(精編)汽車制動器設(shè)計

1、（精編）汽車制動器設(shè)、八前言汽車的設(shè)計與生產(chǎn)涉及到許多領(lǐng)域，其獨有的安全性、經(jīng)濟性、 舒適性等眾多指標，也對設(shè)計提出了更高的要求。汽車制動系統(tǒng)是汽車行駛的一個重要主動安全系統(tǒng)，其性能的好壞對汽車的行駛安全有著重要影響。隨著汽車的形式速度和路面情況復(fù)雜程度的提高，更加需 要 高 性 能 .長 壽 命 的 制 動 系 統(tǒng) 。 其 性 能 的 好 壞 對 汽 車 的 行 駛 安 全 有 著重要影響，如果此系統(tǒng)不能正常工作，車上的駕駛員和乘客將會受到車禍的傷害。鑒于制動系統(tǒng)的重要 性，本次設(shè)計的主 要內(nèi)容就是運輸車輛中的制動器，目前廣泛使用的 是摩 擦式制動器，摩擦式制動器就其摩擦副的結(jié)構(gòu)形式可分成鼓

2、式、盤式 和帶式三種。其中盤式制動器較為廣泛。盤式制動器的摩擦力產(chǎn)生于同汽車固定部位相連的部件與一個或幾 個制動盤兩端面之間。其中摩擦材料僅能覆蓋制動盤工作表面的一小部分的盤式制動器稱為鉗盤式制動器；摩擦材料覆蓋制動盤全部工作表面盤式制動器稱為全盤式制動器。現(xiàn)代汽車中以單盤單鉗式的鉗盤式制動器應(yīng)用最為廣泛，僅有個別大噸位礦用自卸車采用單盤三鉗和雙盤單鉗的鉗盤式制動器，以及全盤式制動器。鉗盤制動器和浮鉗盤式制動器。式制動器分為定鉗盤式定鉗盤式為制動鉗固定在制動盤兩側(cè)，且在其兩側(cè)均設(shè)有加壓機構(gòu)。浮鉗盤式制動器僅在制動盤一側(cè)設(shè)有加壓機構(gòu)的 制動 鉗，借其本身的浮動，而在制動盤的另一側(cè)產(chǎn)生壓緊力。又分

3、為制動鉗可相對于制動鉗可相對于制動盤軸向滑動鉗盤式制動器；與制動鉗可在垂直于制動盤的平面內(nèi)擺動的擺動鉗盤式制動器。本 次 設(shè) 計 共 七 章 內(nèi) 容 ，在 田 全 忠 導(dǎo) 師 的 指 導(dǎo) 下 ，結(jié) 合 有 關(guān) 的 書 籍 和 手 冊 而 完 成 。田 老 師 在 我 的 設(shè) 計 中 做 了 全 程 輔 導(dǎo) ，并 最 后 對 本 設(shè) 計 做 了 認 真 詳 細 的 審 閱 ，提 出 了 許 多 寶 貴 的 意 見 ，我 在 此 向 他 表 示 誠 摯 的感謝。由 于 本 人 水 平 有 限 ，設(shè) 計 中 錯 誤 和 不 妥 之 處 在 所 難 免 ，懇 請 批 評 指正。第一章 盤式制動器概述1

4、.1 盤 式 制 動 器 原 理 及 特 點圖 .1-1 增 力 式 盤 式 制 動 器 零 件 圖1 、 2 壓盤 3 、 7 摩 擦 盤 4 半 軸 殼 5 半 軸 6 回 位 彈 簧 8 中 間 殼 體 9調(diào) 整 螺 栓 10 斜 拉 桿 11 調(diào) 節(jié) 叉 12 拉 桿 13 壓 盤 凸 肩 14 殼 體 肩 臺上圖是運輸車輛增力式盤式制動器零件圖。在 差 速器的每一側(cè)半軸上，用花鍵安裝著兩個粘有摩擦襯面的摩擦盤 3 和7 ，它們能在花鍵 軸 上 來 回 滑 動 ，是 制 動 器 的 旋 轉(zhuǎn) 部 分 。在 兩 摩 擦 盤 之 間 有 一 對 可 鍛 鑄鐵的圓形壓盤1 和2，它們的表面支承

