以 便 同 时 制 动 两 驱 动 轮 。当 松 开 制 动 时 ，制 动 踏 板 都 应 该 有 回 位 弹 簧 使 其 自 动 回 位 。为 使 运 输 车 辆 能 在 斜 坡 上 停 车 或 在 作 固 定 作 业 时 不 让 其 随 意 移 动 位

9、 置 ，在 操 纵 机 构 中 都 有 停 车 锁 定 装 置 ，它 能 卡 住 已 踏 下 的 制 动 踏 板 ，使 其 不 能 回 位 ，以 使 制动器能在没有驾驶员操纵的情况下长时间地处于制动状态 9。带式和蹄式制动器踏板的自由行程一般为4080 mm,盘式制动 器踏板的自由行程稍大些，这是因为盘式制动器的旋转元件和制动元 件间的总间隙较小，如果自 由行程过小，驾驶员稍一踏下踏板就已开 始了制动， 这样易使摩擦衬面加速磨损。左右踏板的行程必须一致， 否则拖拉机在紧急制动时会容易发生偏转而发生安全事故。如果用作直线行驶中降速或停车，则必须注意首先分离主离合器 然后再制动；如果用作协助履带拖

10、拉机转向，则必须注意首先分离慢 速侧的转向离合器， 然后再制动该侧驱动轮。第二章盘式制动器设计 2.1制动器设计中的分析在制动器的设计中，Rp和Rg是根据制动力矩的大小，允许的表面 单位压力和制动器结构的合理布置等决定的，一般不考虑对加力效果 的影响，当摩擦材料选定后，系数卩也是一个既定的数值。因此要使 制动器满足一定的加力效果，关键在于合理的确定球槽斜角a。可以看出，当球槽斜角a减少时，加力系数变大，操纵省力。但 是，a的减少受到自刹的限制。如果a较小，则只要压盘与摩擦片开 始接触后，不需要驾驶员的操纵力，制动器就会自行制动，这是我们 不希望的。因此，不自刹的条件为：tg： 卩（Rp/Rg）

11、 （2 -1）式中卩-摩擦系数Rp -擦力合力的作用半径；Rg-钢球至中心O的距离。加力系数愈大，表示操纵力减少愈多。但必须指出，加力系数并 不代表操纵力实际减少的比例。因为实际操纵力取决于主拉杆的拉力 p，即Pl与P2的合力，而不是P与P2的代数和。其中Pl为斜拉杆对压 盘1的拉力；p2为斜拉杆对压盘2的拉力。从以上分析看出，盘式制动器之所以结构紧凑，在于它在同样体 积下可获得较多的摩擦面积。它的加力效果显著，使操纵力很小。并 与被制动轴的转动方向无关。由于摩擦面上的压力分布比较均匀，因 此磨损均匀，延长了摩擦片的寿命，减少了调整次数。压力分布均匀 对于减少结构尺寸也很有利（因为摩擦片的磨损

12、取决于最大的单位压 力及单位摩滑功）。此外，在盘式制动器中各径向力相互平衡，减少 了轴和轴承上的载荷。 2.2制动器的基本参数 2.2.1 先确定制动力矩Mr一、车辆在行驶中制动（2-2）M” 沁亦）O7 210 I。625 95“78） =454.52im（L :h） 2 4.846 （1.95 0.7 0.7）式中 叫一车辆整机使用质量，叫=2100kg ;一车辆驱动附着系数,:=0.7 ；raq 车辆驱动轮胎动力半径，raq =0.625mL 车辆轴距,L=1950mm ；a 车辆质心纵坐标,a=780mm ；h 车辆质心高度坐标,h=700mm ；im 制动器至驱动轮的传动比，im =

13、4.846二、车辆在坡道上停车（2-3） 式中 a 坡道停车时坡度角，a=2c;f 车辆滚动阻力系数，f =0.02 ；取大值Mr =454.5 N m作为制动器计算力矩。 2.2.2 确定摩擦盘尺寸摩擦盘的外径R2和内径R的数值主要取决于单位压力和单位摩 滑功。计算时假设单位压力q是均匀的，摩擦面上的单位压力可用下 式计算：在实际设计中，摩擦力的合力半径Rp，近似地可以按内外径的 平均值进行计算，即（2-5）1Rp = 2（R R2）若令c=0.55即R,=c&代入式（2-4）后，可得：q=7iR；（1-c2）（1 c）（2-6）根据上述关系，便可按下式求得： 2号 r （2-7） i（1

14、c2 ）（1 c）q国内的一般运输车辆q 300000500000 N / m2 , 这里 q =300000 N/m2，系数c的数值一般在0.50.6范围内选择，这里选 为c=0.55 所以，有R 3 2 = 3 嘗 S-i（1-c2）（1 c）q 3.14 0.3 4 （1-0.552） （1 0.55） 3 105=90.6 mm式中：卩一摩擦片的干摩擦系数，卩=0.3 ;i 摩擦面对数,i =4。尺=c&=0.55 3 90.6 = 49.83 mm按上述方法求得的R和R2还应根据结构安排情况加以修整，查阅 国内运输车辆盘式制动器的有关参数，现对R和R2做一些修整，取 R =50mm, R2 =90mm 2.2.3 制动