柴油动力SUV汽车车架与制动系统设计（全套含CAD图纸）
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毕业设计（论文）任务书 （指导教师填表） 填表时间： 学生 姓名 专业班级 车辆工程 指导教师 课题类型 工程设计 题目 柴油动力 车车架，制动系统设计 主要研 究内容 用车的基本参数为：发动机选用柴油发动机最高车速为 135km/h,最小转弯半径 员人数 5 人，档位数 5+1,载重量 参照江铃 城哈弗 的整体布局 参数 （网上可以查到），亚洲牌微型客车底盘实物（车辆实验室整车陈列室内），长 剑派微型轿车实物（车辆实验室整车拆装室内）和有关其他车型（查阅有关资料），完成乘用车的车架和制动系统设计任务。 主要技 术指标(或研究目标 ) 完成车架和制动系统设计，完成总和不少于 3 张零号图纸的结构设计图，装配图和零件图，其中包含用计算机绘制（或手工绘制）的具有中等难度的 1 号图纸一张以上。 按要求格式独立撰写不少于 12000 字的设计说明书，应有中英文摘要（摘要不少于 400 字），全部用计算机打印（编排要求到河南科技大学教务处网站查 河南科技大学毕业设计（论文）指导手册 ），查阅与课题相关的文献资料 15 篇以上，独立完成总量 10000 以上印刷符号与本人题目相关的外文资料。 进度计划 （ 5）进行调研，搜集，分析资料，完成开题报告。 （ 6）全组进行集体讨论，确定总体方案。确定自己设计内容与绘图数量。 （ 8）整理本设计内容的相关数据资料，进行必要的理论计算，拟出说明书草稿。 （ 10）完成主要总图设计。 （ 11）完成零部件图设计，并完成机绘图。 （ 13）按要求整理，编写设计说明书。 （ 15）整理图纸及全部设计文件，准备上交。 (17 周 )审阅，评阅设计资料，答辩，评定成绩。 主要参 考文献 汽车构造；汽车理论；汽车设计；汽车车身结构与设计；车身造型；汽车车型手册；机械设计手册； 研究所所长（教研室主任）签字： 年 月 日 毕 业 设 计（论 文） 题目： 柴油动力 姓 名 院 系 专 业 指导教师 毕业设计（论文）开题报告 （学生填表） 院系：车辆与动力工程学院 课题名称 柴油动力 设计 制动系统设计 学生姓名 专业班级 课题类型 工程设计 指导教师 职称 课题来源 自拟 1. 设计（或研究）的依据与意义 动型多功能车，既具有越野车的部分功能，又能够满足家庭休闲的需要， 有更好的公路行驶性，多功能性和休闲性，以致于上世纪九十年代我国出现以来得以飞速发展， 2003 年国内出现 热潮，众 多的国内企业加入 造行列，使当年的总销售量达 15 万辆，但总体上 内的市场份额偏低，约占总量 3%左右，国外的 其汽车销售的总量中占 17%的市场份额，由此可见，我国国内的 场的潜力巨大。 当然，随着汽车技术的进步和汽车行驶速度的提高，车架及车辆制动系统在车辆的安全方面占着重要的地位，车架作为汽车的承载基体，为货车，中型及以下的客车，中高级轿车所采用；支撑着发动机，离合器，变速器，转向器，非承载式车身和货箱等所有簧上质量的有关机件，承受着传给它的各种力和力矩。本设计采用边梁式车架； 汽车制动系统是用强制使运动着的汽车减速或停止，使汽车下坡时保持稳定，以及使已停驶的汽车驻车不动的机构；要保证 车的良性发展必须采用低成本战略。采用传统技术，以低的投入实现高的效益的增长，发展廉价的中低档车，以适应市场的需求，本设计采用液力制动器，由于降低成本，采用人力制动系统，行车制动系统采用液力式，驻车制动采用机械式的。 随着 车辆模块化、集成化、电子化、车供能源的高压化的趋势驱动下 ，汽车制动系统设计也朝着 电子化方向发展 ，车架的设计也更趋合理化，使 得 汽车的安全性能得以更好的提高。 2. 国内 外同类设计（或同类研究）的概况综述 车架有边梁式，钢管式等多种形式，目前国内外采用最多的是边梁式，而汽车制动器的种类很多，形式多样。传统的制动系统的 结构型式主要有机械式、气动式、液压式、气 液混合式。它们的工作原理基本都一样，都是利用制动装置，用工作时产生的摩擦热来逐渐消耗车辆所具有的动能，以达到车辆制动减速，或直至停车的目的。伴随着汽车的研究开发，汽车动力系统发生了很大的改变，出现了很多新的结构型式和功能形式。新型动力系统的出现也要求制动系统结构型式和功能形式发生相应的改变。 (1) 供能装置的发 展 气压制动是发展最早的一种动力制动系统。它用空气压缩机提供气压，气顶液制动是用气压推动液压动作，产生制动作用。液压制动是目前得到广泛应用的一种制动系统，技术已经非常成熟。目前正在发展的电液复合制动以及电子制动中使用了电机作为制动能源，人力踩制动踏板作为控制来源。 (2) 控制装置的发展 随着清洁能源汽车和电动汽车的研究应用，以及电子技术在汽车上面的广泛应用，制动系统的控制装置也出现了电子化的趋势，其中电制动完全改变了制动系统的控制和管理，会使汽车制动系统发生革命性的变化，它采用电子控制，可以更加准确、更高效率地实现制动。 (3) 传动装置的发展 人力制动时代是采用机械式的传动装置，气 (液 )压制动是利用气 (液 )压力和连接管路把制动力传递到制动器。电子制动则是利用制动电机产生制动力直接作用到制动器，它的控制信号来自控制单元，用信号线传递制动信号和制动力信息。 (4) 制动器的 发展 制动器是制动的主要组成部分，目前汽车制动器基本都是摩擦式制动器，由于盘式制动器热和水稳定性以及抗衰减性能较鼓式制动器好，可靠性和安全性也好，而得到广泛应用。普遍应用的液压制动现在已经是非常成熟的技术，随着人们对制动性能要求的提高，防抱死制动系统、驱动防滑控制系统、电子稳定性控制程序、主动避撞技术等功能逐渐融人到制动系统当中，需要在制动系统上添加很多附加装置来实现这些功能，这就使得制动系统结构复杂化，增加了液压回路泄漏的可能以及装配、维修的难度，制动系统要求结构更加简洁，功能更加全面和可靠，制 动系统的管理也成为必须要面对的问题，电子技术的应用是大势所趋。 3. 课题设计（或研究）的内容 用车的基本参数为：发动机选用柴油发动机，最高车速为 135km/h，最小转弯半径 员人数 5 人，档位数 5+1，载重量为 。 