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SY-025-BY-1毕业设计（论文）题目审定表指导教师姓名苏清源职称副教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称轻型货车制动器设计课题适用专业车辆工程课题类型Z 课题简介：（主要内容、意义、现有条件、预期成果及表现形式。）汽车制动系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；使汽车可靠地停在原地或坡道上。因此，必须充分考虑制动器的控制机构和制动执行机构的各种性能，然后进行汽车的制动器的设计以满足汽车安全行驶的要求。据有关资料的介绍，在由于车辆本身的问题而造成的交通事故中，制动系统故障引起的事故为总数的45%。可见，制动器是保证行车安全的极为重要的一个系统。此外，制动器的好坏直接影响车辆的平均车速和车辆的运输效率，也就是保证运输经济效益的重要因素。因此制动器设计是汽车设计中重要的环节之一。设计完成后应提交的成果:（一）计算说明部分1、制动系统方案的选择； 2、制动力矩的计算；3、鼓式制动器计算及校核；4、制动主缸和轮缸的设计计算；5、制动操纵机构的计算；（二）图纸部分1、鼓式制动器装配图（A0一张）；2、盘式制动器装配图（A0一张）；3、制动管路布置图（A1一张）； 4、制动底板（A1一张）；5、制动盘（A1一张）； 6、制动钳（A1一张）；7、制动鼓（A1一张）； 指导教师签字： 年 月 日教研室意见1选题与专业培养目标的符合度好较好一般较差2对学生能力培养及全面训练的程度好较好一般较差3选题与生产、科研、实验室建设等实际的结合程度好较好一般较差4论文选题的理论意义或实际价值好较好一般较差5课题预计工作量较大适中较小6课题预计难易程度较难一般较易 教研室主任签字： 年 月 日系（部）教学指导委员会意见： 负责人签字： 年 月 日注：课题类型填写 W.科研项目；X.生产（社会）实际；Y.实验室建设；Z.其它。SY-025-BY-3毕业设计（论文）开题报告学生姓名林腾飞系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程B07-1指导教师姓名苏清源职称副教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称HGC1050轻型商用车制动系设计一、课题研究现状,选题的目的、依据和意义1、研究现状从汽车诞生时起，制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，这种重要性表现得越来越明显。汽车制动系统种类很多，形式多样。传统的制动系统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。伴随着节能和清洁能源汽车的研究开发，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。例如电动汽车没有内燃机，无法为真空助力器提供真空源，一种解决方案是利用电动真空泵为真空助力器提供真空。汽车制动系统的发展是和汽车性能的提高及汽车结构型式的变化密切相关的，制动系统的每个组成部分都发生了很大变化。制动系统是由制动器和制动驱动机构组成的。制动器是指产生阻碍车辆运动或运动趋势的力（制动力）的部件，其中也包括辅助制动系统中的缓速装置。制动驱动机构包括供能装置、控制装置、传动装置、制动力调节装置以及报警装置、压力保护装置等附加装置。供能装置供给、调节制动所需能量并改善传能介质状态。其中，产生制动能量的部分称为控制制动能源。人的肌体亦可作为制动能源，控制装置产生制动动作并控制制动效果，传动装置将传动能量传输到制动器。按照制动系统的功用，制动系统可分为行车制动系统、驻车制动系统、第二制动系统和辅助制动系统。行车制动系统是使行驶中的汽车减低速度甚至停车的一套专门装置。它是在行车过程中经常使用的。驻车制动系统是使已停驶的汽车驻留原地不动的一套装置。第二制动系统是在行车制动失效的情况下，保证汽车仍能实现减速或停车的一套装置。在许多国家的制动法规中规定，第二制动系统也是汽车必须具备的。辅助制动系统是在汽车下长坡是用以稳定车速的一套装置。例如，经常行驶在山区的汽车，若单靠行车制动系统来达到下长坡时稳定车速的目的，则可能导致行车制动系统的制动器过热而降低制动效能，甚至完全失效。因此，山区用汽车还应具备此装置。制动系统按制动能源可分为人力制动系统、动力制动系统和伺服制动系统。人力制动系统是以驾驶员得肌体作为惟一制动能源的制动系统。动力制动系统是完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的制动系统。伺服制动系统兼用人力和发动机动力进行制动的制动系统。制动器是制动系统的主要组成部分，目前汽车制动器基本都是摩擦式制动器，按照摩擦副中旋转元件的不同，分为鼓式和盘式两大类制动器。 鼓式制动器又有领从蹄式、双领蹄式、双向双领蹄式、双从蹄式、单向自增力式、双向自增力式制动器等结构型式。盘式制动器有固定钳式，浮动钳式，浮动钳式包括滑动钳式和摆动钳盘式两种型式。滑动钳式是目前使用广泛的一种盘式制动器。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。但是盘式制动器效能低，无法完全防止尘污和锈蚀，兼做驻车制动时需要较为复杂的手驱动机构，因而在后轮上的应用受到限制，很多车是采用前盘后鼓的制动系统组成。已经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。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控制化。汽车制动系统的功用是使行驶中的汽车根据行驶条件或驾驶员的意愿，减速、停车或维持某一稳定车速，以及使已停驶的汽车在原地(包括在斜坡上)驻留不动。因此，必须充分考虑制动系统的控制机构和制动执行机构的各种性能，然后进行汽车的制动系统的设计以满足汽车安全行驶的要求。据有关资料的介绍，在由于车辆本身的问题而造成的交通事故中，制动系统故障引起的事故为总数的45%。（例如丰田汽车召回事件）可见，制动系统是保证行车安全的极为重要的一个系统。此外，制动系统的好坏直接影响车辆的平均车速和车辆的运输效率，也就是保证运输经济效益的重要因素。因此制动系统设计是汽车设计中重要的环节之一。已经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。目前大多数车辆的制动管路系统多为双回路制动系统。双回路气制动系统就是指系统内有两个分别独立的液压制动管路系统，起保险的作用。一般前轮驱动轿车多采用交叉对角线形式，制动主缸的前腔与右前轮、左后轮的制动管路相通，后腔与左前轮、右后轮的制动管路相通，形成一个交叉的形对角线，这样的好处是当有一个制动系统发生故障时，另一个系统依然能进行最低限度的制动，且不会发生跑偏现象。而后轮驱动轿车因负荷较大，多采用前后轮分别独立制动形式，即有两套制动总泵，一套控制前轮制动，另一套控制后轮制动。