轻型汽车制动系统的研究与设计.doc

安 徽 农 业 大 学 毕 业 论 文（设计）论文题目 轻型汽车制动系统的研究与设计 姓 名 学 号 05133035 院 系 工 学 院 专 业 机械设计制造及其自动化 指导教师 职 称 教 授 中国合肥二oo九 年 六 月轻型汽车制动系统的研究与设计 第页 共页目 次1 绪论11.1 制动系设计的意义11.2 制动系研究状况11.3 本次制动系统应达到的目标21.4 本次制动系设计要求22 制动系统方案论证分析与选择22.1 制动器形式方案分析与选取22.2 制动驱动机构的结构形式选择32.2.1 简单制动系32.2.2 动力制动系32.2.3 伺服制动系42.3 液压分路系统形式的选择52.3.1 II型回路52.3.2 X型回路52.3.3 其他类型回路52.4 液压制动主缸的设计方案62.5制动系统原理图73 制动系统设计计算73.1 制动系统主要参数73.1.1 汽车主要技术参数73.1.2 同步附着系数的分析83.2 制动器有关计算83.2.1 确定前后轴制动力距分配系数83.2.2 制动器制动力矩的确定83.2.3 制动器主要参数确定93.3 制动器制动因素计算103.4 制动器主要零部件的结构设计104 液压制动驱动机构的设计计算114.1 盘式制动器液压驱动机构的设计计算114.2 制动主缸与工作容积的设计与计算124.3 制动踏板力与踏板行程125 制动性能分析135.1 制动性能的评价指标135.2 制动减速度13轻型汽车制动系统的研究与设计 第页 共页5.3 制动距离135.4摩擦衬块的磨损特性计算145.5 驻车制动计算156 总结16致谢17参考文献17外文摘要18轻型汽车制动系统的研究与设计 第19页 共18页轻型汽车制动系统的研究与设计作者： 指导老师：安徽农业大学工学院 05级机制 合肥 230036摘要：随着高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密度的日益增大，为了保证行车安全、停车可靠，汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。制动系统的功用是使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车；在下坡行驶时，使汽车保持适当的稳定车速；使汽车可靠的停在原地或坡道上。制动系至少要有两套独立的制动装置，即行车制动装置和驻车制动装置，任何一套制动装置都由制动器和制动驱动机构两部分组成，其中制动器现在应用最广泛的是盘式制动器。关键字：制动系 盘式制动器 制动驱动机构1 绪论1.1 制动系设计的意义汽车是现代交通工具中用得最多，最普遍，也是最方便的交通运输工具。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。汽车的制动性能直接影响汽车的行驶安全性。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、可靠性要求越来越高，为保证人身和车辆的安全,必须为汽车配备十分可靠的制动系统。本次毕业设计题目轻型汽车制动系统设计。通过查阅相关的资料，运用专业基础理论和专业知识，确定汽车制动系统的设计方案，进行部件的设计计算和结构设计。使其达到以下要求：具有足够的制动效能以保证汽车的安全性；本系统采用X型双回路的制动管路以保证制动的可靠性；采用真空助力器使其操纵轻便。1.2 制动系研究状况车辆在行驶过程中要频繁进行制动操作,由于制动性能的好坏直接关系到交通和人身安全,因此制动性能是车辆非常重要的性能之一,改善汽车的制动性能始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。