某轎車浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與分析【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含6張CAD圖紙帶任務(wù)書+開題報(bào)告+中期報(bào)告+答辯ppt+外文翻譯】-clsj23

某轎車浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與分析

某轎車制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與分析

摘要：汽車制動(dòng)系統(tǒng)與行車安全和停車安全息息相關(guān)，是汽車底盤的重要組成部分。尤其是盤式制動(dòng)器，在現(xiàn)在的轎車上應(yīng)用越來(lái)越廣泛，以前受制于制造成本，影響了盤式制動(dòng)器的廣泛應(yīng)用，隨著轎車需求量的大幅增加，盤式制動(dòng)器的需求量更大，所以本文的選題及設(shè)計(jì)需要結(jié)合市場(chǎng)實(shí)際，并與工程需要相結(jié)合，這對(duì)于設(shè)計(jì)轎車盤式制動(dòng)器非常重要。

    這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是以轎車的盤式制動(dòng)器為研究對(duì)象，概括了轎車制動(dòng)器的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀，指出了研究的目的和意義。首先，對(duì)盤式制動(dòng)器和鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了分析比較。本文設(shè)計(jì)的是浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器。然后，對(duì)盤式制動(dòng)器的主要參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)選，并且對(duì)制動(dòng)器進(jìn)行了校核計(jì)算，最后對(duì)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了CAD制圖。

關(guān)鍵詞：制動(dòng)系統(tǒng)；盤式制動(dòng)器；制動(dòng)效能；制動(dòng)力

The design and analysis of the car brake

Abstract：The car brake system is related to the safety of driving and parking, is an important part of the car chassis. In particular, disc brakes, in the current application of the car more and more widely, previously subject to manufacturing costs, affecting the wide range of disc brakes, with a substantial increase in the demand for cars, disc brakes greater demand, This is an urgent need for disc brakes better design and optimization design, so this topic and design combined with the actual market, combined with engineering needs, how to design a good car disc brake is very important.

  The graduation design is based on the disc brake of the car as the research object, summarizes the domestic and international status of the car brake, pointed out the purpose and significance of the study. Firstly, the structural characteristics of disc brakes and drum brakes are analyzed and compared. The design of this paper is designed as floating clamp disc brake. Then, the main parameters of the disc brake are designed, and the brake is checked and calculated. Finally, the structure of the brake is CAD drawing.

Keywords：The braking system; Disc brake; The braking effectiveness; Braking force

