一种基于优化散热通风筋结构的制动盘

本发明属于制动设备，尤其是涉及一种基于优化散热通风筋结构的制动盘。

背景技术：

1、制动盘一般指车用盘式制动器中圆盘状的旋转部件，是汽车刹车系统的重要部件，对汽车的安全性具有至关重要的作用。制动盘以其两端面为工作面，通过与制动钳摩擦片的摩擦作用，产生制动力矩迫使车辆停下。随着车速的提高和车辆质量的增加，普遍采取设置通风筋的形式来增强风冷散热效果，即在两圆盘之间布置若干筋型结构，支撑起气体自轴部流向外部的气体流道。制动时，车辆势能转化为内能，大部分聚集在通风制动盘的两圆盘内；制动后，车辆重新启动，内能在数秒内传递至流道内表面，通过气体与流道内表面的热对流，带走更多热量。

2、现有制动盘有的通风筋布置简单，缺乏系统设计，无法充分利用通风筋的散热潜力，例如中国实用新型专利cn219221107u公开了一种内外通风的制动盘结构，通风筋沿制动盘轴线方向的截面面积从远离盘帽侧至靠近盘帽侧逐渐减小，该方案对流散热效果有限；还有的制动盘通过增加额外结构促进散热，工艺难度较高，实用化困难，例如中国发明专利cn108547889b公开了一种自冷却制动盘及自冷却制动装置，采用风冷和油冷双重散热结构，实现摩擦副的自冷却散热，提高制动装置的使用寿命，该方案设计较为复杂，不易制造。因此，需要设计一种制动盘，具有较好的通风性利于散热，同时不会增加生产制造的成本和难度。

技术实现思路

1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于优化散热通风筋结构的制动盘，具有较好的通风性利于散热，同时不会增加生产制造的成本和难度。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

3、一种基于优化散热通风筋结构的制动盘，包括盘帽、外侧制动盘盘体、内侧制动盘盘体和多个通风筋，所述外侧制动盘盘体与所述盘帽相连，所述外侧制动盘盘体和所述内侧制动盘盘体通过所述通风筋相连，各通风筋为在远离所述盘帽方向上逐渐增宽、在末端收窄的弧形，呈放射状周向均布。

4、进一步地，所述内侧制动盘盘体端面与周面的连接处进行倒角设计。

5、进一步地，所述通风筋的弧度与其所在车轮行进时转动的方向一致。

6、进一步地，所述通风筋的形状使用流体拓扑优化技术进行设计。

7、进一步地，所述盘帽上设置多个用于与轮毂连接的螺栓孔。

8、进一步地，所述盘帽上设置定位孔，辅助各螺栓孔对齐。

9、进一步地，所述通风筋上设置至少一个第一通孔，所述外侧制动盘盘体和所述内侧制动盘盘体在相应位置设置第二通孔，通过紧固件贯穿所述第一通孔和所述第二通孔，固定所述外侧制动盘盘体和所述内侧制动盘盘体。

10、进一步地，所述通风筋之间的间隙为通风道，所述通风道延伸至所述盘帽边缘，在所述通风道和所述盘帽相连处设置通风孔。

11、进一步地，所述通风孔倾斜设置，其倾斜方向与所述通风筋的弧度一致。

12、进一步地，所述通风筋的表面设置热障涂层或陶瓷涂层。

13、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

14、1、本发明中，通风筋为在远离盘帽方向上逐渐增宽、在末端收窄的弧形，该设计可以增加通风筋的散热表面积和流经面积，在热风流动时产生湍流效应，产生最佳的对流散热效果；同时，通风筋呈放射状周向均布，该布置方式具有相对成熟的铸造工艺，不增加额外的生产成本，对于车辆制动盘部件级的升级更新具有较好的应用价值。

15、2、本发明在通风道和盘帽相连处倾斜设置通风孔，其倾斜方向与通风筋的弧度一致，通风筋的弧度与其所在车轮行进时转动的方向一致，该设计可以辅助引导气流的流动，生成更强的气流对制动盘产生冲刷效应，提高散热效果。

16、3、本发明中，通风筋的表面设置热障涂层或陶瓷涂层，热障涂层具有高辐射反射性能，能够有效减少热量的吸收；陶瓷涂层可以增加表面的热障特性，降低热量传导，提高制动盘的散热效果。

技术特征：

1.一种基于优化散热通风筋结构的制动盘，其特征在于，包括盘帽(1)、外侧制动盘盘体(4)、内侧制动盘盘体(5)和多个通风筋(6)，所述外侧制动盘盘体(4)与所述盘帽(1)相连，所述外侧制动盘盘体(4)和所述内侧制动盘盘体(5)通过所述通风筋(6)相连，各通风筋(6)为在远离所述盘帽(1)方向上逐渐增宽、在末端收窄的弧形，呈放射状周向均布。

2.根据权利要求1所述的一种基于优化散热通风筋结构的制动盘，其特征在于，所述内侧制动盘盘体(5)端面与周面的连接处进行倒角设计。

3.根据权利要求1所述的一种基于优化散热通风筋结构的制动盘，其特征在于，所述通风筋(6)的弧度与其所在车轮行进时转动的方向一致。

4.根据权利要求1所述的一种基于优化散热通风筋结构的制动盘，其特征在于，所述通风筋(6)的形状使用流体拓扑优化技术进行设计。

5.根据权利要求1所述的一种基于优化散热通风筋结构的制动盘，其特征在于，所述盘帽(1)上设置多个用于与轮毂连接的螺栓孔(2)。

6.根据权利要求5所述的一种基于优化散热通风筋结构的制动盘，其特征在于，所述盘帽(1)上设置定位孔(3)，辅助各螺栓孔(2)对齐。

7.根据权利要求1所述的一种基于优化散热通风筋结构的制动盘，其特征在于，所述通风筋(6)上设置至少一个第一通孔，所述外侧制动盘盘体(4)和所述内侧制动盘盘体(5)在相应位置设置第二通孔，通过紧固件贯穿所述第一通孔和所述第二通孔，固定所述外侧制动盘盘体(4)和所述内侧制动盘盘体(5)。

8.根据权利要求1所述的一种基于优化散热通风筋结构的制动盘，其特征在于，所述通风筋(6)之间的间隙为通风道，所述通风道延伸至所述盘帽(1)边缘，在所述通风道和所述盘帽(1)相连处设置通风孔。

9.根据权利要求8所述的一种基于优化散热通风筋结构的制动盘，其特征在于，所述通风孔倾斜设置，其倾斜方向与所述通风筋(6)的弧度一致。

10.根据权利要求1所述的一种基于优化散热通风筋结构的制动盘，其特征在于，所述通风筋(6)的表面设置热障涂层或陶瓷涂层。

技术总结
本发明涉及一种基于优化散热通风筋结构的制动盘，包括盘帽、外侧制动盘盘体、内侧制动盘盘体和多个通风筋，所述外侧制动盘盘体与所述盘帽相连，所述外侧制动盘盘体和所述内侧制动盘盘体通过所述通风筋相连，各通风筋为在远离所述盘帽方向上逐渐增宽、在末端收窄的弧形，呈放射状周向均布。与现有技术相比，本发明具有较好的通风性，同时不会增加生产制造的成本和难度。

技术研发人员：赵文韬,贾青,夏超,杨志刚,朱剑月
受保护的技术使用者：同济大学
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17