5、在半軸 殼 4的 三 個凸肩上，并能在較小的弧度內(nèi)轉(zhuǎn)動。兩壓 盤 內(nèi) 側(cè) 面 的 五 個 卵 圓形 凹坑 中 裝有五個鋼球，兩壓盤用三根彈簧6拉 緊 。 在 中 間 蓋 8和摩 擦盤 4上，與摩 擦 盤 相 對 著 的 表 面 經(jīng) 過 加 工 。摩 擦 盤 與 壓 盤 間 ，以 及 摩 擦 盤 與 半 軸 殼 和 中 間 蓋 間 ，在 不 制 動 時 都 有 一 定 間 隙 。制 動 時 ，制 動 踏 板 通 過 斜 拉 桿 使 兩 壓 盤 相 對 轉(zhuǎn) 動 ，此 時 凹 坑 中 夾 著 的 五 個 鋼 球 就 從 坑 底 向 坑 邊 滾 動 ，將 兩 壓 盤 擠 開 ，兩 壓 盤 就 將 旋

6、轉(zhuǎn) 著 的 兩 個 摩 擦 盤 分 別 推 向 半 軸 殼和中間蓋，使各相對摩擦表面間產(chǎn)生摩擦扭矩，最終將半軸制動。 如 果 放 松 制動 踏板 ，則 彈 簧 6又 將 兩壓 盤 拉 緊 復(fù)原 ， 使 鋼 球 進 入 坑底，恢復(fù)了摩擦盤兩側(cè)的間隙 盤式制動器在上述制動過程中有增力作用。當摩擦盤順時針旋轉(zhuǎn)時； 作用在壓盤上的摩擦扭矩將使它們跟隨旋轉(zhuǎn)，但當壓盤 1由于其凸 起 13 受 到 半 軸 殼 上 的 凸 肩 14 的 限 制 而 不 能 轉(zhuǎn) 動 時 ， 壓 盤 2 則 在 摩 擦扭矩的作用下將相對于壓盤 1作順時針轉(zhuǎn)動，協(xié)助鋼球繼續(xù)將兩 壓 盤 擠 開 ，使 操 縱 省 力 。當 摩 擦

7、 盤 反 時 針 旋 轉(zhuǎn) 時 ，和 上 述 過 程 相 似 地 起 增 力 作 用 。因 此 不 管 運 輸 車 輛 前 進 還 是 倒 退 ，制 動 時 盤 式 制 動 器 都 有增力作用。與帶式和蹄式制動器相比，盤式制動器除了結(jié)構(gòu)復(fù)雜外有一系列優(yōu) 點 ：如 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 ，操 縱 省 力 ，制 動 效 果 好 ，襯 面 磨 損 較 均 勻 ，間 隙 不 需 調(diào) 整 ，封 閉 性 好 不 易 進 泥 水 ，且 散 熱 容 易 ，故 使 用 壽 命 較 長 等 。這 些特點使它得到越來越廣泛的應(yīng)用。1.2 盤 式 制 動 器 的 主 要 元 件 1.2.1 制 動 盤一、制動盤直徑 D制動盤

8、直徑D應(yīng)盡可能取大些，這時制動盤的有效半徑得到增 加 ，可 以 降 低 制 動 鉗 的 夾 緊 力 ，減 少 襯 塊 的 單 位 壓 力 和 工 作 溫 度 。受 輪輞直徑的限 制 ， 制動盤的直徑通常 選 擇 為 輪 輞 直 徑 的 70 一 79 ?？傎|(zhì)量大于2t的 汽車應(yīng)取上限。二、制動盤厚度 h制動盤厚度對制動盤質(zhì)量和工作時的溫升有影響。為使質(zhì)量小 些 ，制 動 盤 厚 度 不 宜 取 得 很 大 ；為 了 降 低 溫 度 ，制 動 盤 厚 度 又 不 宜 取 得 過 小 。制 動 盤 可 以 做 成 實 心 的 ，或 者 為 了 散 熱 通 風(fēng) 的 需 要 在 制 動 盤中間鑄出通風(fēng)