目  錄

摘要I

AbstractII

1 緒論 1

1.1 制動(dòng)系統(tǒng)的基本概念 1

1.2 制動(dòng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 2

1.3  課題主要內(nèi)容 4

1.4  課題研究方案 5

2 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式選擇 6

2.1 鼓式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)介 6

2.2 浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器 7

2.3 該轎車制動(dòng)器結(jié)構(gòu)的最終選擇 9

3  制動(dòng)器主要參數(shù)及其選擇 10

3.1  制動(dòng)過(guò)程受力分析 10

3.2  同步附著系數(shù) 14

3.3 盤式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定 15

4 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 17

4.1 摩擦襯塊的磨損特性計(jì)算 17

4.1.1 比能量耗散率 17

4.1.2  比滑磨功 18

4.2  制動(dòng)器的熱容量和溫升核算 18

4.3 盤式制動(dòng)器制動(dòng)力矩的計(jì)算 19

5 制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22

5.1  制動(dòng)盤 22

5.2  制動(dòng)鉗 22

5.3  制動(dòng)塊 24

5.4  摩擦材料 24

5.5  制動(dòng)輪缸 26

5.6制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇 26

6 結(jié)論 29

參考文獻(xiàn) 30

致謝 31

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制動(dòng)器裝配圖.dwg

制動(dòng)摩擦片總成.dwg

制動(dòng)盤.dwg

制動(dòng)系統(tǒng)示意圖.dwg

制動(dòng)鉗.dwg

制動(dòng)鉗支架.dwg

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盤式制動(dòng)器外文翻譯.doc

開 題 報(bào) 告 1．選題依據(jù)： 題的目的及意義 汽車工業(yè)發(fā)展一百多年來(lái)，人類的智慧被源源不斷地融入到汽車科技之中，使汽車 工業(yè)得到突飛猛進(jìn)的發(fā)展。當(dāng)今社會(huì)，隨著汽車工業(yè)迅速發(fā)展和人們消費(fèi)水平日益提高， 汽車已經(jīng)成為最重要的交通工具和人類社會(huì)活動(dòng)中的必需品。我國(guó)自改革開放以來(lái)，人民生活水平不斷得到提高，汽車工業(yè)也迅速發(fā)展，汽車需 求量也保持快速增長(zhǎng) [1]。 制動(dòng)系的功用是使汽車以適當(dāng)?shù)臏p速度降速行駛直至停車；在下 坡行駛時(shí) ,使汽車保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速；使汽車可靠地停在原地或坡道上 [2]。 汽車是現(xiàn)在交通工具中用的最多、最普遍、也是運(yùn)動(dòng)得最方便的交通工具。汽車制動(dòng)系統(tǒng)是汽車 底盤 上的一個(gè)重要系統(tǒng)，它是制約汽車運(yùn)動(dòng)的裝置，而制動(dòng)器又是制動(dòng)系中直接作用制約汽車運(yùn)動(dòng)的一個(gè)關(guān)鍵裝置，是汽車上最重要的安全件。汽車的制動(dòng)性能直接影響汽車的行駛安全性。隨著公路業(yè)的迅速發(fā)展和車流密度的日益增大，人們對(duì)安全性、可靠性、的要求越來(lái)越高，為保證人身和車輛安全，必須為汽車配備十分可靠的制動(dòng)系統(tǒng)。 設(shè)計(jì)制動(dòng)系時(shí)應(yīng)滿足如下要求： (1)具有足夠的制動(dòng)效能。（ 2）工作可靠。（ 3）在任何速度下制動(dòng)時(shí)，汽車都不應(yīng)喪失操 縱性和方向穩(wěn)定性。（ 4）防止水和污泥進(jìn)入制動(dòng)器工作表面。（ 5）制動(dòng)能力和熱穩(wěn)定性良好。