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丰田COLLORA车盘式制动器设计
院系名称:汽车与交通工程学院
专业班级: 车辆工程B07-5班
学生姓名:
指导教师:
职称: 实验师
黑龙江工程学院
二O—年六月
TheGraduationDesignforBachelor'sDegree
ThedesignofCallolaBrakingSystem
Candidate:
Specialty:
VehicleEngineering
Class: B07-5
Supervisor:ExperimentalDivisionSun.
HeilongjiangInstituteofTechnology
2011-06・Harbin
目录
摘要 I
Abstract II
第1章 绪论 1
1
2
第2章 制动器的设计原则 4
4
4
制动器设计的一般原则 6
7
7
本章小结 8
第3章制动器结构设计 9
丰田COLLORA的主要技术参数 9
制动系统的主要参数选择及计算 8
9
11
12
制动器因数 12
制动器的结构参数与摩擦系数 13
13
14
制动器主要零件的结构设计 16
16
16
16
16
16
18
18
18
18
第4章制动系统驱动机构的设计 19
制动轮缸设计 19
制动轮缸直径与工作容积 19
制动轮缸活塞宽度与筒壁宽度 20
制动主缸设计 21
制动主缸直径与工作容积 21
制动主缸活塞宽度与筒壁宽度 22
22
23
24
25
本章小结 26
结论 27
参考文献 28
致谢 29
附录 30
国内汽车市场迅速发展,随着汽车保有量的增加,带来的安全问题也越来越引起人们的注意,而制动系统则是汽车主动安全的重要系统之一。因此,如何开发出高性能的制动系统,为安全行驶提供保障是我们要解决的主要问题。另外,随着汽车市场竞争的加剧,如何缩短产品开发周期、提高设计效率,降低成本等,提高产品的市场竞争力,已经成为企业成功的关键。
主要根据已有的丰田COLLORA车辆的数据对制动系统进行设计。首先介绍了汽车制动系统的结构、分类,并通过对盘式制动器的结构及优缺点进行分析。确定方案采用液压双回路盘式制动器。进行前后制动器、制动主缸的设计计算,主要部件的参数选择及制动管路布置形式,确立了COLLORA车制动器比较完整的设计。
关键词:制动器;盘式制动器;COLLORA;活塞;同步系数
■-巻I制动
盅
也制抽体
皿-制动村
块
翻-活塞
设悼说阴韦
全套图纸,加153893706
ABSTRACT
Therapiddevelopmentofthedomesticvehiclemarket,However,withincreasingofvehicle,securityissuesarearisingfromincreasinglyattractingattention,,howtodesignahigh-performancebrakingsystem,,withincreasingcompetitionofvehiclemarket,howtoshortentheproductdevelopmentcycle,toimprovedesignefficiencyandtolowercosts,toimprovethemarketcompetitivenessofproducts,andhasbecomeakeytosuccessofenterprises.
Thispapermainlyintroducesthedesignofbrakingsystem,,brakingsystem'sdevelopment,structureandcategoryareshown,andaccordingtothestructures,virtuesandweaknessofdrumbrakeanddiscbrake,,theplanadoptinghydroidtwo-,thispaperalsointroducesthedesigningprocessoffrontbrakeandrearbrake,brakingcylinder,parameter'schoiceofmaincomponentsbrakingandchannelsettings.
Keywords:Braking;BrakeDisc;Collora;Piston;SynchronousCoefficient
第1章绪论
现在,盘式制动器在汽车上已经越来越多地被采用,特别是在轿车上已被广泛采用。盘式制动器在液力助力下制动力大且稳定,在各种路面都有良好的制动表现,其制动效能远高于鼓式制动器,而且空气直接通过盘式制动盘,故盘式制动器的散热性很好。但是盘式制动器结构相对于鼓式制动器来说比较复杂,对制动钳、管路系统要求也较高,而且造价高于鼓式制动器。
汽车制动系可分为行车、驻车、应急、辅助内部分装置。任何制动装置都具有供能装置、控制装置、传动装置和制动器四个部分组成。较为完善的制动系还具有制动力调节装置,以及报警装置、压力保持装置。
盘式制动器多用于汽车的前轮,有不少车辆四个车轮都用盘式制动器。制动盘装在轮级上、与车轮及轮胎一起转动。当驾驶员进行制动时,主缸的液体压力传递到盘式制动器。该压力推动摩擦衬片靠到制动盘上,阻止制动盘转动。