当车辆制动时,由于车辆受到与行驶方向相反的外力,所以才导致汽车的速度逐渐减小至零,对这一过程中车辆受力情况的分析有助于制动系统的分析和设计,因此制动过程受力情况分析是车辆试验和设计的基础,由于这一过程较为复杂,因此一般在实际中只能建立简化模型分析,通常人们主要从三个方面来对制动过程进行分析和评价:1)制动效能:即制动距离与制动减速度；2)制动效能的恒定性:即抗热衰退性；3)制动时汽车的方向稳定性；目前,对于整车制动系统的研究主要通过路试或台架进行,由于在汽车道路试验中车轮扭矩不易测量,因此,多数有关传动系、制动系的试验均通过间接测量来进行汽车在道路上行驶,其车轮与地面的作用力是汽车运动变化的根据,在汽车道路试验中,如果能够方便地测量出车轮上扭矩的变化,则可为汽车整车制动系统性能研究提供更全面的试验数据和性能评价。1.3 本次制动系统应达到的目标1）具有良好的制动效能2）具有良好的制动效能的稳定性3）制动时汽车操纵稳定性好4）制动效能的热稳定性好1.4 本次制动系设计要求轻型汽车制动系统的研究与设计包括系统原理图、主要部件参数的选择、计算与校核；总装配图、部件装配图以及零件图的设计与绘制。2 制动系统方案论证分析与选择2.1 制动器形式方案分析与选取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。这次设计的是盘式制动器。盘式制动器按摩擦副中定位原件的结构不同可分为钳盘式和全盘式两大类。（1）钳盘式钳盘式制动器按制动钳的结构型式又可分为定钳盘式制动器、浮钳盘式制动器等。定钳盘式制动器：这种制动器中的制动钳固定不动，制动盘与车轮相联并在制动钳体开口槽中旋转。具有下列优点：除活塞和制动块外无其他滑动件，易于保证制动钳的刚度；结构及制造工艺与一般鼓式制动器相差不多，容易实现从鼓式制动器到盘式制动器的改革；能很好地适应多回路制动系的要求。浮动盘式制动器：这种制动器具有以下优点：仅在盘的内侧有液压缸，故轴向尺寸小，制动器能进一步靠近轮毂；没有跨越制动盘的油道或油管加之液压缸冷却条件好，所以制动液汽化的可能性小；成本低；浮动钳的制动块可兼用于驻车制动。（2）全盘式在全盘式制动器中，摩擦副的旋转元件及固定元件均为圆形盘，制动时各盘摩擦表面全部接触，其作用原理与摩擦式离合器相同。由于这种制动器散热条件较差，其应用远没有浮钳盘式制动器广泛。通过对盘式制动器的分析可以得出盘式制动器有如下一些突出优点: 制动稳定性好.它的效能因素与摩擦系数关系的K-p曲线变化平衡，所以对摩擦系数的要求可以放宽，因而对制动时摩擦面间为温度、水的影响敏感度就低。所以在汽车高速行驶时均能保证制动的稳定性和可靠性。 盘式制动器制动时，汽车减速度与制动管路压力是线性关系。 输出力矩平衡。 制动盘的通风冷却较好，带通风孔的制动盘的散热效果尤佳，故热稳定性好，制动时所需踏板力也较小。 车速对踏板力的影响较小。综合以上优缺点最终确定本次设计采用浮动盘式制动器。2.2 制动驱动机构的结构形式选择根据制动力源的不同，制动驱动机构可分为简单制动系、动力制动系以及伺服制动系三大类型。而力的传递方式又有机械式、液压式、气压式和气压-液压式的区别。2.2.1 简单制动系简单制动系即人力制动系，是靠司机作用于制动塌板上或手柄上的力作为制动力源。传力方式又有机械式和液压式两种。机械式的靠杆系或钢丝绳传力，其结构简单，造价低廉，工作可靠，但机械效率低，因此仅用于中、小型汽车的驻车制动装置中。液压式的简单制动系通常简称为液压制动系，用于行车制动装置。其优点是作用滞后时间短(0.1s0.3s)，工作压力大(可达10 MPa12MPa)，缸径尺寸小，可布置在制动器内部作为制动蹄的张开机构或制动块的压紧机构，使之结构简单、紧凑，质量小、造价低。但其有限的力传动比限制了它在汽车上的使用范围。