汽车制动器设计

汽车制动器设计
汽车制动器设计

前言

汽车的设计与生产涉及到许多领域,其独有的安全性、经济性、舒适性等众多指标,也对设计提出了更高的要求。汽车制动系统是汽车行驶的一个重要主动安全系统,其性能的好坏对汽车的行驶安全有着重要影响。随着汽车的形式速度和路面情况复杂程度的提高,更加需要高性能.长寿命的制动系统。其性能的好坏对汽车的行驶安全有着重要影响,如果此系统不能正常工作,车上的驾驶员和乘客将会受到车祸的伤害。

鉴于制动系统的重要性,本次设计的主要内容就是运输车辆中的制动器,目前广泛使用的是摩擦式制动器,摩擦式制动器就其摩擦副的结构形式可分成鼓式、盘式和带式三种。其中盘式制动器较为广泛。盘式制动器的摩擦力产生于同汽车固定部位相连的部件与一个或几个制动盘两端面之间。其中摩擦材料仅能覆盖制动盘工作表面的一小部分的盘式制动器称为钳盘式制动器;摩擦材料覆盖制动盘全部工作表面盘式制动器称为全盘式制动器。现代汽车中以单盘单钳式的钳盘式制动器应用最为广泛,仅有个别大吨位矿用自卸车采用单盘三钳和双盘单钳的钳盘式制动器,以及全盘式制动器。

钳盘制动器和浮钳盘式制动器。式制动器分为定钳盘式定钳盘式为制动钳固定在制动盘两侧,且在其两侧均设有加压机构。浮钳盘式制动器仅在制动盘一侧设有加压机构的制动钳,借其本身的浮动,而在制动盘的另一侧产生压紧力。又分为制动钳可相对于制动钳可相对于制动盘轴向滑动钳盘式制动器;与制动钳可在垂直于制动盘的平面内摆动的摆动钳盘式制动器。

本次设计共七章内容,在田全忠导师的指导下,结合有关的书籍和手册而完成。田老师在我的设计中做了全程辅导,并最后对本设计做了认真详细的审阅,提出了许多宝贵的意见,我在此向他表示诚挚的感谢。

由于本人水平有限,设计中错误和不妥之处在所难免,恳请批评指正。

第一章盘式制动器概述

§1.1盘式制动器原理及特点

图.1-1增力式盘式制动器零件图

1、2—压盘3、7—摩擦盘4—半轴壳5—半轴6—回位弹簧8—中间壳体9—调整螺栓 10—斜拉杆11—调节叉 12—拉杆13—压盘凸肩14—壳体肩台上图是运输车辆增力式盘式制动器零件图。在差速器的每一侧半轴上,用花键安装着两个粘有摩擦衬面的摩擦盘3和7,它们能在花键轴上来回滑动,是制动器的旋转部分。在两摩擦盘之间有一对可锻铸铁的圆形压盘1和2,它们的表面支承在半轴壳4的三个凸肩上,并能在较小的弧度内转动。两压盘内侧面的五个卵圆形凹坑中装有五个钢球,两压盘用三根弹簧6拉紧。在中间盖8和摩擦盘4上,与摩擦盘相对着的表面经过加工。摩擦盘与压盘间,以及摩擦盘与半轴壳和中间盖间,在不制动时都有一定间隙。制动时,制动踏板通过斜拉杆使两压盘相对转动,此时凹坑中夹着的五个钢球就从坑底向坑边滚动,将两压盘挤开,两压盘就将旋转着的两个摩擦盘分别推向半轴壳和中间盖,使各相对摩擦表面间产生摩擦扭矩,最终将半轴制动。如果放松制动踏板,则弹簧6又将两压盘拉紧复原,使钢球进入坑底,恢复了摩擦盘两侧的间隙。

盘式制动器在上述制动过程中有增力作用。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,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—20mm,通风式

制动盘厚度取为20~50mm,采用较多的是20—30mm。在高速运动

下紧急制动, 制动盘会形成热变形, 产生颤抖。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60μm 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2R 与内半径

1R 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1.6~3.52/kg mm 范围内选用。

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40~80mm,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,p R 和g R 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μ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α。

可以看出,当球槽斜角α减少时,加力系数变大,操纵省力。但

是,α的减少受到自刹的限制。如果α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 >μ(p R /g R ) (2-1)

式中 μ-摩擦系数

p R -擦力合力的作用半径;

g R -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1p 与2p 的合力,而不是1p 与2p 的代数和。其中1p 为斜拉杆对压盘1的拉力;2p 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r M

一、车辆在行驶中制动

1r M =()2()

s aq m m gr L a i L h ??-+0.72100100.625(1.950.78)2 4.846(1.950.70.7)????-??+?=454.5N m ? (2-2) 式中 s m —车辆整机使用质量,s m =2100kg ;

?—车辆驱动附着系数,?=0.7;

r aq —车辆驱动轮胎动力半径,r aq =0.625m

L —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 ;

m i —制动器至驱动轮的传动比,m i =4.846。

二、车辆在坡道上停车

2r M =(sin cos )2s aq

m m g f r i αα-210010(sin 200.02cos 20)0.6252 4.846

??-???=?=438N m ? (2-3)

式中 a —坡道停车时坡度角,a =20c

; f —车辆滚动阻力系数,f =0.02;

取大值r M =454.5N 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2R 和内径1R 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:

q =2221()r p M R i R R μπ-=≤[q ]=0.30.5MP (2-4)

在实际设计中,摩擦力的合力半径p R ,近似地可以按内外径的

平均值进行计算,即

p R =121()2

R R + (2-5) 若令c =0.55即12R cR =代入式(2-4)后,可得:

q =3222(1)(1)

r M iR c c πμ-+ (2-6)

根据上述关系,便可按下式求得:

2R = 国内的一般运输车辆q <300000~5000002/N m ,这里

q =3000002/N m ,系数c 的数值一般在0.5~0.6范围内选择,这里选为c =0.55 所以,有

2R =

=90.6mm

式中: μ—摩擦片的干摩擦系数,μ=0.3;

i —摩擦面对数,i =4。

12R cR ==0.55×90.6 = 49.83mm

按上述方法求得的1R 和2R 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1R 和2R 做一些修整,取1R =50mm ,2R =90mm

§2.2.3制动器的磨损验算

由(2-4)式可得出:

压紧力 Q =r P M iR μ=120.5()r M R R i μ+=4545000.50.3(5090)4

??+?= 5411N (2-8) 单位压力 q =

2221()Q R R π-=22654113.14(9050)10-?-?=307722 N/m 2 (2-9) 单位滑磨功p =qv μ

式中V -线速度

V =2max 30ew

bv z R n i i π=3.140.092000293930388

????=5.06/m s (2-10) 式中 n ew —发动机标定转速,n ew =2000r/min ;

i bvmax —变速箱最高档的传动比,i bvmax =2938; i z —中央传动比,i z =

398。 所以,有 p =qv μ=0.3×303228×4.95=0.5/MPa m s ?

