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丰田花冠轿车制动系统设计与分析【鼓式制动器】【优秀课程毕业设计含5张CAD图纸带任务书+开题报告+中期报告+答辩ppt+外文翻译】-clsj18

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关键词：: 丰田花冠轿车制动系统设计轿车制动鼓式制动器制动系统

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某型轿车制动系统设计与分析

丰田花冠轿车制动系统设计与分析【鼓式制动器】

摘要：高度可靠的制动系统可以保证人员和车辆的安全。机器的运动部件通过制动器作用后停止不动或实现减速。制动器一般是安装在设备的高速轴上,但对安全性要求较高的大型设备(如矿山起重机、电梯等)则应该安装在靠近设备工作部分的低速轴上。本文旨在对鼓式制动器进行设计与分析：首先确定了制动器的构造;其次,计算出相关参数,并对各参数进行强度校核;并绘制出装配图和零件图。

关键词：制动系统；鼓式制动器；设计分析

The brake system design and analysis of a model of car

Abstract：A brake is a mechanical part that allows the moving parts of the machine to stop or slow down. Betweon seme gaps adjustding deviced, equipped with automatic braking to reduce the size and structure of the braking torque, brake is commonly on the shaft equipment, as well as the safety of high speed large equipment (such as mining cranes, elevators, etc.) should be installed in the part of the low speed shaft work equipment. This article determined the structure of the brake; Second, the relevant parameters are calculated and the strength of each parameter is verified. Draow assemebly drawaings and parots drawdings.

