汽车盘式制动器设计摘要：本文主要是介绍盘式制动器的分类以及各种盘式制动器的优缺点，对所选车型制动器的选用方案进行了选择，针对盘式制动器做了主要的设计计算，同时分析了汽车在各种附着系数道路上的制动过程，对前后制动力分配系数和同步附着系数、利用附着系数、制动效率等做了计算。
在满足制动法规要求及设计原则要求的前提下，提高了汽车的制动性能。
关键词：盘式制动器；制动力分配系数；同步附着系数；利用附着系数；制动效率Automobile disc brake designAbstract：This paper is mainly the disc brake of the classification and various kinds of disc brake of the advantages and disadvantages are introduced, the selection scheme of the chosen vehicle brake was selected and for disc brake do the main design calculation and analysis of the car in a variety of attachment coefficient road on the braking process of, of braking force distribution coefficient and the synchronous adhesion coefficient, utilization coefficient of adhesion, braking efficiency calculated. Under the premise of meeting the requirements of the braking regulation requirement and design principle and improve the braking performance of automobile.Key words: Disc brake,Braking force distribution,coefficient,Synchronization coefficient,Synchronous adhesion coefficient,The use of adhesion coefficient,Braking efficiency目录第1章绪论 (5)1.1 制动器的作用 (5)1.2 制动器的种类 (5)1.3 制动器的组成 (6)1.4 制动器的新发展 (7)1.5 对制动器的要求 (7)1.6 工作任务及要求 (9)1.7 制动器研究方案 (10)第2章制动器机构形式的选择 (11)2.1 方案选择的依据 (11)2.2 制动器的种类 (11)2.3 盘式制动器的结构型式及选择 (12)2.4 盘式制动器与鼓式制动器优缺点比较 (15)2.5 雅阁六代车型制动器结构的最终方案 (16)第3章制动器主要参数及其选择 (17)3.1 雅阁六代基本参数确定 (17)3.1.1 轮滚动半径er (17)3.2.2 空、满载时的轴荷分配 (17)3.2.3 空、满载时的质心高度 (18)3.2 制动力与制动力分配系数 (18)3.2 同步附着系数计算 (22)3.3 制动器最大制动力矩 (25)3.4 利用附着系数和制动效率 (26)3.4.1 利用附着系数 (27)3.4.2 制动效率Ef 、Er (28)3.5 制动器制动性能核算 (29)第4章制动器主要零件的设计计算与校核 (30)4.1 制动盘主要参数确定 (30)4.1.1 制动盘直径D (30)4.1.2 制动盘厚度h (30)4.2 摩擦衬块主要参数的确定 (30)4.2.1 摩擦衬块内半径和外半径 (30)4.2.2 摩擦衬块有效半径 (31)4.2.3 摩擦衬块的面积和磨损特性计算 (32)4.2.4 摩擦衬块参数设计校核 (34)4.3 驻车制动计算与校核 (35)4.4 液压制动驱动机构的设计计算 (37)4.4.1 制动轮缸直径d与工作容积V (37)4.4.2 制动主缸直径与工作容积 (38)4.4.3 制动踏板力 (39)S (39)4.4.4 踏板工作行程P第5章制动器主要零件的结构设计 (40)5.1 制动盘 (40)5.1.1 制动盘材料及要求 (40)5.1.2 制动盘分类及比较 (40)5.2 制动钳 (41)5.3 制动块 (42)5.4 摩擦材料 (42)5.5 盘式制动器工作间隙的调整 (44)总结 (45)致谢 (46)参考文献 (47)第1章绪论1.1 制动器的作用汽车制动系是用于使行驶中的汽车减速或停车，使下坡行驶的汽车的车速保持稳定以及使已停驶的汽车在原地(包括在斜坡上)驻留不动的机构。
汽车制动系直接影响着汽车行驶的安全性和停车的可靠性。
随着高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密度的日益增大，为了保证行车安全、停车可靠，汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。
也只有制动性能良好、制动系工作可靠的汽车，才能充分发挥其动力性能。
