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商用车气压盘式制动器设计文献综述
汽车的制动性是指汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性以及在下长坡时能维持一定车速的能力。汽车的制动性是汽车的主要性能之一，直接关系到交通安全，重大的交通事故往往与制动距离太长、在紧急制动时发生侧滑等情况有关，故而汽车的制动性是汽车安全行驶的重要保障。
制动器是制动系统中用以产生阻碍车辆运动或运动趋势的力的核心组件。一般制动器通常都是通过其中的固定元件（例如制动蹄或制动钳）对旋转元件（例如制动鼓或制动盘）施加制动力矩，使后者的旋转角速度降低，同时依靠车轮和路面之间的附着作用，产生路面对车轮的制动力矩，以达到使汽车减速的目的。
盘式制动器主要分为钳盘式和全盘式两大类。过去，钳盘式制动器只作为中央制动器使用，而现今已经越来越多的被各级的轿车和货车用做车轮制动器。目前使用最为广泛的是浮动钳盘式制动器。其主要部件为可以沿着导向销相对于固定在转向节上的支架滑动的制动钳体和与轮毂固定连接的制动盘。制动钳一侧为固定制动块，另一侧为连接有活塞的活动制动块。制动时，活塞在气压（或液压）作用下将固定制动块推向制动盘。与此同时，气压（或液压）的反向作用力推动制动钳沿着导向销移动，使固定制动块压靠到制动盘上。于是，制动盘两侧安装于制动钳上的制动块在两侧气压（或液压）力的作用下夹紧制动盘，在制动盘上产生于运动方向相反的制动力矩，促使汽车制动。
1）国外汽车气压盘式制动器的发展现状
从汽车诞生之日起，汽车制动系统便应运而生并在汽车安全方面起着决定性的作用。起初，汽车的质量小，速度较低，原始的机械控制装置已经足以满足汽车制动的要求。随着汽车自身重量的增加和车速的提升，采用真空助力或者液压助力的制动器相继诞生。发展至上世纪八十年代中期，盘式制动器在欧洲就开始大批量应用于载货汽车，到上世纪九十年代初，开始在重型载货汽车得到了广泛的应用。从全世界范围来看，气压盘式制动器在客车上的应用已经成为了主流，整体安装率高达70%以上。而在货车上应用气压盘式制动器主要是以欧洲为主。
2）国内汽车气压盘式制动器的发展现状
在我国，气压盘式制动器的生产和研发可以追溯到上世纪九十年代。与国外的气压盘式制动器相比，起步略晚，技术上稍有逊色。而我国商用车已经具备装配气压盘式制动器的基本条件，从1997年开始在大客车上推广盘式制动器至今已有20年的时间，目前国内的自主品牌气压盘式制动器已经可以满足整车的技术要求。
自从2004年气压盘式制动器总成在国内重卡行业上的成功开发，到目前为止，北汽福田、陕西重汽、一汽解放、东风公司、中国重汽和江淮汽车等公司均完成了气压盘式制动器在重型汽车方面的研发实验和技术准备工作。盘式制动器在某些方面可以说是未来商用车制动系统配置和发展的趋势。但现在鼓式制动器在商用车市场依然占有绝大多数的比重，阻碍了盘式制动器在商用车制动系统中推广的主要因素是购置成本相对较高，再加上用户的认知度较低、市场成熟度不够。
随着高速公路网络不断地扩展、汽车车速不断地提高以及车流密度快速地增大，汽车制动系统的重要性日益突出。气压盘式制动器无论是在制动性能、制动可靠性、基本结构、维修保养或者节约材料方面都表现出了极大的优势。伴随着我国汽车工业技术的快速发展，国外先进汽车技术的引进，在商用车上采用气压盘式制动器将逐步在我国形成一定的规模，特别是在提高整车性能、汽车安全性和驾驶舒适性等方面都将发挥更加巨大的作用。随着国家相关法规的推动，比如中华人民共和国国家标准GB7258-2012 《机动车运行安全技术条件》第7.2.6条规定：“汽车（三轮汽车除外）、摩托车（边三轮摩托车除外）、挂车（总质量不大于750kg的挂车除外）的所有车轮应装备制动器。其中，所有专用校车和危险货物运输车的前轮及车长大于9m的其他客车的前轮应装备盘式制动器。”未来几年，盘式制动器在国内将会得到快速的推广，应用前景十分广阔。
