一种大学生方程式赛车用内刹式制动系统

摘要

本发明具体为一种大学生方程式赛车用内刹式制动系统，解决了现有赛车的制动系统存在制动效果差且散热性能较差的问题。轮辋是由轮圈和位于其内的环状连接板一体制成的，环状连接板的左端面设置有轮辐，环状连接板的右侧设置有环状制动盘，环状制动盘的左端面均布设置有若干制动盘接头，轮辐的外端部拧有轮毂螺栓，环状制动盘的右侧设置有空心立柱，空心立柱侧壁设置有卡钳，且空心立柱内穿有轮芯轴，轮芯轴的左端部拧有紧贴轮辐左端面的锁紧螺母，环状制动盘上开有若干散热孔。本发明大幅提升了大学生方程式赛车的制动力，而且散热性能也得到了大幅提升，进一步保证了制动效果，同时降低了簧下质量，提高了赛车的操控性。

权利要求

1.一种大学生方程式赛车用内刹式制动系统，其特征在于：包括轮辋(1)，轮辋是由轮圈(1.1)和位于其内的环状连接板(1.2)一体制成的，环状连接板(1.2)的左端面设置有轮辐(2)，环状连接板(1.2)的右侧设置有环状制动盘(3)，环状制动盘(3)的左端面以其圆心为中心均布设置有若干与其一体且与环状连接板(1.2)紧贴的制动盘接头(4)，轮辐(2)的外端部拧有穿过环状连接板(1.2)与环状制动盘(3)螺纹连接的轮毂螺栓(5)，环状制动盘(3)的右侧设置有与赛车控制臂连接的空心立柱(6)，空心立柱(6)侧壁设置有夹在环状制动盘(3)端面内侧的卡钳(7)，且空心立柱(6)内穿有与其固定的轮芯轴(8)，轮芯轴(8)的左端部拧有紧贴轮辐(2)左端面的锁紧螺母(9)，环状制动盘(3)上开有若干散热孔(10)；环状制动盘(3)的内圈半径R1为95-135mm，环状制动盘(3)的外圈半径R2为120-160mm，制动盘接头(4)的数量为5-8个；散热孔(10)的半径R3为3-4mm，散热孔(10)沿环状制动盘(3)的径向分布有3-4圈，每圈散热孔(10)的数量为20-25个，且等距分布，相邻两圈径向对应的散热孔(10)之间的夹角α为30°-50°；制动盘接头(4)为圆弧状结构，制动盘接头(4)与环状制动盘(3)的夹角γ为85°-95°，制动盘接头(4)的长度N为15-30mm。

说明书

一种大学生方程式赛车用内刹式制动系统

技术领域

[0001] 本发明涉及制动系统，具体为一种大学生方程式赛车用内刹式制动系统。

背景技术

[0002] 大学生方程式汽车大赛规则要求制动系统测试时，赛车将首先在制动测试规定的直道上加速，在直道末端，赛车必须制动至静止，并要求四轮抱死且不跑偏。

[0003] 现有赛车的制动系统大多通过卡钳在制动盘外侧刹车，制动效果较差，而且在高速行驶紧急避障的过程中会紧急制动，长时间的高速行驶躲避障碍的过程中会使得制动盘迅速升温，降低制动效果。

发明内容

[0004] 本发明为了解决现有赛车的制动系统存在制动效果差且散热性能较差的问题，提供了一种大学生方程式赛车用内刹式制动系统。

[0005] 本发明是采用如下技术方案实现的：一种大学生方程式赛车用内刹式制动系统，包括轮辋，轮辋是由轮圈和位于其内的环状连接板一体制成的，环状连接板的左端面设置有轮辐，环状连接板的右侧设置有环状制动盘，环状制动盘的左端面以其圆心为中心均布设置有若干与其一体且与环状连接板紧贴的制动盘接头，轮辐的外端部拧有穿过环状连接板与环状制动盘螺纹连接的轮毂螺栓，环状制动盘的右侧设置有与赛车控制臂连接的空心立柱，空心立柱侧壁设置有夹在环状制动盘端面内侧的卡钳，且空心立柱内穿有与其固定的轮芯轴，轮芯轴的左端部拧有紧贴轮辐左端面的锁紧螺母，环状制动盘上开有若干散热孔。

[0006] 该结构设计中卡钳由环状制动盘内圆向外圆布置，增大了制动半径，提高了制动力，同时制动盘的环状结构设计配合散热孔的设计，大大增加了与外界的接触面积，提升了散热性能，克服了现有赛车的制动系统存在制动效果差且散热性能较差的问题。

[0007] 环状制动盘的内圈半径R1为95-135mm，环状制动盘的外圈半径R2为120-160mm，制动盘接头的数量为5-8个。

[0008] 散热孔的半径R3为3-4mm，散热孔沿环状制动盘的径向分布有3-4圈，每圈散热孔的数量为20-25个，且等距分布，相邻两圈径向对应的散热孔之间的夹角α为30°-50°。

[0009] 制动盘接头为圆弧状结构，制动盘接头与环状制动盘的夹角γ为85°-95°，制动盘接头的长度N为15-30mm。

[0010] 通过对环状制动盘的尺寸设计及散热孔位置、尺寸的设计，进一步提升了散热性能。

[0011] 本发明大幅提升了大学生方程式赛车的制动力，而且散热性能也得到了大幅提升，进一步保证了制动效果，同时降低了簧下质量，提高了赛车的操控性，具有结构简单、加工方便且成本低的优点。

[0012] 表1为本发明所述的内剎式制动系统与长安大学设计的外刹式制动盘在相同的工况条件下，利用ANSYS瞬态热分析模块对制动盘进行热分析的实验。

[0013]