9、 孔 道 。 一 般 實 心制 動盤厚 度可取為1020 ，通風(fēng)式制動盤厚度取為2050,采用較多的是20 30。在高速運動下緊急 制動,制動盤會 形 成 熱 變 形,產(chǎn)生顫抖。為 提高制動 盤摩擦 面的散熱性能,大多 把制動 盤 做 成 中 間空洞的通風(fēng)式制動盤,這樣可 使制動盤溫度降低20%30%。三、制動盤的安裝制動盤安裝在輪轂上,與車輪形成整體旋轉(zhuǎn)。制動盤是旋轉(zhuǎn)部件,與摩擦襯塊之間只有微小的間隙。從 制動盤中心到摩擦襯塊磨合中心稱為制動盤有效半徑。根據(jù)杠桿原理,如摩擦力相同,則制動盤的有效半徑越大,制動 力 就越大。四、制動盤的維修制動盤都是標 準 設(shè)計，以使 在 制 動 盤使用期 限

10、內(nèi)保 持制動表面各項指標的允差，這 些 指標是 平 行 度 、平 面度以及 橫向擺 差。保持關(guān)于制動表面形狀的精度的允差，有助于盡量減少制動粗暴及踏板脈動。制動盤表面粗糙度必須保持在60 m特定范圍內(nèi)，或者更小些。需要控制制動表面粗糙度，盡量 減少踏板費力、過大的制動衰退、反常性能的問題?？刂票砻娲植诙韧瑯幽芴岣吣Σ烈r片的壽命。每當維修制動摩擦塊或卡鉗、或者換位車輪或為了其他類型工作而拆卸車輪，總要檢查盤式制動器 制動盤。不要忘記，伴隨盤式制動器制動盤而發(fā)生的許多問題，一般用肉眼檢查一下，可能不是很明顯的。 制 動 盤 厚 度 、平 行 度 、擺 差 、平 面 度 。以 及 刮 痕 深 度 等

11、 ，只 能 用 準 確 的測量儀和千分尺進行測量。精密的測量工具及現(xiàn)代的精加工設(shè)備， 對維修好制動盤來說，是至關(guān)重要的。 1.2.2 制 動 摩 擦 襯 塊摩擦襯塊是指鉗夾活塞 推 動 擠 壓 在 制 動 盤 上 的 摩 擦 材 料 。摩 擦 襯塊 分 為摩擦材料和底板,兩者 直 接 壓 嵌 在 一 起 。摩擦襯塊外半徑只與內(nèi)半徑及推薦摩擦襯塊外半徑與內(nèi)半徑的 比 值 不大于1.5 。 若 此 比 值 偏 大 ， 工 作 時襯塊的外緣與內(nèi)側(cè)圓周速度相差較多，磨損不均勻，接觸面積減少，最終導(dǎo)致制動力矩變化大。對于盤式 制動 器 襯 塊 工 作 面 積 A， 推薦根據(jù)制動襯塊單位面積占有的汽車質(zhì)量

12、在1.63.5范圍內(nèi)選用。由于摩擦,摩擦襯塊會 產(chǎn)生磨損。摩擦材料使用完后,底板和制動盤 直接接觸會喪失制動效 果,損壞制動盤。制動盤損壞后,修理費用十分昂貴。為避免損壞制動盤,過去,用戶靠定期車檢來確定摩擦襯塊的剩余 量 ;后 來 ,在 底 板 上 安 裝 摩 擦 襯 塊 磨 損 指 示 器 ,當 摩 擦 襯 塊 已 磨 損 到 剩余量很少時,指示器與制動盤接觸,當司機踏制動踏板時,就發(fā)出異常的聲響;現(xiàn)在 有一種更加準確提醒摩擦襯塊磨損的方法,即安裝電子式磨損指示器,當摩擦襯塊磨損后,磨損指示器中的線路斷掉,警示燈亮。1.3 盤 式 制 動 器 操 縱 機 構(gòu)在一般拖拉機上，制動操縱機構(gòu)幾乎