Key words: Brake system; front and rear drum; check analysis

摘要 I

Abstract： II

目录 Ⅲ

1 绪论 1

1.1 概述 1

1.2 制动系统设计的意义 1

1.3 制动系统发展历史和现状 1

1.4 本次制动系统应达到的技术要求 2

2 制动系统方案论证分析与选择 4

2.1 制动器形式方案分析 4

2.1.1 鼓式制动器 4

2.2 液压分路系统的形式的选择 6

2.2.1 II型回路 7

2.2.2 X型回路 7

3 制动系统设计计算 8

3.1 制动系统主要参数数值 8

3.1.1 相关主要技术参数 8

3.1.2 同步附着系数的分析 8

3.2.1 制动力矩分配系数β 9

3.2.2 制动鼓直径D 10

3.2.3 求制动蹄摩擦衬片的包角β 10

3.2.4 摩擦衬片初始角的选取 10

3.2.5 张开力P作用线至制动器中心的距离a 10

3.2.6 摩擦片摩擦系数 11

3.3 制动器制动因数计算 11

3.3.1 领蹄制动蹄因数 11

3.3.2 从蹄制动蹄因数 11

3.4 制动器主要零部件的结构设计 11

4液压制动驱动机构的设计计算 14

4.1 制动的轮缸直径的计算。设计工作的容积的计算 14

4.2 制动的主缸直径的计算。设计工作的容积的计算 15

4.3 制动踏板力与真空助力器 16

5 制动性能分析 18

5.1 制动性能评价指标 18

5.2 制动器制动力分配曲线分析 19

5.3 摩擦衬片（衬块）的磨损特性计算 20

5.3.1 比能量耗散率 20

5.3.2 比滑磨功 20

5.4驻车制动计算 22

5.4.1汽车纵向稳定性的极限上坡路倾斜角 22

5.4.2 汽车纵向稳定性的极限下坡路倾斜角 22

总结 23

参考文献 24

致谢 26

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内容简介：: I 某型轿车制动系统设计与分析摘要：高度可靠的制动系统可以保证人员和车辆的安全。机器的运动部件通过制动器作用后停止不动或实现减速。制动器一般是安装在设备的高速轴上 ,但对安全性要求较高的大型设备 (如矿山起重机、电梯等 )则应该安装在靠近设备工作部分的低速轴上。本文旨在对鼓式制动器进行设计与分析：首先确定了制动器的构造 ;其次 ,计算出相关参数 ,并对各参数进行强度校核 ;并绘制出装配图和零件图。关键词：制动系统；鼓式制动器；设计分析 he of a of A is a of to or to of is on as as of as be in of of of is 录摘要 . I . 录 . 1 绪论 . 1 述 . 1 动系统设计的意义 . 1 动系统发展历史和现状 . 1 次制动系统应达到的技术要求 . 2 2 制动系统方案论证分析与选择 . 4 动器形式方案分析 . 4 式制动器 . 4 压分路系统的形式的选择 . 6 I 型回路 . 7 型回路 . 7 3 制动系统设计计算 . 8 动系统主要参数数值 . 8 关主要技术参数 . 8 步附着系数的分析 . 8 动力矩分配系数 . 9 动鼓直径 D . 10 制动蹄摩擦衬片的包角 . 10 擦衬片初始角0的选取 . 10 张开力 P 作用线至制动器中心的距离 a . 10 擦片摩擦系数 . 11 动器制动因数计算 . 11 蹄制动蹄因数 . 11 蹄制动蹄因数 . 11 动器主要零部件的结构设计 . 11 4 液压制动驱动机构的设计计算 . 14 动的轮缸直径的计算。设计工作的容积的计算 . 14 动的主缸直径的计算。设计工作的容积的计算 . 15 动踏板力与真空助力器 . 16 5 制动性能分析 . 18 动性能评价指标 . 18 动器制动力分配曲线分析 . 19 擦衬片（衬块）的磨损特性计算 . 20 能量耗散率 . 20 滑磨功. 20 车制动计算 . 22 车纵向稳定性的极限上坡路倾斜角 . 22 车纵向稳定性的极限下坡路倾斜角 . 22 总结 . 23 参考文献 . 24 致谢 . 26 1 1 绪论述自汽车诞生以来，汽车制动系统就是汽车自身必不可少的一部分，是行车安全的重要保障。制动器可以让机器的运动部件停下来或减速。制动器一般是安装在设备的高速轴上 ,但对安全性要求较高的大型设备 (如矿山起重机、电梯等 )则应该安装在靠近设备工作部分的低速轴上。动系统设计的意义制动系统的安全对于驾驶安全至关重要。随着汽车的进步发展 ,需要更高性能的以及更长寿命的刹车。刹车是制动系统最典型的作用 ,限制了汽车的速度。目前安装在丰田 ,荣威等型号上 ,可以提高制动性能。随着汽车工业的发展 ,零部件供应商和大型零部件厂形成独立的发展能力 ,对提高产品技术水平发挥这重要作用 ,实现与专业生产同步发展这是提高竞争力的关键。在开发新车型时 ,制动系统对汽车性能有很大的影响。试验表明：汽车的制动性与汽车的结构和使用条件有关。