参照 江铃陆风 城哈弗的 整体布局参数（网上可以查到），亚洲牌微型客车底盘实物（车辆实验室整车陈列室内），长剑牌微型轿车实物（车辆实验室整车拆装室内）和有关的其他车型（查阅有关资料），完成乘用车的车架和制动系统设计任务。 4. 设计（或研究）方 法 （ 1）进行车架的总成设计 （ 2）进行制动系统的总成设计 1，制动系主要参数及其选择 2，制动系的设计计算 3，制动器主要零件的结构设计 4，制动驱动机构的结构形式选择及设计计算 5，制动力的调节分配装置 5. 实施计划 （ 5） 进行调研 ,搜集 ,分析资料 ,完成开题报告。 （ 6） 全组集体讨论，确定总体方案。每个学生确定自己的设计内容与绘图数量。 （ 8） 整理本设计内容相关的数据资料，进行必要的理论计算，拟说明书 草稿，搜集相关外文资料并翻译。 （ 10） 完成总图设计。 （ 11） 完成零部件图设计，并完成机绘图。 （ 13） 按要求整理，编写设计说明书。 （ 15） 整理图纸及全部设计文件，准备上交。 （ 17 周） 审阅，评阅设计资料，答辩，评定成绩。 指导教师意见 指导教师签字： 年 月 日 研究所（教研室）意见 研究所所长（教研室主任）签字： 年 月 日 I 柴油动力 车车架与制动系统设计 摘要 本部分设计是柴油动力 车车架与制动系统设计，根据本次设计的任务分别对不同类型的车架，制动器进行结构型式分析，确定设计方案。 车架设计，采用梯形车架，由于车架的作用是增加车身的强度和刚度，以承受弯曲和扭曲载荷。本部分设计的重点是其结构设计，重点对其纵横梁的布置，确定其尺寸参数 ,在对整车中受最大力的危险截面进行强度，刚度校核，能满足危险截面的车架的一点也满足比其受力小的受力截面，给出了强度计算方法并作精确的校核计算，对车架应力作了分析，验证车架强度和刚度合格 。 制动系设计部分，通过制动器的各个主要部件的受力分析及制动力的大小和车轮尺寸确定制动蹄片和制动盘的大小，及制动轮缸的直径的大小； 制动器为前盘后鼓式，即 前制动器是浮钳式制动器，后制动器是领从蹄式制动器，其驱动机构采用双回路结构 ;驻车制动采用手动驻车，其驱动机构是机械式驱动机构。通过理论的推到计算，并根据总体参数和制动器的结构参数，对该车的制动性能等做细致的分析。 关键词： 车架 ，制动系统，制动器，行车制动，驻车制动 is UV to of of of is of to to is to on on to on in by of is by on of of of of of is in a to to of s so 录 第一章 前 言 1 第 二 章 车架设计 2 述 2 架的结构设计 2 架的结构型式 2 架的结构设计 4 架的制造工艺及材料 6 架的计算 7 架的受载分析 7 架的设计计算 8 梁的弯矩计算 9 梁的抗弯截面系数的计算 11 曲应力计算 12 架的刚度校核 12 架实验 13 第三章 制动系统设计 14 述 14 动器的结构设计 15 式制动器 16 式制动器 19 动器的设计计算 21 动力与制动力分配系数 21 步附着系数 24 、后轮制动器制动力矩的确定 25 动驱动机构及其设计计算 27 动驱动机构的形式 28 路系统 29 压驱动机构的设计与计算 30 急制动和驻车制动的计算 31 急制动 32 车制动 32 动器主要零件的结构设计 33 第四章 总 结 38 参考文献 39 致 谢 40 外文资料译文 1 外文翻译 图 利伯尔飒 制造的 轮胎侧面标记的解释说明 : 在轮胎的侧面上标号的法律和工业标准主要依据有 : 04 (美国 ) 准 (加拿大 ) 3B 标准 (澳洲 ) (欧洲 ) 1, 制造商 (商标 ) 产品名字 2, 尺寸记号 195=轮胎的公称宽度尺寸 宽高比率 =60， 子午线轮胎制造的轮辋 的直径尺寸 英寸 3, 真空 轮胎 4, 行业代号 5, 制造的国家 6, 负荷容量指数 (7, 美国要求最大承 载负荷 8, 胎面 : 在胎面之下有 6个层重叠人造丝 , 2个层重叠钢丝带 ,2个层重叠尼龙 ) 轮胎侧面 :底部构造有 2个层重叠人造丝 9, 美国要求最大的轮胎压力 10,11,12 美国 : 符合叙述的美国轮胎 标准 (作法的制造业者保证 : 10 胎面磨耗 :平均寿命与美国特性标准测试值相比较 ; 11, 牵引 : ,B,C=制动在湿的表面方面的性能 12, 温度阻力 :A,B,C=在较高的试验台加速 时的 温度阻力 级别 ;行美国的标准规定 13, 轮胎执行欧盟经济委员会的 30 用途要求 4=在那些被批准的国家里执行 (4= 荷兰 ) 14, 编号 根据欧盟经济委员会 定 外文资料译文 2 15, 质量认证 =轮胎执行标准依据对外贸易 109标准 (质量认证 =美国交通部质量认证 ) 16, 制造业者的规范 : 制造厂 (大陆的 ) 轮胎尺寸 模型 127= 制造的日期 ; 1987年第 12周生产 根据 标准 部分，在轮胎中给定的 动态 圆周 长 与速度 62公里 /小时和操纵压力 低速行驶时，它下降到 2, 在目录中也给有有效半径较高的速度时，由于 增加，从而增大了离心力。动力轮的圆周线速度超过 60千米 /小时时，则 由速度因数表 则以 30 公里 /小时的增量增加。其中间值一定被改变，则圆周 长： )(* Rd y (动态滚动 半径将用示为： 2/, 以超过 60 公里 /小时 的速度 行驶时 , 2/, r（ 以 175/65 1482 H 轮胎 为例子，在速度 v=200千米 /小时时，（图 % vv 入可得 0 0 9 2 由图 示的 滚动周长 根据式（ 得 y 7 9 7)0 0 9 1 7 8 0200, 而 动态半 径依据式 8360 和 86200 外径（设计测量值）为 584 ，则 2922/ 文资料译文 3 当车辆在行驶的时，表示轮胎 趋于垂直 的范围的值：。在第三章中 给出 更详细 的说明 。 