摘 要
制动器是制动系统的重要组成部分，本论文主要介绍了商务车的制动器设计。从盘式和鼓式制动器的结构与性能对比入手，考虑到盘式制动器制动效能更好，且尺寸和质量都相对较小，散热性能好，且所设计商务车的发动机转矩和功率较大，车速较高，整体性能较好，属于中高档车，故本设计前后轮均选用了浮盘式制动器。
基本结构选定后本论文对制动器展开了以下设计。第一制动系的参数：包括制动力分配系数、同步附着系数、制动强度、附着系数利用率以及最大制动力矩等参数的选择计算；第二制动器及其零部件：制动盘、制动钳体、摩擦衬块等制动器零部件的尺寸计算与材料选择；第三驻车制动：本设计选用了后轮驻车制动，在后轮盘式制动器上加装了驻车制动的机械结构；第四制动驱动机构：制动轮缸、制动主缸、以及踏板行程的设计计算。
上述完毕后对所设计的制动器进行了制动减速度与制动距离的验算，对制动效能的稳定性以及制动时的方向稳定性进行了分析，并用MATLAB绘图功能绘制出了前后轴制动力分配曲线，上述均符合设计要求，验证了该制动器设计的合理性。最后，根据设计与计算用CAD绘制出了该商务车制动器的装配图和制动钳体、制动盘、活塞、摩擦衬块等零件图，并对其进行了三维建模。
除此之外，本论文简单介绍了制动驱动机构的结构型式选择，制动主缸，制动管路的多回路系统的选择以及制动器的研究现状及发展前景。
关键词： 盘式制动器 CAD MATLAB 设计 建模
Abstract
Brake is an important part of brake system, this paper mainly introduces the design of commercial vehicle brake. From the comparison of drum brake and disc brake about the structure and performance, because the disc-brake braking performance is better, and size and quality are relatively small, thermal performance is good, and the commercial vehicle designed torque and power is larger, high speed, good performance, belongs to high-grade car, so this design sense are chosen floating disc brakes.
This paper start the following steps after selecting the basic structure. First, the parameters of braking power distribution coefficient include: adhesion coefficient, synchronous adhesion coefficient, strength, and brake, and maximum braking torque parameters calculation, etc. The second brake and its components: the brake disc and calliper, friction lining block size of components etc brake calculation and material selection, The third in the design in the rear brake selection in the rear brake disc, install the parking brake on the mechanical structure, Fourth: brake wheel drive mechanism brake cylinder, the brake pedal stroke the cylinder, and the design calculation.
After the design of brake ,this paper start the checking of braking deceleration and braking distance, analyzed the stability of braking efficiency and braking direction, and drawn out with MATLAB braking force distribution curve, above all comply with the design requirements, and verifies the rationality of the design of the brakes. Finally, according to the design and calculation using CAD drawing brake assembly and brake caliper disc brake, piston, liner, friction parts ,at the same time ,the paper also carried a three-dimensional modeling.
In addition, this paper briefly introduces the drive mechanism brake type selection, brake main cylinder pipe, braking system, the selection of multi-loop research status of brake and development prospects.
Key words: brake disc CAD MATLAB design modeling
目 录
摘要 I
1 绪论 1
1.1制动系统的基本概念 1
1.2制动系统研究现状 2
1.3课题主要内容 3
1.4课题研究方案 4
2 制动器的结构形式选择 5
2.1鼓式制动器结构形式简介 5
2.2盘式制动器结构形式简介 7
2.3盘式制动器的优缺点 8
2.2该商务车制动器结构的最终选择 8
3 制动系的主要参数及选择 10
3.1制动力与制动力分配系数 11
3.2同步附着系数 15
3.3制动强度和附着系数利用率 17
3.4制动器最大制动力矩 18
3.5 制动器因数 19
3.6盘式制动器主要参数的确定 20
4 制动器的设计计算 21
4.1摩擦衬块的磨损特性计算 21
4.1.1比能量耗散率 21
4.1.2比滑磨功 22
4.2制动器热容量和温升核算 23
4.3盘式制动器制动力矩的计算 24
4.4驻车制动计算 25
5 制动器主要零部件的结构设计与计算 27
5.1制动盘 27
5.2制动钳 28
5.3制动块 28
5.4摩擦材料 28
5.5制动轮缸 29
5.6制动间隙的调整方法及相应机构 29
6 制动驱动机构的结构形式选择与计算 31
6.1制动驱动机构的结构型式选择 31
6.2制动管路的多回路系统 36
6.3液压制动驱动机构的设计计算 38
6.3.1制动轮缸直径与工作容积 38
6.3.2制动主缸直径与工作容积 39
6.3.3制动踏板力与踏板行程 40
6.3.4制动主缸 40
7 制动性能分析 42
7.1制动性能评价指标 42
7.1.1制动效能 42
7.1.2制动效能的恒定性 43
7.1.3制动时汽车的方向稳定性 43
7.2制动器制动力分配曲线分析 44
结 论 45
致 谢 46
参考文献 47