13、都是機械式的。制動踏板通過一些桿件與制動元件相連。當摩擦襯面磨損后，為了調(diào)整踏板的自由行程，有一些桿件的長度是可調(diào)的，如利用調(diào)節(jié)叉來調(diào)節(jié)長度。左右制動器的踏板可用連接板連接，以 便 同 時 制 動 兩驅(qū)動輪。當 松 開 制 動 時 ，制動踏板都應(yīng)該有回位彈簧使其 自 動 回 位 。為使運輸車輛 能 在 斜 坡 上 停 車 或 在 作 固 定 作 業(yè) 時 不 讓 其 隨 意 移 動 位 置 ，在 操 縱 機 構(gòu) 中 都 有 停 車 鎖 定 裝 置 ，它 能 卡 住 已 踏 下 的 制 動 踏 板 ，使 其 不 能 回 位 ，以 使 制 動 器 能在沒有駕駛員操縱的情況下長時間地處于制動狀態(tài)。帶式

14、和蹄式制動器踏板的自由行程一般為4080 ,盤式制動器踏板 的自由行程稍大些，這是因為盤式制動器的旋轉(zhuǎn)元件和制動元件間的總間隙較小，如果自由行程過小，駕駛員稍一踏下踏板就已開始了制動，這樣易使摩擦襯面加速磨損。左右踏板的行程必須一致，否則拖拉機在緊急制動時會容易發(fā)生偏轉(zhuǎn)而發(fā)生安全事故。如果用作直線行駛中降速或停車，則必須注意首先分離主離合器然后再 制 動 ；如 果 用 作 協(xié) 助 履 帶 拖 拉 機 轉(zhuǎn) 向 ，則 必 須 注 意 首 先 分 離 慢 速 側(cè) 的轉(zhuǎn)向離合器，然后再制動該側(cè)驅(qū)動輪。第二章 盤式制動器設(shè)計 2.1 制 動 器 設(shè) 計 中 的 分 析在 制 動 器 的 設(shè) 計 中 ，和

15、 是 根 據(jù) 制 動 力 矩 的 大 小 ，允 許 的 表 面 單 位 壓 力 和制動器結(jié)構(gòu)的合理布置等決定的，一般不考慮對加力效果的影響， 當摩擦材料選定后，系數(shù)小也是一個既定的數(shù)值。因此要使制動器滿 足一定的加力效果，關(guān)鍵在于合理的確定球槽斜角a?？梢钥闯?，當球槽斜角a減少時，加力系數(shù)變大，操縱省力。但是， a的減少受到自剎的限制。如果a較小，則只要壓盤與摩擦片開始接 觸 后 ，不 需 要 駕 駛 員 的 操 縱 力 ，制 動 器 就 會 自 行 制 動 ，這 是 我 們 不 希 望的。因此，不自剎的條件為： M(2-1)式中曠摩擦系數(shù)-擦力合力的作用半徑；-鋼球至中心的距離。加 力 系

16、數(shù) 愈 大 ，表 示 操 縱 力 減 少 愈 多 。但 必 須 指 出 ，加 力 系 數(shù) 并 不代表操縱力實際減少的比例。因為實際操縱力取決于主拉桿的拉 力，即與的合力，而不是與的代數(shù)和。其中為斜拉桿對壓盤 1的拉 力；為斜拉桿對壓盤 2的 拉力。從 以 上 分 析 看 出 ，盤 式 制 動 器 之 所 以 結(jié) 構(gòu) 緊 湊 ，在 于 它 在 同 樣 體 積下可獲得較多的摩擦 面 積。它 的 加 力 效 果 顯 著 ，使 操 縱 力 很 小 。并與 被 制 動 軸 的 轉(zhuǎn) 動 方 向 無 關(guān) 。由 于 摩 擦 面 上 的 壓 力 分 布 比 較 均 勻 ，因 此 磨 損 均 勻 ，延 長 了 摩