（ 6）操縱輕便，并具有良好的隨動(dòng)性。（ 7）制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)產(chǎn)生的噪聲盡可能小，已減少公害。（ 8）作用遲后性盡可能好。（ 9）摩擦襯片磨損后，應(yīng)有能消除因磨損而產(chǎn)生間隙的機(jī)構(gòu) [3]。 動(dòng)器分類 制動(dòng)器主要有摩擦式、液力式和電磁式等幾種形式。電磁式制動(dòng)器雖有作用滯后性好、易于連接而且接頭可靠等優(yōu)點(diǎn)，但因成本高，只在一部分總質(zhì)量較大的商用車上用作車輪制動(dòng)器或緩減速器；液力式制動(dòng)器一般只用作緩速器。目前廣泛使用的仍為摩 擦式制動(dòng)器 [4]。 摩擦式制動(dòng)器按摩擦副結(jié)構(gòu)形式不同，可分為鼓式，盤式和帶式三種 [5]。 鼓式制動(dòng)也叫塊式制動(dòng)，現(xiàn)在鼓式制動(dòng)器的主流是內(nèi)張式，它的制動(dòng)蹄位于制動(dòng)輪內(nèi)側(cè)，剎車時(shí)制動(dòng)塊向外張開，摩擦制動(dòng)輪的內(nèi)側(cè)，達(dá)到剎車的目的。制動(dòng)系統(tǒng)在汽車中有著極為重要的作用，如果失效將會(huì)造成災(zāi)嚴(yán)重的后果。制動(dòng)系統(tǒng)的主要部件就是制動(dòng)器，在現(xiàn)代汽車上仍然廣泛使用的是具有較高制動(dòng)效能的蹄 — 鼓式制動(dòng)器 [6]。 盤式制動(dòng)器按固定元件的不同可分為鉗盤式制動(dòng)器和全盤式制 動(dòng)器兩類。 鉗盤式制動(dòng)器過(guò)去常用作中央制動(dòng)器 ,但如今已在轎車 上 普及 ,一些貨車也是用盤式制動(dòng)器作為車輪制動(dòng)器。 全盤式制動(dòng)器應(yīng) 用較少 ,僅在一些重型汽車中使用 [7]。 制動(dòng)系統(tǒng)的作用分類 制動(dòng)系統(tǒng)可分為行車制動(dòng)系統(tǒng)、駐車制動(dòng)系統(tǒng)、應(yīng)急制動(dòng)系統(tǒng)及輔助制動(dòng)系統(tǒng)等。用以使行駛中的汽車降低速度甚至停車的制動(dòng)系統(tǒng)稱為行車制動(dòng)系統(tǒng)；用以使已停駛的汽車駐留原地不動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)則稱為駐車制動(dòng)系統(tǒng)；在行車制動(dòng)系統(tǒng)失效的情況下，保證汽車仍能實(shí)現(xiàn)減速或停車的制動(dòng)系統(tǒng)稱為應(yīng)急制動(dòng)系統(tǒng)；在行車過(guò)程中，輔助行車制動(dòng)系統(tǒng)降低車速或保持車速穩(wěn)定，但不能將車輛緊急制停的制動(dòng)系統(tǒng)稱為 輔助制動(dòng)系統(tǒng)。上述各制動(dòng)系統(tǒng)中，行車制動(dòng)系統(tǒng)和駐車制動(dòng)系統(tǒng)是每一輛汽車都必須具備的。 按制動(dòng)操縱能源分類 制動(dòng)系統(tǒng)可分為人力制動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)和伺服制動(dòng)系統(tǒng)等。以駕駛員的肌體作為唯一制動(dòng)能源的制動(dòng)系統(tǒng)稱為人力制動(dòng)系統(tǒng)；完全靠由發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)化而成的氣壓或液壓形式的勢(shì)能進(jìn)行制動(dòng)的系統(tǒng)稱為動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)；兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)稱為伺服制動(dòng)系統(tǒng)或助力制動(dòng)系統(tǒng) [8 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 制動(dòng)器是制動(dòng)的主要組成部分，目前汽車制動(dòng)器基本都是摩擦式制動(dòng)器，按照摩擦副中旋轉(zhuǎn)元件的不同，分為鼓式和盤式兩大類制動(dòng)器。 鼓式制動(dòng)器又有領(lǐng)從蹄式、雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式、雙從蹄式、單向自增力式、 雙向自增力式制動(dòng)器等結(jié)構(gòu)型式。