某车型盘式制动器机械设计(说明书+CAD+三维+查重报告)

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  • 适用:本科,大专,自考
  • 更新时间2021年
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某车型盘式制动器机械设计(说明书+CAD+三维+查重报告)

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摘 要

汽车的制动性能是指汽车在长距离坡道上,在保持行驶方向稳定的情况下,及时停车并保持车速稳定的能力。车辆的制动性能关系到行车安全。在紧急制动过程中,超过规定的制动距离和侧滑现象往往是造成重大交通事故的直接原因,车辆的制动性能直接影响车辆能否安全行驶。

随着国内交通运输体系的迅速完善,全国公路网的不断完善,高性能汽车的不断生产,汽车制动系统在汽车安全中的比重越来越大。液压盘式制动器在制动性能、制动可靠性、基本结构、维护保养简单、数据勤俭节约等方面显示出独特的优势。随着同岛自主研发和不断引进国外先进汽车技术,带动国内汽车行业整体技术水平的提升,液压盘式制动器在B级车上的应用将逐渐成为国内主流,尤其是在提高汽车安全性、车辆性能方面以及驾驶舒适性。本文对制动器进行了如下设计。第一制动系统的参数包括制动力分配系数、同步粘着系数、制动强度、粘着系数施加率、最大制动力矩的选择和计算;第二制动器及其部件的尺寸计算和数据选择:制动盘,制动钳体、摩擦片等制动部件;第三驻车制动:本次设计选用后轮驻车制动,后轮盘式制动器增加驻车制动的机械结构;第四制动驱动机构为制动分泵、制动总泵和踏板行程的设计计算。最后对制动盘和制动片进行了三维拉深、装配和摩擦设计。此外,本文还简要介绍了制动驱动机构结构型式的选择、制动主缸和制动管路多回路系统的选择,以及制动器的研究现状和发展前景。

关键词: 盘式制动器  CAD  设计  建模

Abstract

Brake is an important part of brake system, this paper mainly introduces the design of commercial vehicle brake. From the comparison of drum brake and disc brake about the structure and performance, because the disc-brake braking performance is better, and size and quality are relatively small, thermal performance is good, and the commercial vehicle designed torque and power is larger, high speed, good performance, belongs to high-grade car, so this design sense are chosen floating disc brakes. 

This paper start the following steps after selecting the basic structure. First, the parameters of braking power distribution coefficient include: adhesion coefficient, synchronous adhesion coefficient, strength, and brake, and maximum braking torque parameters calculation, etc. The second brake and its components: the brake disc and calliper, friction lining block size of components etc brake calculation and material selection, The third in the design in the rear brake selection in the rear brake disc, install the parking brake on the mechanical structure, Fourth: brake wheel drive mechanism brake cylinder, the brake pedal stroke the cylinder, and the design calculation. 

After the design of brake ,this paper start the checking of  braking deceleration and braking distance, analyzed the stability of braking efficiency and braking direction, and drawn out with MATLAB braking force distribution curve, above all comply with the design requirements, and verifies the rationality of the design of the brakes. Finally, according to the design and calculation using CAD drawing brake assembly and brake caliper disc brake, piston, liner, friction parts ,at the same time ,the paper also carried a three-dimensional modeling. 

In addition, this paper briefly introduces the drive mechanism brake type selection, brake main cylinder pipe, braking system, the selection of multi-loop research status of brake and development prospects.

Key words:  brake disc  CAD  MATLAB  design  modeling

目录

1绪论 5

1.1制动系统概述 5

1.2国内外研究现状 5

1.2.1国外汽车液压盘式制动器的发展现状 5

1.2.2国内汽车液压盘式制动器的发展现状 6

1.3 课题主要内容: 6

1.4 课题研究方案: 6

2 制动器的结构形式选择 7

2.1鼓式制动器结构形式简介 7

2.2 盘式制动器结构形式简介 9

2.3 盘式制动器的优缺点 10

2.4该商务车制动器结构的最终选择 11

3.制动器主要参数及其选择 12

3.1制动力与制动力分配系数 13

3.2同步附着系数 17

3.3制动强度和附着系数利用率 19

3.4制动器最大制动力矩 20

3.5  制动器因数 22

3.6盘式制动器主要参数的确定 22

4.制动器的设计计算 23

4.1摩擦衬块的磨损特性计算 23

4.2 制动器的热容量和温升核算 25

4.3盘式制动器制动力矩的计算 26

4.4驻车制动计算 28

5制动器主要零部件的结构设计 30

5.1 制动盘 30

5.2制动钳 31

5.3制动块 31

5.4摩擦材料 31

5.5 制动轮缸 32

5.6制动器间隙的调整方法及相应机构 32

6.制动驱动机构的结构形式选择与设计计算 34

6.1制动管路的多回路系统 39

6.2液压制动驱动机构的设计计算 41

总结 47

致谢 48

参考文献 49

1绪论

1.1制动系统概述

   汽车的制动性能是指在长距离坡道上,在保持行驶方向稳定的情况下及时停车并保持车速稳定的能力[1,7]。车辆的制动性能关系到交通安全信息。在紧急制动过程中,超过规定的制动距离和侧滑通常是造成重大交通事故的直接原因。因此,车辆的制动性能直接影响到车辆能否安全行驶。

