制动钳设计

汽车制动系（乘用车）一、结构设计二、制动计算三、零件检测四、总成装配五、产品试验六、制动系故障七、质量信息与处理八、设计实例概论：1、制动性能和受力分析1.1、制动时车轮上作用力分析1.2、前后轮制动力的合理分配1.3、制动性能和制动距离的计算附：SY6480汽车制动力计算2、制动器结构型式2.1、盘式制动器3、钳盘式制动器设计原理4、钳盘式制动器设计与计算4.1、设计参数的确定4.2、验算/确定摩擦片工作摩擦系数及制动管压4.3、主要配合部位尺寸与形状公差原则4.4、活塞密封部位的核算（压缩率）4.5、密封槽部位的设计（形状）4.6、钳体导向滑动部位设计4.7、导向部位密封核算（压缩率）4.8、设计基准的确定（钳体，支架）4.9、摩擦片与制动盘的设定间隙（自由状态时）4.10、制动钳总成与周围零部件关系4.11、主要零件设计4.12、设计校核6、制动器零部件的检测与总成装配6.1、盘式制动器6.1.1、零部件检验6.1.2、制动钳装配6.2、鼓式制动器6.2.1、零部件检验6.2.2、鼓式制动钳装配7、制动系和制动器的试验与检测7.1、制动系试验7.1.1、滚筒式测力器7.1.2、汽车制动系道路试验7.1.3、制动系试验标准7.1.4、车辆路试概况7.2、制动器试验7.2.1、制动钳盘式制动器、性能项目：密封性能-真空密封，高压密封，低压密封所需液量，拖滞扭矩，钳体刚性，活塞滑动阻力，钳体滑动阻力、强度项目：耐压破坏强度，扭转强度、可靠性项目：高压耐久，扭转耐久，常温工作耐久，高温工作耐久，低温工作耐久，振动耐久，防水性能，耐腐蚀性，低温泄漏，放气螺钉强度，放气螺钉性能，螺纹破坏强度，长期存放橡胶件耐候性，耐泥水振动耐久7.2.3、制动器制动性能试验7.2.3.1、制动性能的试验项目7.2.3.2、制动性能的试验标准7.2.7.2.日本汽车行业标准7.2.7.2.附录4：中，日，德等制动器台架性能试验7.3、部件试验—汽车用制动器衬片J661a—制动衬片质量控制试验程序—制动衬片摩擦系数试验台上进行摩擦系数及磨损试验-盘式制动器PVW3211—制动衬片摩擦系数试验台上动摩擦力矩及磨损试验-鼓式制动器—制动器摩擦片摩擦性能试验方法—制动器摩擦片磨损在测功机上试验方法附录:1\典型国家和地区摩擦材料试验资料(定速机)2\日-丰田公司TSD7325G制动尖叫,异响,振动评价方法3\日-丰田公司TSD7301G4\德-SABS制动防抱死功能评价,路试规范ATE产品技术条件ATE集成电子控制产品技术条件5\日-丰田公司盘式制动器防尘罩用橡胶材料8、制动系统故障8.1、制动系统故障概述8.2、制动系故障的形成和原因8.3、制动鼓和制动盘故障的形成8.4、制动系故障的分析9、用户的质量反馈与技术分析9.1、制动器安装的设计位置与外形干涉（新设计产品）9.2、制动器在悬架总成上工作状况不良9.3、汽车调试线上制动力问题（单轮不足，两轮不均）9.4、试车中制动跑偏9.5、试车中制动侧滑9.6、试车中制动时车身抖动9.7、试车与使用中制动器发啃9.8、试车与使用中轮毂轴头发热9.9、使用中摩擦片过度磨损9.10、使用中制动盘的过度磨损9.11、使用中制动噪音9.12、生产者的质量责任10、设计实例（天津夏利汽车（TJ7100）制动计算10.1、理想制动力与实际制动力分配10.2、附着系数与制动效率10.3、踏板力—制动管压，制动力，制动距离10.4、摩擦副能量设计评价SY6480制动钳总成装配一、装配前的准备工作：1、装配前各组装零部件应除尘、除油、清洁干燥1.1\清洗液温度：50—70℃1.2\干燥条件:60--80℃x60s以上2、活塞矩形密封圈的预处理：2.1\润滑脂:橡胶润滑脂(TSK2511-2)/JISK2228-2种或硅脂75022.2\温度:70±2℃处理时间:10—12小时3、装配前在钳体活塞孔底部喷涂防锈油(TSK7503-2)/JISK2228-1种0.1—0.5g,说明:防锈油为非矿物质油4、装配活塞矩形密封圈时,应在钳体密封槽和矩形密封圈四周涂橡胶润滑脂0.2—0.5g5、装配活塞防尘罩时,应在钳体活塞防尘罩内涂橡胶润滑脂0.4g,装入卡簧(定位环)时,注意不能刺伤活塞防尘罩,并保证活塞防尘罩装配正确,不能有折边现象,卡簧装入到位.6、装配导向销部分时；6.1\钳体导向孔\防尘槽应涂一定量的润滑脂;6.2\导向防尘罩内壁及外圈应涂一定量的润滑脂6.3\衬套内孔外圆周涂一定量的润滑脂6.4\注意所有橡胶件装配后不能有损伤.