胎度车速表的影响 设计的速度表非常清楚的表明，其测量值绝不亚于真实车速，轮胎影响其发展的进度， 主要是 以下的 因素 ： 公差 欧共体 理事会的 75/443标准 ,自从 1991年生效以来， 规定 一几乎线性的增加值 v , + v 0.1*v+4(km/h) (从 1991年以 来 的车辆的登记显示值可能依下列各项： 实际的速度 (公里 /小时 ) 30 60 120 180 240 最大显示速度值 (公里 /小时 ) 37 70 136 202 268 如图 ,在 60 公里 /+ 和根据图 (-) 当讲到动的动轮圆周方程 式 2.1 , 当只有考虑 负 的公差的时候，下列的公差极限 ( 对最接近 的 数值 ) 可能采用而且造成被显示的值，而且如果速度表有最大的许可预算值 : 实际的速度 ( 公里 /小时 ) 30 60 120 180 240 可能的全部公差 (%) +负的公差下的最大值（千米 /小时） 72 140 208 279 滑移应该被把直接地加入这里 , 这在直接的传动机构数量至大约 2%( 参看方程式 2.1 d 和 2.4 f), 换一种方式表达 充分 利用在 预先 指定的公式 它是可能的，虽然速度表指示 140千米 /小时，但是车辆却正在以 120千米 /小时的速度行驶。 这种情况， 在轮胎磨损的特殊情况下，是会发生的。 外文资料译文 4 3 毫米磨耗是预期的 1% 左右。 图 欧式 轮胎的设计。（顶面） 夏 用 轮胎（轮胎底部花纹如图 号 185/65 越野轮胎（尺寸 205/55 （下面）冬季接地轮胎 号 235/60 轮胎以 泥雪地花纹为冬 用 轮胎外形，然而，有比外径大 1%的更大的直径，以便轮胎外形花纹能更深些。（图 ,及图 如果轮胎还未磨损，则 它 们因此减少在速度表前进方向所依据的程度。 一样的应用 服从于上述的 式子 积的公差被用的地方。在这一个例证中，甚至一个非常精确的速度表可以太低下地显 示速度 ，这 也是可能的 。 胎外形设计 轮胎外形 的设计（图 要基于其用途，并考虑以下参数：高宽比率、结构及其布置。轮胎的滑移性会随着加深其表面的花纹（图 得到改善。轮胎胎肩部分的横向排水槽对其横向方向的稳定性特别重要，同样，轮胎中间部分的纵向槽对其纵向方向性也很重要。不对称性设计主要是针对宽轮胎的，轮胎胎面外肩的凸 起部分，是为了在汽车转向时提供较大的压力，这部分可以使轮胎刚性设计的更大 一些。通过调整胎面的硬度和轮胎花纹硬度之间的平衡，便可以确保没有斜向力产生。 轮胎中部的胎面可进一步减少噪声，改善转向时的反应特性。通过增加环形胎面的刚度，以改善汽车的制动反应特性。 冬用轮胎通过更深的花纹的结构，横向排水槽，和更多数量的胎面花纹，使其在潮湿、雪地、和有冰条件下力的传递特性得到了改善。 垂直的轮胎外形，用于增强其排水性能，纵向力系数和其自洁性。即使水份顺着排水槽斜向外运动。噪音的控制是通过变化轮胎实体的长度或是减小排气槽的深度。 轮 外文资料译文 5 念 轮胎的 分类 是依据 其所承载 负荷 的不同、 汽车的最高车速和是否为真空胎或非真空胎来划分的。如果是真空 轮胎 ， 轮缘 对 空气 的 密封是非常重要的，车轮也 起分类因素的作用。它必须保证 制动 时 良好通风 性 和 与轮毂凸缘的可靠联结。 (见第九章 ,在 6 节 .) 图 示了乘用 车轮辋 与真空胎的安装情况。 乘用车、 轻型商用汽车和拖车的轮辋 这些 车 辆的轮胎只可以 提供良好 的轮辋。 最小的尺寸，直径为 12 英寸及13 英寸 和轮辋宽度可达 5 英寸， 标准 824 中有这些型号的介绍 . 例如 145 胎 ( 图 示 )标记为 : 82413 图 5系列宽轮胎 的 设计 ，其 安装在双平 峰 轮 辋上。 图 了充气阀的情况 ，实际轮辋包括以下各项 : 轮辋角 ,形成 了轮胎的 横向 基座 (轮辋两边缘之间的下颚宽度 a), 辋肩， 轮胎胎面的基座，一般相对于 中心 平面 倾斜度为 5度 （正负 1度 ）。 内基面， 设计 成低轮辋以利于轮胎装配 ，而且 通常情况下主要转移到外部 （ 图 :海斯莱默茨）。 这类型轮辋被用在功率达约 为 66千瓦 （ 90马力）的乘用 车上， 其 只有 14毫米高的轮辋法兰， 并且被标上字母 B， 常会 被降低。 为了使它能够应用于较大的制动器 （图 大功率车辆有更大尺寸 的轮辋： 乘用 车系列产品： 14英寸到 17英寸的轮辋 运动型 车 辆 ： 16英寸到 18英寸的轮辋 3英寸以上和 辋 基面 可以 布置成 非对称型或向外延伸。 轮辋 内表面 的直径 更大一些 ，为制动器 留出了 较大的 空间（图 。标准 度从 行分类，一个非对称的轮辋 宽度 5英寸， 直径为14英寸， 标记为 ： 面 轮辋 5J 14 外文资料译文 6 对称设计 轮辋被标以 后缀 S来识别。这个标准 也 包含有明确的设计细节和阀孔的位置（ 图 足轻型货车需要的宽肩 轮辋 （用 22毫米代替 18毫米）， 可以通过标注的末尾的 字母 面 轮辋 15 乘用车和轻型商用车领域更广泛地倾向于 使用无内胎 子午线 轮胎， 这种轮胎 ，在 其 外部的边肩上至少有一个 安全轮廓 是 很必要的，如果车辆在转弯时轮胎气压降低，它 可阻止空气突然泄漏。 （图 种不同的 轮胎 ,主要用于 : 圆峰 轮辋 （ H 先前的 平峰 轮辋 (前的 准的 表 2 和 3 详细 说明了这两种设计。平峰在 H 型设计中是围绕着轮缘的，但是平峰轮缘到轮胎底部的半径很小。平峰轮辋只不过有小辐条朝向轮毂，事实上 胎圈被牢固的安放在平峰和轮辋凸缘之间，这对于它们外形轮廓的设计都很有利于。有一种设计结构在外面和内面都可防止车辆低速行驶且空气从轮胎中泄漏时轮胎角滑动到下基面，而 导致汽车突然转向。圆峰轮辋的主要缺点是更换轮胎比较困难而且需要专用工具。 法国 专门为乘用车 设计 了一种 轮辋，即为 这 种设计的特点是 轮辋 的肩部是倾斜到 轮辋基面的 ,这种设计主要针对于宽度在 4 英寸到 6 英寸之间的单边或双边 轮 辋 。 多年 以 来 , 大多数乘用车 轮辋 双侧的轮肩都不是很安全， 无论是双圆峰型 ( 图 或是 外部设计有尖缘的 平峰 型还是内表面是 圆弧设计的（图 图 称，但必须是在轮辋 直径 数据的后面。，一种不对称轮辋的完整标记 如下所示： 标准 7817低 基面轮辋 5J 13 2双平峰 结构 13 轮辋直径（单位英寸） 与轮辋 低 基面轮胎 相配 J 轮辋凸缘设计 形式 5 轮辋宽度（英寸） 外文资料译文 7 7817 标准号 （仅在德国可省略） 图 辋肩， 有 只用在轮辋外面的或内 、外均可 使用 的（图 标准 进一步 详细 地介绍。 