单位压力q 是制动器工作寿命的重要参数,取得过大,制动器易

磨损,但q 值过小将增大制动器的尺寸,对于一般的国内运输车辆要求q <300000~5000002/N m ,上述中验算的q =3077222/N m 满足要求,故合适。

在求得1R 和2R 后,还应验算单位滑磨功A 。单位摩滑功按摩擦片

外圆来计算,因为该处圆周速度最高。对于一般的国内运输车辆要求p < 0.5~0.8/Mpa m s ?,上述中验算满足要求,故合适。

§2.2.4踏板操纵力

钢球对压盘的作用力通过球槽的法线方向,该力可分为轴向力和

圆周力,其关系为:(图.2-1)表示受力:

图.2-1钢球受力分析图

g P =a F tg α (2-11)

式中 g P —钢球的圆周力

在轴向压力Q 的作用下,摩擦表面之间将产生摩擦力矩即制动力

矩r M ,其数值为:

r M =p iQR μ (2-12)

式中 μ—摩擦因数;

p R —摩擦力合力的作用半径。

由于每个压盘只具有一个摩擦面,故所受的摩擦力矩为p QR μ,

这就可以求得每个压盘的力矩平衡关系。

对于压盘1,(图.2-2)所示:

图.2-2压盘1受力分析图

1F L R =g P g R -μQ p R

2-13) 式中 1F -斜拉杆对压盘1的拉力;

L R -斜拉杆的拉力至中心O 的距离。

对于压盘2,(图.2-3)所示:

图.2-3压盘2受力分析图

2L F R =g g P R +p QR μ-f FR (2-14)

式中 2F -斜拉杆对压盘2的拉力,单位N ;

F —壳体凸肩对压盘2的反力,单位N ;

f R —作用力F 至中心O 的距离,单位mm 。

在摩擦片未磨损时,压盘从初始位置只转过极小的角度就靠住了壳体的凸肩,可近似地认为拉力P 2 和P 1 的合力P 通过中o (图.2-4)所示。根据压盘总成的力矩平衡关系,可以得出:

f FR =2p qR μ (2-15)

图.2-4压盘总成的受力分析图

将此式代入式(2-14)后看出,这时1F =2F ,由于g P Qtg α=

因此:斜拉杆的拉力1F =2F =

()

g

p l

Q R tg R R αμ- (2-16)

图.2-5盘式制动器杆件运动关系图

如图:根据正弦定理得

00

sin sin x R l λβ= 斜拉杆长度0

000sin 103sin 3971.5sin sin 65

x R l mm λβ?=== 则 0

0sin 103sin 40arcsin 67.871.5

x R l λβ?=== 1F =2F =()

g p l Q R tg R R αμ-=00103cos3971.5cos65?+=1399N

新车时主拉杆的拉力

3F =2·1F ·cos β (2-17)

=2×1399×cos 067.8

=1057N

两踏板上的操纵力

2c P =23F /c i = 2×1057/15.9=133N (2-18)

式中 1α—球槽斜角,1α=33°30′;

g R —钢球至制动器中心的距离, g R =70mm ;

0λ—初始中心角,0λ=039;

0β—斜拉杆的倾角0β=65°;

x R —压盘上与斜拉杆连接的销孔中心至轴线的距

离,x R =103mm ;

i c —操纵机构传动比,i c =15.9。

§2.2.5踏板操纵行程Sc 计算

踏板自由行程c S 取决于主拉杆的位移A 0A 及操纵机构传动比c i ,

即: c S =A 0A ·c i (2-19)

由于 A 0A =OA-OA 0,而且 OA 0 =x R ·cos λ+l ·cos β

OA =x R ·cos λ0+l ·cos β

综上可得:有关系式

OA 0=x R ·cos λ+l ·cos β

= 00103cos 4071.5cos67.8?+?

=106mm

OA=x R ·cos λ0+l ·cos β

=00103cos3971.5cos65?+?

=110.3mm

A 0A = OA -OA 0 = 110.3-106=4.3mm

c S = A 0A ·c i =4.3×15.9 =68.37mm

§2.3 制动器操纵机构设计

操纵机构的设计主要是决定斜拉杆的位置和尺寸,进行操纵力和制动行程(即自由行程)的计算并确定操纵机构的传动比。

斜拉杆的位置和尺寸主要是取决于x R 、L 和λ等参数的大小。这些参数对操纵力和制动行程有直接的影响。

x R 愈大操纵力愈小,但结构不紧凑,因此不宜增大x R 的方法来减小操纵力。根据对国产拖拉机的统计,当x R 、L 、ΔL 不变时,所取初始中心角λ愈大,则制动后斜拉杆的倾角β也较大,故操纵省力。但随着λ增加,若x R 、β不变,则要求斜拉杆长度L 愈长,使结构不紧凑,因此λ要求选择适当,一般在39°~40°左右选取,现选取为λ=39°。

必须指出,当摩擦面磨损后,自由行程增加,就要进行调整。在调整之后,初始中心角 减少,这说明盘式制动器的操纵力将随着摩擦面的磨损而愈来愈大。

操纵机构的设计必须避免运动的干涉,因此要求与压盘的运动相应的主拉杆必须有摆动的可能性;斜拉杆不应防碍压盘的轴向位移。为此,主拉杆上一般具有球面运动副,两个斜拉杆相铰接处应有足够的端面间隙来适应轴向移动的要求。

第三章盘式制动器摩擦盘的设计

§3.1 摩擦盘结构

本次设计采用的是石棉纤维类摩擦材料,用胶合的方法将摩擦衬片胶在2~3毫米的摩擦盘上。这种结构摩擦材料可得充分利用(衬片磨损不受铆钉头的限制),也不易产生裂缝,但更换衬片较为困难,摩擦盘轮毂的结构采用点焊式,结构和制造都较简单,但轮毂宽度不大,因而花键受力较大。

查阅盘式制动器摩擦盘的一些数据(长度单位:mm)

摩擦衬片:材料石棉离合器片外径180

厚度5.8±0.1

摩擦盘总成:厚度13±0.15 两侧面平面度允差0.03

侧面跳动允差0.20

如图3-1所示制动器摩擦盘结构图

图3-1制动器摩擦盘结构图

§3.2 摩擦材料类型

制动器中的一个回转零件一般为钢铁制造的,而与回转零件相接

触,使起制动作用的零件,其材料一般为摩擦材料所造的。这摩擦元件是制动器的主要组成部分,它性能直接影响到制动和结合过程。对摩擦材料性能的基本要求是:

一、摩擦系数高而稳定,尤其是在一定温度范围内,具有稳定的摩擦系数,具有良好的恢复和保持原有摩擦值的能力。制动摩擦片的摩擦系数过高或过低都会影响汽车的制动性能。尤其是汽车在高速行驶中需紧急制动时,摩擦系数过低就会出现制动不灵敏,而摩擦系数过高就会出现轮胎抱死现象,进而造成车辆甩尾和打滑,对行车安全构成严重威胁。按照国家标准,制动摩擦片的适宜工作温度为100~350℃。但许多劣质制动摩擦片在温度达到250℃时,其摩擦系数就会急剧下降,而此时制动就会完全失灵。一般来说,按照SAE标准,制动摩擦片生产厂商都会选用FF级额定系数,即摩擦额定系数为