折边现象,注意排除气阻.二、装配过程：2.1、工序名称:零件准备内容:矩形密封圈应用放大镜（5—10倍）全检,无毛刺、飞边、缺料、破损、划伤等缺陷矩形密封圈应提前做好预处理（恒温箱70℃x（10—12小时）加一定量的橡胶润滑脂浸润钢质零件清洗干净、干燥衬套内外部涂脂导套防尘罩内涂脂2.2、工序名称:钳体、活塞矩形密封圈组装内容：钳体活塞孔内涂定量橡胶润滑脂（矩形密封槽及防尘罩槽）矩形密封圈手工装入，周向抹平批量生产时，涂脂前钳体活塞孔底部应喷非矿物质防锈油2.3、工序名称:钳体、活塞装入内容：活塞防尘罩套在活塞上（过渡段以上）手工压入活塞至矩形密封圈处如采用机械或气动装置装入活塞至钳体活塞孔底部，压入力应≤500N，当压入力＞500N时，产品应隔离，检查，查明原因。2.4、工序名称:钳体、定位环装入防尘罩内容：定位环一端先装入活塞防尘罩内，小心装入，抹平定位环，装配后，定位环两端应有1—3mm间隙用定扭矩扳手将放气螺钉拧入，力矩要求8—13N.m2.5、工序名称:密封性检测内容:按要求作真空,高低压密封性检测,低压密封性检查:气试:P=0.1MpaX5s,无泄漏高压密封性检查;气试P=3MpaX5s,无泄漏2.6、工序名称:支架与摩擦片装配内容:按要求装入锁片,装配到位,报警片装入摩擦片凹坑内将摩擦片分别装入支架槽内2.7、工序名称:钳体衬套/导套/防尘罩安装内容:将长短衬套装入钳体先将一个防尘罩装入钳体,一导套端部套装一个防尘罩,导套上的防尘罩配合部位装钳体,导套均匀穿过2个防尘罩2.8、工序名称:钳体与支架组装内容:长短螺栓联接(扭力M=35—45N.m)两摩擦片距离＞27mm2.9、工序名称：拖滞扭矩检测内容：检测产品外形轮廓，拖滞扭矩小于3.5N.m按要求包装汽车制动系一、概论:1、基本功能：1.1、以适当的减速度降低车速到所需要值（包括零值）-----减速、停车1.2、原地停车或驻车2、组成部分：2.1、制动器-----对车轮产生摩擦阻力2.2、驱动机构----对制动器进行驱动3、设计要求3.1、可靠的制动能力3.2、保证汽车在各车速和减速度工况情况下的制动力3.3、制动能力的热稳定性保证车辆在持续制动，重复制动的高温情况下，制动能力衰退率小，并且衰退后能较好地恢复。3.4、制动能力的水稳定性保证车辆在行驶中，制动器有水侵入时制动能力下降，出水后能较快地恢复到一定能力。3.5、车辆制动的方向稳定性设计和制造应保证前后轴间的制动力合理分配和左右两轮制动力差异大小，避免和减小车辆制动侧滑及跑偏。3.6、车辆的驻坡能力保证汽车在规定路面上(坡度\附着系数)，有效地停驻而不下滑。3.7、部分失效可靠性保证系统中，部分失效后，剩余制动能力的安全程度。3.8、操纵轻便性规定车辆一定的踏板行程及操作力，不能过大，也不宜过小。3.9、作用滞后性尽量减少制动作用开始滞后时间和解除制动恢复的滞后时间。3.10、公害程度减少粉尘污染和制动噪声。3.11、调整和维修方便制动衬片与制动鼓、制动盘间隙由于磨损而加大，需要调整方便而出现多种调整方法。