诸如汽车轴间负荷的分配，载质量，制动系统的结构，制造误差，行驶速度，道路情况，驾驶方法等，均对汽车制动性能有很大的影响。汽车轮胎的磨损程度对制动性能的影响是最为明显的。大多数国内外的轴制造公司都需要从零件厂分开采购齿轮 ,外壳和垫圈 ,然后组装组件。这样一来 ,增加了轴业务的劳动力 ,所以桥梁公司想要根据需要直接购买安装制动系统 ;另一方面也限制了备件厂的利润空间 ,零件厂也希望产品系统增加利润。动系统发展历史和现状高端产品技术含量高 ,盈利能力也在上升。钢原材料价格不断发生变化 ,导 2 致利润增长速度大大降低。在美国 ,政府对制动系统企业发展进行重点关注 ,连续对其发展方向进行讨论 ,并且大量的拨款研究 ,非常注重“基础” ,“创新”的研究。美国最初结合汽车 ,轴承行业研制出了大量的自动化生产线 ,然而 ,由于基础科学研究的重要性 ,忽视了技术的应用 ,一段时间内 ,增加了周期速度 ,直到慢慢纠正偏差 ,输出逐渐增加。日本狠抓发展的重点旋转机械系统。至世界的日本卷板机起到了重要作用。德国政府强调“实用”和“有效” ,坚持以人为本 ,同时要特别注意理论与实践的结合 ,基础研究与应用技术相互联系，保证产品质量过硬。如今德国的制动系统在质量 ,性能方面排在世界上第一。中国的汽车制动系统在技术 ,制造过程或成本控制方面的开发设计与国外相比都有着很大差距 ,特别是技术手段落后。虽然中国是世界上大多数国家的第一轮机床生产地 ,但在国际市场上的竞争水平仍然很低。这类特征的表象 ,除了管理、制造优质产品、促销，品种 ,性能等方面落后 ,还在于新产品每一个生产花费时间长 ,不能根据用户的需求 ,提供合心意的零件。国外机床产品充斥市场。如今 ,已经广泛应用于市场 ,但这种配合具有很大的缺点 :传动比不连续 ,仅在可变限度内实现子范围 ,而动力传动效果，动力性能和经济性能 ,只能增加前来扩大速度范围 ,因此 ,有必要增加速度 ,从而无形中增加了产品结构的复杂性和成本 ,并且由于维护不便的复杂性 ,现在努力解决这个技术问题。近年来 ,国内汽车制造商如重汽集团 ,车 ,江淮汽车等合资企业与外国的卡车如通用 ,沃尔沃 ,五十铃 ,现代 ,梅赛德斯 - 奔驰 ,雷诺等在开发制动系统取得了重大进展。次制动系统应达到的技术要求（ 1）具有良好的制动效能（ 2）制动时汽车的方向稳定性好（ 3）操纵轻便 3 （ 4）可靠性好（ 5）减少公害 4 2 制动系统方案论证分析与选择动器形式方案分析汽车制动器一般属于机械式 ,也就是使用旋转部件和固定部件之间的摩擦力 ,使这两个工作部件之间的制动扭矩减慢或停止。通常摩擦制动器根据其转动部件的外观分为滚筒和圆盘两大类。用于减速或停止固定和旋转部件这两个工作表面之间的制动扭矩。一般的摩擦制动分为两种类型 :鼓式和盘式。式制动器鼓式制动器是史上最先发明的。在盘式制动器尚未发明时 ,它们已大量用于各种类型的汽车。鼓式制动器有两种结构形式，一是内张型鼓式制动器，二是外束型鼓式制动器。内张型鼓式制动器是具有一对带有弧形摩擦蹄片的制动蹄的摩擦元件，后者则是摩擦元件安装在制动底板上，而制动底板则紧固在后桥桥壳半袖套管的凸缘或前桥的前梁上，其摩擦元件为能够旋转的制动鼓。可分为：（ 1）领从蹄式制动器图 2从蹄制动器领从蹄式的发展在如今不快不慢 ,不过因为在汽车前后轮的制动性能 ,构造单一 ,费用低 ,安装驻车制动机构容易 ,因此 ,广泛应用于中或者重型汽车的前后轮制动器及轿车后轮的制动器。 5 （ 2）双领蹄式制动器图 2领蹄制动器如果汽车前进时两制动蹄均为领蹄的制动器 ,称为双领蹄制动器。显然 ,当两个制动蹄从蹄上改变时 ,在车辆反转制动时 ,也可以称为单向双圈制动蹄。如 2个制动蹄各用一个单活塞制动轮缸推动，两组制动蹄，制动轮缸等机件在制动底板上是以制动底板中心作对称布置的。当制动鼓上的两个蹄一起工作时，合力恰好相互平衡。这样它就是一个平衡制动器了。（ 3）双向双领蹄式制动器图 2向双领蹄制动器 6 图 2向双圈制动器工作时。当制动器相反向旋转时 ,两个制动器是制动器的轴环的把手。它也属于平衡制动。通过双向制动刹车的制动性能和车辆制动性能相同 ,所以轻型车前后轮和部分车辆被广泛应用 ,需要设置驻车制动器的中央制动器。式制动器盘式制动器的原定位结构可分为制动钳和整体式两种类型。（ 1）钳盘式定钳盘式制动器是钳盘式制动器的组成。浮钳盘式制动器也是钳盘式制动器的组成。（ 2）全盘式全盘式制动器和摩擦离合器原理相同。由于这些制动器的散热条件差，应用范围远大于浮盘制动器，从而选择前盘后鼓式制动器。浮动盘式制动器放在前盘。领从蹄式制动器后鼓。压分路系统的形式的选择 a) b) c) d) e) 图 2 路回路系统形式 7 为了确保制动机构的安全性和稳定性，所以设计双回路系统。当然 ,车辆应分为两个或更多的独立电路制动系统，液压或气动 ,这样当回路故障时 ,其他完整的回路仍然可以工作。 I 型回路前、后刹车线是独立的 ,是闭环系统 ,即一轴对一轴的分路型式，简称如图 2 所示。这种分路布置方式在各种车辆中都有采用 ,但在货车中应用最为广泛。当电路结束时 ,断路器就关闭了 ,当电流停止转动时 ,它就失去了转动的能力。