0.35~0.45。

二、耐摩性好。为了减轻磨损,除提高材料和粘结剂的耐热性、耐摩性外,还应使摩擦表面光滑。

三、有一定的表面硬度和良好的加工工艺性。制动摩擦片的寿命与表面硬度并没有一定的关系。但如果表面硬度高时,制动摩擦片与制动盘的实际接触面积小,往往会影响使用寿命。而影响制动摩擦片寿命的主要因素包括硬度、强度、摩擦材料的磨损性等。一般情况下,前制动摩擦片的寿命为3万km,后制动摩擦片的使用寿命为12万km。

四、有一定的耐油、耐湿、抗腐蚀和抗胶合性能。

摩擦材料有金属摩擦材料和非金属摩擦材料两大类。

1. 金属摩擦材料

金属摩擦材料有:粉末冶金材料、铸铁、钢和青铜,其中粉末冶金有较高的摩擦系数,导热性好,工作温度可达680℃,许多强度可达2.8~4.0MPa,耐磨,有良好的热稳定性和磨合性,广泛用于重载机器。

金属摩擦材料强度高,对水的浸入不敏感,温度升高时摩擦系数下降快,胶合趋势大,因而制动不稳定。

2. 非金属摩擦材料

这类材料有:石棉摩擦材料,它的应用最广,有机摩擦材料,如

橡胶、皮革和木材主要用于小功率低速机器制动;纸基摩擦材料,主要用在油介质中工作的制动器,它有摩擦系数稳定,磨损小,静和动摩擦系数很接近的特点;碳基摩擦材料,是较晚出现的一种材料,耐高温性能好,可在800~1000℃,摩擦系数稳定,耐磨性好。

制动器上用的摩擦材料,绝大多数是石棉制品,其基本成分是石棉、粘结剂和用以调节摩擦性能的各种有机或无机填料。石棉摩擦材料又分为纺织类和纤维类:

(1)纺织类石棉制品有石棉橡胶制动器片、石棉浸油或耐油制动器片、石棉铜丝和石棉树脂制动器片等,这类制品抗冲击强度好,在常温下有较高而稳定的摩擦系数,但耐高温性能较差,磨损较快。

(2)纤维类是将短纤维石棉、粘结剂和各种添加剂等混合后,再经热压而成,有时根据需要也加入少量有色金属,统称石棉制品,应用较广。

由于含有石棉的摩擦材料存在石棉有致癌公害问题已被逐渐淘汰,取而代之的各种无石棉型材料相继进行研制,这也是近年来的发展方向。摩擦材料尚在不断发展,由于材料的组成及制造工艺不同,其摩擦性能往往差别很大,在使用各种摩擦材料时,应注意从制造厂取得相应的数据再进行设计和计算。

第四章盘式制动器压盘的设计

§4.1 压盘的结构

压盘是盘式制动器中比较复杂的零件,加工精度也较高,国产拖拉机上大部分用球墨铸铁制造,也有用可锻铸铁或灰铸铁的。压盘厚度15~17毫米,其摩擦表面有较低的粗糙度和较小的不平度。压盘上有三个定心凸台与壳体相应的内圆配合,作为支持并使压盘与被制动轴同心。压盘一般有两个凸起,当凸起c碰到壳体凸肩时,表示摩擦盘已磨损至极限,应更换摩擦衬片。

查阅盘式制动器压盘的有关资料,并结合本次设计的实际情况确定为以下数据(长度单位:mm)

制动器压盘:材料QT40—10;厚度16.5;

摩擦面粗糙度0.8;平面度允差0.10;

定心凸台粗糙度6.3。

如图4-1所示制动器压盘结构图

如图4-1所示制动器压盘结构图

§4.2 压盘的球槽

在压盘上均匀地分布着3~5个球槽,其位置在摩擦面中部,使摩擦片均匀地压紧。许多运输车辆中广泛采用卵形槽,这种槽的曲率半径小,保证钢球的良好接触,减少挤压应力,这几个球槽间的位置精度有较高的要求,一般用测量钢球来检验。查阅运输车辆压盘上的球槽以及钢球的有关资料,并结合本次设计的实际情况现确定为以下数据(长度单位:mm)

钢球:个数 5 规格 7/8″C IV

球槽的分布:¢140 位置精度0.05

槽体:α为''

333015

dg22.225

用测量钢球检验时的测量值:28.7±0.03

粗糙度6.3

[注] 测量钢球均为7/8″AⅢ,直径为¢22.225

-0.002

如图4-2所示制动器球槽结构图

如图4-2所示制动器球槽结构图

盘式制动器课程设计方案

中北大学 课程设计说明书 学生姓名:学号: 学院(系):机电工程学院 专业:车辆工程 题目:夏利汽车盘式制动器方案设计 综合成绩: 职称: 年月日

目录 一、夏利汽车主要性能参数---------------------4 二、制动器的形式-----------------------------5 三、盘式制动器主要参数的确定-----------------7 四、盘式制动器制动力矩的设计计算-------------9 五、盘式制动器制器的校核计算----------------10 1.前轮制动器制动力矩的校核计算 2.摩擦衬片的磨损特性计算 六、经过计算最终确定后轮制动器的参数--------13 七、设计小结--------------------------------13 八、设计参考资料----------------------------13

轿车前轮制动器设计说明书前言汽车制动系是用以强制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驶的汽车在原地(包括在斜坡上)驻留不动的机构。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,汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。也只有制动性能良好、制动系工作可靠的汽车,才能充分发挥其动力性能。本次课程设计根据任务要求只对夏利汽车盘式制动器方案设计。

一、汽车主要性能参数 主要尺寸和参数: (1)、轴距:L=2405mm (2)、总质量:M=900kg (3)、质心高度:0.65m (4)、车轮半径:165mm (5)、轮辋内径:120mm (6)、附着系数:0.8 (7)、制动力分配比:后制动力/总制动力=0.19 (8)、前轴负荷率:60%;即质心到前后轴距离分别为 L1=L?(1?60%)=962mm L2=L?60%=1443mm (9)、轮胎参数:165/70R13; 轮胎有效半径r e为: 轮胎有效半径=轮辋半径+(名义断面宽度×高宽比) 所以轮胎有效半径r e=(240 2 +165×70%)=235.5mm (10)、制动性能要求:初速度为50KM/h时,制动距离为15m。则 满足制动性能要求的制动减速度由:S=1 3.6(τ2‘+τ2“ 2 )μ0+μ02 25.92 a bmax 计算最大减速度 a bmax,其中μ0=U =50Km/h;S=15m;τ2‘= 0.05s;τ2“=0.2s。经计算得 最大减速度 a bmax≈7.47m s2 ?