2.Mf=Af.Pf.2μ.Rf(N.m)式中:Af—活塞作用面积(mm2)Pf—前轮制动管压(Mpa)μ—前摩擦片摩擦系数Rf—活塞作用半径(mm)例:SY6480A=66.7^2x0.7854=3494(mm2)Pf=7μ=0.35Rf=103FBF=M/r=1864/0.313=5956(N)=608(kgf)FBF:地面制动力r-轮胎半径0.313m附:SY6480汽车制动计算1\计算参数:空载Go1675KgfGo1899KgfGo2776KgfHo617mm满载Ga2692KgfGa11255KgfGa21437KgfHg699mm轴距L2590mmLo1=1200Lo2=1390La1=1383La2=1207滚动半径rk=314mm(比例阀调节曲线)图示4:2\汽车静轴荷分配参数空戟满载整车载荷G(kgf)16752692前轴载荷G1(kgf)8991255前轴负荷分配%53.6746.62后轴载荷G2(kgf)7761437后轴负荷分配%46.3353.383\汽车动轴荷分配减速度变化时轴荷值(Gd)(kgf)j/g0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0空载前轴938.9978.81018.71058.61098.51138.41178.31218.21258.11298后轴736.1696.2656.3616.4576.5536.6496.7456.8416.9377满载前轴1327.61400.314731546161816911764183619091982后轴1364.41291.71219114610741001928856783710减速度变化时轴荷分配比(%)4\理想制动力计算汽车以不同减速度(j/g)制动时,前\后轮(轴)各需制动力前轮:FF=GDF.j/g后轮:FR=GDR.j/g(kgf)j/g0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0空载前轴56.058.460.863.265.668.070.372.775.177.5后轴4441.639.236.834.632.029.727.324.922.5满载前轴49.352.054.757.460.162.865.568.270.973.6后轴50.748.045.342.639.937.234.531.829.126.45\制动器实际产生制动力(地面制动力)前轮FB1=MF/rk=608(kgf)后轮FR1=MR/rR=298.2(kgf)前后轮制动力比例:FB1/FR1=2.039(线性比例)6\前后轮同步抱死时的减速度前后轮理想需要的制动力曲线与制动器实际产生的制动力直线相交,即为前后轮同时抱死点.解下列联立方程,可得出同时抱死点减速度值.(1)FB/FR=(GDF/GDR).(α/g)(2)FB/FR=2.039由(1)(2)解方程得:空载时;(GoF+Go.Ho/L.j/g)/(GoR-Go.Ho/L.j/g)=(899+1675x617/2590Xj/g)/(776-1675x617/2590xj/g)=2.039j=0.56g满载时:(GaF+Ga.Hg/L.j/g)/(GaR-Ga.Hg/L.j/g)=(1255+2692x699/2590Xj/g)/(1437-2692x699/2590xj/g)=2.039j=0.76g二、制动器结构型式1、盘式制动器2.1\按结构型式固定钳式—刚性好,较复杂,要求高浮动钳式—较普通,较简单,成本低,刚性差2.2\按活塞作用方式对置式—如固定钳双缸/多缸式---减少径向布置尺寸,增大活塞作用半径,压力分布均匀三、钳盘式制动器设计原理1、作用特点制动力矩平稳—效能BEF=2μ=K线性关系特别是乘用车采用热稳定性好---摩擦件暴露,易散热,热衰退率低水恢复性好—浸水后易除水,又平面接触,第1次即很高恢复力矩,鼓式需几次以后j/g0.10.20.30.40.50.60.70.80.91.0空载前轴93.9195.8305.6423.4549683.0824.8974.61132.31298后轴73.6139.2196.9246.6288.2322347.7365.4375377满载前轴133280.144261880910151235146917181982后轴13625836645853