因此，在车辆模块化、集成化、电子化、车供能源的高压化的趋势驱动下，车辆制动系统也朝着电子化方向发展，很多汽车和零部件厂商都进行了电制动系统的研究和推广，博世、西门子、特维斯等公司已经研制出一些试验成果，电制动系统必将取代传统制动系统，汽车底盘进一步一体化、集成化，制动系统性能也会发生质的飞跃。 2、目的、依据和意义 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，汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。也只有制动性能良好、制动工作可靠的汽车，才能充分发挥其动力性能。 汽车制动系统至少应有两套独立的制动装置，即行车制动装置和驻车制动装置；重型汽车或经常在山区行驶的汽车要增设应急制动装置及辅助制动装置；牵引汽车应有自动制动装置。 通过本题目的设计，本人可综合运用汽车构造、汽车理论、汽车设计、专用车辆设计、液压传动等课程的知识，达到综合训练的效果。由于本题目模拟工程一线实际情况，自己通过毕业设计可与工程实践直接接触，可达到面向工程一线的应用型本科要求，并可为自己就业提供帮助。二、设计（论文）的基本内容、拟解决的主要问题1、研究的基本内容（1）研究汽车制动系的组成、结构与设计。（2）制动器和主要零部件的选择和设计计算。（3）制动系参数计算。（4）制动力分配的调节装置。2、拟解决的主要问题（1）鼓式制动器的设计计算（2）盘式制动器的设计计算（3）制动系统操纵机构设计（4）制动管路的布置（5）驻车系统的设计（6）制动驱动机构的设计计算三、技术路线（研究方法）调查和资料收集方案的选择管路布 置 制动操纵机 构的设计计算制动驱动机构的结构型式选择和设计计算制动器的选择和计算制动系的主要参数及其选 择鼓式制动器主要零部件的结构设计和计算盘式制动器主要零部件的结构设计和 计算绘制出零件图或装配图完成设计任务书 绘制CATIA总装图和分解图四、进度安排1、第一至第三周 调研、开题报告、文献综述；2、第四周 制动器的结构形式及选择，制动系的主要参数及其选择；3、第五周、第六周 制动器设计计算；4、第七周 制动器主要零部件的结构设计和强度计算；5、第八周 制动驱动机构的结构形式选择与设计计算；6、第九、第十周 完成装配图； 7、第十一、第十二周 完成零件图；6、第十三周、第十四周 完成设计说明书； 7、第十五周 审查图纸、计算及设计说明书；8、第十六周 修改图纸、计算及设计说明书；9、第十七周 毕业答辩。 五、参考文献1 刘惟信.汽车制动系统的结构分析与设计计算北京：清华大学出版社，2004：2050.2 余志生.汽车理论.北京：机械工业出版社，2006年：89.3 陈家瑞.汽车构造（下），机械工业出版社：2005年8月，第四版.293294.4 王庭义，吕彭民，李玉杰，孟铁.浮动钳式制动器制动过程有限元分析J：长安大学学报(自然科学版) 2010年06期5 程国华.汽车制动系统发展漫谈J：汽车运用，2003年第6期.6 朱旬.金海东.轿车制动主缸结构浅析J：汽车研究与开发，1999 年第 2 期. 7 陈步童.微型汽车制动系统常见故障诊断与检修J：无锡职业技术学院学报，2003.4期.8 杨仁华.基于汽车制动综合性能的鼓式制动器优化设计J：中国西部科技 2010年23期9 霍志毅，徐平，何晓鹏. 某轻型载货汽车制动性能分析与改进设计J：汽车技术 2010年12期10 戴逢权.汽车电子机械制动系统J. 汽车工程师 2010年12期12 童成前，何仁，赵玲，何建清.汽车制动器与整车匹配设计方法研究J. 公路与汽运 2010年06期13 张耀举，龚洪，范鹏.制动力分配优化设计研究J. 汽车科技 2010年06期14 晏维华.简单非平衡鼓式制动器制动气压的近似计算J. 建筑机械化 2010年02期15 郝书辉. 郝真.轻型载货汽车新型复合制动系统研究J. 农业机械 2010年14期16 王道明，王和伟，韩强强， 陈小辉，张卓辉.盘式制动装置制动盘的有限元分析及优化J. 起重运输机械 2010年08期17 全国文献工作标准化技术委员会.GB/T 12676-1999 中国标准书号S.北京：中国标准出版社，1999. 18 Journal of Materials Engineering and Performance，Microstructure and detachment mechanism of friction layers on the surface of brake shoes 2003：1.12, No.l.19 Influence of the state of the mating friction elements of the drum brake on the outer thermal field：Engineering transaction, 2002，vo150：No.1-2.六、备注指导教师意见：签字： 年 月 日毕业设计（论文）过程管理材料题 目HGC1050 轻型商用车制动系设计学生姓名林腾飞院系名称汽车与交通工程学院专业班级车辆工程B07-1指导教师苏清源职 称副教授教研室车辆工程起止时间2011.2.28-2011.6.24教 务 处 制毕业设计（论文）指导记录日期地点指导方式指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）学生（记录人）签名： 指导教师签名：日期地点指导方式指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）学生（记录人）签名： 指导教师签名：日期地点指导方式指导记录（指导内容、存在问题及解决思路）学生（记录人）签名： 指导教师签名：SY-025-BY-2毕业设计（论文）任务书学生姓名林腾飞系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程 B07-1指导教师姓名苏清源职称副教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称HGC1050轻型商用车制动系设计一、设计（论文）目的、意义汽车制动系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；使汽车可靠地停在原地或坡道上。因此，必须充分考虑制动系统的控制机构和制动执行机构的各种性能，然后进行汽车的制动系统的设计以满足汽车安全行驶的要求。据有关资料的介绍，在由于车辆本身的问题而造成的交通事故中，制动系统故障引起的事故为总数的45%。可见，制动系统是保证行车安全的极为重要的一个系统。此外，制动系统的好坏直接影响车辆的平均车速和车辆的运输效率，也就是保证运输经济效益的重要因素。因此制动系统设计是汽车设计中重要的环节之一。通过本题目的设计，本人可综合运用汽车构造、汽车理论、汽车设计、专用车辆设计、液压传动等课程的知识，达到综合训练的效果。由于本题目模拟工程一线实际情况，自己通过毕业设计可与工程实践直接接触，可达到面向工程一线的应用型本科要求，并可为自己就业提供帮助。二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）以现有资料为基础，结合实际情况设计计算制动器的结构参数及对其进行校核计算。对各种结构件进行分析计算。另外，对现有结构进行改进、完善，争取达到设计的合理化、最优化。