卷扬机制动器设计.docVIP

目 录 1 前 言 1 2 盘式制动器的结构方案分析 2 2.1 钳盘式制动器的分类 2 2.2 盘式制动器的选择 3 2.3 盘式制动器的功用和要求 3 2.4 滑动钳式制动器的工作原理 4 3 盘式制动器的设计与计算 5 3.1 制动力矩的计算 5 3.2 制动器表面温升 6 3.3 摩擦片单位压力 7 3.4 性能约束 7 4 盘式制动器主要参数的确定 10 4.1 制动盘直径与厚度 10 4.2 摩擦衬块半径 10 4.3 制动衬块面积 10 5 Solidworks的盘式制动器设计 11 5.1 制动器零件的绘制（附主要零件的立体效果图） 11 5.2 制动器的装配图 15 5.2 制动器爆炸图的生成（附立体效果图） 16 5.4 制动器工程图的生成（附总装配图） 17 结 论 18 致谢 19 参考文献 20 1 前 言 汽车工业的百年发展史，1886年真是不同寻常的一年，这一年，德国人卡尔·奔驰研制的0.9马力的三轮汽车取得了帝国专利证书，同年，另一名德国人戴姆勒也试驾了他发明的四轮汽油汽车从此，汽车开始改变这个世界。从汽车诞生时起，车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，这种重要性表现得越来越明显。盘式制动器具有散热快、重量轻、制动迅速、调整方便的点。特别是高负载时耐高温性能好，制动效果稳定，受外界环境因素的影响更小，在严寒气候和极限驾驶状态下开车，盘式制动器比鼓式制动器更容易在短时间内让车停下来。2 盘式制动器的结构方案分析 2.1 钳盘式制动器的分类 钳盘式制动器的固定摩擦元件是制动块，装在与车轴连接且不能绕车轴轴线旋转的制动钳中。制动衬块与制动盘接触面很小，在盘上所占的中心角一般仅为30°～50°，故这种盘式制动器又称为点盘式制动器。 钳盘式制动器按制动钳的结构不同，有以下几种。 图2-1 钳盘式制动器示意图 1.固定钳式 如图2-1(a)所示，制动钳固定不动，既不能旋转，也不能沿制动盘轴线方向移动，因而其中必须在制动盘两侧装设制动块促动装置，以便分别将两侧的制动块压向制动盘。这种形式也成为对置活塞式或浮动活塞式。 2.浮动钳式 （1）滑动钳式 如图2-1(b)所示，制动钳可以相对于制动盘做轴向滑动，其中只在制动盘的内侧置有液压缸，外侧的制动块固装在钳体上。制动时活塞在液压作用下使活动制动块压靠到制动盘。而反作用力则推动制动钳体连同固定制动块压向制动盘的另一侧，直到两制动块受力均匀为止。 （2）摆动钳式 如图2-1(c)所示，它也是单侧液压缸结构，制动钳体与固定于车轴上的支座铰接。为实现制动，钳体不是滑动而是在与制动盘垂直的平面内摆动。显然制动块不可能全面均匀地摩擦。为此，有必要将衬块预先做成楔形（摩擦面对背面的倾斜角为6°左右）。在使用过程中，衬块逐渐磨损到各处残存厚度均匀（一般为1mm左右）后应即更换。 2.2 盘式制动器的选择 固定钳式的优点有： 除活塞和制动块以外无其他滑动件，易于保证钳的刚度； 结构及制造工艺与一般的制动轮缸相差不多； 容易实现从鼓式到盘式的改型； 能适应不同回路驱动系统的要求（可采用三缸或四缸液压缸结构）。 固定钳式制动器存在着以下缺点： 液压缸较多，使制动钳结构复杂； 液压缸分置于制动盘两侧，必须用跨越制动的钳内油道或外部油管来连通。这必然使得制动钳的尺寸过大，难以安装现代化轿车的轮毂内； 热负荷大时，液压缸和跨越制动盘的油管或油道中的制动液容易受热汽化； 若要兼用于驻车制动，则必须加装一个机械促动的驻车制动钳。 这些缺点使得固定钳式制动器难以适应现代汽车的使用要求，故70年代以来，逐渐让位于浮钳盘式制动器。 浮动钳式制动器的优点有： 侧有液压缸，故轴向尺寸小，制动器能进一步靠近轮毂； 没有跨越制动噢案的油道或油管，加之液压缸冷却条件好，所以制动液汽化的可能性小； 成本低浮动钳的制动块可兼用于驻车制动。 经过分析，浮动钳式与固定钳式制动器相比， 浮动钳式制动器的优点更为突出，成本低，冷却条件好。所以本次设计采用浮动钳式中的滑动钳式制动器。 2.3 盘式制动器的功用和要求 制动器是汽车部件中不可缺少的一部分，它直接影响着行车中的安全，它的功用是：在汽车正常的行驶过程中能使汽车以适当的减速度降速行驶或者停车，在下坡行驶时，又能使汽车可以保持适当及稳定的车速行驶，也能使其可靠地停在原地或坡道上。 为保证离合器有良好的工作性能，对制动器的设计应满足如下要求： 有足够的制动能力。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指标评定，驻坡能力是指汽车在良好路面上能可靠地停驻的最大坡度； 在任何速度制动，汽车都不应当丧失操纵性和方向稳定性； 防止水和污泥进入制动工作表面； 要求制动器制动能力的