另外，液压管路在过度受热时会形成气泡而影响传输，即产生所谓“汽阻”，使制动效能降低甚至失效；而当气温过低时(-25和更低时)，由于制动液的粘度增大，使工作的可靠性降低，以及当有局部损坏时，使整个系统都不能继续工作。液压式简单制动系曾广泛用于轿车、轻型及以下的货车和部分中型货车上。但由于其操纵较沉重，不能适应现代汽车提高操纵轻便性的要求，故当前仅多用于微型汽车上，在轿车和轻型汽车亡已极少采用。2.2.2 动力制动系动力制动系是以发动机动力形成的气压或液压势能作为汽车制动的全部力源进行制动，而司机作用于制动踏板或手柄上的力仅用于对制动回路中控制元件的操纵。在简单制动系中的踏板力与其行程间的反比例关系在动力制动系中便不复存在，因此，此处的踏板力较小且可有适当的踏板行程。动力制动系有气压制动系、气顶液式制动系和全液压动力制动系3种。1）气压制动系气压制动系是动力制动系最常见的型式，由于可获得较大的制动驱动力，且主车与被拖的挂车以及汽车列车之间制动驱动系统的连接装置结构简单、连接和断开均很方便，因此被广泛用于总质量为8t以上尤其是15t以上的载货汽车、越野汽车和客车上。但气压制动系必须采用空气压缩机、储气筒、制动阀等装置，使其结构复杂、笨重、轮廓尺寸大、造价高；管路中气压的产生和撤除均较慢，作用滞后时间较长(0.3s0.9s)，因此，当制动阀到制动气室和储气筒的距离较远时，有必要加设气动的第二级控制元件继动阀(即加速阀)以及快放阀；管路工作压力较低(一般为0.5MPa0.7MPa)，因而制动气室的直径大，只能置于制动器之外，再通过杆件及凸轮或楔块驱动制动蹄，使非簧载质量增大；另外，制动气室排气时也有较大噪声。2）气顶液式制动系气顶液式制动系是动力制动系的另一种型式，即利用气压系统作为普通的液压制动系统主缸的驱动力源的一种制动驱动机构。它兼有液压制动和气压制动的主要优点。由于其气压系统的管路短，故作用滞后时间也较短。显然，其结构复杂、质量大、造价高，故主要用于重型汽车上，一部分总质量为9t11t的中型汽车上也有所采用。3）全液压动力制动系全液压动力制动系除具有一般液压制动系统的优点外，还具有操纵轻便、制动反应快、制动能力强、受气阻影响较小、易于采用制动力调节装置和防滑移装置，及可与动力转向、液压悬架、举升机构及其他辅助设备共用液压泵和储油罐等优点。但其结构复杂、精密件多，对系统的密封性要求也较高，故并未得到广泛应用，目前仅用于某些高级轿车、大型客车以及极少数的重型矿用自卸汽车上2.2.3 伺服制动系伺服制动系是在人力液压制动系的基础上加设一套由其他能源提供的助力装置使人力与动力可兼用，即兼用人力和发动机动力作为制功能源的制动系。在正常情况下，其输出工作压力主要由动力伺服系统产生，而在动力伺服系统失效时，仍可全由人力驱动液压系统产生一定程度的制动力。因此，在汽车上得到了广泛的应用。按照助力特点，伺服制动系可分为助力式和增压式。气压助力式和增压式结构较复杂。综上分析，本次设计选择真空助力伺服制动系。2.3 液压分路系统形式的选择图1 液压分路系统为了提高制动驱动机构的工作可靠性，保证行车安全，制动驱动机构至少应有两套独立的系统，即应是双回路系统，也就是说应将汽车的全部行车制动器的液压或气压管路分成两个或更多个相互独立的回路，以便当一个回路发生故障失效时，其他完好的回路仍能可靠地工作。2.3.1 II型回路前、后轮制动管路各成独立的回路系统，即一轴对一轴的分路型式，简称II型。其特点是管路布置最为简单，可与传统的单轮缸(或单制动气室)鼓式制动器相配合，成本较低。这种分路布置方案在各类汽车上均有采用，但在货车上用得最广泛。这一分路方案若后轮制动管路失效，则一旦前轮制动抱死就会失去转弯制动能力。对于前轮驱动的轿车，当前轮管路失效而仅由后轮制动时，制动效能将明显降低并小于正常情况下的一半，另外，由于后桥负荷小于前轴，则过大的踏板力会使后轮抱死而导致汽车甩尾。