三、设计（论文）完成后应提交的成果（一）计算说明部分1、制动系统方案的选择2、制动力矩的计算；3、鼓式制动器计算及校核；4、制动主缸和轮缸的设计计算；5、制动操纵机构的计算；（二）图纸部分1、鼓式制动器装配图（A0一张）；2、管路布置示意图（A0一张）；3、制动鼓（A1一张）；4、制动蹄(制动蹄板和摩擦衬块)（A2A3各一张）；5、制动盘（A2一张）；6、盘式制动器装配图（A0一张）；7、盘式制动器CATIA三维图（A3一张）；8、盘式制动器CATIA爆炸图（A3一张）；9、鼓式制动器CATIA爆炸图（A3一张）；10、鼓式制动器CATIA三维图（A3一张）；四、进度安排1、调研 第一周 2、开题报告、文献综述 第二周 3、制动方案确定 第三周 4、制动器设计计算 第四周至第五周 5、制动主缸、轮缸的设计计算 第六周至第七周 6、制动管路布置 第八周 7、完成装配图 第九周 8、完成零件图 第十周至第十一周 9、完成设计说明书 第十二周至第十三周 10、审阅图纸、计算及设计说明书 第十四周 11、修改图纸、计算及设计说明书 第十五周、第十六周 12、毕业答辩 第十七周（6月15号6月21号）五、参考文献1 方泳龙.汽车制动理论与设计.北京：国防工业出版社，2005：120.2 刘惟信.汽车制动系统的结构分析与设计计算北京：清华大学出版社，2004：2050.3 王望予.汽车设计.北京：机械工业出版社，2006：257285.4 余志生.汽车理论.北京：机械工业出版社，2006年：89.5 陈家瑞.汽车构造（下），机械工业出版社：2005年8月，第四版.293294.6 刘品，李哲.机械精度设计与检测基础.哈尔滨：哈尔滨工业出版社，2005：5155.7刘惟信.汽车设计.北京：清华大学出版社，2001：450461.8程国华.汽车制动系统发展漫谈：汽车运用，2003年第6期.9朱旬，金海东.轿车制动主缸结构浅析：汽车研究与开发，1999 年第 2 期. 10陈步童.微型汽车制动系统常见故障诊断与检修：无锡职业技术学院学报，2003.4期.11 凤勇.汽车机械基础.北京：人民交通出版社，2005年9月，第一版.51.12全国文献工作标准化技术委员会.GB/T 12676-1999 中国标准书号S.北京：中国标准出版社，1999. 13 全国文献工作标准化技术委员会.GB 5763-1998 中国标准书号S.北京：中国标准出版社，1998. 14Journal of Materials Engineering and Performance，Microstructure and detachment mechanism of friction layers on the surface of brake shoes 2003：1.12, No.l.15 Influence of the state of the mating friction elements of the drum brake on the outer thermal field：Engineering transaction, 2002，vo150：No.1-2.六、备注指导教师签字：年 月 日教研室主任签字： 年 月 日毕业设计指导教师评分表学生姓名林腾飞系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程B07-1班指导教师姓名苏清源职称副教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称HGC1050 轻型商用车制动系设计序号评 价 项 目满分得分1选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度102题目工作量；题目与生产、科研、实验室建设等实际的结合程度103综合运用知识能力（设计涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）；应用文献资料能力154设计（实验）能力；计算能力（数据运算与处理能力）；外文应用能力205计算机应用能力；对实验结果的分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力）106插图（图纸）质量；设计说明书撰写水平；设计的实用性与科学性；创新性207设计规范化程度（设计栏目齐全合理、SI制的使用等）58科学素养、学习态度、纪律表现；毕业论文进度10得 分 X= 评 语：（参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点） 指导教师签字： 年 月 日SY-025-BY-7毕业设计评阅人评分表学生姓名林腾飞专业班级车辆工程B07-1班指导教师姓名苏清源职称副教授题目HGC1050 轻型商用车制动系设计序号评 价 项 目满分得分1选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况；题目难易度102题目工作量；题目与生产、科研、实验室建设等实际的结合程度103综合运用知识能力（设计涉及学科范围，内容深广度及问题难易度）；应用文献资料能力154设计（实验）能力；计算能力（数据运算与处理能力）；外文应用能力255计算机应用能力；对实验结果的分析能力（或综合分析能力、技术经济分析能力）156插图（图纸）质量；设计说明书撰写水平；设计的实用性与科学性；创新性207设计规范化程度（设计栏目齐全合理、SI制的使用等）5得 分 Y= 评 语：（参照上述评价项目给出评语，注意反映该论文的特点） 评阅人签字 ： 年 月 日SY-025-BY-8毕业设计答辩评分表学生姓名林腾飞专业班级车辆工程B07-1班指导教师苏清源职 称副教授题目HGC1050 轻型商用车制动系设计答辩时间06月 23 日 11时答辩组成员姓名苏清源 赵雨旸 赵国迁 姚佳岩 李荣出席人数4序号评 审 指 标满分得分1选题与专业培养目标的符合程度，综合训练情况，题目难易度、工作量、与实际的结合程度102设计（实验）能力、对实验结果的分析能力、计算能力、综合运用知识能力103应用文献资料、计算机、外文的能力104设计说明书撰写水平、图纸质量，设计的规范化程度（设计栏目齐全合理、SI制的使用等）、实用性、科学性和创新性155毕业设计答辩准备情况56毕业设计自述情况207毕业设计答辩回答问题情况30总 分 Z= 答辩过程记录、评语： 答辩组长签字： 年 月 日SY-025-BY-9毕业设计（论文）成绩评定表学生姓名林腾飞性别男系部汽车与交通工程学院专业车辆工程班级B07-1班设计（论文）题目HGC1050 轻型商用车制动系设计指导教师姓名职称指导教师评分（X）评阅教师姓名职称评阅教师评分（Y）答辩组组长职称答辩组评分（Z）毕业设计（论文）成绩百分制五级分制答辩委员会评语：答辩委员会主任签字（盖章）： 系部公章： 年 月 日注：1、指导教师、评阅教师、答辩组评分按百分制填写，毕业设计（论文）成绩百分制=0.3X+0.2Y+0.5Z 2、评语中应当包括学生毕业设计（论文）选题质量、能力水平、设计（论文）水平、设计（论文）撰写质量、学生在毕业设计（论文）实施或写作过程中的学习态度及学生答辩情况等内容的评价。