制动器设计说明书

制动器设计说明书

摘要 制动器可以分两大类,工业制动器和汽车制动器,汽车制动器又分为行车制动器(脚刹)和驻车制动器。在行车过程中,一般都采用行车制动(脚刹),便于在前进的过程中减速停车,不单是使汽车保持不动。若行车制动失灵时才采用驻车制动。当车停稳后,就要使用驻车制动(手刹),防止车辆前滑和后溜。停车后一般除使用驻车制动外,上坡要将档位挂在一档(防止后溜),下坡要将档位挂在倒档(防止前滑)。 使机械运转部件停止或减速所必须施加的阻力矩称为制动力矩。制动力矩是设计、选用制动器的依据,其大小由机械的型式和工作要求决定。制动器上所用摩擦材料(制动件)的性能直接影响制动过程,而影响其性能的主要因素为工作温度和温升速度。摩擦材料应具备高而稳定的摩擦系数和良好的耐磨性。摩擦材料分金属和非金属两类。前者常用的有铸铁、钢、青铜和粉末冶金摩擦材料等,后者有皮革、橡胶、木材和石棉等。 臂架式盘式制动器是一种新型的主要适用于起重运输机械的制动装置。本论文着重介绍了其特点、关键零部件的选择或设计计算方法、主要性能参数及一些台架试验结果。除此之外还着重介绍了制动臂、松闸器等关键部件的设计参数及注意事项,同时细节方面对于制动器的静力矩也做了详细的计算设计。 Abstract Brakes can be divided into two categories, industrial brakes and automotive bra kes, automotive brake is divided into brake (foot brake) and the parking brake. In the driving process, generally used brake (foot brake), to facilitate the p rocess of deceleration in the forward stop, not just the car to remain intact. If the traffic Zhidongshiling when using the parking brake. When the car comple tely stopped, it has to use the parking brake (hand brake), to prevent the vehi cle front and rear slip slide. After stopping the general addition to the parki ng brake, the uphill hanging in a stall to stall (after the slide to prevent), downhill to hang in the reverse gear (to prevent forward slip.) Mechanical moving parts to stop or slow down the resistance of the moment must be applied as the brake torque. Braking torque is the design, selection based o n the brake, the size of the pattern and work by the mechanical requirements of the decision. Friction material used on brake (brake parts) directly affects t he performance of the braking process, and the main factors affecting the perfo rmance of the working temperature and the temperature rise speed. Friction mate rial should have high and stable friction coefficient and good wear resistance. Metallic and nonmetallic friction materials sub-categories. The former are com monly used cast iron, steel, bronze, and powder metallurgy friction materials, which have leather, rubber, wood and asbestos. Disc brake arm frame is a new major for the braking device handling equipment. This paper focuses on its characteristics, key components of the selection or d esign methods, the main performance parameters and some bench test results. Hig hlights in addition to the brake arm, loose brake components, etc. The key desi gn parameters and considerations, while the details of the static torque for th e brake has also done a detailed calculation of design.

毕业设计盘式制动器设计说明书

汽车盘式制动器设计 摘要:本文主要是介绍盘式制动器的分类以及各种盘式制动器的优缺点,对所选车型制动器的选用方案进行了选择,针对盘式制动器做了主要的设计计算,同时分析了汽车在各种附着系数道路上的制动过程,对前后制动力分配系数和同步附着系数、利用附着系数、制动效率等做了计算。在满足制动法规要求及设计原则要求的前提下,提高了汽车的制动性能。 关键词:盘式制动器;制动力分配系数;同步附着系数;利用附着系数;制动效率

Automobile disc brake design Abstract:This paper is mainly the disc brake of the classification and various kinds of disc brake of the advantages and disadvantages are introduced, the selection scheme of the chosen vehicle brake was selected and for disc brake do the main design calculation and analysis of the car in a variety of attachment coefficient road on the braking process of, of braking force distribution coefficient and the synchronous adhesion coefficient, utilization coefficient of adhesion, braking efficiency calculated. Under the premise of meeting the requirements of the braking regulation requirement and design principle and improve the braking performance of automobile. Key words: Disc brake,Braking force distribution,coefficient,Synchronization coefficient,Synchronous adhesion coefficient,The use of adhesion coefficient,Braking efficiency

SEW电机制动器使用说明

SEW异步电机制动器的使用及故障排除 1 制动电压的初步确定 (3) 2 制动电压的铭牌确定………………………………………………………

3 制动器的接线 (5) 4 变频器控制电机时制动器的使用 (7) 5制动器快速制动的使用 (9) 没有变频器控制电机时快速制动的使用 (9) 变频器控制电机时快速制动的使用 (10) 6 制动器组成元件好坏的检测 (12) 7 制动器使用中常易犯的错误 (13) 8 制动器使用中常易误解的地方 (15) 9 制动器制动反应时间和制动间隙数据表 (17)

1 制动电压的初步确定 根据中国的实际使用情况,SEW公司电机通常使用220VAC或380VAC制动电压的制动器,如果客户定货时没有指明制动电压的要求,SEW公司将按以下原则配置制动器的制动电压,机座号63—100的电机配置220VAC制动电压的制动器;机座号112以上的电机配置380VAC制动电压的制动器; (电机机座号与电机功率对照表见SEW《电机技术手册》) 对于最常使用的4级电机而言,—3Kw的电机配置220VAC制动电压的制动器(电机有56机座号和63机座号两种,56机座号除外);4Kw以上的电机配置380VAC制动电压的制动器。 当然,客户也可指明制动器制动电压的等级,电气设计人员为方便控制的要求,最好能与机械设计人员协商,指明制动器制动电压的等级。

2 制动电压的铭牌确定 电机的铭牌上左下脚标明了所配制动器制动电压的等级,请以此为准配置正确的制动电压。 3制动器的接线 对于单速电机,为方便客户使用,在电机出厂时SEW公司已将制动器控制

盘式制动器设计

目录 绪论 (3) 一、设计任务书 (3) 二、盘式制动器结构形式简介 ................... 错误!未定义书签。 2.1、盘式制动器的分类...................... 错误!未定义书签。 2.2、盘式制动器的优缺点.................... 错误!未定义书签。 2.3、该车制动器结构的最终选择.............. 错误!未定义书签。 三、制动器的参数和设计 ....................... 错误!未定义书签。 3.1、制动盘直径 ........................... 错误!未定义书签。 3.2、制动盘厚度 ........................... 错误!未定义书签。 3.3、摩擦衬块的内半径和外半径.............. 错误!未定义书签。 3.4、摩擦衬块面积 ......................... 错误!未定义书签。 3.5、制动轮缸压强 ......................... 错误!未定义书签。 3.6、摩擦力的计算和摩擦系数的验算.......... 错误!未定义书签。 3.7、制动力矩的计算和验算.................. 错误!未定义书签。 3.8、驻车制动计算 ......................... 错误!未定义书签。 四、制动器的主要零部件的结构设计 ............. 错误!未定义书签。 4.1、制动盘 ............................... 错误!未定义书签。 4.2、制动钳 ............................... 错误!未定义书签。 4.3、制动块 ............................... 错误!未定义书签。 4.4、摩擦材料 ............................. 错误!未定义书签。