2.3.2 X型回路后轮制功管路呈对角连接的两个独立的回路系统，即前轴的一侧车轮制动器与后桥的对侧车轮制动器同属于一个回路，称交叉型，简称X型。其特点是结构也很简单，一回路失效时仍能保持50的制动效能，并且制动力的分配系数和同步附着系数没有变化，保证了制动时与整车负荷的适应性。此时前、后各有一侧车轮有制动作用，使制动力不对称，导致前轮将朝制动起作用车轮的一侧绕主销转动，使汽车失去方向稳定性。因此，采用这种分路力案的汽车，其主销偏移距应取负值(至20 mm)，这样，不平衡的制动力使车轮反向转动，改善了汽车的方向稳定性。2.3.3 其他类型回路左、右前轮制动器的半数轮缸与全部后轮制动器轮缸构成一个独立的回路，而两前轮制动器的另半数轮缸构成另一回路，可看成是一轴半对半个轴的分路型式，简称KI型。两个独立的问路分别为两侧前轮制动器的半数轮缸和一个后轮制动器所组成，即半个轴与一轮对另半个轴与另一轮的瑚式，简称LL型。两个独立的回路均由每个前、后制动器的半数缸所组成，即前、后半个轴对前、后半个轴的分路型式，简称HH型。这种型式的双回路系统的制功效能最好。 KI、LL、HH型的结构均较复杂。LL型与HH型在任一回路失效时，前、后制动力的比值均与正常情况下相同，且剩余的总制动力可达到正常值的50左占。HL型单用回路，即一轴半时剩余制动力较大，但此时与LL型一样，在紧急制动时后轮极易先抱死。综合以上各个管路的优缺点最终选择X型管路。2.4 液压制动主缸的设计方案为了提高汽车的行驶安全性，根据交通法规的要求，一些汽车的行车制动装置均采用了双回路制动系统。双回路制动系统的制动主缸为串列双腔制动主缸。汽车制动主缸采用串列双腔制动主缸。如图2示，该主缸相当于两个单腔制动主缸串联在一起而构成。储蓄罐中的油经每一腔的进油螺栓和各自旁通孔、补偿孔流入主缸的前、后腔。在主缸前、后工作腔内产生的油压，分别经各自的出油阀和各自的管路传到前、后制动器的轮缸。图2 制动主缸主缸不制动时，前、后两工作腔内的活塞头部与皮碗正好位于前、后腔内各自的旁通孔和补偿孔之间。当踩下制动踏板时，踏板传动机构通过制动推杆推动后腔活塞前移，到皮碗掩盖住旁通孔后，此腔油压升高。在液压和后腔弹簧力的作用下，推动前腔活塞前移，前腔压力也随之升高。当继续踩下制动踏板时，前、后腔的液压继续提高，使前、后制动器制动。撤出踏板力后，制动踏板机构、主缸前、后腔活塞和轮缸活塞在各自的回位弹簧作用下回位，管路中的制动液在压力作用下推开回油阀流回主缸，于是解除制动。若与前腔连接的制动管路损坏漏油时，则踩下制动踏板时，只有后腔中能建立液压，前腔中无压力。此时在液压差作用下，前腔活塞迅速前移到活塞前端顶到主缸缸体上。此后，后缸工作腔中的液压方能升高到制动所需的值。若与后腔连接的制动管路损坏漏油时，则踩下制动踏板时，起先只有后缸活塞前移，而不能推动前缸活塞，因后缸工作腔中不能建立液压。但在后腔活塞直接顶触前缸活塞时，前缸活塞前移，使前缸工作腔建立必要的液压而制动。由此可见，采用这种主缸的双回路液压制动系，当制动系统中任一回路失效时，串联双腔制动主缸的另一腔仍能工作，只是所需踏板行程加大，导致汽车制动距离增长，制动力减小。大大提高了工作的可靠性。2.5 制动系统原理图 综上讨论，制动系统的原理图如图3所示：图3 制动系统原理图3 制动系统设计计算3.1 制动系统主要参数3.1.1 汽车主要技术参数整车质量： 空载：1550kg 满载：2000kg质心位置： a=1.35m b=1.25m质心高度： 空载：hg=0.95m 满载：hg=0.85m轴 距： L=2.6m轮 距: L=1.8m最高车速： 160km/h车轮工作半径：370mm轮 胎： 195/60R14同步附着系数：=0.63.1.2 同步附着系数的分析(1)当时：制动时总是前轮先抱死，这是一种稳定工况，但丧失了转向能力；(2)当时：制动时总是后轮先抱死，这时容易发生后轴侧滑而使汽车失去方向稳定性；(3)当时：制动时汽车前、后轮同时抱死，是一种稳定工况，但也丧失了转向能力。