SY-025-BY-10优秀毕业设计（论文）推荐表题 目HGC1050 轻型商用车制动系设计类别毕业设计学生姓名林腾飞系、专业、班级汽车与交通工程学院 车辆工程B07-1班指导教师苏清源职 称副教授设计成果明细：答辩委员会评语：答辩委员会主任签字（盖章）： 系部公章： 年 月 日备 注： 注：“类别”栏填写毕业论文或毕业设计本科学生毕业设计HGC1050 轻型商用车制动系设计 院系名称： 汽车与交通工程学院 专业班级： 车辆工程 B07-1 班 学生姓名： 林腾飞 指导教师： 苏清源 职 称： 副教授 黑 龙 江 工 程 学 院黑 龙 江 工 程 学 院二一一年六月The Graduation Design for Bachelors Degree Design of Light Commercial Vehicle Brake System Candidate：Lin TengfeiSpecialty：Automobile EngineeringClass：B07-1Supervisor：Associate Prof. Su QingyuanHeilongjiang Institute of Technology2011-06Harbin目 录摘要.IABSTRACT.II第 1 章 绪 论.11.1 制动系统设计的意义.11.2 制动系统研究现状.11.3 课题设计方法及应解决的主要问题.3第 2 章 制动系统总体方案分析和选择.42.1 制动能源的选择.52.2 驻车制动系.62.3 行车制动系.62.4 液压分路系统的形式的选择.62.4.1 II型回路.72.4.2 X型回路.72.4.3 其他类型回路.72.5 制动原理和工作过程.82.5.1 鼓式制动器制动原理和过程.82.5.2 盘式制动器制动原理和过程.82.6 制动器的形式方案分析.92.6.1鼓式制动器.92.6.2 盘式制动器.102.7 本章小结.11第 3 章 制动系主要参数确定.123.1 整车相关基本参数.123.2 确定同步附着系数和前后轴制动力分配系数.123.3 制动器最大制动力矩确定.143.4 鼓式制动器的主要参数选择.143.4.1 制动鼓直径D.153.4.2 摩擦衬片宽度b和包角 .153.4.3 制动器中心到张开力作用线和距离.163.4.4 制动蹄支销中心的坐标位置是k与 c.163.4.5 摩擦片摩擦系数.163.5 盘式制动器的主要参数选择.163.5.1 制动盘直径D.163.5.2 制动盘厚度.163.5.3 摩擦衬块外半径和内半径.173.5.4 摩擦衬块工作面积.173.6 本章小结.17第 4 章 制动器的设计与计算.184.1制动器摩擦面的压力分布规律.184.2 单个制动器制动力矩计算.184.2.1 鼓式制动器制动力矩计算.184.2.2 盘式制动器制动力矩计算.204.3 驻车制动的制动力矩计算.214.4 制动衬片的耐磨性计算.224.5 制动距离的计算.234.6 本章小结.24第 5 章 液压制动驱动机构的设计计算.255.1 制动驱动机构的形式.255.2 液压制动驱动机构的设计计算.255.2.1 制动轮缸直径d的确定.255.2.2 盘式制动器轮缸活塞宽度与缸筒壁厚.265.2.3 鼓式制动器轮缸活塞宽度与缸筒壁厚.275.2.4 制动主缸的尺寸参数计算.275.2.3 制动踏板力FP.315.2.4 制动力分配调节装置的选取.32 5.2.5 液压制动软管的计算.335.3 真空助力器的设计计算.335.4 制动器的主要结构元件.345.4.1 制动鼓.345.4.2 制动蹄.355.4.3 摩擦衬（片）块.355.4.4 制动底板.365.4.5 支承.365.4.6 制动轮缸.365.4.7 制动盘.375.4.8 制动钳.385.4.9 制动块.385.5 自动间隙调整机构.395.6 本章小结.40结论.41参考文献.42致谢.43附录 A.44附录 B.49黑龙件工程学院本科生毕业设计摘 要随着行驶车速的增高，汽车行驶安全性日益重要，汽车制动性直接影响到汽车行驶安全性。 本次设计轻型商用车为设计对象，设计高性能、 安全性能好的制动系统以满足汽车发展的需求。因而，作为能保证汽车安全行驶的组成部分之一的制动系，需要设计出满足使用性能及安全保障的制动系统。本文系统详细的介绍了汽车制动系的结构型式及其主要构件的设计计算，阐述了制动器的两种结构型式及选择和各自的工作原理、 制动系的主要参数及其选择、 制动器主要零部件的结构设计和分析计算、 制动驱动结构的结构型式选择与设计计算、 制动力分配的调节装置等。 其中重点介绍了汽车车制动系的主要构件浮钳盘式制动器、 领丛蹄式制动器的分析计算。在绘制二维AUTOCAD 图纸的基础上，为更形象表达制动器的结构，还运用CATIA 绘图软件，绘制了三维图形和爆炸图。关键词：行车制动；驻车制动；鼓式制动器；盘式制动器；液压驱动；设计；计算黑龙件工程学院本科生毕业设计ABSTRACTThis design specifications is prototypes for Light commercial of CA 1050.Design highperformance, safety performance s breaking system to meet the development of the car.Therefore, as guaranteeing one of the components that the automobile goes safety-the breaksystem, it is necessary to carry on exhaustive designing calculation an theory analysis forcomposition component.This text mainly introduces the structure pattern of the brake system and its designingcalculation of main departments, and explains two kinds of structure patterns and choosingand ones own operation principle of the brake , main parameter of the brake system in thedepartment and choosing, structural design and calculation of the main spare part of thebrake , applying the brake urges the structure pattern of the structure to choose and designand calculate , makes the regulation device that power distributes . Especially, it introducesthe main member of the department of the brake system among them -Float pincers recordsof type brake ,Bring plexus hoof type brakes analysis and calculation. In rendering based ontwo-dimensional AUTOCAD drawing, for the more image express break structure, I stillusing CATIA drawing software, to draw a 3d graphics and explosion figure.Key words: Crane Brake；Parking brake；Drum brake；Disc brakes；Hydraulic drive；Design；Calculation黑龙件工程学院本科生毕业设计第1章 绪 论1.1 制动系统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。