1.2 制动器的种类汽车制动系至少应有两套独立的制动装置，即行车制动装置和驻车制动装置；重型汽车或经常在山区行驶的汽车要增设应急制动装置及辅助制动装置，牵引汽车还应有自动制动装置。
行车制动装置用于使行驶中的汽车强制减速或停车，并使汽车在下短坡时保持适当的稳定车速。
其驱动机构常采用双回路或多回路结构，以保证其工作可靠。
驻车制动装置用于使汽车可靠而无时间限制地停驻在一定位置甚至在斜坡上．它也有助于汽车在坡路上起步。
驻车制动装置应采用机械式驱动机构而不用液压或气压驱动，以免其产生故障。
应急制动装置用于当行车制动装置意外发生故障而失效时，则可利用其机械力源(如强力压缩弹簧)实现汽车制动。
应急制动装置不必是独立的制动系统，它可利用行车制动装置或驻车制动装置的某些制动器件。
应急制动装置也不是每车必备的。
因为普通的手力驻车制动器也可以起到应急制动的作用。
辅动装置用在山区行驶的汽车上，利用发动机排气制动或电涡流制动等的辅助制动装置，可使汽车下长坡时长时间而持续地减低或保持稳定车速，并减轻或解除行车制动器的负荷。
通常，在总质量大于5t的客车上和总质量大于12t的载货汽车上装备这种辅助制动-减速装置。
自动制动装置用于当挂车与牵引汽车连接的制动管路渗漏或断开时，能使挂车自动制动。
1.3 制动器的组成制动器的组成任何一套制动装置均由制动器和制动驱动机构两部分组成(如图1-1所示)。
制动器有鼓式与盘式之分。
行车制动是用脚踩下制动踏板操纵车轮制动器来制动全部车轮；而驻车制动则多采用手制动杆操纵(但也有用脚踏板操纵的，见图1-1)，且利用专设的中央制动器或利用车轮制动器进行制动。
利用车轮制动器时，绝大部分驻车制动器用来制动两个后轮，有些前轮驱动的车辆装有前轮驻车制动器。
中央制动器位于变速器之后的传动系中，用于制动变速器的第二轴或传动轴。
行车制动和驻车制动这两套制动装置，必须具有独立的制动驱动机构，而且每车必备。
行车制动装置的驱动机构分液压和气压两种型式。
用液压传递操纵力时还应有制动主缸、制动轮缸以及管路；用气压操纵时还应有空气压缩机、气路管道、储气罐、控制阀和制动器室。
[1]（a）前后轮均安装盘式制动器；（b）前轮盘式制动器，后轮鼓式制动器1-前盘式制动器；2-防抱死系统导线；3-主缸和防抱死装置；4-液压制动助力器；5-后盘式制动器；6-防抱死电子控制器（ECU）；7-驻车制动操纵杆；8-制动踏板； 9-驻车制动踏板；10-后鼓式制动器；11-组合阀；12-制动主缸；13-真空助力器图1-1 汽车制动系统组成1.4 制动器的新发展随着电子技术的飞速发展，汽车防抱死制动系统(antilock braking system，ABS)在技术上已经成熟，开始在汽车上普及。
它是基于汽车轮胎与路面间的附着特性而开发的高技术制动系统。
它能有效地防止汽车在应急制动时由于车轮抱死使汽车失去方向稳定性而出现侧滑或失去转向能力的危险，并缩短制动距离，从而提高了汽车高速行驶的安全性。
近年来还出现了集ABS功能和其他扩展功能于一体的电子控制制动系统(EBS)和电子制动助力系统(BAS)。
前者适用于重型汽车和汽车列车，它是用电子控制方式代替气压控制方式，可根据制动踏板行程、车轮载荷以及制动摩擦片的磨损情况来调节各车轮的制动气室压力。
它不但可以较大地减少制动反应时间，缩短制动距离，提高牵引车和挂车的制动协调性，还能使制动力分配更为合理；后者(即制动助力系统)适用于轿车，即当出现紧急状况而驾驶员又未能及时地对制动踏板施加足够大的力时，该系统能自动地加以识别并触发电磁阀。
使真空助力器在极短时间内实现助力作用，从而实现显著地缩短制动距离的目的。
为了防止汽车发生追尾碰撞事故，一些汽车生产大国都在致力于车距报警及防追尾碰撞系统的研究。
这种系统是用激光雷达或用微波雷达对前方车辆等障碍物进行监测，若测出实际车距小于安全车距，则会发出警报；若驾驶员仍无反应，则会自动地对汽车施行制动。
在部分轿车上已开始装用这种系统。
为了节省燃油消耗，减少排放并减轻制动器的工作负荷，制动能回收系统早已成为一个研究课题，以便将制动能储存起来，在需要时再释放出来加以利用。
以前这项研究主要针对城市公共汽车，多采用飞轮储能和液压储能方式，但由于种种原因未能推广应用。
近年来，随着电动汽车及混合动力汽车的研制已取得突破性的进展，制动能回收系统又为一些电动汽车所采用，在减速或下坡时可将驱动电机转变为发电机，使之产生制动作用；同时可用发出的电流使蓄电池充电，以节省能源，增加电动汽车和混合动力汽车的行驶里程。
[2]1.5 对制动器的要求汽车制动系应满足如下要求。
1、应能适应有关标准和法规的规定。
各项性能指标除应满足设计任务书的规定和国家标准、法规制定的有关要求外，也应考虑销售对象所在国家和地区的法规和用户要求。
2、具有足够的制动效能，包括行车制动效能和驻车制动效能。
行车制动效能是由在一定的制动初速度下及最大踏板力下的制动减速度和制动距离驻坡效能是以汽车在良好的路面上能可靠而无时间限制地停驻的最大坡度(％)来衡量的，一般应大于25％。
3、工作可靠。
为此，汽车至少应有行车制动和驻车制动两套制动装置，且它们的制动驱动机构应是各自独立的，而行车制动装置的制动驱动机构至少应有两套独立的管路，当其中一套失效时，另一套应保证汽车制动效能不低于正常值的30％；驻车制动装置应采用工作可靠的机械式制动驱动机构。