17、 擦 片 的 壽 命 ，減 少 了 調(diào) 整 次 數(shù) 。壓 力 分 布 均 勻 對于減少結(jié)構(gòu)尺寸也 很 有 利(因為摩擦片的磨損取決于最大的單位 壓力及單位摩滑功)。 此 外 ， 在盤式制動器中各徑向力相互平衡，減 少了軸和軸承上的載荷。 2.2 制 動 器 的 基 本 參 數(shù) 2.2.1 先 確 定 制 動 力 矩 一、車輛在行駛中制動 =454.5(2-2)式中車輛整機使用質(zhì) 量,=2100kg； 車輛驅(qū)動附著系數(shù),=0.7； 車輛驅(qū)動輪胎動力半 徑,=0.625mL 車輛 軸 距 ,L=1950mm；a 車 輛 質(zhì) 心 縱 坐 標 ,a =780mm；h 車 輛 質(zhì) 心 高 度 坐 標 ,

18、 h=700mm；制 動 器 至 驅(qū) 動 輪 的 傳 動 比 ,=4.846二、車輛在坡道上停車= = 438(2-3)式中 坡 道停車時坡度 角 ,= ； 車 輛滾 動阻力系數(shù),=0.02 ；取 大 值 =454.5 作 為 制 動 器 計 算 力 矩 。 2.2.2 確 定 摩 擦 盤 尺 寸摩擦盤的外徑和內(nèi)徑的數(shù)值主要取決于單位壓力和單位摩滑功。 計算時假設(shè)單位壓力是均勻的，摩擦面上的單位壓力可用下式計算：=0.30.5(2-4)在 實 際 設(shè) 計 中 ，摩 擦 力 的 合 力 半 徑 ，近 似 地 可 以 按 內(nèi) 外 徑 的 平 均 值進行計算，即=(2-5)若 令 =0.55 即 代

19、 入 式 ( 2-4 ) 后 ， 可 得 ：=(2-6)根據(jù)上述關(guān)系，便可按下式求得：(2-7)國內(nèi)的一般運輸車輛300000500000 ,這里=300000,系 數(shù)的數(shù)值一般在0.50.6范圍內(nèi)選擇，這里選為=0.55 所以，有式中：1 摩擦片的干摩擦系數(shù)，以=0.3 ;摩 擦 面 對 數(shù) ,=4 。=0.55 X90.6=49.83按 上 述 方 法 求 得 的 和 還 應(yīng) 根 據(jù) 結(jié) 構(gòu) 安 排 情 況 加 以 修 整 ，查 閱 國 內(nèi)運 輸 車 輛 盤 式 制 動 器 的 有 關(guān) 參 數(shù) ， 現(xiàn) 對 和 做 一 些 修 整 ， 取 =50mm =90mm 2.2.3 制 動 器 的

20、磨 損 驗 算由 ( 2-4 ) 式 可 得 出 ：壓 緊 力 =5411(2-8)單 位 壓 力 =307722N/m2 (2-9 )單位滑磨功=式 中 -線 速 度 =(2-10)式 中 發(fā)動機標定轉(zhuǎn)速,=2000r/min；變速箱最高檔的傳動比,=；中央傳動比,=。所以，有=0.3 X303228 X4.95=0.5單位壓力是制動器工作壽命的 重 要 參 數(shù) ，取 得 過 大 ，制 動 器 易 磨損，但值過小將增大制動器的尺寸，對于一般的國內(nèi)運輸車輛要求 300000500000 ,上述中驗算的=307722 滿足要求，故合適。在 求 得 和 后 ，還 應(yīng) 驗 算 單 位 滑 磨 功 A