名称 轮辋外表面 结构 轮辋内表面 结构 字 母代号 单边圆峰 圆峰 标准的 H 双圆峰 圆峰 圆峰面 边平峰 平峰 标准面 平峰 平峰 平峰面 合峰 平峰 圆峰 ，用字母代号 2，用字母代号 图 压式盘型轮 辋 是应用于汽车的系列产品，包括轮缘和轮盘，为避免 疲劳断裂 , 轮毂法兰盘直 径应大于轮盘 接触面 直径。轮胎偏移距 关的。 e 值的 改变导致加或减少 。 圆顶 轮辋 引起 的 主销轴线在地面的 负 偏移距是很明显的。 (图 :海斯莱默茨 ) 海斯莱默茨型合金轮辋用于奥迪 80，材料为铝合金 车轮是双峰型 轮 辋（ 2H ），并用四个球面螺栓固定。不同的壁厚对于其强度是很重要的。螺孔及低基面轮辋各个部分的形状，还有气阀孔的位置都清楚地显示了出来。汽车高速行驶时，气阀在离心力的作用下被压向外部，并支撑在 轮 辋基面的下侧。 用车、轻型商用车及拖车的车轮 大部分乘用车和轻型商用车都装有冲压式轮圈，因为它的很经济，有高的强度极限并且更换方便。它包含有一个轮辋和一个轮盘凸缘（即连接表面，如图 胎偏移距 有直 接关联的。是，特别是在前轮上，负的主销偏移距会导致 及联接表面的弯曲（参考文献 5和 外文资料译文 8 轮盘上可以做出孔，以减轻其质量，并达到较好的制动散热效果。尽管实际上它要花费多于冲压式车轮四倍的设计周期，但合金车轮却越来越受欢迎。它的优点主要有以下几个： 1、质量轻； 2、可选择样式较多； 3、外形较好； 4、可以精确定心，并能减少周向和横向磨损（ 5、制动时有良好的散热性（参考 文献 6第九章）。 图 峰冲压式车轮上开有孔，以利于制动时散热。该图是和德国标准 7892相一致的，该标准指出了制造规范， 轮 辋型式及制造日期（年、月、周）。 它同样详述了车轮偏移距，如果没有更多的空间，冲压件可以安装在轮盘的内侧。在汽车制造时，同样标出了制造日期（图：海斯莱默茨）。 合金车轮经常被误称为铝车轮，而实际上它主要是低压铸造的，偶尔锻造或镀铝，其材料通常是含有硅成份的铝合金，如 管其材料成份，车轮上必须印上包含有重要数据的标记（图 安装在轮缘上的车轮有很高的强度要求，它要吸收来自路面的垂直、横向和纵向的力，并把它们通过紧固螺栓传递给轮毂。 购买后包含有 纸和说明 书 ,咨询 Q 197216396 1 柴油动力 车车架与制动系统设计 摘要 本部分设计是柴油动力 车车架与制动系统设计，根据本次设计的任务分别对不同类型的车架，制动器进行结构型式分析，确定设计方案。 车架设计，采用梯形车架，由于车架的作用是增加车身的强度和刚度，以承受弯曲和扭曲载荷。本部分设计的重点是其结构设计，重点对其纵横梁的布置，确定其尺寸参数 ,在对整车中受最大力的危险截面进行强度，刚度校核，能满足危险截面的车架的一点也满足比其受力小的受力截面，给出了强度计算方法并作精确的校核计算，对车架应力作了分析，验证车架强度和刚度合格 。 制动系设计部分，通过制动器的各个主要部件的受力分析及制动力的大小和车轮尺寸确定制动蹄片和制动盘的大小，及制动轮缸的直径的大小；制动器为前盘后鼓式，即前制动器是浮钳式制动器，后制动器是领从蹄式制动器，其驱动机构采用双回路结构 ;驻车制动采用手动驻车，其驱动机构是机械式驱动机构。通过理论的推到计算，并根据总体参数和制动器的结构参数，对该车的制动性能等做细致的分析。 关键词： 车架 ，制动系统，制动器，行车制动，驻车制动 购买后包含有 纸和说明 书 ,咨询 Q 197216396 2 is UV to of of of is of to to is to on on to on in by of is by on of of of of of is in a to to of s so 买后包含有 纸和说明 书 ,咨询 Q 197216396 3 目 录 第一章 前 言 1 第二章 车架设计 2 述 2 架的结构设计 2 架的结构型式 2 架的结构设计 4 架的制造工艺及材料 6 架的计算 7 架的受载分析 7 架的设计计算 8 梁的弯矩计算 9 梁的抗弯截面系数的计算 11 曲应力计算 12 架的刚度校核 12 架实验 13 第三章 制动系统设计 14 述 14 动器的结构设计 15 式制动器 16 式制动器 19 动器的设计计算 21 动力与制动力分配系数 21 步附着系数 24 、后轮制动器制动力矩的确定 25 动驱动机构及其设计计算 27 动驱动机构的形式 28 路系统 29 购买后包含有 纸和说明 书 ,咨询 Q 197216396 4 压驱动机构的设计与计算 30 急制动和驻车制动的计算 31 急制动 32 车制动 32 动器主要零件的结构设计 33 第四章 总 结 38 参考文献 39 致 谢 40 购买后包含有 纸和说明 书 ,咨询 Q 197216396 5 第一章 前 言 自 1886 年第一辆汽车产生以来，汽车工业从无到有，迅速发展，产量大幅度的增加，技术月新日异。汽车的种类也不断的增多，功能也在不断增加，其性能得到不断的提高 ， 车就是在这样的形 势产生的。 英文缩写，中文意思是运动型多 用途汽车，它既具备中高档轿车的舒适性外，还要有更高的越野性和安全性，并有运动感，便于日常生活、外出旅行和野外休闲。 因此， 车车架和制动系统的性能要求就会更高些，以适应其特点的要求。 车辆的主要的总成，部件等都安装在车架上，车架是个重要的承载总成，它还承受各机构产生的反作用力和行驶中的动载荷，因此，车架的设计要求有高的强度和刚度，尽量结构简单，轻量化。制动系统性能的好坏直接影响汽车的安全制动，所以设计时要尽量提 高其制动器的制动性能，以保证汽车制动的安全性。 本次设计的主要任务是设计柴油动力的 车的车架和制动系统的设计，通过对汽车车架和制动系的结构分析，和参数的选择，最终确定其布置设计方案。 车架设计部分，重点对车架的结构形式进行分析，选择车架形式，初选其主要的结构尺寸，然后根据车架在实际的运行过程中的受力状况进行强度和刚度校核，最终确定其结构尺寸。