制动器调整装置使用说明书

制动器调整装置使用说明书 1、调试前的准备 (1)关断电梯主电源,拆除曳引机抱闸接线端子所有外接线缆; (2)按信号名将本装置线缆分别连接至控制柜79、00、接地排及曳引机抱闸接线端子; (3)接通电梯主电源,确认79、00向本装置提供DC125V电压。 2、差值模式 (1)将STATUS开关拨至“STATUS1”位置,并将清零开关向“CLR”位置拨动一次以进入本模 式; (2)将BS开关拨至“LEFT”位置,打开左抱闸,数码管显示为左抱闸打开时间; (3)将BS开关拨至“RIGHT”位置,打开右抱闸,数码管显示为右抱闸打开时间; (4)将BS开关拨至中间位置,数码管显示为左侧减去右侧的差值时间; (5)完成上述操作后将清零开关拨向“CLR”位置,则装置恢复到准备状态; 注意 (1)本说明中抱闸打开时间指抱闸得电至微动开关动作之间的历时; (2)本装置所显示的时间为有符号十进制,单位为毫秒; (3)差值模式下,如果数码管显示左右两侧抱闸打开的差值时间在70ms以内,说明抱 闸触点动作已满足同步性要求。 (4)差值模式下,每次动作后应停顿一段时间,以便抱闸内的电磁力完全释放,该等待 时间的确认方法为同一侧相邻两次测试值相差不超过2毫秒。(例:第一次使用该 装置打开左侧抱闸,打开时间显示为280ms,等待数秒以后,再次使用该装置打开 左侧抱闸,打开时间应显示为280±2ms。如果显示的打开时间超出280±2ms范围,则应等待更长时间。) 3、间隙调节模式 (1)将STATUS开关拨至“STATUS2”位置,并将清零开关向“CLR”位置拨动一次以进入本模 式; (2)将BS开关拨至“LEFT”位置,全压打开左抱闸,持续120秒后自动切断电源输出; (3)将BS开关拨至“RIGHT”位置,全压打开右抱闸,持续120秒后自动切断电源输出。 4、故障代码列表

制动器设计-计算说明书

三、课程设计过程 (一)设计制动器的要求: 1、具有良好的制动效能—其评价指标有:制动距离、制动减速度、制动力和制动时间。 2、操纵轻便—即操纵制动系统所需的力不应过大。对于人力液压制动系最大踏板力不大于(500N)(轿车)和700N (货车),踏板行程货车不大于150mm ,轿车不大于120mm 。 3、制动稳定性好—即制动时,前后车轮制动力分配合理,左右车轮上的制动力矩基本相等,汽车不跑偏、不甩尾;磨损后间隙应能调整! 4、制动平顺性好—制动力矩能迅速而平稳的增加,也能迅速而彻底的解除。 5、散热性好—即连续制动好,摩擦片的抗“热衰退”能力要高(指摩擦片抵抗因高温分解变质引起的摩擦系数降低);水湿后恢复能力快。 6、对挂车的制动系,还要求挂车的制动作用略早于主车;挂车自行脱钩时能自动进行应急制动。 (二)制动器设计的计算过程: 设计条件:车重2t,重量分配60%、40%,轮胎型175/75R14,时速70k m/h ,最大刹车距离11m 。 1. 汽车所需制动力矩的计算 根据已知条件,汽车所需制动力矩: M=G/g·j·r k (N ·m) 206 .321j )(v S ?= (m/s 2) 式中:rk — 轮胎最大半径 (m); S — 实际制动距离 (m); v 0 — 制动初速度 (km /h )。 2 17018211 3.6j ??=?= ???? (m/s 2) m=G/g=2000kg 查表可知,r k 取0.300m 。 M=G/g·j ·rk =2000·18·0.300=10800(N·m) 前轮子上的制动器所需提供的制动力矩: M ’=M/2?60%=3240(N·m) 为确保安全起见,取安全系数为1.20,则M ’’=1.20M’=3888(N·m) 2. 制动器主要参数的确定 (1)制动盘的直径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%,而总质量大于2t 的汽车应取其上限。 轮辋名义直径14in=355.6mm 根据布置尺寸需要,制动盘的直径D 取276m m。 验证,276/355.6=77.6%,符合要求。 制动盘材料选用珠光体灰铸铁,其结构形状为礼帽型。制动盘在工作时不仅承受着制动块

制动器的正确使用

制动器的正确使用汽车上一般都设有脚制动和手制动两套独立的制动机构。使用制动 的目的是强制汽车迅速减速直至停车,或在下坡时维持一定车速, 另外,还可用来使停歇的汽车可靠地保持在原地不溜滑。在行车中,正确使用制动,不仅有利于保证行车安全,而且有利于节约燃料, 减少轮胎磨损,防止机件损坏。 一、预见性制动 驾驶员按照自己的目的或针对已发现的情况,为停车采取的提前减 速制动措施,称预见性制动。方法是迅速抬起油门踏板,充分利用 发动机的牵制作用,同时轻踩制动踏板,使汽车降低车速。当汽车 接近停止时,踏下离合器踏板,将变速器挡位置于空挡,将车平稳 地停在预定的位置上。这种方法最常用、最节约、也最安全。 二、紧急制动 行车中,遇到突然发生的危险情况,为使汽车迅速停住而采取的制 动措施称为紧急制动。方法是迅速抬起油门踏板并立即用力踏下制

动踏板,同时急拉手制动,使汽车迅速停住。这种方法不仅使轮胎 和底盘机件损坏严重,而且极易产生甩尾,不利于行车安全,因此,不在万不得己的情况下不可使用。 三、下坡路制动 谁也不会否认,下坡没有制动是不行的,但下坡绝不能完全靠制动。下坡时应减速,并挂上与车速相符的挡位,只有在发动机声音难听 和挡位控制不住车速时,才辅之以制动。方法是,对气压制动来说,踏板不宜过多地随踏随放,避免过快降低气压。应该根据所需制动 强度,适当踏下制动踏板的行程,使控制阀保持“双阀齐闭”状态。当车速较快需加大制动强度时,可继续踏下一段行程;需减少制动 强度时,就少许放松踏板。在下长陡坡时,只要气压能满足需要, 可采用适当的间歇制动。这样,有利于制动毂与制动蹄片的冷却。 如果你驾驶的汽车有排气制动,应尽量多用排气制动。对液压制动 来说,应将制动踏板踏踩两次后,用脚踩住踏板,使踏板处在较为 高的临近制动状态。需增强制动力时,往下再踏一点,需减少制动 力时稍抬一点。当制动踏板高度逐渐降低后,可再踏踩两次,使踏 板高度重新升起。

