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1、序号制动器类 型车重(吨)前后重量分 配轮胎型号当时速 为XKm/h 时最大紧 急杀H车 距离(m)24钳盘式1.540%、60%195/80R1412016已知条件:(1假设地面的附着系数足够大；(2) 蹄、盘正压力的分布状态自行假设(3) 工作环境：设定为高温状态(4) 制动摩擦系数取值范围：0.25W f < 0.55 参数确定：1. 制动盘的直径D根据轮胎规格，此设计选择中级轿车。由设计手册得制动盘直径D通常为轮辋直径70%79%,总质量大于2t的汽车应取其上限。本设计选择为79%。轮辋名义直径14in=356mm。所以制动盘直径D=356X75%=2672. 制动盘厚度h制动盘
2、的厚度h对制动盘质量和工作温度都有影响。为使制动盘的质量小 些，制动盘的厚度不宜过大；为减小升温，制动盘的厚度不提取的过小。 制动盘可以做成实心的，或者为了散热通风需要在制动盘间铸出通风孔道。 实心通常为1020mm，本设计选择15mm。3. 摩擦衬块内径R、外径R、厚度h'摩擦衬快的外半径R2与内半径Ri的比值不大于1.5。若此比值偏大，工 作时摩擦衬块外缘与内缘的圆周速度相差较大，则其磨损就会不均匀，接 触面积将减小，最终会导致制动力矩变化大。制动盘半径R=D/2=133.5mm,所以摩擦衬块外直径 R?取132mm，R2/ R1< 1.5。所以 R1 > R2/1.5
3、=88综合考虑，R1取90mm。由于单位压力大和工作温度高等原因，摩擦衬块的磨损较快，因此其厚度 较大。据统计，日本轿车和轻型汽车摩擦衬块的厚度在 7.5mm16mm之 间，根据布置尺寸需要和强度要求，摩擦衬块厚度 h'取12mm。4. 摩擦衬块的工作面积A推荐根据制动摩擦衬块单位面积占有的汽车质量在1.6kg/cm23.5kg/cm2范围内选取。摩擦衬块的工作面积：2 2A= n X( R2 - R1 )Xa /360°根据所需面积，a取60 °。A= n X( 1322- 902)X 60/360=4879.56mm21500X 40% X 1/2)-( 487
4、9.56X 2) =3.07kg/ cm2<3.5 kg/ cm2，符合要求5. 摩擦片与制动盘间隙盘式制动器的间隙一般为 0.10.3 (单侧为0.050.15)设计中取间隙为 0.1mm。制动器计算：1. 制动器制动力矩计算假设衬块的摩擦表面与制动盘接触良好，各处的单位压力分布均匀，则 制动器的制动力矩为Tf 二 2fNRf为制动因数制动因数的定义为在制动鼓或制动盘上的作用半径上所产生的摩擦力与 输入力之比即摩擦系数f0取 f =0.5N为单侧制动片对制动盘的压紧力N " p) AWAw为活塞端面积有汽车设计手册查得轿车压力管压力一般不超过 1012Mpa，盘式可更高取 P
5、0 =12Mpa2=7DwDw为活塞直径由汽车设计手册得取Dw =58mm2 兀2A =582640.74mmR为制动盘半径对于常见的扇形摩擦衬块，如果其径向尺寸不大，则取R为平均半径13290R111mm2Tf =2 0.5 12 2640.74 111 10” = 3517.46N m2. 汽车所需制动力矩计算GkMk 一 jkk gGk为车轮的负重jk为车辆制动减速度rk为车轮的动力半径汽车制动过程可简化为匀减速运动，由运动学知识得2 j k Smax V0 _ 0Smax为最大紧急制动距离V。为当时制动速度1 jk2 Smax120 2 234.73 m S3.62 16 3.6由于采用195/80R14轮胎，其最大使用外直径为668mm所以rk采用334mm即0.334m重力加速度采用 9.8 m s21500 40%9.8Mk 二234.73 0.334 N mMk -3479.95N mTf > M k设计符合要求。地面附说明：Tf > Mk，车轮抱死，在坡道停车，其摩擦力取决于轮胎与地面摩擦力, 着系数足够大，其摩擦系数取 1。.由力学知识得，汽车使用坡道范围为小于45°。