前轮驱动汽车 ,只有前轮管路失效后仅由后轮制动时 ,制动效能明显降低，不到正常一半 ,此外 ,因为后桥载荷不大于前轴 ,汽车踏板力超大可使后轮抱死 ,而导致漂移。型回路有两个独立的电路系统 ,前轮刹车和对面的后轮制动电路 ,描述在十字架上为 X,如图 2 - 5 b。因此 ,在这种情况下 ,主销偏移距离应该为负值 (20 车轮制动力不平衡导致反转提高车辆的稳定性方向。因此选择 X 型管路。 8 3 制动系统设计计算动系统主要参数数值关主要技术参数丰田花冠汽车车系报表，见表 3 3田花冠轿车参数配置基本参数数值空载汽车质量 1165载汽车质量 1600心位置载质心高度载质心高度距轮距轮距高车速 200km/h 轮胎 195/608V 同步附着系数轴负荷空载 630轴负荷满载 535 同步附着系数的分析 (1) 若 0时：制动时前轮处于稳定状况不过它最早抱死 ,这是因为它已经丢失了转向本领 ;； 9 (2) 若 0时：制动时出现轴侧滑这是因为后轮先抱死。从而导致方向不稳定； (3) 若 0时：制动时前轮和后轮都处于稳定状况不过它失去了转向能力，这是因为它同时抱死。因此轿车0 取0=式制动器有关计算动力矩分配系数根据公式：（ 3 得：制动器制动力矩的确定着力矩：所决定的前后轴最大附由轮胎与路面附着系数 eg )( 1m a （ 3 式中： 2+ (3后车的制动鼓力矩 2/ 10 动鼓直径 D 轮胎的规格为 1560/195 R 轮辋为 15 因此制动鼓内径最大值 D 6内15 由于轿车在间选取取 D/ =381= 参考 19 99309/ 取 50 制动蹄摩擦衬片的包角求制动蹄摩擦衬片的宽度 b 制动蹄摩擦衬片的包角在 00 12090 之间，取 = 100 摩擦面积 A 取 200 300 2取 A=300 2b/D= 取 b=b=0250 摩擦衬片初始角0的选取 11 根据 )2/(900 = 90 -（ 100 /2） = 40 开力 P 作用线至制动器中心的距离 a 根据 a=： a=125=100撑销中心 c 根据 c=： c=125=100 摩擦片摩擦系数在选取摩擦材料时，选择摩擦系数 f=动器制动因数计算鼓式制动器效能因数蹄制动蹄因数根据公式3 h/b=2.6;c/b= 1 从蹄制动蹄因数根据公式3 得 2动器主要零部件的结构设计 (1)制动盘 12 制动盘不光受运动块运行中的法向力和切向力的影响，还受热负荷的影响。厚度较厚，而一般无通风罐车固体制动盘，厚度约 010 ，总重量之间为 1200 3400间。本次设计采用的材料为 (2)制动钳制造卡尺由可锻铸铁 12球墨铸铁 18400 成，也由轻合金制成，如铝合金压铸。 (3)制动块制动块由后板和摩擦衬块组成，它们相互压紧或铆接或粘合在一起。 (4)摩擦材料制动摩擦材料必须具有稳定的摩擦角和稳定的阻力系数，在突然下降时摩擦系数不能被加热到一定值，材料应具有良好的耐磨性，低水位制动，低压缩比，低导热性（ 300热板摩擦要求：板温不超过 190 30 分钟）和低热膨胀压力，切割，弯曲性能，采购性能和冲击阻力制动，不应产生气体噪声，不产生污染量，不对人体造成伤害。目前，刹车片广泛用于成型材料中，主要由石棉纤维和树脂粘合剂组成，调整摩擦性能的填充效果（勺子噪音消除其他）。成型材料的柔性比较小，模制时可以使用一个衬垫子。优点是可以使用各种不同的聚合物树脂组分，使衬里或衬里具有不同的摩擦性能等特点。本次设计采用的是模压材料。 (5)制动鼓制动鼓厚度的选择主要取决于刚度和强度。壁厚的增加也有助于提高热容量。然而，实验结果表明，摩擦壁的平均最高温度是不明显的。一般汽车的铸造的制动鼓壁的常用值：汽车是 7 位中型和重型卡车是 13动鼓可在封闭侧外侧打开一个小孔，检查制动器间隙。本设计中使用的材料为 13 (6)制动蹄摩擦片和制动蹄可以铆接或粘贴在一起，可使衬片更换前允许磨损的厚度增大，但内衬不易更换。本次设计采用的材料为 200 (7)制动蹄的支承双重制动屏幕支架，结构简单，并能使刹车片相对制动鼓自行定位。为了制动蹄的工作表面和制动鼓的工作表面同轴心，应使支撑位置可调。可使用偏心支承销或偏心轮。支承销由 45号钢制造和高频淬火。青铜偏心轮保持制动蹄腹板上的支撑孔的完整性，并防止这些部件的腐蚀磨损。 18 压紧装置有时附着在制动底板上，使得制动蹄的中间被引导到制动底板上，并使制动蹄腹板张开端插入到轮缸活塞的顶部的块体上或者在张开机构调整推杆端部的开槽处，以保持制动蹄的正确位置。 (8)制动轮缸该系统为液压制动系采用的活塞式制动蹄张开机构，结构简单，布置容易。该设计采用灰铸铁 14 4 液压制动驱动机构的设计计算动的轮缸直径的计算。设计工作的容积的计算根据公式 4 式中： p 28 . 对盘式制动器可再高些。取 p=10=2 21 =2186154 =170 F0= 1 7 424照 87准选取尺寸，所以 44 轮缸的工作容积 24 （ 4 式中： n 目；初步设计时 =2w=m ，所以容积 V 。现 8 为壁校核。 m 5 (4式中： = （b为材料抗拉强度， n 为安全系数，一般取 n=5）。 