汽车设计课程设计轿车后轮制动器设计

目录 第1章概述 (1) 1.1 鼓式制动器的简介 (1) 1.2鼓式制动器的组成固件 (1) 1.3鼓式制动器的工作原理 (1) 1.4鼓式制动器的产品特性 (2) 1.5设计基本要求和整车性能参数 (2) 第2章鼓式制动器的设计计算 (2) 2.1车辆前后轮制动力的分析 (2) 2.2前、后轮制动力分配系数β的确定 (5) 2.3制动器最大制动力矩 (6) 第3章制动器结构设计与计算 (6) 3.1制动鼓壁厚的确定 (6) 3.2制动鼓式厚度N (6) 3.3动蹄摩擦衬片的包角β和宽度b (7) 3.4P的作用线至制动器中心的距离α (7) 3.5制动蹄支销中心的坐标位置是k与c (8) 3.6摩擦片摩擦系数f (8) 第4章制动器主要零部件的结构设计 (8) 4.1制动鼓 (8) 4.2制动蹄 (8) 4.3制动底板 (9) 4.4制动蹄的支承 (9) 4.5制动轮缸 (9) 4.6制动器间隙 (9) 第5章校核 (10) 5.1制动器的热量和温升的核算 (10) 5.2制动器的摩擦衬片校核 (11) 5.3驻车制动计算 (11)

第1章概述 1.1鼓式制动器的简介 鼓式制动器也叫块式制动器,是靠制动块在制动轮上压紧来实现刹车的。鼓式制动是早期设计的制动系统,其刹车鼓的设计1902年就已经使用在马车上了,直到1920年左右才开始在汽车工业广泛应用。现在鼓式制动器的主流是内张式,它的制动块(刹车蹄)位于制动轮内侧,在刹车的时候制动块向外张开,摩擦制动轮的内侧,达到刹车的目的。近三十年中,鼓式制动器在轿车领域上已经逐步退出让位给盘式制动器。但由于成本比较低,仍然在一些经济类轿车中使用,主要用于制动负荷比较小的后轮和驻车制动。 1.2 鼓式制动器的组成固件 鼓式制动器的旋转元件是制动鼓,固定元件是制动蹄。制动时制动蹄鼓式制动器在促动装置作用下向外旋转,外表面的摩擦片压靠到制动鼓的内圆柱面上,对鼓产生制动摩擦力矩。 凡对蹄端加力使蹄转动的装置统称为制动蹄促动装置,制动蹄促动装置有轮缸、凸轮和楔。 以液压制动轮缸作为制动蹄促动装置的制动器称为轮缸式制动器;以凸轮作为促动装置的制动器称为凸轮式制动器;用楔作为促动装置的制动器称为楔式制动器。 鼓式制动器比较复杂的地方在于,许多鼓式制动器都是自作用的。当制动蹄与鼓发生接触时,会出现某种楔入动作,其效果是借助更大的制动力将制动蹄压入鼓中。楔入动作提供的额外制动力,可让鼓式制动器使用比盘式制动器所用的更小的活塞。但是,由于存在楔入动作,在松开制动器时,必须使制动蹄脱离鼓。这就是需要一些弹簧的原因。弹簧有助于将制动蹄固定到位,并在调节臂驱动之后使它返回。 1.3 鼓式制动器的工作原理 在轿车制动鼓上,一般只有一个轮缸,在制动时轮缸受到来自总泵液力后,轮缸两端活塞会同时顶向左右制动蹄的蹄端,作用力相等。但由于车轮是旋转的,制动鼓作用于制动蹄的压力左右不对称,造成自行增力或自行减力的作用。因此,业内将自行增力的一侧制动蹄称为领蹄,自行减力的一侧制动蹄称为从蹄,领蹄的摩擦力矩是从蹄的2~2.5倍,两制动蹄摩擦衬片的磨损程度也就不一样。 为了保持良好的制动效率,制动蹄与制动鼓之间要有一个最佳间隙值。随着摩擦衬片磨损,制动蹄与制动鼓之间的间隙增大,需要有一个调整间隙的机构。过去的鼓式制动器间隙需要人工调整,用塞尺调整间隙。现在轿车鼓式制动器都是采用自动调整方式,摩擦衬片磨损后会自动调整与制动鼓间隙。当间隙增大时,制动蹄推出量超过一定范围时,调整间隙机构会将调整杆(棘爪)拉到与调整齿下一个齿接合的位置,从而增加连杆的长度,

盘式制动器设计说明书

错误!未找到引用源。盘式制动器设计说明书 一汽车制动系概述 使行驶中的汽车减速甚至停车,使下坡行驶的汽车的速度保持稳定,以及使已经停驶的汽车保持不动,这些作用统称为汽车制动。 对汽车起到制动作用的是作用在汽车上,其方向与汽车行驶方向相反的外力。作用在行驶汽车上的滚动阻力,上坡阻力,空气阻力都能对汽车起制动作用,但这外力的大小是随机的,不可控制的。因此,汽车上必须设一系列专门装置,以便驾驶员能根据道路和交通等情况,借以使外界在汽车上某些部分施加一定的力,对汽车进行一定程度的强制制动。这种可控制的对汽车进行制动的外力,统称为制动力。这样的一系列专门装置即成为制动系。 1 制动系的功用:使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车;在下坡行驶时,使汽车保持适当的稳定车速;使汽车可靠的停在原地或--=-坡道上。 2 制动系的组成 任何制动系都具有以下四个基本组成部分: (1)供能装置——包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件。其中,产生制动能量的部位称为制动能源。 (2)控制装置——包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件。 (3)传动装置——包括将制动能量传输到制动器的各个部件。 (4)制动器——产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力的部件,其中也包括辅助制动系中的缓速装置。 较为完善的制动系还具有制动力调节装置以及报警装置、压力保护装置等附加装置。 3 制动系的类型 (1)按制动系的功用分类 1)行车制动系——使行使中的汽车减低速度甚至停车的一套专门装置。 2)驻车制动系——是以停止的汽车驻留在原地不动的一套装置。 3)第二制动系——在行车制动系失效的情况下,保证汽车仍能实现减速或停车的一套装置。在许多国家的制动法规中规定,第二制动系是汽车必须具备的。 4)辅助制动系——在汽车长下坡时用以稳定车速的一套装置。 (2)按制动系的制动能源分类 1)人力制动系——以驾驶员的肢体作为唯一的制动能源的制动系。 2)动力制动系——完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的制动系。 3)伺服制动系——兼用人力和发动机动力进行制动的制动系。 按照制动能量的传输方式,制动系又可分为机械式、液压式、气压式和电磁等。同时采用两种以上传能方式的制动系,可称为组合式制动系。 4 设计制动系时应满足如下主要要求: 1)具有足够的制动效能。行车制动能力是用一定制动初速度下的制动减速度和制动距离两相指标来评定的;驻坡能力是以汽车在良好路面上能可靠的停驻

