盘式制动器论文(2)

西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文）

制动器。液压管路由钢管和软管组成。它们将压力液从主缸传递到车轮制动器。

盘式制动器多用于汽车的前轮，有不少车辆四个车轮都用盘式制动器。制动盘装在轮级上、与车轮及轮胎一起转动。当驾驶员进行制动时，主缸的液体压力传递到盘式制动器。该压力推动摩擦衬片靠到制动盘上，阻止制动盘转动。

图1-1 汽车制动系统的基本部件

1.液压助力制动器 2.主缸和防抱死装置 3.前盘式制动器 4.制动踏板

5.驻车制动杆 6.防抱死计算机 7.后盘式制动器

很多汽车都采用助力制动系统减少驾驶员在制动停车时必须加到踏板上的力。助力制动器一般有两种型式。最常见的型式是利用进气歧管的真空，作用在膜片上提供助力。另一种型式是采用泵产生液压力提供助力。

驻车制动器用来进行机械制动，防止停放的车辆溜车，在液压制动完全失效时实现停车。绝大部分驻车制动器用来制动两个后车轮。有些前轮驱动的车辆装有前轮驻车制功器，因为在紧急停车中绝大部分的制动功需要用在车辆的前部。驻车制动器一般用手柄或脚踏板操作。当运用驻车制动器时，驻车制动钢索机械地拉紧施加制动的秆件。驻车制动器由机械控制，不是由液压控制。

随着汽车工业及道路条件的完善，致使车速逐步提高，安全问题也就理所当然的被人们所普遍关注。汽车的安全性与汽车的制动系关系密切，制动距离直接影响其安全性。近年来，也投入了大量的人力、物力以研制、开发制动器。

目前，制动器主要分为盘式与鼓式两种，且有前盘后鼓的发展趋势。在高档轿车中，更多的采用盘式制动器，盘式制动器又有固定钳式和浮动钳式两种。

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近年来随着汽车性能的提高，固定钳结构上的缺点暴露较为明显，因而导致浮动钳的迅速发展。

1.3设计的意义

一个国家汽车工业的发展水平反映出该国家的整体工业水平。要发展一个国家的汽车工业，就汽车行业来说，汽车设计应处于一个举足轻重的位置。制动器的设计作为汽车设计的一个重要环节也是非常重要的，尤其是随着现代汽车技术的发展，道路条件的日益改善，车速越来越高，安全问题也愈受重视，制动器恰是影响汽车安全性的一个重要部件。因此，能够设计，制造出具有高制动性、可靠性的制动器是改善汽车设计的一个重要环节。

本次设计遵循以下原则：首先满足制动器效能，再考虑降低生产成本，减少体积和质量，在选择材料和机械加工方法中还要考虑环保问题。

本制动系采用X型双回路系统以提高制动系的可靠性，在一个回路失效时，其制动效能仍可保持原制动效能的50%。采用真空助力器，使操纵更轻便，减少驾驶员的疲劳。在前、后轮的制动力分配计算中采用了最新计算公式，使制动力分配更合理，提高了汽车的制动稳定性。

总之，通过本次设计，使制动器性能得到改善、成本降低，与此同时，还减少了制动器生产及使用过程中对周围环境的污染。

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2 制动器设计方案论证和选择

2 制动器设计方案论证和选择

2.1制动器设计要求

1.足够的制动能力。行车制动能力，用一定制动初速度下的制动减速度和制动距离两项评定指标，驻坡制动是指汽车在良好路面可靠地停驻的最大坡度。

2.工作可靠。行车制动至少有两套独立的驱动制动器的官路。当其中的一套管路失效时，另一套管路完好的管路应保证汽车制动能力不低于没有失效前时的30%。行车和驻车制动装置可以有共同的制动器，而驱动机构各自独立，行车制动装置都用脚操纵，其他制动装置多用手操纵。

3.用任何速度制动，汽车都不应当有丧失操纵性和方向稳定性，有关方向稳定性评价标准。

4.防止水和淤泥进入制动器工作表面。 5.要求制动能力的热稳定性良好。 6.操纵轻便，并具有良好的随动性。

7.制动是制动系产生的噪音尽可能小，同时力求减少山发出对人身体有害的石棉纤维等物质，以减少公害。

8.作用滞后性应尽可能短，作用之后行使至制动反应时间，以制动踏板开始动作至达到给定的制动效能所需时间来评价。气制动车辆反应时间较长，要求不得超过0.6s，对于汽车列车不得超过0.8s。

9.摩擦副磨损后，应有能消除因摩擦而产生间隙的机构，而调整间隙的工作容易，最好设置自动调整间隙的机构，摩擦衬片应有足够的使用寿命。

10.当制动驱动装置的任何元件发生故障并使其基本功能遭到破坏时，汽车制动系应装有音响和光信号等报警装置。

2.2 制动器设计的一般原则

1.制动器效能，指在良好路面上，汽车以一定初速度制动到停车的制动距离或制动时汽车的减速度。在评比不同结构形式的制动器效能时，常用一种称为制动效能因数的无因次指标。制动效能因数的定义为：在制动鼓和制动盘的作用半径上所得到的摩擦力与输入力之比。