18 由于所以壁厚强度满足要求。动的主缸直径的计算。设计工作的容积的计算制动主缸应有的工作容积 (4主缸活塞直径19 (4 一般 mm 取mm 此求知 626 0 7 3 Vd 16 根据 877524 系列尺寸，取 30动踏板力与真空助力器制动踏板力 114 2 （ 4 式中： - 是机械效率。涵盖了制动器的踏板结构及主缸。可以选择 500 应加真空助力器真空助力器的选择若以示总制动力踏板力 F 的比值假如平均出来的数比 18 要大（最大允许到 22），该汽车则应该安装一个真空助力器。因此，需要安装真空助力器。汽车可能达到的总制动力是：式中： N；对于轿车 200 250；对于货车 300 450； 2 个制动器的动作行程 6 4110100 3 22 2 17 R r A 表式中数据取值范围参数简单鼓式制动器 120 160 F 2.4 24 的比值。与踏板力踏板力的比值无助力时，总制动力与 F 可以确保真空功率比线性关系和车辆的最大安全减速。 20 18 5 制动性能分析随便一个制动装置都是制动器和制动驱动机构，缺一不可。汽车的制动是汽车利用力来降低停车速度或长下坡的能力，以保持一定的运动速度。动性能评价指标制动性能评估 : （ 1）减距离和减速；（ 2）增加稳定性；（ 3）增加转向稳定性。假设车辆行驶在水平、硬路面上，且不考虑路面状况，则制动力由制动产生。此时 j = r /总式中总M ：汽车前后轮制动力矩的综合。总M = M 1 + M 2 = a 汽车总重 800人数据得 2/ 0 03 0 7 9 3( 减速度应在 2/7 所以满足要求。在匀减速制动时，制动距离 S 为 S=1/ + 2 /2）中， :取 2 ：经过 050)2/ 2 故轿车的最大制动距离为： 2 /150 19 V 取 50时。 0 +502 /150= 所以符合要求动器制动力分配曲线分析当制动器有过足的制动力时，制动过程可能会出现三种状况：（ 1）后轮抱死拖滑。前轮先抱死拖滑，然后（ 2）前轮抱死拖滑。后轮先抱死拖滑，然后（ 3）前、后轮同时抱死拖滑。制动力分布会影响制动系统的稳定性方向和使用的粘附条件。因此必须对车辆制动系统的前后设计进行适当处理。分配曲线如图所示：抱死。线相交时，前后轮同时线与当 I 下方时，后轮先抱死。线在当 I 上方时，后轮先抱死线在当 I 合理性。参数和制动分配系数的通过该图可以看出相关 20 图 5田花冠轿车动力曲线擦衬片（衬块）的磨损特性计算摩擦衬片磨损的因素有磨擦力，制动盘，温度，滑磨速度，材质和材料。其中，摩擦表面的温度和摩擦力是最关键的因素。制动过程是将机械能转化为热能的过程。在紧急制动系统中 ,制动器是如此的强大 ,以至于几乎消耗了所有的动能。由于制动时间短暂 ,致使刹车的热还没来得及进入大气层就被本身吸收 ,导致了制动器温度的上升。能量负荷与磨损成正比关系。能量耗散率双轴汽车有两种制动器。也有两个比能量耗散率。首先为单个盘式制动器的： 221211()122am v 21 其次为单个鼓式制动器的 : 221222()1 ( 1 )22am v 式中：： 02 v ， 1 ；车总质量； 1v ， 2v ：汽车制动初速度与终速度， m/s；取 s ； t ：制动时间， s ；按下式计算 t=1 =j ：制动减速度， 2/ 10 6 2/ 1A ， 2A ：制动器衬片的摩擦面积； 1A =17440质量在轿车摩擦衬片面积在 200 故取 2A =60000 ：制动力分配系数。则 1211 221a = =。 )1(2212212 a = ) 0 0 0 0 0 2 =,故满足。滑磨功22 m a 式中：车总质量 22 片的总摩擦面积：车轮制动器各制动衬A， A 21 22 2 = 44/1 6 0m a x 许用比滑磨功，轿车取 22 /1 5 0 0/1 0 0 0 418002 =1268J/ 2 1000J/ 2 1500J/ 2故符合要求。车制动计算车纵向稳定性的极限上坡路倾斜角 1= ar 4 式中：取车轮与轮面摩擦系数，: 1L ：汽车质心至前轴间距离； L ：轴距 ; 汽车质心高度。，故满足条件最大停驻坡度不小于 %20%16 车纵向稳定性的极限下坡路倾斜角 1La r c h g = ar 7 ，故满足条件最大停驻坡度不小于 %20%16 23 结论在设计过程中，我发现以前所学的很多知识都遗忘了 ,材料力学等方面的知识基本丢失 ,不得把教材重新翻出来再次学习。由于设计中关联性很紧密 ,要求我在计算过程中一定要非常的仔细认真 ,不然一个数据的错误会造成后面所有的数据都会出现差错 ,这对于思维不是很紧密的我是一个非常大的挑战，也是一次极好的锻炼的机会。当初对一些基本的命令都不大熟悉。为了能尽快熟练每天都要花很多时间在终还是艰难的把 24 参考文献 1 刘惟信 M华大学出版社 , 2001:1072 余志生 M械工业出版社 ,2000:233 陈家瑞 M 民交通出版社 ,2004:774 刘惟信 J3（ 4） :2515 过学讯 M民交通出版社 ,2008:1086 郭新华 M等教育出版社， 2008:3237 王望予 M 械工业出版社 ,2004:2218 张洪欣 M械工业出版社 ,2005： 129 王振军 M. 