21、 。單 位 摩 滑 功 按 摩 擦 片 外 圓 來計算，因為該處圓周速度最高。對于一般的國內(nèi)運輸車輛要求 7 時 ， 每 端 的 死 圈 約 為 11.75 圈 。 彈 簧 絲 的 直 徑d0.5mm 時 ，彈 簧 的 兩 支 承 端 面 可 不 必 磨 平 。 d0.5mm 的 彈 簧 兩 支 承端面則需磨平 。磨平部分應(yīng)不少于元周長的，端 頭厚度一般不小于 ，端面粗糙度應(yīng)低于。圓柱螺旋拉伸彈簧空載時，各圈應(yīng)相 互 并攏 。另外，為 了節(jié)省軸向工作空間，并 保 證彈簧在空載時各圈相互壓緊 ，常在卷繞的過程中 ，同時使彈簧絲繞其本身的軸線產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。這 樣制成 的彈簧，各圈相互間即具有一定的壓緊

22、力，彈簧絲中也產(chǎn)生了一定的預(yù)應(yīng)力，故稱為有預(yù)應(yīng)力的拉伸彈簧。這種彈簧一定要在外加的拉力大于初拉力后，各圈才開始分離，故可較無預(yù)應(yīng)力的拉伸彈簧節(jié)省軸向的工作空間。拉伸彈簧的端部制有掛鉤，以便安裝和加載。但因在掛鉤過渡處產(chǎn)生很大的彎曲應(yīng)力，故只宜用于彈簧絲直徑10mm的 彈 簧中。 5.2 圓 柱 螺 旋 彈 簧 的 制 造螺 旋 彈 簧 的 制 造 工 藝 包 括 ：卷 制 、掛 鉤 的 制 作 或 端 面 圈 的 精 加 工 、 熱處理、工藝性試驗和強壓處理等。卷制分冷卷及熱卷兩種。冷卷用于經(jīng)預(yù)先熱處理后拉成的直徑 d(810)mm的彈簧絲；直徑較大的彈簧絲制作 的 強力彈簧則 用 熱卷。熱卷

23、時的溫度隨彈簧絲的粗細在8001000的 范 圍內(nèi)選擇。對于重要的壓縮彈簧，為了保證兩 端的承 壓 面 與 其 軸 線垂直 ，應(yīng)將端面圈在專用的磨床上磨平。對于拉伸彈簧和扭轉(zhuǎn)彈簧，為了便于聯(lián)接和加載，兩端應(yīng)制有掛鉤或桿臂。彈簧制成后，如再進行一次強壓處理，一般可提高其承載能力的25%。彈簧在完成上述工序后，均應(yīng)進行熱處理。冷卷后的彈簧只做回 火處理，以消除卷制時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。熱卷是需經(jīng)淬火及中溫回火處 理。熱處理后的彈簧，表面不應(yīng)出現(xiàn)顯著的脫碳層。此外，彈簧還需要進行工藝實驗和根據(jù)彈簧的技術(shù)條件的規(guī)定進 行精度、沖擊、疲勞等試驗，以檢驗彈簧是否符合技術(shù)要求。特別指 出的是，彈簧的持久強度和抗沖

24、擊強度，在很大程度上取決于彈簧絲 的表面狀況，所以彈簧絲表面必須光潔，無裂紋和傷痕等缺陷。表面 脫碳會嚴重影響材料的疲勞強度和抗沖擊性能。為了提高承載能力，還可在彈簧制成后進行強壓處理或噴丸處 理。強壓處理是使彈簧在超過極限載荷作用下持續(xù)648h ,以便在彈 簧絲截面的表層高應(yīng)力區(qū)產(chǎn)生塑形變形和有益的與工作應(yīng)力反向的 殘余應(yīng)力，使彈簧在工作時的最大應(yīng)力下降，從而提高彈簧的承載能 力。但用于長期振動、高溫或腐蝕性介質(zhì)中的彈簧，不宜進行強壓處 理。 5.3 螺旋彈簧參數(shù)為了使彈簧能夠正常可靠地工作，彈簧材料必須具有高的彈性極 限和疲勞極限，同時應(yīng)具有足夠的韌性和塑性，以及良好的可熱處理 性。在本次