现在,盘式制动器在汽车上已经越来越多地被采用,特别是在轿车上已被广泛采用,在很多中高级轿车上,前后轮都已经采用盘式制动器。盘式制动器在液力助力下制动力大且稳定,在各种路面都有良好的制动表现,其制动效能远高于鼓式制动器,而且空气直接通过盘式制动盘,故盘式制动器的散热性很好。但是盘式制动器结构相对于鼓式制动器来说比较复杂,对制动钳、管路系统要求也较高,而且造价高于鼓式制动器。
按摩擦副中固定元件结构,盘式制动器可分为钳盘式和全盘式。
固定钳盘式在汽车上用的最早(50年代就开始使用),优点是:除活塞和制动块外无滑动件,这易保证钳的刚度,易实现从鼓式到盘式的改进,也能适用分路系统的要求。
近年来,由于汽车性能要求的提高,固定钳盘式的缺点,暴露较明显,因而导致浮动钳(特别是滑动钳)的迅速发展。首先,固定钳至少要有两个油缸分置于制动盘两侧,所以须有横跨的内部油道或外部油道来连通,这就使制动器的径向和轴向尺寸加大,布置也较难;而浮动钳的外侧无油缸,可将制动器进一步移进轮毂;其次,在严酷的使用条件下,固定钳容易使制动液温度过高而汽化,浮动钳由于没有跨越制动盘的油道或油管,减少了受热机会。所以制动温度可以比固定钳低
30-50°C,又采用浮动钳可将活塞和油缸等精密件减去一半,造价大为降低。
随着我国汽车工业技术的发展,特别是轿车工业的发展,合资企业的引进,国外先进技术的进入,汽车上采应用盘式制动器配置才逐步在我国形成规模。特别是在提高整车性能、保障安全、提高乘车者的舒适性,满足人们不断提高的生活物质需求、改善生活环境等方面都发挥了很大的作用。
1) 在轿车、微型车、轻卡、SUV及皮卡方面:在从经济与实用的角度出发,一般采用了混合的制动形式,即前车***式制动,后车轮鼓式制动。因轿车在制动过程中,由于惯性的作用,前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%-80%,所以前轮制动力要比后轮大。生产厂家为了节省成本,就采用了前***式制动,后轮鼓式制动的混合匹配方式。采用前盘后鼓式混合制动器,这主要是出于成本上的考虑,同时也是因为汽车在紧急制动时,轴荷前移,对前轮制动性能的要求比较高,这类前制动器主要以液压盘式制动器为主流,采用液压油作传输介质,以液压总泵为动力源,后制动器以液压式双泵双作用缸制动蹄匹配。目前大部分轿车(中档类如夏利、吉利、神龙富康、捷达)、微型车(长安之星、昌河、丰田海狮、天津华利、江铃全顺)、高端轻卡(东风小霸王、江铃、瑞风、南京依维柯)、SUV及皮卡(湖南长丰、江铃皮卡)等采用前盘后鼓式混合制动器。2004年我国共产此类车计110万辆以上。但随着高速公路等级的提高,乘车档次的上升,特别上国家安全法规的强制实施,前后轮都用盘式制动器是趋势。
2) 在大型客车方面:气压盘式制动器产品技术先进性明显,可靠性总体良好,具有创新性和技术标准的集成性。欧美国家自上世纪90年代初开始将盘式制动器用于大型公交车。至2000年,盘式制动器(前后制动均为盘式)已经成为欧美国家城市公交车的标准配置。我国从1997年开始在大客车和载重车上推广盘式制动器及ABS防抱死系统,因进口产品价格太高,主要用于高端产品。2004年7月1日交通部强制在7---12米高II型客车上“必须”配备后,国产盘式制动器得以大行其道。北京公交电车公司、上海公交、武汉公交、长沙公交、深圳公交、广州公交等公司,都在使用为大客车匹配的气压盘式制动器。生产厂家主要有:宇通公司2004年产20000多辆客车,其中使用盘式制动器的客车已占一半多;宇通公司自制底盘部份是由二汽在EQ153前后桥基础升级更改的,每年有10000多套。二汽东风车桥用EQ153前后桥改型匹配气压盘式制动器的前后桥总成约占6000套以上,是宇通公司最大的气压盘式制动器桥供应商。宇通公司每年需在一汽采客车底盘3000多台,一汽客底2004年供了2000多台,其中带盘式制动器占一半以上。如一汽客底采用4E前转向系统配置气压盘式制动器前桥、11吨420后桥装在6100(10米)豪华客车上;7吨盘式前桥与13吨435后桥配装在6120(12米)豪华客车上等,都是宇通公司市场前景较好,利润附加值很高的车型。江苏金龙客车的
7-9米高II型客车客车采用湖桥供带盘式制动器的车桥2004年在5500台左右。厦门金龙客车10-12米高II型客车以上客车、丹东黄海客车10-12米高II型客车、安徽凯斯鲍尔等等国内知名的大型厂家均已在批量生产带盘式制动器的高档客车。
3)重型汽车方面:作为重型汽车行业应用型新技术,气压盘式制动器的已经属成熟产品,目前具有广泛应用的前景。2004年3月红岩公司率先在国内重卡行业中完成了对气压盘式制动器总成的开发。2005年元月份中国重汽卡车事业部在提升和改进卡车底盘的过程中,在桥箱事业部配合下,。气压盘式制动器在重汽斯太尔卡车前桥上的成功“嫁接”,解决了令整车厂及用户困扰已久的传统鼓式制动器制动啸叫、频繁制动时制动蹄片易磨损、雨天制动效能降低等一系列问题。气压盘式制动器首次在斯太尔卡车前桥上的应用,也为今后开发重汽高速卡车提供了经验和技术储备。与此同时陕西重汽、北汽福田、一汽解放、东风公司、江淮汽车等国内大型汽车厂均完成了盘式制动器在重型汽车方面的前期型试试验及技术贮备工作,盘式制动器在某些方面可以说成为未来重卡制动系统匹配发展的新趋势。
综合以上各项,参照所给参数以现代汽车上实际采用的型式,确定设计的浮动钳盘式制动器在市场是有很大的开发前景的。