北京：人民交通出版社 ,2008:2810 陈铁鸣 M 尔滨工业大学出版社， 2010:7611 张景田 M. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社， 2005:12212 王国权 M. 北京：机械工业出版社 ,2009:9813 粟利萍 M子工业出版社， 2005:4314J(3):12115J(3):1216 5096,2001,(2):2017 2000,(5):1218 简召全设计方法学 M北京理工大学出版社 ,1991： 13619 王继成 M化学工业出版社 ,2003:20 25 20 刘惟信 M清华大学出版社 ,2001:12221 张元才、余卓平、熊璐 J2005,9(1):1022 周志立理与结构 M机械工业出版社， 2005： 5823 武小林 J使用与维修 ,2005,1（ 5） :1524 王国林 M高等教育出版社 6625 毕再生 J2003,32（ 4） :48 26 王世刚 M哈尔滨工程大学出版社， 2003： 2327 戴枝荣 M高等教育出版社， 2006： 18728 王宝玺 M机械工业出版社， 2005： 4929 王仁广、刘昭度、齐志权、崔海峰考速度的确定方法 J2006,4(3):198 30 陈家瑞 M机械工业出版社 ,2011:76 26 致谢从设计、选择材料的收集，数据的整理，到终稿，我要衷心感谢我的导师赵利华老师，正是因为在他的敏锐的思维、严谨的治学态度的影响下以及如阳光般的支持和鼓励下，我的毕业设计才得以完成。通过这个毕业设计，我对四年学习到的知识，特别是机械设计，工程图纸，机械原理等基础知识，进行了全面的审查，并在设计中学习件。所以我开始能够运用独立思考的能力来解决问题。再次向所有老师表示衷心的感谢！中期报告系名专业学生姓名班级学号设计题目：某型轿车制动系统设计与分析本人在该设计中具体应完成的工作：熟悉制动系统的组成及工作原理，根据给定的参数，制定出制动系统的结构方案，并分析制动效能。确定及计算制动系统的主要设计参数，对该制动系统的主要零部件进行强度校核。详细内容）熟悉制动系统的组成及工作原理，根据给定的参数，制定出制动系统的结构方案，并分析制动效能。汽车制动器几乎均为机械摩擦式，即利用旋转元件与固定元件两工作表面间的摩擦产生的制动力矩使汽车减速或停车。一般摩擦式制动器按其旋转元件的形状分为鼓式和盘式两大类。。最终确定本次设计采用前盘后鼓式。前盘选用浮动盘式制动器，后鼓采用领从蹄式制动器。中期报告一步的主要研究任务，具体设想与安排（要详细内容）存在问题：绘图等一些细节问题有缺陷；下一步：（ 1）对制动系统设计计算；（ 2）制动轮缸直径与工作容积的设计计算；（ 3）制动主缸直径与工作容积的设计计算；（ 4）制动踏板力与真空助力器；（ 5）制动器制动力分配曲线分析；（ 6）驻车制动计算中期报告该学生前期研究工作的评价（是否同意继续研究工作）指导教师亲笔签字：年月日备注： 1、本表由学生填写，指导教师亲笔签署意见。 2、以上各项句间距可以根据实际内容需要调整。任务书 1毕业设计的任务和要求：汽车是现代交通工具中用得最多、最普遍、也是运用得最方便的交通工具。随着公路业的迅速发展和车流密度的日益增大，人们对安全性、可靠性的要求越来越高，为保证人身和车辆安全，必须为汽车配备十分可靠的制动系统。本次毕业设计题目为汽车制动系统设计与分析，根据汽车制动性能要求，设计制动系统，分析其制动效能。 2毕业设计的具体工作内容：根据所选择的具体车型及有关数据，确定原始计算参数。原始数据：轮胎型号： 195/608V 汽车空载时的总质量（ :1165 ；汽车满载时的总质量（ :1600 空、满载时的轴荷分配（前轴负荷空载： 630 后轴负荷满载： 535 前轴负荷空载： 815 后轴负荷满载： 785 最高车速（带手动变速器）（ km/h)： 200 制动器踏板自由行程 ( 1 制动器最小踏板间隙（ 60 技术要求： 1、熟悉制动系统的组成及工作原理，根据给定的参数，制定出制动系统的结构方案，并分析制动效能。 2、确定及计算制动系统的主要设计参数，对该制动系统的主要零部件进行强度校核。 3、应用二维、三维软件绘制出该制动系统零部件工程图。工作要求： 1、查阅相关文献 15 篇以上，其中至少有 3 篇以上相关外文文献，准备资料，进行开题，并将其中一篇不少于 2000 词的外文资料翻译成汉语； 2、完成毕业设计任务要求；任务书 3对毕业设计成果的要求：毕业设计应提交设计图纸一套和相关的说明书一份。图纸须规范、完整、清晰、正确，格式符合国家标准的要求；说明书须规范、详实，应包括：目录、任务书、开题报告、正文（摘要、正文内容，结语，参考文献）、附录等；并附有关英文文献翻译一份。 