分析表明，汽车在同步附着系数为的路面上制动(前、后车轮同时抱死)时，其制动减速度为，即，为制动强度。而在其他附着系数的路面上制动时，达到前轮或后轮即将抱死的制动强度这表明只有在的路面上，地面的附着条件才可以得到充分利用。根据相关资料查出轿车0.6，故取=0.63.2 制动器有关计算3.2.1 确定前后轴制动力距分配系数根据公式： （3-1）得： 3.2.2 制动器制动力矩的确定轮胎与路面附着系数所决定的前后轴最大附着力矩： （3-2）式中：该车所能遇到的最大附着系数； q制动强度； 车轮有效半径； 后轴最大制动力矩； G汽车满载质量；L汽车轴距；其中q=0.66 （3-3）故后轴=1.57后轮的制动力矩为=0.785= T=0.67/(1-0.67)1.57=3.2前轮的制动力矩为3.2/2=1.63.2.3 制动器主要参数确定1）制动盘直径D制动盘直径D应尽可能取大些。这时制动盘的有效半径得到增加，就可以降低制动钳的夹紧力，降低衬块单位压力和工作温度。但受轮辋直径的限制，制动盘的直径通常选择为轮辋直径的70%-79%。总质量大于2t的汽车取上限。轮辋直径为14英寸，根据设计经验取D=280mm2）制动盘的厚度h制动盘厚度h对制动盘质量和工作时的温升有直接影响。为使质量不致太大，制动盘厚度应当取得适当小些；为了降低制动工作时的温度，制动盘厚度又不宜取的过小。制动盘可以做成实心的，或者为了散热通风需要在制动盘中间铸出通风孔道。通常,实心制动盘厚度可取为10mm20mm；具有通风孔道的制动盘的两工作面之间的尺寸，即制动盘的厚度取为20mm50mm，但多采用20mm30mm。这里为了设计的方便，选用实心制动盘，h取12mm3）制动盘零件图如图4所示：图4 制动盘4）摩擦衬块内半径R1与外半径R2推荐摩擦衬块外半径R2与内半径R1的比值不大于1.5。若此比值偏大，工作时摩擦衬块的外缘与内缘的圆周速度相差较大，侧其磨损就会不均匀，接触面积将减少，最终将导致制动力矩变化大。5）制动衬块工作面积A在确定盘式制动器衬块工作面积A时，根据制动衬块单位面积占有的汽车质量，推荐在1.63.5kg/c范围内选用。所以取A=76 c6）制动器装配图如图5所示：图5 制动器装配图3.3 制动器制动因素计算根据公式BF=2ff取0.5 得BF=20.5=13.4 制动器主要零部件的结构设计1）制动盘制动盘一般用珠光体灰铸铁制成，或用添加Cr，Ni等的合金铸铁制成。制动盘在工作时不仅承受着制动块作用的法向力和切向力，而且承受着热负荷。为了改善冷却效果，钳盘式制动器的制动盘有的铸成中间有径向通风槽的双层盘这样可大大地增加散热面积，降低温升约20一30，但盘的整体厚度较厚。而一般不带通风槽的轿车制动盘，其厚度约在l0mm20mm之间。本次设计采用的材料为HT250。2）制动钳制动钳由可锻铸铁KTH370一12或球墨铸铁QT400一18制造，也有用轻合金制造的，例如用铝合金压铸。3）制动块制动块由背板和摩擦衬块构成，两者直接牢固地压嵌或铆接或粘接在一起。4）摩擦材料制动摩擦材料应只有角而稳定的摩擦系数，抗热衰退性能要好，不应在温升到某一数值后摩擦系数突然急剧下降，材料应有好的耐磨性，低的吸水(油、制动液)率，低的压缩率、低的热传导率(要求摩擦衬块么300的加热板上：作用30min后，背板的温度不越过190)和低的热膨胀率，高的抗压、抗打、抗剪切、抗弯购性能和耐冲击性能；制动时应不产生噪声、不产生不良气味，应尽量采用污染小印对人体人害的库擦材料。