众所周知,停车需要阻力,而汽车的制动器就是产生所需阻力的装置。固定部件(如闸瓦或卡钳)和旋转部件(如制动鼓或制动盘)共同构成制动器的重要结构。制动时,前者对后者施加的制动力降低了旋转元件的转速,而由于车轮与路面之间的粘着,路面上的制动力使汽车减速[2]。

1.2国内外研究现状

   自第一辆汽车问世以来,汽车制动系统就应运而生,对汽车安全起着重要的作用。起初,汽车总质量小,行驶速度慢,原有的机械控制装置足以满足制动要求。随后,真空辅助或液压辅助制动器被开发出来以适应车辆重量和速度的增长。

1.2.1国外汽车液压盘式制动器的发展现状

   到了20世纪80年代中期,在欧洲,卡车开始大量使用盘式制动器。到20世纪90年代初,盘式制动器已广泛应用于重型卡车的制动系统中。从世界范围来看,液压盘式制动器在客车上的应用已成为主流,整体安装率达到70%以上。液压盘式制动器在货车上的应用主要集中在欧洲。

1.2.2国内汽车液压盘式制动器的发展现状

    我国液压盘式制动器的生产和发展可以追溯到20世纪90年代,与国外先进的液压盘式制动器相比,起步较晚,技术上还存在许多不足。目前,国产B级轿车已具备装配液压盘式制动器的基本技术条件。自1997年以来,中国一直致力于在公共汽车上推广盘式制动器。近日,国产自主研发的液压盘式制动器已经能够满足整车的技术要求。

2004年,国内重型汽车行业成功开发了液压盘式制动器总成技术。直到最近,陕西重卡、北汽福田、东风公司、一汽解放、江淮汽车、中国重汽等部分汽车企业在重型汽车液压盘式制动器技术上取得了突破。从局部来看,未来B级车制动系统的配置和研发重点将是盘式制动器。不过,目前鼓式制动器仍然占据B级车市场的绝大部分,阻碍盘式制动器在B级车制动系统中的重要因素是高原型,再加上用户认可度低,市场不够成熟。

随着国内交通运输体系的迅速完善,全国公路网的不断完善,高性能汽车的不断生产,汽车制动系统在汽车安全中的比重越来越大。液压盘式制动器在制动性能、制动可靠性、基本结构、维护保养简单、数据勤俭节约等方面显示出独特的优势。随着同一家公司的自主研发和国外先进汽车技术的不断引进,液压盘式制动器在B级车上的应用将逐渐成为国内的主流,特别是在提高车辆安全性、车辆性能和驾驶舒适性方面。随着国内柔性车辆相关法律法规的推广,如中华人民共和国国家标准gb7258-2012《机动车辆安全使用条件》第7.2.6条规定:“汽车所有车轮(三轮车辆除外)、,摩托车(侧三轮车除外)和挂车(总质量不超过750KG的挂车除外)应配备制动器,其中,所有专用校车和危险品运输车辆的前轮和其他车辆长度大于9m的客车的前轮均应配备盘式制动器作动器[4]。“未来几年,盘式制动器在我国的应用将得到非常迅速的推广,应用前景相当广阔。

1.3 课题主要内容:

题目简介:后轮驱动;总长4300mm;总宽1790mm;轴距2576mm;前轮距1460mm;后轮距1473mm;整车空载质量:1320kg(轴荷分配前/后轴为60/40);满载质量:1695kg(轴荷分配前/后轴为55/45);质心高度:满载为0.8m;空载为0.7m;轴距为:2.63m

轮胎规格为:202/55 R16;同步附着系数:0.65

1.4 课题研究方案:

1)制动器的结构方案分析及选择。分析该商务车制动器的设计要求,通过比较、计算以及查阅相关资料,选出适合的结构方案。

2)制动系的主要参数及其选择。选择制动力、制动力分配系数、制动强度、最大制动力矩等。

3)制动器的设计和计算。根据所选方案与参数,分析计算制动器的制动因数、摩擦衬块的磨损特性,核算制动器热容量和温升等

4)制动器主要零部件的结构设计与计算

5)制动驱动机构的结构形式选择与设计计算

6)综合上述设计与计算,用绘图软件绘制该制动器的零部件图及总布置图.

   参考文献

[1]  王望予.汽车设计[M].第四版.北京:机械工业出版社,2015:257-285

[2]  陈家瑞.汽车构造(下册)[M].第三版.北京:机械工业出版社,2014:283-371

[3]  郑兰霞,张俊海,陈艳艳.盘式制动器在现代汽车上的应用与发展分析[J].农业装备和车辆工程,2007(9):44-48

[4]  GB7258-2012,机动车运行安全技术条件[S]

[5]  李昆仑.浅谈汽车液压制动驱动机构的组成及原理[J].科教导刊,2013:60

[6]  刘维信.汽车制动性的结构分析和设计计算[M].北京:清华大学出版社,2004

[7]  余志生.汽车理论[M].第五版.北京:机械工业出版社,2009:89-129

[8]  唐亮.基于汽车液压盘式制动器的结构特点与性能研讨[J].科技经济市场,2016(4):86

[9]  任军峰,张伟.液压盘式制动器的应用与检测[J].检测与维修,2014(9):22-24

[10]  江浩斌.车辆检测与诊断技术[M].南京:东南大学出版社,2009:96-103

[11]  V SARAVANAN,P R THYLA and S R BALAKRISHNAN.一种低成本、轻质量空心微珠–铝基复合材料在制动盘中的应用[J].印度:材料科学通报,2016(39):299-305


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