4毕业设计工作进度计划：起迄日期工作内容 2017 年 2 月 13 日 2 月 23 日 2 月 24 日 3 月 03 日 3 月 04 日 4 月 30 日 5 月 01 日 5 月 19 日搜集、整理与毕业论文有关的资料提交开题报告完成毕业设计或论文的初稿，交老师设计图纸、说明书、毕业论文的修改完善，并提交给指导老师论文答辩学生所在系审查意见：系主任：年月日开题报告 1结合毕业设计情况，根据所查阅的文献资料，撰写 2000 字左右的文献综述：文献综述一选题的研究意义汽车制动系统是汽车行驶的一个重要主动安全系统，其性能的好坏对汽车行驶安全有着至关重要的影响。随着汽车的行驶速度和路面复杂程度的提高，更加需要高性能，寿命长的制动器 1。汽车制动系是汽车底盘上的一个重要系统 ,它是制约汽车运动的装置。而制动器又是制动系中直接作用制约汽车运动的一个关健装置，是汽车上最重要的安全件。本次毕业设计题目为丰田花冠轿车制动系统设计。制动器是汽车制动系统中真正使汽车停止的部件。大多数现代汽车的前轮上都装有盘式制动器，甚至有些汽车四个车轮上都装有盘式制动器，而鼓式制动器多用在商用车上 2。盘鼓一体式制动器结合了盘式和鼓式制动器的特点，结构尺寸紧凑，目前在丰田的部分车型和荣威等车型上安装，能够起到制动效能增强的作用 3。通过该制动总成的设计，使学生加强对汽车总成结构、功能等方面的深入认识，同时，锻炼独立分析问题和解决问题的能力。二发展现状随着车辆安全性的日益提高 ,车辆制动系统也历经了数次变迁和改进。从最初的皮革摩擦制动 ,到后来的鼓式、盘式制动器 ,再到机械式动系统 ,紧接着伴随电子技术的发展又出现了模拟电子动系统、数字式电控动系统等等 4。从制动系统的供能装置、控制装置、传动装置、制动器 4 个组成部分的发展历程来看，都不同程度地实现了电子化 5。人作为控制能源，启动制动系统，发出制动企图；制动能源来自储存在蓄电池或其它供能装置；采用全新的电子制动器和集中控制的电子控制单元 (行制动系统的整体控制。这是自从汽车上得到广泛应用以来制动系统又一次飞跃式发展 6。工业制动器行业的下游行业主要为起重运输机械、冶金设备、矿山设备、建筑工程机械、风电及核电设备、船舶及海上重工等装备制造业，受益于这些产业的振兴与发展，工业制动器行业将迎来又一轮持续、健康的发展机遇。根据 2013中国工业制动器行业发展前景预测与转型升级分析报告的预计，中国工业制动器行业在未来几年内仍将保持 10%年增长率 7。根据中国“十二五”发展规范纲要中关于推动重点领域跨越发展的相关部署，高端装备制造、新能源、新材料等战略性新兴产业依然将是中国大力发展的重点领域。国家对装备制造业的规范，将有利推动中国制动器行业的发展 8。另外，由于 2011 年经济继续保持稳定增长，前瞻网预计 2011 年中国的为汽车产销情况有望继续获得较大增幅； 2011 年全国汽车市场总需求有望达到 2000 万辆。综合判断， 2011 年中国汽车销量增速为 10%这将带动制动器行业需求市场的发展。据预计，中国制动器行业市场规模在未来 5 年内，仍将保持 15%年增长率 9。随着装备制造业的振兴和发展，国产制动器的产量也有明显增加，制动器行业的销售收入同步增长；由于受制于起步晚、技术基础薄弱以及资本投资有限，中国制动器产品以低端产品为主，业内少数领先企业坚持自主创新，加大研发投入，正在向科技含量较高的中、高端产品方向发展，制动器中、高端产品的市场份额逐渐增加，中、高端制动器企业的利润率呈上升趋势；而低端产品生产企业则因厂商众多，竞争激烈，价格呈下降趋势，同时钢材等主要原材料价格有所波动，其利润增长速度趋缓 10。三相关理论 1. 概述制动器（具有使运动部件（或运动机械）减速、停止或保持停止状态等功能的装置 11。它是使机械中的运动件停止或减速的机械零件 12。俗称刹车、闸。制动器主要由制架、制动件和操纵装置等组成。制动器分为工业制动器和汽车制动器两类。有些制动器还装有制动件间隙的自动调整装置，它对重载汽车的驾驶员有着很好的保驾护航的作用。为了减小制动力矩和结构尺寸，制动器通常装在设备的高速轴上，但对安全性要求较高的大型设备（如矿井提升机、电梯等）则应装在靠近设备工作部分的低速轴上 13。 2. 结构形式制动器因现代工业机械的发展而出现多种新的结构型式，其中钳盘式制动器、磁粉制动器以及电磁制动器的应用最为广泛 14。具体分类如下： 1、摩擦式制动器，它可分为盘式制动器、外抱块式制动器、内胀蹄式制动器、带式制动器、综合带式制动器、双蹄式制动器、多蹄式制动器、简单带式制动器、单盘式制动器、多盘式制动器、固定钳式制动器、浮动式制动器等 15。 2、非摩擦式制动器，它可分为磁粉制动器、磁涡流制动器、水涡流制动器等。制动系统的一般工作原理是，利用与车身 (或车架 )相连的非旋转元件和与车轮 (或传动轴 )相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势 16。可用一种简单的液压制动系统示意图来说明制动系统的工作原理。一个以内圆面为工作表面的金属制动鼓固定在车轮轮毂上，随车轮一同旋转。在固定不动的制动底板上，有两个支承销，支承着两个弧形制动蹄的下端。制动蹄的外圆面上装有摩擦片。制动底板上还装有液压制动轮缸，用油管 5 与装在车架上的液压制动主缸相连通。主缸中的活塞 3 可由驾驶员通过制动踏板机构来操纵 17。