当前，在制动器巾广泛采用着模压材料，它是以石棉纤维为主并均树脂粘站剂、调整摩擦性能的填充刑(出无机粉粒及橡胶、聚合树脂等配成)勺噪声消除别(主要成分为石墨)等混合后，在高温厂模压成型的。模压材料的挠性较差故应佐按衬片或衬块规格模压。其优点是可以选用各种不同的聚合树脂配料，使衬片或衬块具有不同的摩擦性能及其他性能。本次设计采用的是模压材料。4 液压制动驱动机构的设计计算4.1 盘式制动器液压驱动机构的设计计算1）制动轮缸直径与工作容积的设计计算根据公式 （4-1）式中：p考虑到制动力调节装置作用下的轮缸或灌录液压，p=8Mp12Mp.取p=10Mp P=19625N得=50mm根据GB7524-87标准规定的尺寸中选取,因此轮缸直径为50mm。一个轮缸的工作容积根据公式 （4-2）式中：一个轮缸活塞的直径； n轮缸活塞的数目； 一个轮缸完全制动时的行程； 取=2mm得一个轮缸的工作容积=3925mm全部轮缸的工作容积根据公式 （4-3）式中：m轮缸的数目；V=4=43925=15700 mm4.2 制动主缸与工作容积的设计与计算1）制动主缸应有的工作容积：式中：V全部轮缸的总的工作容积；制动软管在掖压下变形而引起的容积增量；V=15700mm 轿车的制动主缸的工作容积可取为=1.1V=1.115700=17270 mm2）主缸直径和活塞行程S：根据公式： （4-4）一般S=(0.8-1.2)d取S= d得=26.65mm根据GB7524-87标准规定的尺寸中选取,因此主缸直径为28mm。=28mm4.3 制动踏板力与踏板行程1）制动踏板力根据公式： （4-5）式中：制动主缸活塞直径； P制动管路的液压； 制动踏板机构传动比；取=4 制动踏板机构及制动主缸的机械效率，可取=0.850.95。取=0.9根据上式得：=1710N500N-700N所以需要加装真空助力器。式中： ：真空助力比，取4。=1710/4=427.5N500N-700N 所以符合要求2）制动踏板工作行程 （4-6）式中：主缸推杆与活塞的间隙，一般取1.52mm；取=2mm 主缸活塞空行程，即主缸活塞由不工作的极限位置到使其皮碗完全封堵主缸上的旁通孔所经过的行程；根据上式得：=128mm150mm 符合设计要求。5 制动性能分析任何一套制动装置都是由制动器和制动驱动机构两部分组成。汽车的制动性是指汽车在行驶中能利用外力强制地降低车速至停车或下长坡时能维持一定车速的能力。5.1 制动性能的评价指标汽车制动性能主要由以下三个方面来评价：1）制动效能，即制动距离和制动减速度；2）制动效能的稳定性，即抗衰退性能；3）制动时汽车的方向稳定性，即制动时汽车不发生跑偏、侧滑、以及失去转向能力的性能。5.2 制动减速度制动系的作用效果，可以用最大制动减速度及最小制动距离来评价。假设汽车是在水平的，坚硬的道路上行驶，并且不考虑路面附着条件，因此制动力是由制动器产生。此时=式中：汽车前、后轮制动力矩的总合。=785+1600=2385r-滚动半径 r=370mmm汽车总重 m=2000kg代入数据得=(785+1600)/0.3772000=6.16m/s轿车制动减速度应在5.87m/s,所以符合要求。5.3 制动距离在匀减速度制动时，制动距离S为S=1/3.6（t+ t/2）Va+ Va/25.92abmax式中：t t为制动器的作用时间t取0.1s，t取0.2s故S=1/3.6（0.1+ 0.2/2）30+ 30/25.920.7=7.2m轿车的最大制动距离为：S=0.1V+V/150V取30km/小时。S=0.1+30/150=9mSS所以符合要求5.4 摩擦衬块的磨损特性计算摩擦衬块的磨损与摩擦副的材质，表面加工情况、温度、压力以及相对滑磨速度等多种因素有关，因此在理论上要精确计算磨损性能是困难的。但试验表明，摩擦表面的温度、压力、摩擦系数和表面状态等是影响磨损的重要因素。汽车的制动过程，是将其机械能的一部分转变为热量而耗散的过程。