本次毕业设计题目为HGC1050 轻型商用车制动系设计。通过查阅相关的资料，运用专业基础理论和专业知识，确定该轻型商用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；同时在材料的选择上尽量采用对人体无害的材料。1.2 制动系统研究现状从汽车诞生时起，制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，这种重要性表现得越来越明显。汽车制动系统种类很多，形式多样。 传统的制动系统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。伴随着节能和清洁能源汽车的研究开发，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。例如电动汽车没有内燃机，无法为真空助力器提供真空源，一种解决方案是利用电动真空泵为真空助力器提供真空。汽车制动系统的发展是和汽车性能的提高及汽车结构型式的变化密切相关的，制动系统的每个组成部分都发生了很大变化。制动系统是由制动器和制动驱动机构组成的。制动器是指产生阻碍车辆运动或运动趋势的力（制动力）的部件，其中也包括辅助制动系统中的缓速装置。制动驱动机构包括供能装置、 控制装置、 传动装置、 制动力调节装置以及报警装置、 压力保护装置等黑龙件工程学院本科生毕业设计附加装置。 供能装置供给、 调节制动所需能量并改善传能介质状态。 其中，产生制动能量的部分称为控制制动能源。人的肌体亦可作为制动能源，控制装置产生制动动作并控制制动效果，传动装置将传动能量传输到制动器。按照制动系统的功用，制动系统可分为行车制动系统、 驻车制动系统、 第二制动系统和辅助制动系统。行车制动系统是使行驶中的汽车减低速度甚至停车的一套专门装置。 它是在行车过程中经常使用的。 驻车制动系统是使已停驶的汽车驻留原地不动的一套装置。第二制动系统是在行车制动失效的情况下，保证汽车仍能实现减速或停车的一套装置。 在许多国家的制动法规中规定，第二制动系统也是汽车必须具备的。 辅助制动系统是在汽车下长坡是用以稳定车速的一套装置。例如，经常行驶在山区的汽车，若单靠行车制动系统来达到下长坡时稳定车速的目的，则可能导致行车制动系统的制动器过热而降低制动效能，甚至完全失效。因此，山区用汽车还应具备此装置。制动系统按制动能源可分为人力制动系统、 动力制动系统和伺服制动系统。 人力制动系统是以驾驶员得肌体作为惟一制动能源的制动系统。动力制动系统是完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的制动系统。伺服制动系统兼用人力和发动机动力进行制动的制动系统。制动器是制动系统的主要组成部分，目前汽车制动器基本都是摩擦式制动器，按照摩擦副中旋转元件的不同，分为鼓式和盘式两大类制动器。 鼓式制动器又有领从蹄式、 双领蹄式、 双向双领蹄式、 双从蹄式、 单向自增力式、 双向自增力式制动器等结构型式。盘式制动器有固定钳式，浮动钳式，浮动钳式包括滑动钳式和摆动钳盘式两种型式。 滑动钳式是目前使用广泛的一种盘式制动器。 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。但是盘式制动器效能低，无法完全防止尘污和锈蚀，兼做驻车制动时需要较为复杂的手驱动机构，因而在后轮上的应用受到限制，很多车是采用前盘后鼓的制动系统组成。已经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。 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控制化。汽车制动系统的功用是使行驶中的汽车根据行驶条件或驾驶员的意愿，减速、停车或维持某一稳定车速，以及使已停驶的汽车在原地(包括在斜坡上)驻留不动。因此，黑龙件工程学院本科生毕业设计必须充分考虑制动系统的控制机构和制动执行机构的各种性能，然后进行汽车的制动系统的设计以满足汽车安全行驶的要求。据有关资料的介绍，在由于车辆本身的问题而造成的交通事故中，制动系统故障引起的事故为总数的 45%。（例如丰田汽车召回事件）可见，制动系统是保证行车安全的极为重要的一个系统。此外，制动系统的好坏直接影响车辆的平均车速和车辆的运输效率，也就是保证运输经济效益的重要因素。因此制动系统设计是汽车设计中重要的环节之一。已经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。目前大多数车辆的制动管路系统多为双回路制动系统。双回路气制动系统就是指系统内有两个分别独立的液压制动管路系统，起保险的作用。一般前轮驱动轿车多采用交叉对角线形式，制动主缸的前腔与右前轮、左后轮的制动管路相通，后腔与左前轮、右后轮的制动管路相通，形成一个交叉的形对角线，这样的好处是当有一个制动系统发生故障时，另一个系统依然能进行最低限度的制动，且不会发生跑偏现象。而后轮驱动轿车因负荷较大，多采用前后轮分别独立制动形式，即有两套制动总泵，一套控制前轮制动，另一套控制后轮制动。因此，在车辆模块化、 集成化、 电子化的趋势驱动下，车辆制动系统也朝着电子化方向发展，很多汽车和零部件厂商都进行了电制动系统的研究和推广，博世、 西门子、特维斯等公司已经研制出一些试验成果，电制动系统必将取代传统制动系统，汽车底盘进一步一体化、集成化，制动系统性能也会发生质的飞跃1。 1.3 课题设计方法及应解决的主要问题根据课题内容，任务要求深入了解汽车制动系统的构造及工作原理；并收集相关紧凑型轿车制动系统设计资料；参考现有研究成果，并进行深入的学习和分析，借鉴经验；同时学习有关汽车零部件设计准则；充分学习和利用画图软件，并再次学习机械制图，画出符合标准的设计图纸，通过自己的研究分析；发挥自己的设计能力并通过试验最终确定制动系统设计方案。在整个过程中，应着重解决：鼓式制动器的设计计算；盘式制动器的设计计算；制动系统操纵机构设计；制动管路布置问题；驻车系统的设计；制动驱动机构设计计算等。黑龙件工程学院本科生毕业设计第2章 制动系统总体方案分析和选择汽车的制动性是汽车的主要性能之一。制动性直接关系到行使安全性，是汽车行使的重要保障。随着高速公路迅速的发展和车流密度的日益增大，出现了频繁的交通事故。因此，改善汽车的制动性始终是汽车设计制造和使用部门的主要任务。