25、的運輸車輛制動器設(shè)計中用到了五種圓柱螺旋彈簧，分別 為壓盤回位彈簧、踏板回位彈簧等，現(xiàn)將這五種彈簧的各種參數(shù)列為 表5-1所示：表5-1彈簧參數(shù)1強.壓盤回鎖定踏板回差速鎖差速鎖拔叉參數(shù)位彈簧爪扭簧位彈簧搖臂扭簧回位彈簧材料彈簧鋼彈簧鋼彈簧鋼彈簧鋼彈簧鋼絲一絲一絲一絲一絲一彈簧絲直徑2.52.544彈簧外徑210.420.527.5彈簧內(nèi)徑25200.35自由長度23.51300.517550.35旋向任意左任意右任意工作圈數(shù)312537總?cè)?shù)8.5實驗高度31.519232（或長度）實驗載荷16.516.81.6864.8（公斤）第六章盤式制動器花鍵設(shè)計6.1 花鍵的類型、特點和應(yīng)用花鍵連接

26、可用于靜連接或動連接。按其齒形的不同，可分為矩形 花鍵和漸開線花鍵兩類，均已標準化?；ㄦI連接是由外花鍵和內(nèi)花鍵組成，工作時依靠鍵齒的側(cè)面來傳 遞轉(zhuǎn)矩。由于它是多齒傳遞載荷，所以花鍵連接的承受能力高，同時 齒槽較淺，故對軸的削弱較小，且定心與導(dǎo)向性良好，但其加工復(fù)雜， 需要專用設(shè)備。花鍵聯(lián)接適用于定心精度要求高，載荷大或輪轂經(jīng)常 作軸向滑移的聯(lián)接。漸開線花鍵的齒廓為漸開線，分度圓壓力角有和兩種，齒頂高分 別為0.5m 和0.4m ,此處m為模數(shù)。壓力角為的漸開線花鍵，由于 齒形鈍而短，與壓力角為的漸開線花鍵相比，對連接件的削弱較少， 但齒的工作面高度較小，故承載能力較低，多用于載荷較輕，直徑較

27、小的靜連接。在本設(shè)計中摩擦盤的輪轂就采用了分度圓壓力角有的漸開線花鍵 聯(lián)接形式。6.2 花鍵參數(shù)的確定與強度校核(1)結(jié)合考慮現(xiàn)有刀具，這里初步定為齒數(shù)=14=18(2)查閱簡明機械零件設(shè)計手冊，表8-22漸開線花鍵的尺 寸系列，依據(jù)直徑=35=45 和齒數(shù)=14=18 可以確定模數(shù)m=2.5(3)查閱簡明機械零件設(shè)計手冊，表8-21漸開線花鍵聯(lián)接 的要素、代號及公式，可知：分度圓壓力角a =30 ;理論工作齒高 h=m ;分度圓直徑=35=45;分度圓弧齒厚=5.37(4)定心方式：L 一般情況下，推薦優(yōu)先采用齒形定中心，因 為這種定心方式對中性好，能獲得多數(shù)齒同時接觸。2.按外徑定中心，

28、(如徑向負荷較大，齒形配合又需選用動配合的傳動機構(gòu))。這種定 心方式：d=m(z+1.4);外花鍵齒頂?shù)菇巧疃萬=0.2m ;為獲得較大定位面積，推薦模數(shù)m不小于2.5,漸開線花鍵參數(shù)如表6-1所示： 表6-1漸開線花鍵參數(shù)標號參數(shù),-.、_ab孔軸孔軸齒數(shù)14141818模數(shù)2.52.52.52.5分度圓壓力角分度圓直徑35354545齒條原始齒形位移1.251.251.251.25花鍵外徑花鍵內(nèi)徑3444分度圓弧齒厚或齒槽寬量棒直徑量棒間距離定心方式齒形齒形齒形齒形定心表面粗糙度摩擦盤與軸的材料都是鍛鋼，用花鍵構(gòu)成聯(lián)接，裝摩擦盤處的軸徑=35=45,摩擦盤輪轂寬度為L=18 ,需傳遞的轉(zhuǎn)矩