当驾驶员踏下制动踏板，使活塞压缩制动液时，轮缸活塞在液压的作用下将制动蹄片压向制动鼓，使制动鼓减小转动速度，或保持不动。四本课题研究的内容本设计采用的是丰田轿车制动系统的制动器，制动器选用采用盘鼓一体式制动器。（ 1）熟悉制动系统的组成及工作原理，根据给定的参数，制定出制动系统的结构方案，并分析制动效能。（ 2 ）确定及计算制动系统的主要设计参数，对该制动系统的主要零部件进行强度校核。（ 3）应用二维、三维软件绘制出该制动系统零部件工程图。参考文献 1 刘惟信 M华大学出版社 , 2001:1072 余志生 M械工业出版社 ,2000:233 陈家瑞 M 民交通出版社 ,2004:774 刘惟信 J3（ 4） :2515 过学讯 M民交通出版社 ,2008:1086 郭新华 M等教育出版社， 2008:3237 王望予 M 械工业出版社 ,2004:2218 张洪欣 M械工业出版社 ,200;129 王振军 M. 北京：人民交通出版社 ,2008:2810 陈铁鸣 M 尔滨工业大学出版社， 2010:7611 张景田 M. 哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社， 2005:12212 王国权 M. 北京：机械工业出版社 ,2009:9813 粟利萍 M子工业出版社， 2005:4314J(3):12115J(3):1216 5096,2001,(2):2017 2000,(5):12 开题报告本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：设计要研究的内容 (1) 熟悉制动系统的组成及工作原理，根据给定的参数，制定出制动系统的结构方案，并分析制动效能。 (2)确定及计算制动系统的主要设计参数，对该制动系统的主要零部件进行强度校核。 (3)应用二维、三维软件绘制出该制动系统零部件工程图。原始数据：轮胎型号： 195/608V 汽车空载时的总质量（ :1165 ；汽车满载时的总质量（ :1600 空、满载时的轴荷分配（前轴负荷空载： 630 后轴负荷满载： 535 前轴负荷空载： 815 后轴负荷满载： 785 最高车速（带手动变速器）（ km/h)： 200 制动器踏板自由行程 ( 1 制动器最小踏板间隙（ 60 解决的问题（ 1）制动系统确保具有足够的制动效能，工作可靠，保证汽车在制动的时候不丧失操纵性和方向性，并且操纵轻便，具有良好的随动性。（ 2）通过搜集资料，了解国内外（以前、现在）制动系统的技术原理、设计准则和应用状况，确保设计的制动系统符合国内市场的应用以及未来发展的趋势。（ 3）具有创新性和实用性。究方法确定设计方案确定设计参数制动系统设计与分析制动系统设计计算液压制动驱动机构的计算制动性能分析用件绘制零件工程图撰写设计说明书开题报告指导教师意见：指导教师：年月日所在系审查意见：系主任：年月日某型轿车制动系统设计与分析研究内容制动系统设计的意义分类及主要零部件致谢制动系统的安全对于驾驶安全至关重要。随着汽车的进步发展 ,需要更高性能的以及更长寿命的刹车。刹车是制动系统最典型的作用 ,限制了汽车的速度。目前安装在丰田 ,荣威等型号上 ,可以提高制动性能。在开发新车型时 ,制动系统对汽车性能有很大的影响。试验表明：汽车的制动性与汽车的结构和使用条件有关。诸如汽车轴间负荷的分配，载质量，制动系统的结构，制造误差，行驶速度，道路情况，驾驶方法等，均对汽车制动性能有很大的影响。汽车轮胎的磨损程度对制动性能的影响是最为明显的。制动系统设计的意义研究内容汽车是现代交通工具中用得最多、最普遍、也是运用得最方便的交通工具。随着公路业的迅速发展和车流密度的日益增大，人们对安全性、可靠性的要求越来越高，为保证人身和车辆安全，必须为汽车配备十分可靠的制动系统。本次毕业设计题目为汽车制动系统设计与分析，根据汽车制动性能要求，设计制动系统，分析其制动效能。熟悉制动系统的组成及工作原理，根据给定的参数，制定出制动系统的结构方案，并分析制动效能。确定及计算制动系统的主要设计参数，对该制动系统的主要零部件进行强度校核。应用二维软件绘制出该制动系统零部件工程图。分类及主要零部件领从蹄式领从蹄式：当制动鼓正向或反向旋转时，总有一个领蹄和一个从蹄。分类及主要零部件双领蹄式：当制动鼓正向旋转时两蹄均为领蹄，而当制动鼓反向旋转时两蹄均为从蹄。分类及主要零部件双向双领蹄式：当制动鼓正向或反向旋转时两蹄均为领蹄。分类及主要零部件双从蹄式：当制动鼓正向旋转时两蹄均为从蹄，而当制动鼓反向旋转时两蹄均为领蹄。分类及主要零部件单向自增力式：又称单向伺服式，仅在制动鼓的某一旋转方向上，才能借助摩擦力的作用使施加力的效能增高。分类及主要零部件双向自增力式：又称双向伺服式，在制动鼓的正反两个旋转方向上均能借助摩擦力的作用使施加力的效能增高。答辩人：成丽荣 1 he is in If be of on a as as in of of on of on

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