[0014] 表1

[0015] 试验结构测试证明，本发明的制动系统在同样的工况条件下，制动过程中制动盘温度的峰值均低于长安大学设计的外刹式制动盘；内刹式制动有效半径比外刹式制动盘有效半径增大了23％，在同种条件的制动状况下，制动时间缩短了27％，明显的降低了温度升高；若在同一时间完成上述制动效果，摩擦片上的单位面积压力，内刹式制动盘的压力小于外刹式的制动盘的压力。

[0016] 同时内刹式制动盘的布置减少了中间的支撑结构，而外刹式制动盘直接固定于轮毂的轮辐片上，内刹式制动盘较外刹式制动盘质量减少了15％，簧下质量得到了优化，提升了赛车的操控性。

附图说明

[0017] 图1为本发明的结构示意图；

[0018] 图2为图1的爆炸示意图；

[0019] 图3为图2中环状制动盘的结构示意；

[0020] 图4为图3的侧视示意图。

[0021] 图中：1-轮辋，1.1-轮圈，1.2-环状连接板，2-轮辐，3-环状制动盘，4-制动盘接头，5-轮毂螺栓，6-空心立柱，7-卡钳，8-轮芯轴，9-锁紧螺母，10-散热孔。

具体实施方式

[0022] 实施例1

[0023] 一种大学生方程式赛车用内刹式制动系统，包括轮辋1，轮辋是由轮圈1.1和位于其内的环状连接板1.2一体制成的，环状连接板1.2的左端面设置有轮辐2，环状连接板1.2的右侧设置有环状制动盘3，环状制动盘3的左端面以其圆心为中心均布设置有若干与其一体且与环状连接板1.2紧贴的制动盘接头4，轮辐2的外端部拧有穿过环状连接板1.2与环状制动盘3螺纹连接的轮毂螺栓5，环状制动盘3的右侧设置有与赛车控制臂连接的空心立柱6，空心立柱6侧壁设置有夹在环状制动盘3端面内侧的卡钳7，且空心立柱6内穿有与其固定的轮芯轴8，轮芯轴8的左端部拧有紧贴轮辐2左端面的锁紧螺母9，环状制动盘3上开有若干散热孔10。

[0024] 环状制动盘3的内圈半径R1为95mm，环状制动盘3的外圈半径R2为120mm，制动盘接头4的数量为5个。

[0025] 散热孔10的半径R3为3mm，散热孔10沿环状制动盘3的径向分布有3圈，每圈散热孔10的数量为20个，且等距分布，相邻两圈径向对应的散热孔10之间的夹角α为30°。

[0026] 制动盘接头4为圆弧状结构，制动盘接头4与环状制动盘3的夹角γ为85°，制动盘接头4的长度N为15mm。

[0027] 实施例2

[0028] 一种大学生方程式赛车用内刹式制动系统，包括轮辋1，轮辋是由轮圈1.1和位于其内的环状连接板1.2一体制成的，环状连接板1.2的左端面设置有轮辐2，环状连接板1.2的右侧设置有环状制动盘3，环状制动盘3的左端面以其圆心为中心均布设置有若干与其一体且与环状连接板1.2紧贴的制动盘接头4，轮辐2的外端部拧有穿过环状连接板1.2与环状制动盘3螺纹连接的轮毂螺栓5，环状制动盘3的右侧设置有与赛车控制臂连接的空心立柱6，空心立柱6侧壁设置有夹在环状制动盘3端面内侧的卡钳7，且空心立柱6内穿有与其固定的轮芯轴8，轮芯轴8的左端部拧有紧贴轮辐2左端面的锁紧螺母9，环状制动盘3上开有若干散热孔10。

[0029] 环状制动盘3的内圈半径R1为135mm，环状制动盘3的外圈半径R2为160mm，制动盘接头4的数量为8个。

[0030] 散热孔10的半径R3为4mm，散热孔10沿环状制动盘3的径向分布有4圈，每圈散热孔10的数量为25个，且等距分布，相邻两圈径向对应的散热孔10之间的夹角α为50°。

[0031] 制动盘接头4为圆弧状结构，制动盘接头4与环状制动盘3的夹角γ为95°，制动盘接头4的长度N为30mm。

[0032] 实施例3

[0033] 一种大学生方程式赛车用内刹式制动系统，包括轮辋1，轮辋是由轮圈1.1和位于其内的环状连接板1.2一体制成的，环状连接板1.2的左端面设置有轮辐2，环状连接板1.2的右侧设置有环状制动盘3，环状制动盘3的左端面以其圆心为中心均布设置有若干与其一体且与环状连接板1.2紧贴的制动盘接头4，轮辐2的外端部拧有穿过环状连接板1.2与环状制动盘3螺纹连接的轮毂螺栓5，环状制动盘3的右侧设置有与赛车控制臂连接的空心立柱6，空心立柱6侧壁设置有夹在环状制动盘3端面内侧的卡钳7，且空心立柱6内穿有与其固定的轮芯轴8，轮芯轴8的左端部拧有紧贴轮辐2左端面的锁紧螺母9，环状制动盘3上开有若干散热孔10。

[0034] 环状制动盘3的内圈半径R1为121mm，环状制动盘3的外圈半径R2为148mm，制动盘接头4的数量为6个。

[0035] 散热孔10的半径R3为3mm，散热孔10沿环状制动盘3的径向分布有4圈，每圈散热孔10的数量为22个，且等距分布，相邻两圈径向对应的散热孔10之间的夹角α为37°。

[0036] 制动盘接头4为圆弧状结构，制动盘接头4与环状制动盘3的夹角γ为91°，制动盘接头4的长度N为18mm。