制动系的功用是使汽车以适当的减速度降速行使直至停车；在下坡行使时，使汽车保持适当的稳定车速；使汽车可靠地停在原地或坡道上。制动系至少应有两套独立的制动装置，即行车制动装置和驻车制动装置。前者用来保证前两项功能，后者用来保证第三项功能。设计汽车制动系应满足如下主要要求：（1）应能适应有关标准和法规的规定；（2）具有足够的制动效能，包括行车制动效能和驻车制动效能。 行车制动能力是用一定制动初速度下的制动减速度和制动距离两项指标来评定的；驻坡能力是以汽车在良好路面上能可靠地停驻的最大坡度来评定的。（3）工作可靠。 行车制动装置至少有两套独立的驱动制动器的管路，当其中一套管路失效时，另一套完好的管路应保证汽车制动能力不低于没有失效时规定值的30%。 行车和驻车制动装置可以有共同的制动器，而驱动机构应各自独立。 行车制动装置都用脚操纵，其他制动装置多为手操纵；（4）制动效能的热稳定性好；（5）制动效能的水稳定性好；（6）在任何速度下制动时，汽车都不应丧失操纵稳定性和方向稳定性。 有关方向稳定性的评价标准；（7）制动踏板和手柄的位置和行程符合人-机工程学要求，即操作方便性好，操纵轻便、舒适、能减少疲劳；（8）作用滞后的时间要尽可能短，包括从制动踏板开始动作至达到给定制动效能水平所需的时间和从放开踏板至完全解除制动的时间；（9）制动时不产生振动和噪声；（10）转向装置不产生运动干涉，在车轮跳动或转向时不会引起自行制动；黑龙件工程学院本科生毕业设计（11）应有音响或光信号等警报装置，以便及时发现制动驱动机件的故障和功能失效；（12）用寿命长，制造成本低；对摩擦材料的选择也应考虑到环保要求，应力求减少制动时飞散到大气中的有害人体的石棉纤维；（13）磨损后，应有能消除因磨损而产生间隙的机构，且调整间隙工作容易，最好设置自动调整间隙机构。防止制动时车轮被抱死有利于提高汽车在制动过程中的转向操纵性和方向稳定性，缩短制动距离，所以近年来防抱死制动系统（ABS）在汽车上得到了很快的发展和应用。此外，由于含有石棉的摩擦材料存在石棉有公害问题，已被逐渐淘汰，取而代之的各种无石棉材料相继研制成功。本次设计采用前盘后鼓、 液压制动、 X 式(交叉式)双回路制动控制系统。 其中鼓式制动器采用一般常用的领从蹄式,为一个自由度，灰铸铁制动鼓。制动鼓内径尺寸参照专业标准QC/T309-1999 制动鼓工作直径及制动蹄片宽度尺寸系列 选取。 摩擦衬片宽度尺寸系列参照QC/T309-1999。盘式制动器采用浮动钳盘式。制动盘直径取轮辋直径的 79%。 通风式制动盘厚度取 20mm。 具体的制动系统设计计算过程依据汽车设计教材进行。2.1 制动能源的选择目前车辆所使用的制动能源多种多样，其型式包括动力制动系、 人力制动系、 伺服制动系，具体比较如表2.1 所示： 表2.1 制动能源比较型式制动能源工作介质动力制动系发动机动力转化成势能空气或制动液人力制动系驾驶员体力机械传动伺服制动系人力和发动机动力机械传动和空气或制动液真空伺服制动系是由发动机驱动的空气压缩机提供压缩空气作为动力源，伺服气压一般可达0.050.07MPa。 真空伺服制动系多用于总质量在1.11.35t 以上的轿车及装载质量在6t以下的轻、中型载货汽车上；气压伺服制动系则广泛用于装载质量为黑龙件工程学院本科生毕业设计612t的中、重型货车以及极少数高级轿车上。液压制动用于行车制动装置。液压制动的优点是：作用滞后时间短（0.10.3s）;工作压力高（可达1020MPa），因而轮缸尺寸小，可以安装在制动器内部，直接作为制动蹄的张开机构（或制动块的压紧机构），而不需要制动臂等传动件，使之结构简单，质量小；机械效率较高（液压系统有自润滑作用）。液压制动的主要缺点是：过度受热后，部分制动液汽化，在管路中形成气泡，严重影响液压传输，使制动系统的效能降低，甚至完全失效。 液压制动广泛应用在乘用车和总质量不大的商用车上。 所以，本次所设计的制动系采用液压油为工作介质的动力制动系。2.2 驻车制动系制动系统用于使汽车可靠而无时间限制地停驻在一定位置甚至斜坡上，也有助于汽车在斜坡上起步。驻车制动系统应采用机械式驱动机构而不用液压或气压式，以免其产生故障。后轮驻车制动：轮缸或轮制动器，（对领丛蹄制动器，只需附加一个驻车制动推杆和一个驻车杠杆即可）使用驻车制动时，由人搬动驻车制动操纵杆，通过操纵缆绳。平衡臂和拉杆（拉绳）拉动驻车制动杠杆使两蹄张开。通过类比采用：手动驻车制动操纵杆、 驻车制动杠杆作用于后轮。 用后轮制动兼用驻车制动器。2.3 行车制动系制动系统用作强制行使中的汽车减速或停车，并使汽车在下短坡时保持适当的稳定车速。其驱动机构多采用双回路或多回路结构，以保证其工作可靠。目前，盘式制动器已广泛应用于轿车，但除了在一些高性能轿车上用于全部车轮以外，大都只用作前轮制动器，而与后轮的鼓式制动器配合，以期汽车有较高的制动时的方向稳定性。 在货车上，盘式制动器也有采用。 四轮轿车在制动过程中，由于惯性的作用，前轮的负荷通常占汽车全部负荷的 70%-80%，前轮制动力要比后轮大，后轮起辅助制动作用，因此为了节省成本，就采用前盘后鼓的制动方式。2.4 液压分路系统的形式的选择黑龙件工程学院本科生毕业设计 图 2.1 双轴汽车液压双回路系统的 5种分路方案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。2.4.1 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。 这一分路方案总后轮制动管路失效，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。2.4.2 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，采用这种分路方案的汽车，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。2.4.3 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，简称黑龙件工程学院本科生毕业设计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。 HI、 LL、 HH型的织构均较复杂。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。通过对比各个管路的优缺点，X 型管路结构较为简单，成本较低，工作稳定性好，在同类车型运用广泛。因此，最终选择X型管路系统。2.5 制动原理和工作过程制动系统主要由制动器、液压传动机构等组成，车轮制动器主要由旋转部分和固定部分组成。 目前广泛运用的制动器包括：鼓式制动器和盘式制动器。 要正确设计制动系统，对制动器制动过程和原理的研究是必不可少的。2.5.1 鼓式制动器制动原理和过程 图2.2 鼓式制动工作原理要使行使中的汽车减速，驾驶员应踩下制动踏板，通过推杆和主缸活塞，使主缸内的油液在一定压力下流入轮缸，并通过两个轮缸活塞推动两制动蹄绕支撑销转动，上端向两边分开而其摩擦片压紧在制动鼓的内圆面上。这样，不旋转的制动蹄就对旋转的制动鼓作用一个摩擦力矩，其方向与车轮旋转方向相反。制动鼓将该力矩传到车轮后，由于车轮与路面间有附着作用，车轮对路面作用一个向前的周缘力，同时路面也对车轮作用一个向后的反作用力，即制动力。