同样制动系统的设计本着结构设计简单，经济使用的原则，其行车制动选择前轮盘式制动器和后轮鼓式制动器的前盘后鼓式制动，驻车制动采用结构简单的机械式后轮驻车制动。 在设计的过程中，我得到李老师和同学们的帮助，并且参考了不少的专业书籍和行业杂志和标准，在此一并感谢。 由于汽车车架和制动系统的设计涉及到机械，液压，焊接等多学科的知识，而本人由于能力有限，在设计的过程中，难免会有不少疏漏，不足之处，敬请各位老师，同学指正。 购买后包含有 纸和说明 书 ,咨询 Q 197216396 6 第二章 车架设计 述 车架是汽车的装配基体和承载基体，其功用是支撑连接汽车的各总成或零部件，将它组成一完整的汽车。同时，车架还承受来自车内外的各种载荷。 为了车架完成上述功能，通常对车架有如下要求： （ 1）要求有足够的强度，保 证在各个复杂受力的情况下车架不受破坏。要求有足够的疲劳强度以保证其有足够的可靠性与寿命，纵梁等主要零件在使用期内不应有严重的变形和开列。 （ 2）要求有足够的弯曲强度。保证汽车在各个受力复杂的使用条件下，安装在车架上的各总成不致因为车架的变形而早期损坏或失去正常的工作能力。车架的最大弯曲挠度通常应不大于 10 (3)要求有适当的扭转刚度。当汽车行驶于不平路面时，为了保证汽车对路面不平度的适应性，提高汽车的平顺性和通过能力，要求车架具有合适的扭转刚度。但车架扭转刚度不宜过大，否则使车架和悬架系统的载荷增大并 使汽车轮胎的接地性变差，使通过性变坏。通常在使用中其轴间的扭角约为 1 /m。 （ 4）要求尽量减轻质量。保证强度，刚度的前提下，车架的自身质量应尽可能的小，以减小整车质量，因此，车架应按等强度的原则进行设计。通常要求车架的质量应小于整车整备质量的 10。从被动安全性考虑，乘用车车架应具有易于吸收撞击能量的特点。此外，车架设计时还应该考虑车型系列化及改装车等方面的要求。 架的结构设计 架的结构型式 根据纵梁的结构的特点，车架可分为以下几种结构型式： （一）周边式车架 购买后包含有 纸和说明 书 ,咨询 Q 197216396 7 该车架的目 的主要是尽可能的降低地板的高度，这种车架前后两端纵梁收缩，中部纵梁加宽，前端宽度取决于前轮的最大转向角，后端的宽度取决于后轮距，中部的宽度取决于车门门槛梁的内壁宽。这种车架的最大的特点是：前后狭窄端系通过所谓的缓冲臂或抗扭盒与中部纵梁焊接相连，前缓冲臂位于前围板下部倾斜踏板前方，后缓冲臂位于后座下方。由于它是一种曲柄式结构，容许缓冲臂具有一定程度的弹性变形，它可以吸收来自不平路面的冲击和降低车内的噪音。其缺点：结构复杂而且成本较高。所以周边式车架广泛用于中高级以上轿车。 （二） X 型车架 由于车架的中部为汽车 纵向对称平面上的一根矩形断面的空心脊梁，其前后端焊以叉型梁，形成俯视图上的 X 形状。其目的可以提高车架的抗扭刚度。但是地板中间的凸包拱起太大，影响后座乘客搁脚，此外由于制造工艺较复杂，所以用的并不太广。 （三）梯形车架 又称边两式车架，是由两根互相平行的纵梁和若干根横梁组成。其弯曲刚度较大，而当承受扭矩时，各部分同时产生弯曲和转矩。其优点是便于安装车身，车箱和布置其他总成，易于汽车的改装和变型，因此被广泛的用在载货汽车，越野汽车，特种车辆等车上。 该车架宽度有三种形式： （ 1） 前窄后宽 对前轮转向和转向拉杆留 出足够的空间，往往采用这种型式 （ 2） 前宽后窄 由于重型货车车辆后轴载荷大，轮胎和钢板弹簧都加宽，同时又有安装尺寸大的发动机，所以只好减少前轮的转向角，使车架成为前宽后窄的形式。 （ 3） 前后等宽 只要总布置允许，应尽量采用这种方法，因为在冲压不等宽的纵梁时，容易在转折处的上下冀面上产生“波纹区”引起引力集中致使早期出现裂纹或断裂。同时，前后等宽车架制造工艺 简单。 (四 )脊梁式车架 脊梁式车架有一根位于汽车左右对称中心的大端面管形梁和某些悬伸托架构成，犹如一根脊梁。管梁将动力 采用这种结构购买后包含有 纸和说明 书 ,咨询 Q 197216396 8 时 驱动桥必须是断开式的并与独立悬架相匹配。与其它类型车架相比较，其扭转刚度最大。容许车轮有较大的跳动空间，使汽车有较好的平顺性和通过性。但车架的制造工艺复杂，维修不便，近应用于某些对平顺性，通过性要求较高的汽车上。 （五）桁架式车架 又称空间车架，这种立体结构式的车架由钢管组合焊接而成，兼有车架和车身的作用。它刚度大，质量轻，但制造工艺性差。 本次设计的是 车的车架，根据 车的特点，由以上车架型式的分析，应力求结构简单制造容易，各总成安装方便，可选用前窄后宽的结构型式。 架的结构设计 (一 ) 纵梁的结构 纵梁是车架的主要承载元件，也是车架中最大的加工件，其形状力求简单。其长度大体与总车长度相当，车架总长 4400车架设计选择了扭转刚度较大、横截而高度相对较小的上、下翼而和腹板均为平直的等直环形截面纵梁 (非标型钢 )。 （二）横梁的结构 横梁将左右纵梁联在一起，构成一完整的车架，并保证车架有足够的扭转刚度，限制其变形和降低某些部位的应力。横梁还起着支撑某些总成的作用。因此 首先必须满足整车兑布置的要求。 汽车的车架的横梁分布与有关总成，车身的支撑位置等有关， 本设计的前横梁用作水箱和散热风扇的支撑。在车架中段则配置了抗弯截面模量较小却便于支承发动机和变速器及传动轴 后钢板弹簧前、后支座并抵抗一者对车架纵梁所产生的较大局部扭转力矩，则分别设置了圆形断面的后钢板弹簧前支座横梁 (即第五横梁 )和后钢板弹簧后支座横梁（即第六横梁）此外，本车架尾部还设置了槽形断而的尾横梁 (即第七横梁 )。 （三）横梁与纵梁的连接 选择横梁的断面形状时既要考虑其受载情况又要考虑其支撑总成的支撑方便封闭断面梁和管梁的扭转刚度大，宜用于需要加强扭转刚度处。 正确选择和合理的设 计横梁和纵梁的节点结构是横梁设计的重要问题 纸和说明 书 ,咨询 Q 197216396 9 常见横梁与纵梁的连接方式有以下几种形式：（见图 2 图 2 横梁与纵梁的联接 (1)横梁和上下翼缘相连接（图 2 该种连接方式优点是利于提高纵梁的抗扭刚度。缺点是当车架产生较大扭转变形时，纵梁上下翼面应力将大幅度增加，易引起纵梁上下翼面的早期损坏。由于车架前后两端扭转变形较小，因此本车架前后两端采用了该种连接方式为了提高纵梁的扭转刚度采用了纵向连接尺寸较大的连接板。 (2)横梁和纵梁的腹板相连接（图 2 横梁仅固定在腹板上 ,这种连接形 式连接刚度较差，允许截面产生自由跷曲，可以在车架下翼面变形较大区域采用，以避免纵梁上下翼面早期损坏。本车架中部变形较大，因此在中部的两个横梁采用该种连接方式。 (3)横梁同时和纵梁的任意翼缘以及腹板相连接（图 2 横梁同时与纵梁的腹板及上或下翼板相连，此种连接方式兼有以上两种方式连接的特点，但作用在纵梁上的力直接传递到横梁上，对横梁的强度要求较高。由于该车平衡悬架的推力杆与平衡悬架支架上的两根横梁连接，因此，这两根横梁与纵梁共同承受平衡悬架传递过来的垂直力 (反 )和纵向力 (牵引力、制动力 )。 （四）横梁 在纵梁上的固定方法 横梁在纵梁上的固定可分为铆接，焊接和螺栓连接等几种方法。铆接的成本低，适合大量生产，在此情况下横梁的弯曲刚度取决于铆钉的数量及其布置。 焊接能保证有很高的弯曲刚度，且连接牢固，不致有松动危险，但要求较高的焊接质量，合理的焊接夹具，适用于小批量生产和闭口截面车架。 螺栓连接主要采用在某些为了适应各种特殊使用条件的汽车车架上，以使装在车架上的某些部件得以互换或拆卸。其缺点在长期的使用中，容易松购买后包含有 纸和说明 书 ,咨询 Q 197216396 10 动。 为了降低成本和适于批量生产，本车架纵梁和横梁的连接方式采用焊接。 （五）加强板的布置 车架中部 (即从前悬后支架到平衡悬架支架之间 )所受弯曲、扭曲最大，而且还是水平方向弯曲最大的部位。因此在这一区域应加加强板，考虑到零件的工艺性，采用了 I 形的加强板，由于下翼板所受弯曲应力较大，因此，了避免下翼板由于钻孔而导致抗弯强度下降，除与后加强板重叠部位，该加强板主要与腹板连接。 加架后部由于平衡悬架为一点支撑固定在车架纵梁上，因而纵梁在平衡悬架支架处受很大支撑反力。为了保证该区域抗弯强度和扭转刚度以及固定悬架支撑，在这里布置了两块既是加强板又是横梁连接板的纵梁加强板。上部为 I“形加强板，固定 在纵梁内部紧贴上翼板 ;下部为平面加强板，固定在纵梁外部紧贴下翼板。 加强板端头形状与应力集中 在纵梁上加上加强板，加强板端头区域车架容易产生集中应力。为了降低应力集中，加强板端头形状有三种设计方式，见图 2 图 2加强板端头 连接 方式 架的制造工艺及材料 本车架的组装采用焊接连接，所以设计时应注意对焊接规范，焊缝布置及焊接顺序的选择，为保证车架的装配尺寸，组装时必须有可靠的定位和夹紧，特别应保证有关总成在车架上的定位尺寸及支承点的相对位置精度。 车架材料应具有足够的屈服极限和疲劳极限， 低的应力集中敏感性，良好的冷冲压性和焊接性能低碳和中碳低合金钢能满足这些要求。车架材料与所选定的制造工艺密切相关。拉伸尺寸较大或形状复杂的冲压件需要采用冲购买后包含有 纸和说明 书 ,咨询 Q 197216396 11 压性能好的低碳钢或低碳合金钢 08、 0909钢板制造；拉伸尺寸不大，形状有不复杂的冲压件常采用强度稍高的 20、 25、 46090钢板制造。强度更高的钢板在冷冲的易开裂且冲压回弹较大，鼓不宜采用。有的重型货车、自卸车、越野车为了提高车架强度，减小质量而采用中碳合金钢板热压成型，在经过热处理， 例如采用 30板的纵 梁经正火后抗拉强度既由 450高到 480 620用 30板制造纵横梁也棵采用冷冲压工艺。 钢板经冷冲压成型后，其疲劳强度降低，静强度提高，延伸率较小的材料的降低幅度更大，常用车架材料在冲压成型后的疲劳强度为 140 160 货车根据其装载质量的不同轻、中、重货车虫牙纵梁的钢板厚度为 型货车冲压纵梁的钢板厚度为 型钢断面纵梁上、下翼缘的宽度尺寸约为其腹板高度尺寸的 35% 40%。 车架的纵横梁和其它 3 零件制造，多采用钢 板的冷冲压工艺在大型压力机上冲孔及形成；也有采用槽钢、工字钢、管料等型材料制造的，货车车架的组装多采用冷铆工艺，必需时也可采用特制的放松螺栓联接，为了保证车架的装配尺寸，组装时必须有可靠的定位和夹紧，特别应保证有关总成在车架声的定位尺寸及支承点的相对位置精度。 我国汽车行业多用 16为车架的纵、横梁板材，这种低碳合金钢热扎锰钢板的屈服极限和强度极限都比普通碳素钢结构钢高得多，能保证车架在恶劣条件下可靠地工作。对于形状复杂或要求深度压延的横梁可采用普通碳素钢。用 16碳素钢制造的车架均不进行热处理 。 所以，本车架纵横梁均采用 16 架的计算 架的受载分析 汽车的使用条件复杂，其受力情况也十分复杂，随着汽车使用条件的变化，车架上的载荷变化也很大。车架的载荷大致可以分为以下几种： 1，静载荷 静载荷是指汽车静止时，车架所承受的悬架弹簧以上部分载荷，它包括：车架质量，车身质量。安装在车架上的各总成与附属的质量以及有效载荷（乘购买后包含有 纸和说明 书 ,咨询 Q 197216396 12 客或货物的总质量）的总和。 2，对称的垂直动载荷 这种载荷是当汽车在平坦的道路上以较高车速行驶时产生的。其大小与作用在车架上的静载荷及其分部有关，还取 决于静载荷作用处的垂直振动加速度大小，路面的反作用力使车架承受对称垂直动载荷。这种载荷使车架产生弯曲变形。 3，斜对称的动载荷 这种载荷是当汽车在崎岖不平的道路上行驶时产生的。此时汽车的前后几个车轮可能不在同一平面上，从而使车架连同车身一同歪斜，其大小与路面不平的程度以及车身，车架和悬架的刚度有关。这种动载荷会使车架产生扭转变形。 4，其他载荷 汽车转弯行驶时，离心力将使汽车受到侧向力的作用：汽车加速或制动时，惯性力会导致车架前后部载荷的重新分配；当一前轮正面撞在路面凸包上时，将使车架产生水平方向的剪切变形 ；安装在车架上的各总成（如发动机，转向摇臂及减震器）工作时所产生的力；由于载荷作用线不通过纵梁截面的弯曲中心（如油箱，备胎和悬架等）而使纵梁产生附加的局部转矩。 综上所述，汽车车架实际上受到空间力系的作用，受载情况错综复杂，而车架纵梁与横梁的截面形状和接合特点又是多样的，这样使得汽车的车架受载更为复杂化。 架的设计计算 车架是一个复杂的薄壁框架结构，在车架设计的初期阶段，可对车架纵梁进行简化的弯曲强度计算，以次来确定车架的断面尺寸。下面进行车架的简化计算： 1，弯曲强度计算的基本假设 （ 1） 因为车架的左右是对称的，左右的纵梁受力相差不大，故认为纵梁是支撑在汽车前后轴上的简支梁。 （ 2）空车时的簧上质量（包括车架质量在内）均匀的分布在左右二纵梁的全长上，其值可以根据汽车底盘结构的统计数据大致计算。一般对于轻型和中型载货汽车来说，簧上质量约为空车质量的 2/3；汽车的有效载荷均购买后包含有 纸和说明 书 ,咨询 Q 197216396 13 匀的分布在车厢全长上。 （ 3）所有的作用力均通过纵梁截面的弯曲中心。实际上，纵梁的某些部位会由于安装外伸部件而产生局部扭转，在设计时通常在此安装一根横梁，使得这种对纵梁的扭转变为对横梁的弯矩。故这种假定不会造成明显的计算误差。 通过上述假设，将车架由一个静不定的平面框架结构，简化成为一个位于支座上的静定结构。 梁的弯矩计算 要计算车架纵梁的弯矩，先计算车架的前后支反作用力。 )2()2(4 21 （ 2 式中： 1F 纵梁或右纵梁）的反作用力， N; L l b 2s ； 图 2架上的载荷的均布情况 2C 车架自身的重量）， C L =4400l =2760b =940C =27252C =940购买后包含有 纸和说明 书 ,咨询 Q 197216396 14 1133.3 625 1C =1785上述值代入式（ 2 得 )94022725(625)94024400(7604 F=计算纵梁弯矩时，将总量分成两段区域，每一区段的均部载荷可简化为作用于区段中点的集中力。纵梁各端面上的弯矩计算采用弯矩差法，可使计算工作量大大减少。弯矩差法认为：纵梁上某一端面上的弯矩为该端面之前所有力对这点的转矩之和。 （ 1）驾驶室长度段纵梁的弯矩计算 在该段内，根据弯矩差法，则有： 21 )(4 （ 2 2） 式中： 梁上某一截面的弯矩 ,x 面到前轮中心的距离， a 架纵梁前端到前轮中心的距离， 则 2)7 0 0( 0 4 x （ 2）驾驶室 后端到后轴段纵梁弯矩的计算 在该区段内，根据弯矩差法，纵梁某一断面的弯矩为： )(4)(4 2121 （ 2 式中： x 1C 则 2 2 3 6 5 1 4 2 面上的剪力为该断面之前所有力的和。 )(2)(2 11 （ 2 式中： N。 则 上可知，纵梁的最大弯矩一定发生在该段纵梁内。其位置可采用求 购买后包含有 纸和说明 书 ,咨询 Q 197216396 15 Fx es )(2 11（ 2 得 x=上式求得纵梁发生最大弯矩的位置，将 x=入弯矩计算公式，则可求得总量受到的最大弯矩 1407852946502以其最大弯矩为 1946502 纵梁受到的最大的剪力则发生在汽车后轴附近。当 x =l =2760，剪应力最大，其最大剪应力为11m a x 2)(2 （ 2 则 上是仅考虑汽车静载工况下，总量断面弯矩和剪力的计 算。实际上，汽车行驶时还受到各种动载荷的作用。因此，汽车行驶时实际受到的最大弯矩2 2 式中 于轿车，客车货汽车越野汽车 劳安全系数 5.1n 。 即为 N m mN m 7 5 0 81 9 4 6 5 0 a x a x 梁的抗弯截面系数的计算 车架的纵梁和横梁截 面系数 W 按材料力学的方法计算。 对于环矩形截面， H 33 （ 2 其中： B，矩形环断面外宽， 50H，矩形环断面外高， 120 b，矩形环断面内宽， 40h，矩形环断面内高， 110 购买后包含有 纸和说明 书 ,咨询 Q 197216396 16 所以 )( 0 5 51 2 06 1 1 0401 2 0506 43333 曲应力计算 纵梁断面的最大弯曲应力 为 WM d （ 2 得 = 55 53 08 （ 2 按上式求得的弯矩应力不应大于材料的许用应力 （ 2 式中s于 16 40； n 般安全系数取 则得 = )( 则有 ; 所以 ,该车架的弯曲强度可靠。即可确定其截面尺寸。 架的刚度校核 为保证车辆及其各总成，装置能正常可靠的工作，汽车车架纵梁在其全长的范围内的垂直弯曲变形量，必须满足相应的刚度要求： 3m a x )/( 式中： 支承中心处承受 1000N 集中载荷时的最大垂直挠度， l m; I 4。 本车架纵梁截面的惯性矩为 : )(10401205012 43333 购买后包含有 纸和说明 书 ,咨询 Q 197216396 17 23m a x 所以 ,车架的纵梁的刚度足够。 架实验 车架的实验内容包括：应力测定、刚度测定、可靠性测定与耐久性台架试验、随整车进行的可靠性道路试验或试车场试验以及使用实验等。 1、车架的应力测定 对车架的应力测定可较快的得出其应力分布情况，找出薄弱环节和产生的原因以及 改进后的效果。除了要进行静弯曲和静扭转的应力测定外，还以整车在道路模拟实验台上、试车场以及在使用条件下进行动应力测定。这对车架的设计定型很有指导作用。 2、车架的刚度测定 包括对车架的弯曲刚度及扭转刚度进行测定。 测定车架的弯曲刚度时，是在前后轴处设置刚性支承并模拟实际负荷情况加载。 测定车架的扭转刚度时应注意车架在实验台上的紧固情况，以避免实验装置对其刚度产生影响。 3、可靠性与耐久性能台架试验 包括车架弯曲疲劳试验和扭转疲劳试验。等副疲劳试验台是较为简单的实验装置，有机械式，液压式，和激 振式的，常用作进行车架对比实验。程控疲劳试验台能更好地模拟车架在实际使用中的载荷状况。后者也常用于整车状态下的疲劳试验。 4、随整车进行的可靠性道路试验或试车场实验以及使用实验 让满载的汽车行驶于试车场的专门路段上来进行车架的疲劳试验和扭转疲劳试验。 购买后包含有 纸和说明 书 ,咨询 Q 197216396 18 第三章 制动系统设计 述 一、 制动系的组成 制动系是汽车的一个重要组成部分，由它来制约汽车的运动，它直接影响汽车的安全性。 制动系是由制动器和制动驱动机构组成。 制动装置可分为行车，驻车，应急，辅助制动 4 种装置。制动系至少有两套独立稳 定的制动装置，即行车制动装置和驻车制动装置。 行车制动装置使行驶的汽车减速或停车，并且使汽车在下坡时保持是适当的稳定车速。其驱动机构常采用双回路或多回路结构，保证工作可靠。 驻车制动装置用于汽车可靠的停在原地，它有助于汽车在坡路上起步。其驱动机构常采用机械式，而不用气压或液压驱动机构，避免产生故障。 