摘 要

随着科学技术的不断发展，汽车的行驶速度在不断提高，并且汽车保有量的增长也带来了车流密度的增大，从而引发的交通事故也越来越多。为了确保人和车辆的安全，就必须保证车辆有良好的制动性能，为汽车设计一个可靠的制动系统。

该次设计首先对制动器的设计方案整体进行了论证与选择，主要包括制动器结构形式与选择、盘式制动器的结构形式与选择、制动驱动机构的选择、制动管路的选择和制动器间隙自动调整装置的设计，最终确定为液压双回路滑动钳盘式制动器。然后根据汽车的已知参数，确定出制动器的主要参数，包括制动力与制动力分配系数、同步附着系数、制动器制动力矩、利用附着系数和制动效率。最后对制动器的主要部件进行参数与结构上的设计，并且进行校核。

关键词：盘式制动器；制动系统；液压制动

Abstract

With the development of science and technology, the driving speed of the car is increasing, and the growth of car ownership also brings the increase of the density of traffic, which leads to more and more traffic accidents. In order to ensure the safety of people and vehicles, it is necessary to ensure that the vehicle has good braking performance, and to design a reliable braking system for the automobile.

About this design, firstly, I demonstrate and select the design of the brake, mainly including the form of brake, the form of disc brake, the selection of brake drive mechanism, the selection of brake pipe and the design of automatic adjusting brake clearance, the design of the final determination scheme adopts sliding caliper disc brake with dual-circuit hydraulics braking system. And then, I determine the main parameters of the brakes based on the known parameters of the vehicle, including braking force and braking force distribution coefficient, synchronous adhesion coefficient, the braking torque, utilization of adhesion coefficient and braking efficiency. Finally, I finish the determination of the brake main parameters and the design and check of main parts.

Keywords: disc brake, brake system, hydraulic brake

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1制动系统的设计意义 1

1.2制动系统概述 1

1.3设计任务 2

第2章 制动器设计方案的论证与选择 3

2.1制动器的设计要求 3

2.2制动器设计时应考虑的性能要求 3

2.3制动器的结构形式与选择 4

2.3.1制动器的主要类型 4

2.3.2制动器的工作原理 4

2.3.3方案的比较与确定 5

2.4盘式制动器的结构形式及选择 6

2.5制动驱动机构的选择 7

2.6制动管路的选择 7

2.7制动器间隙自动调整装置 8

第3章 制动器的主要参数 10

3.1制动力与制动力分配系数 10

3.2同步附着系数 13

3.3前后轮制动器的制动力矩 13

3.4利用附着系数和制动效率 14

第4章 制动器的设计计算 16

4.1制动盘主要参数的确定 16

4.1.1制动盘直径D 16

4.1.2制动盘厚度h 16

4.2摩擦衬块主要参数的确定与设计计算 16

4.2.1摩擦衬块内半径和外半径 16

4.2.2摩擦衬块工作面积 17

4.2.3摩擦衬块的磨损特性计算 17

4.3液压制动驱动机构的设计计算 18

4.3.1制动轮缸直径与工作容积 18

4.3.2制动主缸直径与工作容积 19

4.3.3制动踏板力 19

4.3.4踏板工作行程 20

4.4盘式制动器制动力矩计算 20

4.5应急制动和驻车制动的制动力矩 21

第5章 制动器的结构设计与强度计算 24

5.1制动盘 24

5.2制动钳 24

5.3制动块 25

5.4摩擦材料 25

5.5制动器热容量和温升的核算 25

第6章 总结 27

参考文献 28

致 谢 29

第1章 绪论

1.1制动系统的设计意义

随着新世纪的到来，人们对生活质量的追求也越来越高，人们的出行也不仅仅局限于步行和公共车辆，汽车也就开始逐渐走进千家万户，并且伴随着科学技术的不断发展以及路面条件比原来更好，汽车的车速也变得比原来更快。因而，在我国，随着车速的不断提高和汽车保有量的显著增长，交通事故给人类带来的危害也日益严重。“在分析交通事故过程中，技术人员发现在所有的交通事故中，有大约40%的事故与车辆的制动系统相关，并且当车辆存在制动距离过长或者发生侧滑时，往往会发生严重的交通事故^[1]”。所以在设计汽车的制动系统时，就必须保证汽车的结构稳定以及性能优良。

1.2制动系统概述

对于汽车制动而言，在一方面就是减小正在行驶的车辆的速度，在必要时，使其速度减小到零，另外一方面就是使正在下坡的车辆的速度保持稳定，还有就是使已经停止的车辆不再运动。然而为了实现这几种制动功能，就需要在与车辆速度相反的方向额外作用一个外力，虽然滚动阻力、上坡阻力和空气阻力都与速度方向相反，然而这些力却是不稳定并且不可控制的。因此需要在汽车上设计制动系统，在汽车上可以输出稳定且受控制的与速度相反的力的装置就叫做制动系统，该系统产生的对汽车进行减速的力就叫做制动力。

从组成上来看，对于一个制动系统，主要由四个部分组成，即负责提供能量的供能装置，负责统调整个制动过程的控制装置，负责将供能装置产生的能量传递到制动器各个地方的传动装置，和负责进行制动的制动器，然而对于更加完善的制动系统，则还有调节制动力的装置、对摩擦衬块磨损状态进行报警的附加装置。