《浮动钳盘式制动器主要零部件及参数确定案例》2500字

浮动钳盘式制动器主要零部件及参数确定案例综述1.1制动盘的结构盘式制动盘有两个主要部分：轮毂和制动盘。轮毂是带有内置轴承的轮毂的内置部分。制动面是制动盘两侧的加工面，属于机械加工的一种，整个制动盘通常由铸铁制成，可以提供良好的摩擦面。制动盘和车轮之间的一侧被称为外侧，朝向车轮的中心的另一侧被称为内侧。制动盘通常由珠光体灰铸铁或合金制成，制动盘工作时，不仅需要承受开关的法向力和接地力，还要承受热负荷。制动盘在设计中一般要考虑加工精度问题，因为在制动衬块与制动盘之间运动时，左右来回接触，如果公差没有保证加工精度很低的话，两部件在磨损时可能会出现不是全部接触的情况，这样会导致的问题有两个，一个是产生不了足够的制动力矩，第二个是产生单位压力时局部磨损就会很严重。为了提高冷却效果，制动盘滑板的一部分通常被熔制成带有径向阀的双层制动盘，它具有径向通风狭缝，这可以大大增加散热面积，降低温升百分之二十到百分之三十，但这种会使整个制动盘变厚。另一种没有通风缝的汽车制动盘厚度约为10mm-13mm。从上面的设计材料来看，本研究课题将选用HT250。制动盘的工作表面应光滑，多余的表面，在制造过程中必须严格控制两个表面的平行度（厚度差）和制动盘的不平衡度，此不平行度不应大于0.008mm。制动盘的表面粗糙度不得超过0.06mm。从这些公差中我们可以看出它的要求精度是比较高的。1.1.1制动盘直径D由于浮动钳盘式制动器是利用制动盘与摩擦片摩擦来达到制动效果，从想象中来讲，应该将制动盘做的尽可能的大，这样盘子的直径也大。当驾驶员踩下制动踏板时，摩擦片与制动盘的摩擦面积才大，得到的制动力也越大。但是汽车的轮毂和轮辋是定死的，这是设计制动盘是的一个限制条件，制动盘直径尺寸应不能大于轮毂的直径。本研究课题选用的小型SUV的轮胎尺寸定为195/55R14.其中14为轮毂尺寸14英寸，根据换算单位1英寸为25.4毫米，轮毂直径为355.6毫米，制动盘的直径一般在轮毂直径的百分之七十一到百分之七十九，本研究课题选用百分之七十九，取整后制动盘直径为280毫米。图3-1制动盘直径尺寸图1.1.2制动盘厚度h由于盘式制动器的制动盘在制动过程中与摩擦片进行摩擦，这样的结果就会导致制动盘的温度会急剧升高，如果制动盘的厚度过厚，那么摩擦产生的热量就不太容易散发出去，所以我们在设计制动盘的厚度时，应该尽量将其设计的薄一些。根据我所查阅到的资料，人们在设计制动盘时一般的尺寸在20毫米到50毫米之间，所以本研究课题的制动盘厚度我选定为30毫米。图3-2制动盘厚度尺寸图1.2制动钳的结构制动钳的材料一般用可锻铸铁来制造，它们也可以由轻合金制成，如铝合金外壳。它可以做成一个整体的，可以做成两个由螺栓连接的半体。在叶片的外边缘有一个开口，可以在不拆卸制动钳的情况下更换制动衬块。制动钳的刚度和强度一定要很好。为了减少传递到制动液的热量，将活塞的开口端压在制动衬块的背面。为了提高耐磨性，活塞可由铸铝合金制成，由于制动钳主体由铝合金组成，因此必须减小活塞与后制动衬片之间的接触面积，以减少传递到制动衬片的热量。制动钳体可以安装在车轴的前部和后部。将制动嵌体位于车桥前部，以防止轮胎将泥甩进制动嵌体中。将制动嵌体位于后桥上，以减少制动期间轴承上的负载。1.3制动衬块的结构制动块直接由摩擦片和背板组成，并且两个部件紧紧连接在一起。衬块主要为扇形、正方形或长方形。活塞应尽可能地压在摩擦片上，以避免通过制动衬片的旋转角度而产生噪音，制动衬片的后部应由钢制成，为了防止制动液蒸发，并减少制动过程中产生的热量对制动衬片的影响；隔热减震垫可在摩擦片与背板之间或背板后面粘贴（或喷涂）。由于工作压力高、温度高，摩擦片的磨损损坏速度较快，很多盘式制动器都装有报警装置。如果制动灯磨损达到极限，应及时更换摩擦片。1.1.1制动衬块的内外半径及厚度制动衬块是与制动盘进行摩擦的主要部件。在制动衬块的内外半径中，外内半径的比值一般不会大于1.5，对于过大的比值，带来的结果是会导致制动力的变化会非常大。根据上列的条件以及制动盘的约束，本研究课题选定的制动衬块内半径为94毫米，外半径为133毫米。外内半径之比约为1.41，小于1.5，符合要求。制动衬块内半径尺寸图制动衬块外半径尺寸图在满足刚度硬度及韧性等条件下，本研究课题选定制动衬块厚度为17毫米。图3-3制动衬块厚度尺寸图1.1.2制动衬块的工作面积制动衬块工作面在盘式制动器制动过程中也是关键因素之一。根据我的资料查息，盘式制动器制动衬块的工作面积推荐根据制动衬块单位面积占有的汽车质量在1.6-1.5kg/cm2范围之间选取。本研究课题中选用的小型suv总质量定为1246kg，比例选择24%，故制动衬块的工作面积约为52cm2.图3-4制动衬块工作面积图1.4摩擦材料的选择摩擦材料的选择往往需要选择一些耐磨性好，耐热程度高的材料，要保证不会因为温度升高而使得摩擦系数降低影响制动效果。据资料查息，摩擦衬片在长时间工作温度高达三百摄氏度以上的工作以后，它的背面的板材温度不能超过一百九十摄氏度，这就要求该材料的热衰退性，传热导率要好。另外，摩擦材料的选择要尽量避免能产生对人体有害化学物质的材料，比如石棉材料等，并且选用的材料不宜产生过大的噪音，导致环境噪声污染。一般摩擦材料，它们的摩擦系数都稳定在0.3～0.5之间，摩擦系数的数值越高，它的耐磨性就越差。制动器的设计计算一般取0.3～0.35。本研究课题里，摩擦材料的摩擦系数选定为0.3。由于一般经济型用车的摩擦材料均以金属材料为主，这是因为金属材料相对于陶瓷材料成本低。并且陶瓷材料绝大多数用于高性能跑车的制动器制造中，所以本文摩擦材料选用灰铸铁。1.5摩擦间隙的确定由于汽车在为制动过程中，制动盘和摩擦片之间要留有一定的间隙，但间隙过大也就意味着制动所需要的时间越长，所以这个间隙一般有一个范围。盘式制动器的制动盘与摩擦片之间的间隙约为0.1mm-0.3mm。本研究课题中，该间隙设定为0.1mm。除此之外，本研究课题中还有其他的一些零件，如防尘塞，导向杆，排气螺钉等。由于该浮动