在制动强度很大的紧急制动过程中，制动器几乎承担了耗散汽车全部动力的任务。此时由于在短时间内制动摩擦产生的热量来不及逸散到大气中，致使制动器温度升高。此即所谓制动器的能量负荷。能量负荷愈大，则摩擦衬块的磨损亦愈严重。1）比能量耗散率双轴汽车的单个前轮制动器和单个后轮制动器的比能量耗散率分别为式中：汽车回转质量换算系数，取； ：汽车总质量； ，：汽车制动初速度与终速度，/；取=27.8，/; ：制动时间，；因为：制动减速度， =0.6106； t=27.8/6=4.6 ，：前、后制动器衬片的摩擦面积；=7600mm ：制动力分配系数。则 ：=5.7=0.7盘式制动器的比能量耗散率应不大于6.0，故符合要求。2）比滑磨功磨损和热的性能指标可用衬片在制动过程中由最高制动初速度至停车所完成的单位衬片面积的滑磨功，即比滑磨功来衡量：式中：汽车总质量 ：车轮制动器各制动衬片的总摩擦面积，=304cm； ： ：许用比滑磨功，轿车取1000J/1500J/。 L =1497J/1000J/1500J/故符合要求。5.5 驻车制动计算1) 汽车可能停驻的极限上坡路倾斜角 = =25式中：车轮与轮面摩擦系数，取0.7； ：汽车质心至前轴间距离； ：轴距; ：汽车质心高度。最大停驻坡高度应不小于16%20%，故符合要求。2） 汽车可能停驻的极限下坡路倾斜角 = =16最大停驻坡高度应不小于16%20%，故符合要求。 6 总结本次毕业设计是轻型汽车的制动系统为研究对象，通过对轿车制动系统的结构和形式进行分析后，对制动系统的前、后制动器，制动管路布置，制动主缸进行了设计及计算，并绘制出了制动器装配图、制动主缸装配图、及其零件图。为了提高汽车的安全性和舒适性，设计的轿车经过理论和实际分析采用了盘制动器；串联双腔的液压主缸；采用X型双管路制动系统。由计算可知人力无法满足制动力的要求，加装了真空助力器。采用的驻车制动满足国家对汽车驻车坡度的要求，其他相关评价指标也完全符合。最后设计的汽车制动系统基本达到了预期的目标。由设计及计算最后得出制动系统装配图如图6所示：图6 制动系统装配图此次毕业设计可以说在某种程度上是一种尝试，通过查阅大量的有关汽车制动系统资料后，使我学到了很多先进的制动系统的相关知识，这对我设计的课题起到了十分重要的作用，当然，此次设计并不能称得上是最完美的作品，但至少能在某种程度上缓解或克服汽车制动时出现的一些问题。同时，毕业设计也是对我大学四年学习情况的一次检验，使我受益匪浅。致 谢转眼间，近一学期的毕业设计就要结束了，毕业设计是专业教学计划中的最后一个教学环节，也是理论联系实际，实践性很强的一个教学环节。通过这样的一个教学环节，一方面培养了我能够独立运用所学的知识与技能解决本专业范围内一项有实际意义的设计制造、科研实验等课题；另一方面也培养了我综合分析问题的能力，独立解决问题的能力，为毕业后参加工作打下良好的基础。在设计期间遇到了很多具体问题，通过老师和同学们的帮助，这些问题得以及时的解决。我特别要感谢王继先教授，他给了我大量的指导，并为我们提供了良好的学习环境，让我学到了知识，掌握了设计的方法，也获得了实践锻炼的机会。在我遇到困难的时候老师总是能耐心的帮我解答，并且带我去参观实物，拆装制动器，了解其结构及工作原理，为我能顺利完成毕业设计提供了非常必要的帮助。在此对王继先教授的帮助表示最诚挚的谢意。进行了毕业设计后，离毕业的日子也就不远了，能够圆满完成毕业设计是我们所有毕业生的心愿，这必将成为大学时代美好的回忆，同时更能带给我们成就感，使自己面对今后的工作时更加有信心。这次毕业设计的收获是巨大的，这不仅仅是由于自己的努力，更重要的还有指导老师、以及同学们的帮助，在此我再次向帮助过我的人表示深深的谢意。 参考文献1 刘惟信.汽车制动系的结构分析与设计计算.北京：清华大学出版社，2