制动力由车轮经车桥和悬架传给车架和车身，迫使整个汽车产生一定的减速度。 制动力越大，制动减速度越大。 当放开制动踏板时，复位弹簧即将制动蹄拉回复位，摩擦力矩和制动力消失，制动作用即行终止。2.5.2 盘式制动器制动原理和过程浮钳盘式制动器的工作原理如图 2.3 所示，制动钳支架固定在转向节上，制动钳体与支架可沿导向销轴向滑动。制动时，活塞在液压力的作用下，将活动制动衬块推向制动盘。以此同时，作用在制动钳体上的反作用力推动制动钳体沿导向销向左移动，使固定在制动钳体上的制动块压靠到制动盘上。于是制动盘两侧的摩擦块在两个力的作用下夹紧制动盘，使之在制动盘上产生与运动方向相反的制动力矩，促使汽车制动。黑龙件工程学院本科生毕业设计 1.制动盘 2.制动钳体 3.摩擦块 4.活塞 5.进油口 6.导向销 7.车桥图 2.3 盘式制动器制动原理2.6 制动器的形式方案分析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。2.6.1 鼓式制动器车轮制动器主要用于行车制动系统，有时也兼作驻车制动之用。制动器主要有摩擦式、 液力式、 和电磁式等三种形式。 电磁式制动器虽有作用滞后性好、 易于连接而且接头可靠等优点，但因成本太高，只在一部分总质量较大的商用车上用作车轮制动器或缓速器；液力式制动器一般只用缓速器。目前广泛使用的仍为摩擦式制动器2。摩擦式制动器按摩擦副结构不同，可以分为鼓式、 盘式和带式三种。 带式只用于中央制动器；鼓式和盘式应用最为广泛。鼓式制动器广泛应用于商用车，同时鼓式制动器结构简单、制造成本低。鼓式制动器又分为内张型鼓式制动器和外束型鼓式制动器。内张型鼓式制动器的固定摩擦元件是一对带有摩擦蹄片的制动蹄，后者又安装在制动底板上，而制动底板则又紧固于前梁或后桥壳的凸缘上(对车轮制动器)或变速器壳或与其相固定的支架上(对中央制动器)；其旋转摩擦元件为固定在轮毂上或变速器第二轴后端的制动鼓，并利用制动鼓的圆柱内表面与制动蹄摩擦片的外表面作为一对摩擦表面在制动鼓上产生摩擦力矩，故又称为蹄式制动器。外束型鼓式制动器的固定摩擦元件是带有摩擦片且刚度较小的制动带；其旋转摩擦元件为制动鼓，并利用制动鼓的外圆柱表面和制动带摩擦片的内圆弧面作为一对摩擦表面，产生摩擦力矩作用于制动鼓，故又称为带式制动器。现外束型鼓式制动器主要用于中央制动器的设计。鼓式制动器可按其制动蹄的受力情况分类(见图2.4)，它们的制动效能、制动鼓的受力平衡状况以及车轮旋转方向对制动效能的影响均不同2。黑龙件工程学院本科生毕业设计 （a） （b） （c） （d） （e） （f）（a）领从蹄式（凸轮张开）；（b）领从蹄式（制动轮缸张开）；（c）双领蹄式（非双向，平衡式）；（d）双向双领蹄式；（e）单向增力式；（f）双向增力式图 2.4鼓式制动器简图制动蹄按其张开时的转动方向和制动鼓的旋转方向是否一致，有领蹄和从蹄之分。制动蹄张开的转动方向与制动鼓的旋转方向一致的制动蹄，称为领蹄；反之，则称为从蹄。领从蹄式制动器的效能和效能稳定性，在各式制动器中居中游；前进、倒退行驶的制动效果不变；结构简单，成本低；便于附装驻车制动驱动机构；易于调整蹄片之间的间隙。因此得到广泛的应用，特别是用于乘用车和总质量较小的商用车的后轮制动器。轻型商用车总质量较小，因此采用结构简单，成本低的领从蹄式鼓式制动器。2.6.2 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，制动时各盘摩擦黑龙件工程学院本科生毕业设计表面全部接触，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2。综合以上优缺点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。 2.7 本章小结本章确定了制动系统方案为行车制动系统采用液压制动控制机构，前轴制动器为浮动钳盘式制动器，后轴采用领从蹄式鼓式制动器。回路系统采用交叉式双回路控制系统。驻车制动系统控制机构为机械式，由鼓式制动器兼做驻车制动器。第 3 章 制动系主要参数确定3.1 整车相关基本参数与汽车制动系设计相关的整车基本参数如表3.1所示。表 3.1 制动系主要参数黑龙件工程学院本科生毕业设计空载满载汽车质量3095kg5455kg轴荷分配前轴1600kg1900kg后轴1495kg3555kg质心高度 轴距3800mm前制动器浮动钳盘式后制动器鼓式领丛蹄式3.2 确定同步附着系数和前后轴制动力分配系数制动时的汽车受力图如图3.1 所示。 图 3.1 汽车制动受力分析对汽车前后车轮与地面的接触点分别取矩可得： 可得 一般汽车根据前、 后轮制动力的分配、 载荷情况及道路附着系数和坡度等因素，当制动力足够时，制动过程出现前后轮同时抱死拖滑时附着条件利用最好。任何附着系数 路面上前后同时抱死的条件为（=0.85）： （3.1）（3.2）式中： 汽车重力； 前制动器制动力，N； 后制动器制动力，N； 质心到前轴的距离，mm； 质心到后轴的距离，mm。可得： =25006N =20481N黑龙件工程学院本科生毕业设计一般常用制动器制动力分配系数 来表示分配比例 （3.3）前、后制动器制动力分配的比例影响到汽车制动时方向稳定性和附着条件利用程度。要确定 值首先就要选取同步附着系数 0。一般来说，我们总是希望前轮先抱死（ ）。根据有关文献推荐以及我国道路条件，车速不高，所以本车型 取 0.5 左右为宜。由 得 为保证汽车制动时的方向稳定性和有足够的附着系数利用率，ECE（欧盟经济委员会技术质量标准）的制动法规规定，在各种载荷条件下，轿车在 0.15 q 0.8，其他汽车在 的范围内，前轮应先抱死；在车轮尚未抱死的情况下，在 的范围内，必须满足 。3.3 制动器最大制动力矩确定应合理地确定前、后轮制动器的制动力矩，以保证汽车有良好的制动效能和稳定性。双轴汽车前后车轮附着力同时被充分利用或前后车轮同时抱死的制动力之比为 （3.4）通常上式的比值为轿车1.3 到1.6，货车为 0.5到0.7。因此可知前后制动器比值符合要求最大制动力矩是在汽车附着质量被完全利用的条件下获得的，这时制动力与地面作用于车轮的法向力成正比。计算公式如下 （3.5） （3.6）式中： 该车同步附着系数0.8； 车轮有效半径为383mm； =6593.87Nm =5395Nm3.4 鼓式制动器的主要参数选择在有关的整车总布置参数和制动器的结构形式确定以后，就可以参考已有的同类黑龙件工程学院本科生毕业设计型、同等级汽车的同类制动器，对制动器的结构参数进行初选。3.4.1 制动鼓直径D当输出力一定时，制动鼓的直径越大，制动力矩也越大，散热性能也越好。但止境的尺寸受到轮辋内径的限制，而且直径的增大也使制动鼓的质量增大，使汽车的非悬挂质量增大，而不利于汽车的行驶平顺性。制动鼓与轮辋之间应有相当的间隙，此间隙一般不小于 2030mm,以利于散热通风，也可避免由于轮辋过热而损坏轮胎。由此间隙要求及轮辋的尺寸及渴求得制动鼓直径的尺寸。另外，制动鼓直径与轮辋直径之比为 根据 QC/T309-1999制动鼓工作及制动蹄片宽度尺寸系列取 D=320mm ，R=160mm。