盤式制動(dòng)器有固定鉗式，浮動(dòng)鉗式，浮動(dòng)鉗式包括滑 動(dòng)鉗式和擺動(dòng)鉗盤式兩種型式?；瑒?dòng)鉗式是目前使用廣泛的一種盤式制動(dòng)器。由于盤式 制動(dòng)器熱和水穩(wěn)定性以及抗衰減性能較鼓式制動(dòng)器好，可靠性和安全性也好，而得到廣 泛應(yīng)用。但是盤式制動(dòng)器效能低，無(wú)法完全防止塵污和銹蝕，兼做駐車制動(dòng)時(shí)需要較為 復(fù)雜的手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，因而在后輪上的應(yīng)用受到限制，很多車是采用前盤后鼓的 制動(dòng)系統(tǒng) 組成。電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車上具有再生制動(dòng)能力的電機(jī)，在回收制動(dòng)能量時(shí)起制動(dòng)作用，它引入了新型的制動(dòng)器。作為一種新的制動(dòng)器型式，勢(shì)必引起制動(dòng)器型式的變革。電制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)器是基于傳統(tǒng)的制動(dòng)器，也分為盤式電制動(dòng)器和鼓式電制動(dòng)器，鼓式電制動(dòng)器由于制動(dòng)熱衰減性大等缺點(diǎn)，將來(lái)汽車上會(huì)以盤式電制動(dòng)器為主 [10 20 世紀(jì) 90 年代末。我國(guó)汽車制動(dòng)器為主。 2000 年后，隨著我國(guó)汽車安全標(biāo)準(zhǔn)不斷強(qiáng)化及汽車生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，乘用車及商用車制動(dòng)系統(tǒng)開始向制動(dòng)及散熱性能均優(yōu)于鼓式制動(dòng)器過(guò)度。同時(shí)，汽車防抱死 系統(tǒng)（ 備范圍從中高級(jí)乘用車擴(kuò)大到小型車與經(jīng)濟(jì)型車，高端商用車也開始大規(guī)模裝備 2] 計(jì)目的 汽車的制動(dòng)性能是汽車的主要性能之一。制動(dòng)性直接關(guān)系到交通安全，重大交通事故往往與制動(dòng)距離太長(zhǎng)，緊急制動(dòng)時(shí)發(fā)生側(cè)滑等情況有關(guān)，故汽車的制動(dòng)性是汽車安全行駛的重要保障。改善汽車的制動(dòng)性，始終是汽車設(shè)計(jì)制造和使用部門的重要任務(wù) [13]。 用價(jià)值和意義 汽車是現(xiàn)代交通工具中用得最多、最普遍、也是運(yùn)用得最方便的交通工具。汽車制動(dòng)系統(tǒng)是汽車底盤上的一個(gè)重要系統(tǒng)，它是制約汽車運(yùn)動(dòng)的裝置，而 制動(dòng)器又是制動(dòng)系中直接作用制約汽車運(yùn)動(dòng)的一個(gè)關(guān)鍵裝置，是汽車上最重要的安全件。汽車的制動(dòng)性能直接影響汽車的行駛安全性 [14]。如果該系統(tǒng)不能正常工作，車上的駕駛員和乘客將受到車禍的傷害，所以分析和研究汽車制動(dòng)系統(tǒng)具有極其重要的意義 [15]。 參考文獻(xiàn)： [1]唐平 D]成都 : 西華大學(xué)； 2012. 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[15]陳家瑞 M]北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 72. 開 題 報(bào) 告 2．本課題要研究或解決的問題和采用的研究手段： （ 1）完成課題所采用的方法 : 查研究的車型及參數(shù)和相關(guān)文獻(xiàn)。 析各制動(dòng)器的優(yōu)缺點(diǎn)，確定制動(dòng)器的形式。 制動(dòng)器的確定 ，后制動(dòng)器的確定以及操縱機(jī)構(gòu)的確定。 動(dòng)器方案的選擇，參數(shù)選擇布置方制動(dòng)器。 動(dòng)器總體和零部件的設(shè)計(jì)，參數(shù)的確定。 行強(qiáng)度校核，繪制 裝配圖和零件圖。 要求撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明。 （ 2）完成課題的實(shí)驗(yàn)條件、預(yù)計(jì)設(shè)計(jì)過(guò)程中可能遇到的問題以及解決方案 : 由于對(duì)專業(yè)知識(shí)的不熟練，可能需要查閱眾多的資料。