29、T=454.5,許用壓力p=60,p=40 試確定花鍵的齒數(shù)Z由公式p= ( 6-1 )式中L齒的工作長度，這里取L=18mmh 一花鍵齒側(cè)面的工作高度，漸開線花鍵,=30 。查設(shè)計手冊取h=m=2.5mm;d 花 鍵的平均直徑，這里取=35mm=45mm;p花 鍵聯(lián)接的許用壓力，單位MPa ,查手冊取p=50MPa可得出，齒數(shù)Z：=13.74=16.03這 里 取 為 =14 、 =18 ?；ㄦI聯(lián)接其主要失效形 式 是 工作 面被壓潰（靜聯(lián)接）或工作面過度 磨損（動聯(lián)接）。因 此， 靜 聯(lián) 接通常按工作面上的擠壓應(yīng)力通過強度計算，動聯(lián)接則按工作面上的壓力進行條件性的強度計算。計算時，假定載荷

30、在鍵 的 工 作面上分布均勻，每個齒工作面上壓力的合力F作用在平均直徑處，并引入系數(shù)也來考慮實際載荷在各花 鍵齒上分配不均的影響，則花鍵聯(lián)接的強度條件為： 靜聯(lián)接=58.9MPa=35.6MPa動聯(lián)接=58.9MPa=35.6MPa靜聯(lián)接、動聯(lián)接均滿足設(shè)計要求，故合適。結(jié)論本次設(shè)計是盤式制動器部分。制動器器是車輛不可或缺的一部 分 ，其 中 制 動 器 設(shè) 計 發(fā) 展 到 今 天 ，其 技 術(shù) 已 經(jīng) 成 熟 ，但 對 于 我 們 還 沒 有踏出校門的學(xué)生來說，其 中 的 設(shè) 計 理 念 還 是 很值得我們?nèi)?探 討 、學(xué)習(xí)的。我在盤式制動器的設(shè)計中給 予 了 分 塊 處 理 ：制 動器概述、

31、主 要 參 數(shù)的確 定 、摩 擦 材 料 、摩 擦 盤 、壓 盤 、彈 簧 以 及 花 鍵 的 設(shè) 計 和 校 核 。在 設(shè) 計中以制動器的作用和意義為主線，來確定較為合理的方案和參數(shù)， 以使制動器的合理性、經(jīng)濟性、可靠性和安全性得到保證。盤式制動器的主要優(yōu)點是：1、 熱穩(wěn)定性較好。因為制動摩擦襯塊的尺寸不長，其工作表面的面積僅為制動盤面積的12%6%,故散熱性較好。2、 水穩(wěn)定性較好。因為制動襯塊對盤的單位壓力高，易將水擠出 ，同 時 在 離 心 力 的 作 用 下 沾 水 后 也 易 于 甩 掉 ，再 加 上 襯 塊 對 盤 的 擦 拭 作 用 ，因 而 ，出 水 后 只 需 經(jīng) 一 、二

32、 次 制 動 即 能 恢 復(fù) 正 常 ；而 鼓 式 制 動器則需經(jīng)過十余次制動方能恢復(fù)正常制動效能。3、 制動力矩與汽車前進和后退行駛無關(guān)。4、 在輸出同樣大小的制動力矩的條件下，盤式制動器的質(zhì)量和尺寸比鼓式要小。5、 盤式的摩擦襯塊比鼓式的摩擦襯片在磨損后更易更換，結(jié)構(gòu)也較簡單，維修保養(yǎng)容易。6、制動盤與摩擦襯塊間的間隙小(0.050.15mm)，這就縮短了 油缸活塞的操作時間，并使制動驅(qū)動機構(gòu)的力傳動比有增大的可能。7、 制 動 盤 的 熱 膨 脹 不 會 像 制 動 鼓 熱 膨 脹 那 樣 引 起 制 動 踏 板 行 程 損失，這也使間隙自動調(diào)整裝置的設(shè)計可以簡化。盤 式 制 動 器 的 主