大学生方程式赛车制动系统设计方案分析

大学生方程式赛车制动系统设计方案分析 摘要:本文介绍了大学生方程式赛车制动的设计,首先介绍了汽车制动系统的设计意义、研究现状以及设计目标,然后对制动系统进行分析与选择,确定方案采用简单人力液压制动双回路前后盘式制动器。最后对制动性能进行了详细分析。 关键词:方程式赛车,制动,盘式制动器 Abstract:This paper mainly introduces the design of breaking system of the Formula Student.First of all,breaking system's development,structure and category are shown.Then analysis and the choice of the braking system are done.At last, the plan adopting hydroid two-back-way brake with front disc and rear disc.Finally,the paper shows analysis of brake performance. Keywords:formula car,braking,braking disc 随着社会的迅速发展和人民生活水平的不断提高,汽车越来越成为现代交通工具中用得最多、最普遍、也运用得最方便的一种。汽车制动系统是汽车底盘上的一个重要系统,它是制约汽车运动的装置。汽车的制动性能直接影响汽车的行驶安全性。现在公路业的迅速发展和车流密度的日益增大,人们对安全性、可靠性的要求越来越高,为保证人身和车辆安全,汽车配备十分可靠的制动系统显得尤为重要。 一、制动系统的设计分析 车辆在形式过程中要频繁进行制动操作,由于制动性能的好坏直接关系到交通和人身安全,因此制动性能是车辆非常重要的性能之一,改善汽车的制动性能始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。当车辆制动时,由于车辆受到与行驶方向相反的外力,所以才导致汽车的速度逐步减小到0,对这一过程中车辆受力情况的分析有助于制动系统的分析和设计,因此制动过程受力情况分析是车辆试验和设计的基础,由于这一过程较为复杂,因此一般在实际中只能建立简化模型分析,通常人们从三个方面来对制动系统进行分析和评价:制动效能:即制动距离与制动减速度;制动效能的恒定性:即热衰退性;制动时汽车方向的稳定性。 二、制动装置的选择分析

盘式制动器设计说明书

盘式制动器设计说明书 一汽车制动系概述 使行驶中的汽车减速甚至停车,使下坡行驶的汽车的速度保持稳定,以及使已经停驶的汽车保持不动,这些作用统称为汽车制动。 对汽车起到制动作用的是作用在汽车上,其方向与汽车行驶方向相反的外力。作用在行驶汽车上的滚动阻力,上坡阻力,空气阻力都能对汽车起制动作用,但这外力的大小是随机的,不可控制的。因此,汽车上必须设一系列专门装置,以便驾驶员能根据道路和交通等情况,借以使外界在汽车上某些部分施加一定的力,对汽车进行一定程度的强制制动。这种可控制的对汽车进行制动的外力,统称为制动力。这样的一系列专门装置即成为制动系。 1 制动系的功用:使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车;在下坡行驶时,使汽车保持适当的稳定车速;使汽车可靠的停在原地或--=-坡道上。 2 制动系的组成 任何制动系都具有以下四个基本组成部分: (1)供能装置——包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件。其中,产生制动能量的部位称为制动能源。 (2)控制装置——包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件。 (3)传动装置——包括将制动能量传输到制动器的各个部件。 (4)制动器——产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力的部件,其中也包括辅助制动系中的缓速装置。 较为完善的制动系还具有制动力调节装置以及报警装置、压力保护装置等附加装置。 3 制动系的类型 (1)按制动系的功用分类 1)行车制动系——使行使中的汽车减低速度甚至停车的一套专门装置。 2)驻车制动系——是以停止的汽车驻留在原地不动的一套装置。 3)第二制动系——在行车制动系失效的情况下,保证汽车仍能实现减速或停车的一套装置。在许多国家的制动法规中规定,第二制动系是汽车必须具备的。 4)辅助制动系——在汽车长下坡时用以稳定车速的一套装置。 (2)按制动系的制动能源分类 1)人力制动系——以驾驶员的肢体作为唯一的制动能源的制动系。 2)动力制动系——完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的制动系。 3)伺服制动系——兼用人力和发动机动力进行制动的制动系。 按照制动能量的传输方式,制动系又可分为机械式、液压式、气压式和电磁等。同时采用两种以上传能方式的制动系,可称为组合式制动系。 4 设计制动系时应满足如下主要要求: 1)具有足够的制动效能。行车制动能力是用一定制动初速度下的制动减速度和制动距离两相指标来评定的;驻坡能力是以汽车在良好路面上能可靠的停驻的最大坡度来评定的。详见GB/T7258-2004

盘式制动器使用说明书

盘式制动器使用说明书 盘式制动器使用说明书盘式制动器使用说明书目录一、性能与用途.1二、结构特征与工作原理..1三、安装与调整..4四、使用与维护..9五、润滑...12六、特别警示...13七、故障原因及处理方法...12附图1:盘式制动器结构图...15附图2:盘形闸结 盘式制动器使用说明书 目???录 一、性能与用途 (1) 二、?结构特征与工作原理 (1) 三、?安装与调整 (4) 四、?使用与维护 (9) 五、?润滑? (12) 六、特别警示 (13) 七、?故障原因及处理方法? (12) 附图1:盘式制动器结构图 (15) 附图2:盘形闸结构图 (16) 附图3:?制动器限位开关结构图 (17) 附图4:?盘式制动器的工作原理图 (18) 附图5:?盘式制动器安装示意图 (19) 附图6:?制动器信号装置安装示意图 (20) 一、性能与用途 盘式制动器是靠碟形弹簧产生制动力,用油压解除制动,制动力沿轴向作用的制动器。 盘式制动器和液压站、管路系统配套组成一套完整的制动系统。适用于码头缆车、矿井提升机及其它提升设备,作工作制动和安全制动之用。 其制动力大小、使用维护、制动力调整对整个提升系统安全运行都具有重大的影响,安装、使用单位必须予以重视,确保运行安全。 盘式制动器具有以下特点: 1、制动力矩具有良好的可调性; 2、惯性小,动作快,灵敏度高; 3、可靠性高; 4、通用性好,盘式制动器有很多零件是通用的,并且不同的矿井提升机可配不同数量相同型号的盘式制动器; 5、结构简单、维修调整方便。 二、结构特征与工作原理 1、盘式制动器结构(图1)