根據(jù)設(shè)計(jì)車型的特點(diǎn)，計(jì)算該車型制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)力及制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩、制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式及選擇、制動(dòng)器主要參數(shù)的計(jì)算與確定、摩擦襯塊的磨損特性計(jì)算、制動(dòng)器熱容量和溫升的核算、制動(dòng)力矩的計(jì)算與校核、在二維或三維設(shè)計(jì)平臺(tái) 完成制動(dòng)器零件圖以及裝配圖的繪制、設(shè)計(jì)合理性的分析和評(píng)價(jià)等。 本次設(shè)計(jì)的目的是通過(guò)合理整和已有的設(shè)計(jì)，閱讀大量文 獻(xiàn)，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的基本步驟和要求，以及傳統(tǒng)的機(jī)械制圖的步驟和規(guī)則；掌握制動(dòng)器總成的相關(guān)設(shè)計(jì)方法，以進(jìn)一步扎實(shí)汽車設(shè)計(jì)基本知識(shí)；學(xué)會(huì)用 三維軟件進(jìn)行基本的二維或三維建模和制圖，同時(shí)提高分析問題及解決問題的能力出將各種設(shè)計(jì)方法互相結(jié)合 ,針對(duì)不同的設(shè)計(jì)內(nèi)容分別應(yīng)用不同的方法 ,以促進(jìn)其設(shè)計(jì)過(guò)程方法優(yōu)化、設(shè)計(jì)結(jié)果精益求精。 （ 3）畢業(yè)論文工作進(jìn)度計(jì)劃 ： 2 月 13 日 ~ 3 月 3 日 通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，完成開題報(bào)告 . 3 月 4 日 ~ 4 月 20 日 確定制動(dòng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和布置形式，對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵零件做必要的計(jì)算校核 . 4 月 21 日 ~ 5 月 10 日 對(duì)所設(shè)計(jì)制動(dòng)系的主要性能參數(shù)做必要的驗(yàn)證、分析、完成相應(yīng)的工程圖紙 . 5 月 11 日 ~ 5 月 19 日 撰寫畢業(yè)論文，準(zhǔn)備相關(guān)材料，論文答辯 . 開 題 報(bào) 告 指導(dǎo)教師意見 ： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 附件：參考文獻(xiàn)注釋格式 學(xué)術(shù)期刊 作者 ﹒ 論文題目 [J]﹒ 期刊名稱，出版年份，卷 (期 )：頁(yè)次 如果作者的人數(shù)多于 3 人，則寫前三位作者的名字后面加“等”，作者之間以逗號(hào)隔開。例如： [1] 李峰 ,胡征 ,景蘇等 . 納米粒子的控制生長(zhǎng)和自組裝研究進(jìn)展 [J]. 無(wú)機(jī)化 學(xué)學(xué)報(bào)， 2001, 17(3): 315~324 [2] of ]. 2001,233:5～ 7 學(xué)術(shù)會(huì)議論文集 作者 ﹒ 論文題目 ﹒ 文集編者姓名 ﹒ 學(xué)術(shù)會(huì)議文集名稱 [C]，出版地：出版者，出版年份：頁(yè)次 例如： [3] 司宗國(guó) 謝去病 王群 ﹒ 重子湮沒快度關(guān)聯(lián)的研究 ﹒ 見趙維勤，高崇壽編 ﹒ 第五屆高能粒子產(chǎn)生和重離子碰撞理論研討會(huì)文集 [C]，北京： 中國(guó)高等科學(xué)技術(shù)中心， 1996：105 圖書 著者 ﹒ 書名 [M]﹒ 版本 ﹒ 出版地：出版者，出版年 ﹒ 頁(yè)次 如果該書是第一版則可以略去版次。 例如： [4]韓其智 孫洪洲 ﹒ 群論 [M]﹒ 北京：北京大學(xué)出版社， 1987﹒ 101 學(xué)位論文 作者 ﹒ 論文題目 [D]﹒ 學(xué) 士 (或碩士、博士 )學(xué)位論文 . 出版地：出版者，出版年份 例如： [5] 陳異 D]. 碩士學(xué)位論文 . 北京 ： 中國(guó)科學(xué)院 , 2002 專利 專利所有者 P]. 專利國(guó)別：專利號(hào)，日期 . 例如： [6] 姜錫洲 . 一種溫?zé)嵬?敷藥制備方案 [P]. 中國(guó)專利： 881056073， 1989報(bào)紙類 作者 N]版日期（版次） [7] 李大倫 N]1998－ 12－ 27（ 3）