最近几年来，我国道路建设的快速发展促进了汽车行业的迅猛发展。从2000年开始，国家每年在公路建设上的投资超过千亿元，而用于重点开发西部地区的交通网络建设，10年内要投资7000亿元。公路网的逐步扩大和连通完善带来交通物流的便利，给国民经济的快速发展带来生机和活力。但是随着高速公路网络以及便利交通的不断发展，汽车的车速也日益提高。与此同时，汽车安全面临着巨大的考验，尤其是旧有的汽车制动系统在当前高车速的普遍情况下制动距离过长、紧急制动时发生侧滑等现象，严重威胁到汽车的安全行驶。而制动器作为汽车制动系统中直接作用制约汽车运动状态的重要部件，是汽车系统中最重要的安全组件。所以，制动器的设计改良日益引起人们的广泛关注。
相比较于鼓式制动器，盘式制动器更加出色的散热、抗水和抗热性能已经在近年来的应用中得到了相当程度的检验。而气压盘式制动器不仅仅在结构上更加的简单灵活，可以降低使用过程中的摩擦力，其制动性能也更加的优越，更加的稳定和安全。因此，普及汽车尤其是重型商用车上气压盘式制动器的安装是十分必要的。
本次设计是针对商用车盘式制动器进行研究设计，根据查询所得到的制动器相关资料、规范和技术标准，对制动器的结构进行分析和设计计算，最后利用CAD的制图软件完成相关要求图形的制作。通过任务书给定车型的参数、结合学院实验室盘式制动器实物、查阅文献以及必要的软件操作来进行盘式制动器的设计和计算，使所设计的制动器有足够的制动效能，工作可靠，在制动时不丧失操纵性和方向稳定性，可以防止水和污泥进入制动器的工作表面，制动能力的热稳定性良好，操纵简单轻便并具有良好的随动性，噪声小，滞后性尽可能好，摩擦片使用寿命足够长，容易调整由摩擦副磨损而产生的间隙，制动系统出现故障时具有声光报警能力。
参考文献
[1] 余志生，汽车理论[M]，北京：机械工业出版社，2009：89-129；
[2] 陈家瑞，汽车构造（下）[M]，北京：机械工业出版社，2009：283-371；
[3] 王望予，汽车设计[M]，北京：机械工业出版社，2004：257-285；
[4] GB7258-2012，机动车运行安全技术条件[S]；
[5] 任军峰，张伟，气压盘式制动器的应用与检测[J]，检测与维修，2014（9）：22-24；
[6] 李海龙，邵建萍，气压盘式制动器在轻型卡车上的应用[J]，轻型汽车技术，2015（8）：18-21；
[7] 宋学忠，谭燕妮，汽车气压制动器-ADB技术简介[J]，汽车维修，2012（7）：43-45；
[8] 郑兰霞，张俊海，陈艳艳，盘式制动器在现代汽车上的应用与发展分析[J]，农业装备和车辆工程，2007（9）：44-48；
[9] 刘倩，威伯科盘式制动器：商用车安全领域的技术创新[J]，商用汽车，2012（8）：95-96；
[10] 袁诚坤，威伯科盘式制动器-安全领域持续创新[J]，汽车与配件，2012（35）：51-53；
[11] 唐亮，基于汽车气压盘式制动器的结构特点与性能研讨[J]，科技经济市场，2016（4）：86；
[12] 罗鹏，WABCO气压盘式制动器[J]，商用车与发动机，2009（47）：72-73；
[13] 程红,威伯科气压盘式制动器-汽车安全性的技术创新[J]，驾驶园，2013（1）：74-75；
[14] V SARAVANAN,P R THYLA and S R BALAKRISHNAN，一种低成本、轻质量空心微珠–铝基复合材料在制动盘中的应用[J]，印度：材料科学通报，2016（39）：299-305
[15] M.Chopade，A.Valavade，通风盘式制动器转子热性能的CFD试验研究[J]，国际汽车技术杂志，2017（18）：235-244；