应急制动装置用于行车驻动装置发生意外故障失效时，利用机械源控制的应急制动装置实现汽车制动，同时在人力的控制下它还能兼做驻车制动装置。 辅助制动装置通过装设缓速器等辅助制动，实现汽车下长坡时，保持稳定车速的作用， 减轻或解除行车制动装置的负荷。 本次设计主要采用了行车制动装置和驻车制动装置两套装置。 二、制动系的基本功用 （ 1）使汽车迅速减速直至停车； （ 2）使汽车在下长坡时保持稳定的车速； （ 3）使汽车可靠的停在原地（包括坡路上）。 三、制动系的设计要求 1、足够的制动力。制动力包括行车制动能力和驻坡制动能 力。 行车制动能力是用一定制动初速度或最大制动踏板力下的制动减速度和制动距离两项指标评定。驻坡制动能力是汽车在良好的路面上能可靠停驻的最大坡度。一般不小于 20%。 购买后包含有 纸和说明 书 ,咨询 Q 197216396 19 2、可靠性好。制动系各零部件工作可靠。汽车至少有行 车和驻车制动两套制动装置，行车制动装置至少有两套独立的制动驱动管路。其中一条管路失效时，另一条管路应保证制动能力不低于原规定制的 30%。制动系应设立必要的安全设备和报警装置。 3、制动操纵稳定性好。汽车以任何速度制动都不应该丧失操作性和方向稳定性。汽车前后轮制动力矩分配比例合适，最好能随各轴间载荷转移情况变化而变化；同一轴上左右轮制动器的制动力矩应相同，避免制动时某一车轮先抱死侧滑，造成汽车无法操纵，丧失方向稳定性，或甩尾，跑偏，甚至掉头等危险情况。 4、操纵轻便。要求制动踏板和手柄的位置和行程要符合人机工 程学要求，要求操纵制动系所需要的力不应过大。 5、作用滞后时间短。作用滞后时间包括产生制动和解除制动的滞后时间，要求滞后时间尽可能的短。 6、制动热稳定性好。制动器摩擦片的抗热衰退能力要高，受热恢复较快。 7、制动水稳定性好。能防止水和污泥进入制动器表面，摩擦片浸水后恢复摩擦系数能力要好。 8、减少公害。制动系及轮胎的工作噪音要低。制动衬片的材料在制造和使用的过程中，尽量减少对环境的污染。 动器的结构设计 制动器按制动目的可以分为行车制动器，驻车制动器，应急制动器和辅助制动器。 制动器按制动对象分 为车轮制动器和中央制动器，后者制动传动轴或变速器输出轴。所有汽车都用车轮制动器作为行车制动器。 制动器有摩擦式、液力式和电磁式等几种。电磁式制动器虽有作用滞后小、易于连接且接头可靠等优点，但因成本高而只在一部分重型汽车上用来做车轮制动器或缓速器。液力式制动器只用作缓速器。目前广泛使用的仍为摩擦式制动器。 摩擦式制动器按摩擦副结构形式不同，分为鼓式、盘式和带式三种。带购买后包含有 纸和说明 书 ,咨询 Q 197216396 20 式只用作中央制动器。以鼓式，盘式制动器应用最广泛。 式制动器 一、鼓式制动器的结构分析 鼓式制动器主要有制动鼓，制动蹄， 传力杠杆和驱动装置组成。带摩擦片的制动蹄作为固定元件，大多采用两个蹄，并以铰支点的形式安装于鼓内，制动的过程中两个衬块都以 13090 的角度紧贴于制动轮表面上。制动器工作时，摩擦所产生的热量大部分由制动鼓向外散出，为承受较大的热应力，制动鼓应有足够的质量。制动鼓在非工作状态，其摩擦片与制动鼓之间应有合适的间隙。 制动蹄有不同的张开装置：液压轮缸式，凸轮式，楔块式，还有用气动或电动方式作为制动蹄驱动装置。 鼓式制动器按蹄的属性可分为领从蹄式、双领蹄式、双向双领蹄式、双从蹄式、 单向增力式、双向增力式等几种，如图 2 1所示。 图 3鼓式制动器示意图 不同形式鼓式制动器的主要区别有：蹄片固定支点的数量和位置不同。张开装置的形式与数量不同。制动时两块蹄片之间有无相互作用。因蹄片的固定支点和张开力位置不同，使不同形式鼓式制动器的领、从蹄 购买后包含有 纸和说明 书 ,咨询 Q 197216396 21 数量有差别，并使制动效能不同。 制动器在单位输入压力或力的作用下所输出的力或力矩，称为制动器效能。在评比不同形式制动器的效能时，常用一种称为制动器效能因数的无因次指标。制动器效能因数的定义为，在制动鼓或制动盘的作用半径只上所得到的摩擦力 ()与输入力 K= 中， 制动器效能的稳定性是指其效能因数 敏感性 (使用中 求制动器的效能稳定性好，即是其效能对 领从蹄式制动器的效能和稳定性都很适中。由于其前进倒车制动效能不变，结构简单，制造成本，便于组成驻车制动机构，因此应用较为广泛。 双领蹄式制动器正向效能较高，但反向时它变成双从蹄，效能大大降低。 双向双领蹄式制动器在前进，倒车制动时性能不变，但 用作后轮制动器时，需另设中央制动器构成驻车制动器。 双领蹄式和双向双领蹄式制动器中有两个轮缸，适用于双管路制动系，但双缸制动器因零件数目增多，造价增高，容易出现油液泄漏，油管破损现象。 双从蹄式制动器制动效能最低，但制动稳定性最好，除偶尔用于对稳定性要求很高的高级轿车上，一般不采用。 增力式制动器的效能较其他形式大的多，不大的制动踏板力就能得到很大的制动力矩，但其效能不太稳定，效能太高也易产生自锁。 单向增力式制动器在倒车时制动效能大大降低，只有少数中轻型货车和轿车用它做前轮制动器。 双向增力式制动器正反向 制动效能都很高，能产生大的驻车制动力矩。它不用于紧急制动，因而不产生高温，也无热衰退的忧患，又可省去助力驱动机构。 二 、 鼓式制动器主要参数的初选 1、制动鼓内径 D 输入力 动鼓内径越大，制动力矩越大，且散热能力也越强。但增大 D(图 3轮辋内径限制。制动鼓与轮辋之间应保持足够的间隙，通购买后包含有 纸和说明 书 ,咨询 Q 197216396 22 常要求该间隙不小于 20则不仅制动鼓散热条件太差，而且轮辋受热后可能粘住内胎或烤坏气门嘴。制动鼓应有足够的壁厚，用来保证有较大的刚度和热容量，以减小制动时的温升。制动鼓的直径小，刚度就大，并有利于保证制 动鼓的加工精度。 图 3鼓式制动器的主要参数 制动鼓直径与轮辋直径之比 D 范围如下 轿车： D 货车： D 已知轮辋直径 可得 制动鼓内径 D=（ 取制动鼓的直径 D=320 2、摩擦衬片宽度 摩擦衬片宽度尺寸 片宽度尺寸取窄些，则磨损速度快，衬片寿命短；若衬片宽度尺寸取宽些，则质量大，不易加工，并且增加了成本
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