盘式制动器是由盘形闸(7)、支架(10)、油管(3)、(4)制动器信号装置(8)、螺栓(9)、配油接头(11)等组成。盘形闸(7)由螺栓(9)成对地把紧在支架(10)上,每个支架上可以同时安装1、2、3、4对甚至更多对盘形闸,盘形闸的规格和对数根据提升机对制动力矩的大小需求来 确定。 2、盘形闸结构(图2) 盘形闸由制动块(1)、压板(2)、螺钉(3)、弹簧垫圈(4)、滑套(5)、碟形弹簧(6)、接头(7)、组合密封垫(8)、支架(9)、调节套(10)、油缸(11)、油缸盖(12)、盖(13)、放气螺栓(17)、放 气螺钉(19)、O形密封圈(20)、Yx密封圈(21)、螺塞(22)、Yx密封圈(23)、压环(24)、活塞(25)、套筒(26)、联接螺钉(27)、键(28)及其它副件、标件等组成。 3、制动器限位开关结构(图3) 制动器限位开关由弹簧座(1)、弹簧(2)、滑动轴(3)、压板(6)、开关盒(7)、螺栓M4x45(9)、轴套(11)、盒盖(14)、螺钉M4X10(17)、微动开关JW-11(20)、支座板(23)、导线 BVR(24)、装配板(29)及其它副件、标件等组成。 4、盘式制动器的工作原理(图4)??????????????????????????????????????????????????????????? 盘式制动器是靠碟形弹簧预压力制动,油压解除制动,制动力沿轴向作用的制动器。提升机制动时,图2中碟形弹簧(6)的预压力迫使活塞(25)向制动盘移动,通过联接螺钉(27),将滑套(5)连同其上的制动块(又名闸瓦)推出,使制动块(1)与卷筒的制动盘接触,并产生正压力,形成摩擦力而产生制动。提升机松闸运行时,油缸(11)A腔中充入压力油,活塞(25)再次压缩碟形弹簧(6),并通过联接螺钉(27)带动滑套(5)向后移动(离开制动盘),从而使制动 块(1)离开制动盘,解除制动力(即松闸)。 滑套(5)是由钢套和拉杆组成的装配件,其拉杆承受制动时的切向力。制动块(1)嵌合在滑套(5)的燕尾槽中,并用压板(2)、螺钉(3)将其固定。键(28)防止滑套(5)转动。转动放气螺钉(19),可排出油缸中的存留气体,以保证盘形闸能灵活地工作。盘形闸在密封件允许泄漏范围内,可能有微量的内泄,虽内泄油可起润滑滑套(5)与支架(9)的作用,但时间较长时,内泄油可能存留过多,因此应定期从螺塞(22)处排放内泄油液。 如上所述,盘式制动器的工作原理是油压松闸,弹簧力制动。如(图4)所示:当油腔Y 通入压力油时,碟形弹簧组(3)被压缩,随着油压P的升高,碟形弹簧组(3)被压缩并贮存弹簧力F,且弹簧力F越来越大,制动块离开闸盘的间隙随之增大,此时盘形制动器处于松闸状态,调整闸瓦间隙△为1mm?(注:调整方法见后);当油压P降低时,弹簧力释放,推动活塞、滑套连同其上的制动块(又名闸瓦),使制动块向制动盘方向移动,当闸瓦间隙△为零后,弹簧力F作用在闸盘上并产生正压力,随着油压P的降低正压力加大,当油压P=0时,正压力N=Nmax,在N力的作用下闸瓦与闸盘间产生摩擦力即制动力最大(全制动状态);当P=Pmax时,N=0,△=△max,即全松闸。 由上可以看出盘形制动器的摩擦力决定于弹簧力F和油压力F1,当闸瓦间隙为零后: N=F-F1=F-△PA=f(p)

汽车制动器设计书

汽车构造课程设计说明书 设计名称:汽车制动器设计 设计时间 2009年10-12月 系别机电工程系 专业汽车服务工程 班级 12班 姓名 *** 指导教师 *** 2009 年 10 月12

目录 一、设计任务书 (1) 二、制动方案的拟定 (2) 三、各种形式制动器现状比较 (4) 四、整个传动系统运动和动力参数的选择与计算 (5) 五、传动零件的设计计算 (12) 六、总体布局 (13) 七、总结 (17) 八、参考资料 (17)

一、设计任务书 题目: 已知条件:(1)假设地面的附着系数足够大; (2)车重2.2t (3)前后重量分配:40%,60% (4)蹄、盘正压力的分布状态可由自行假设 (5)轮胎型号195/80R14 (6)制动初速度100km/h (7)最大急刹车距离为18m (8)工作环境:设定为高温状态 (9)制动摩擦系数取值范围:0.25≤f≤0.55 (10制动器具体结构可参考汽车实验室相关制动器结构,也自行设计。 前后轮重量分配示意图

二、制动方案的拟定 汽车制动系是用以强制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驶的汽车在原地(包括在斜坡上)驻留不动的机构。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,汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。也只有制动性能良好、制动系工作可靠的汽车,才能充分发挥其动力性能。 汽车制动系至少应有两套独立的制动装置,即行车制动装置和驻车制动装置;重型汽车或经常在山区行驶的汽车要增设应急制动装置及辅助制动装置;牵引汽车应有自动制动装置。 任何一套制动装置均由制动器和制动驱动机构两部分组成。制动器有鼓式与盘式之分。行车制动是用脚踩下制动踏板操纵车轮制动器来制动全部车轮,而驻车制动则多采用手制动杆操纵,且具有专门的中央制动器或利用车轮制动器进行制动。中央制动器位于变速器之后的传动系中,用于制动变速器第二轴或传动轴。行车制动和驻车制动这两套制动装置必须具有独立的制动驱动机构。行车制动装置的驱动机构,分液压和气压两种型式。用液压传递操纵力时还应有制动主缸和制动轮缸以及管路;用气压操纵时还应有空气压缩机、气路管道、贮气筒、控制阀和制动气室等。 过去,大多数汽车的驻车制动和应急制动都使用中央制动器,其优点是制动位于主减速器之前的变速器第二轴或传动轴的制动力矩较小,容易满足操纵手力小的要求。但在用作应急制动时,往往使传动轴超载。现代汽车由于车速提高,对应急制动的可靠性要求更严,因此,在中、高级轿车和部分总质量在1.5t以下的载货汽车上,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。 汽车制动系设计的程序

Stromag Braker制动器使用说明书

Stromag Limited 29 Wellingborough Road Rushden Northamptonshire NN10 9YE United Kingdom Tel. (+44) 0 1933 350407 Fax. (+44) 0 1933 358692 e-mail. stromagltd@https://www.360docs.net/doc/7712990538.html,

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Electromagnetic Fail Safe Brakes Series NFA/NFF Stromag Versions: Basic & Dockside Cranes Stromag Limited 29 Wellingborough Road,Rushden Northamptonshire · NN10 9YE · United Kingdom Tel. 01933 350407 · Fax. 01933 358692 e-mail stromagltd@https://www.360docs.net/doc/7712990538.html, CB110698Page 3

NFA / NFF SERIES BRAKE Advantages: Comprehensive range 20 -10,000 Nm. Simple assembly to motor, no dismantling of brake required. Concentricity through body for Tacho fixing. No setting required when changing discs, therefore eliminating human error. Compatibility of consumable spares. Simple maintenance, once only adjustment by shim removal. Positive feel hand release mechanism. Proven reliable design. Sealed inspection holes for Airgap / Lining wear. Extremely low inertia. High heat dissipation. Free from axial loads when braking and running. Suitable for vertical mounting (subject to conditions). Many optional extras available. Facilities to design to customer's special requirements. Protection available up to IP66. "Asbestos free" linings as standard. Holding and Working brake variations. =============================================================== Voltages Available: Standard 24v DC, 97v DC (110v Rectified), and 198v DC (220v Rectified). Other Voltages available. Coils available to suit : AC Supplies with Integral Half and Full Wave rectification. We suggest the following alternative - Customer to take standard voltage 24V / 110VDC, and we can provide Transformer Rectifier unit. Page 4JCB110698

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