2.制动器效能恒定性，即汽车高速行使或下长坡连续制动时汽车制动效能保持的程度。如前所述，影响摩擦因数的因素包括摩擦副材料、摩擦副表面温度和水湿程度。因为制动过程是及时把汽车行驶的动能通过制动器吸收转化为

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热能，所以制动器温度升高后能否保持在冷状态时的制动效能，已成为设计汽车制动器时要考虑的一个重要问题。由于领蹄的效能因数大于从蹄，稳定性却比从蹄差，因此各种鼓式制动器的效能因数取决于两蹄的效能因数，故就整个鼓式制动器而言，也在不同程度上存在着效能本身与其稳定性的矛盾。而盘式制动器的制动效能最为稳定。

要求制动器的热稳定性好，除选择其效能因数对摩擦系数敏感性较低的制动器类型外，还要求摩擦材料有较好的抗热衰退性和恢复性，并且应使制动鼓（制动盘）有足够的热容量和散热能力。

3.制动器间隙调整，是汽车保养作业较为频繁的项目之一。故选择调整装置的结构形式和安装位置必须保证调整操作方便。最好采用间隙自动装置。

4.制动器的尺寸和质量。随着现代汽车车速的日益提高，处于汽车行驶稳定性的考虑，轮胎尺寸往往选择较小。这样，为了保证所要求的制动力矩而确定的制动鼓（制动盘）直径就可能过大而难以在轮毂内安装。因而应选择尺寸小而效能高的制动器形式。对于高速轿车，为提高制动时的稳定性，在前悬架（独立悬架）设计中，一般采用较小的主销偏移距。为此，前制动器位置有时不得不外移到更靠近轮毂，导致其布置困难。车轮制动器为非簧载质量，故应尽可能减轻其质量，以改善行驶平顺性。

5.噪音的减轻。制动噪音的现象很复杂。大致来说，制动噪音分为低频和高频良种。在低频噪音中，常遇到的是制动时停车的喀擦声，这主要是由制动鼓或者制动钳的共振造成的。高频噪声一般可通过制动蹄或制动盘共振产生。或者是由于摩擦衬片或衬块弹性震动造成的。

影响的噪声的主要因素是摩擦材料的摩擦特性，即动摩擦系数对摩擦速度的变化关系。动摩擦系数随速度的增高而减低的程度愈大，愈易激发震动而产生噪声。此外，制动器输入压力越大，噪声也越大，而压力高达一定程度以后则不再有噪声。制动温度对噪声也有影响。在制动器的设计中采取某种措施，可以在相当的程度上消除某种噪声，特别是低频噪声。对高频噪声的消除，目前还比较困难。应当注意，为消除噪声而采取的某种措施，有可能产生制动力矩的下降和踏板行程损失等副作用。

2.3 制动器方案分析

1.制动器分为车轮制动器和中央制动器两种，后者制动通过传动轴或变速器输出轴。所有汽车都通过车轮制动器来进行行车制动。现在。由于车速提高，对应急制动的可靠性要求也更严。目前，在中、高级轿车及部分轻型货车上已取消了中央制动器。只有在少数重型车上还保留了气压驱动中央制动器，借以

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提高制动系的可靠性。

因此，在轻型客车上亦取消了中央制动器，仅使用车轮制动器。 2.耗散汽车能量方式的选择

就其耗散汽车能量的方式可分为：摩擦式、液力式和电磁式几种。电磁式制动器虽有作用滞后小、易于连接且接头可靠等优点，但因成本高而只在一部分重型汽车上用来做车轮制动器或缓速器。液力式制动器只用作缓速器。目前广泛使用的仍为摩擦式制动器。摩擦式制动器按摩擦副结构形式不同，分为鼓式、盘式和带式三种。

2.4 制动器驱动结构的选择

液压式驱动机构： 优点：

a.制动时可以得到必要安全性，因为液压系统内系统内压力相等，左右轮制动同时进行；

b.易保证制动力正确分配到前、后轮，因为前、后轮分泵可以做出不同直径；

c.车振或悬架变形不发生自行制动； d.不须润滑和时常调整； 缺点：

a当管路一处泄漏，则系统失效； b低温油液变浓，高温则汽化； c不可长时间制动。

但综合来看，油压制动还是可取的，且得到了广泛的应用。

2.5 制动管路的选择

出于取安全上的考虑，汽车制动应至少有两套独立的驱动制动器的管路。汽车的双回路制动系统有以下常见的五种分路型式：

1.一轴对一轴（Ⅱ）型，（图a），前轴制动器与后桥制动器各用一个回路； 2.交叉（X）型，前轴的一侧车轮制动器与后桥的对侧车轮制动器同属一个回路；

3.一轴半对半轴（HI）型（图c），每侧前制动器的半数轮缸和全部后制动器轮缸属于一个回路，其余的前轮缸则属于另一个回路；

4.半轴一轮对半轴一轮（LL）型（图d），两个回路分别对两侧前轮制动器的半数轮缸和一个后轮制动器作用；

5.双半轴对双半轴（HH）型（图e），每个回路均只对每个前后制动器的半

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