3.4.2 摩擦衬片宽度b 和包角摩擦衬片的包角可在 9001200 范围内选取，试验表明，摩擦衬片包角在 9001200 时，磨损最小，制动鼓温度也最低，且制动效能最高。再减小包角虽有利于散热，但由于单位压力过高将加速磨损。包角一般不宜大于1200，因过大不仅不利于散热，而且易使制动作永不平顺，甚至可能发生自锁。摩擦衬片宽度较大可以降低单位压力、减小磨损，但过大则不易保证与制动鼓全面接触。通常是根据在紧急制动时使单位压力不超过 2.5MPa 的条件来选择衬片宽度的。 设计时应尽量按摩擦片的产品规格选择宽度值。 另外，根据国外统计资料可知，单个鼓式制动器总的摩擦衬片面积随汽车总质量的增大而增大。而单个摩擦衬片的面积又决定与制动鼓的半径，衬片宽度及包角。即 （3.7）式中，包角以弧度为单位，当面积、 包角、 半径确定后，由上式可以初选衬片宽度的尺寸。制动器各蹄摩擦衬片总面积越大，制动时产生的单位面积正压力越小，从而磨损也越小。参考同类汽车选取，可取摩擦面积为A=500cm2，可得 b=62cm。a一般 b/D=0.160.26,取 0.25，故b=65mm，b 取领蹄包角 ,从蹄包角 =3833.1465（100+110）/360= 45599.34mm2c摩擦衬片起始角 ，一般将衬片布置在制动蹄的中央，即令： 有时为了适应单位压力的分布情况，将衬片相对于最大压力点对称布置，以改善制动效能和磨损的均匀性。黑龙件工程学院本科生毕业设计3.4.3 制动器中心到张开力 作用线和距离 在保证轮缸能够布置于制动鼓内的条件，应使距离 e 尽可能大，以提高制动效能。初步设计可取： 故 3.4.4 制动蹄支销中心的坐标位置是k与 c制动蹄支销中心的坐标尺寸 是应尽可能地小, 以不使两制动蹄端毛面相碰擦为准，使尺寸 尽可能地大，设计可定： K尽可能的小，以使 尽可能的大，初步设计取 。3.4.5 摩擦片摩擦系数选择摩擦片时不仅希望其摩擦系数要高些，更要求其热稳定性要好，受温度和压力的影响要小。不能单独地追求摩擦材料的高摩擦系数，应提高对摩擦系数的稳定性和降低制动器对摩擦系数偏离正常值的敏感性要求，后者对蹄式制动器是非常重要的。各种制动器用摩擦材料的摩擦系数的稳定值约为0.30.5之间，少数可达 0.7。 一般说来，摩擦系数越高的材料，其耐磨性越差。所以在制动器设计时并非一定要追求高摩擦系数的材料。当前国产的摩擦片材料温度低于 250 度时，保持摩擦系数在 0 .30.4已无大问题。因此，在假设的理想条件下计算制动器的制动力矩，取 0.3 可使计算结果接近实际。 另外，在选择摩擦材料时应尽量采用减少污染和对人体无害的材料。 故 。3.5 盘式制动器的主要参数选择3.5.1 制动盘直径D制动盘直径 D 应尽量取大些，这样，制动盘的有效半径增大，可以减小制动钳的夹紧力，降低衬块的单位压力和工作温度。通常 D=0.700.79Dr，本车总质量大于2 吨，取上限，即 mm因此 3.5.2 制动盘厚度 制动盘厚度对制动盘的质量和温升有影响。为使质量小些，厚度不宜太大，为了减少温升，厚度又不宜过小。 因此，参考同类型车，取为20mm，通风式，增大散热。黑龙件工程学院本科生毕业设计3.5.3 摩擦衬块外半径 和内半径 参考同类车型，选取摩擦衬块的内外半径分别为： , 平均半径为 =125mm;有效半径为 =126.66mm令 则有 选取半径满足式 0.65满足要求即m值大于0.65。3.5.4 摩擦衬块工作面积 在确定盘式制动器制动衬块的工作面积时，根据制动衬快单位面积占有的汽车质量，推荐在1.63.5kg/ , 。进而可求的摩擦衬块包角为 。3.6 本章小结本章确定了制动器的基本参数，首先计算出制动力分配系数及同步附着系数，然后进一步确定制动器的最大制动力矩，确定了鼓式制动器的主要参数，包括制动鼓直径、 摩擦衬片宽度及包角、 制动器中心到张开力作用线的距离、 制动蹄支撑销中心的位置、 摩擦片的摩擦系数，盘式制动器主要参数包括制动盘直径、 制动盘厚度、 摩擦衬块内外半径、摩擦块工作面积。第 4 章 制动器的设计与计算黑龙件工程学院本科生毕业设计4.1 制动器摩擦面的压力分布规律从前面的分析可知，制动器摩擦材料的摩擦系数及所产生的摩擦力对制动器因数有很大的影响。 掌握制动蹄表面的压力分布规律，有助于正确分析制动器因数。 在理论上对制动蹄摩擦面的压力分布规律作研究时，通常作如下一些假定：（1）制动蹄、鼓为绝对刚性；（2）在外力作用下，便行仅发生在摩擦衬片上；（3）压力与变形符合胡克定律。对于绕支承销转动的制动蹄，制动蹄片上的压力符合正弦分布。4.2 单个制动器制动力矩计算4.2.1 鼓式制动器制动力矩计算（1） 制动蹄的效能因数制动器效能因数，表示制动器的效能，其实质是制动器在单位输入压力或力的作用下所能输出的力或力矩，用于评比不同结构形式的制动器的效能。领蹄： = =0.6326 （4.1）从蹄： = =0.5706 （4.2）则 =1.2032 （4.3）（2） 同一制动器各蹄产生的制动力矩在计算鼓式制动器时，必须建立制动蹄对制动鼓的压紧力与所产生的制动力矩之间的关系，其计算公式如下：对于增势蹄： （4.4） （4.5）其中： 为压力分布不均匀时蹄片上的最大压力。 （4.6）黑龙件工程学院本科生毕业设计 =182.55 （4.7）对于减势蹄： 式中： 为压力分布不均匀时蹄片上的最大压力。 =179.4增势蹄的制动力矩为： = 减势蹄的制动力矩为： 制动鼓上的制动力矩等于两蹄摩擦力矩之和，即： （4.8）液压驱动的制动器由于 ，故所需的张开力为： P = = = =11155N （4.9）计算蹄式制动器必须检查蹄有无自锁的可能。蹄式制动器的自锁条件为： （4.10）即式 成立，则不会自锁。 黑龙件工程学院本科生毕业设计故此蹄式制动器不会自锁。4.2.2 盘式制动器制动力矩计算现假设衬块的摩擦表面与制动盘接触良好，且各处的单位压力分布均匀，则盘式制动器的制动力矩计算公式为： （4.11）式中：单个制动器的制动力矩 =3296.9N m 摩擦系数 单侧制动块对制动盘的压紧力 作用半径 （摩擦衬块的作用半径R= =125mm）盘式制动器单侧制动块对制动盘的压紧力为 （4.12）4.3 驻车制动的制动力矩计算通过受力分析，可以得出汽车在上、下坡停驻时的后桥附着力分别为：上坡： （4.13）下坡： （4.14）汽车停驻的最大坡度 可根据后轴上的附着力与制动力相等求得汽车在上坡路和下坡路上停驻时的坡度极限角 ， .即为： 求得上坡时可能停驻的极限上坡路倾角为： 下坡： 满载时，上下坡后桥附着力为：上坡： 下坡： 黑龙件工程学院本科生毕业设计4.4 制动衬片的耐磨性计算摩擦衬片（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能耗散的过程。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能的任务。此时由于在短时间内热量来不及逸散到大气中，致使制动器的温度升高，此即所谓的制动器的能量负荷。能量负荷越大，摩擦衬片（块）的磨损越严重。制动器的能量负荷以其比能量耗散率作为评价指标。它表示单位摩擦面积在单位时间内耗散的能连。单位为 。双轴汽车的制动器的比能量耗散率分别为：前轮： （4.15）后轮： （4.16）式中： 汽车总质量， ； 汽车回转质量转换系数； 、 制动初速度和减速度， ； 总质量3.5t以下的货车取 V1=80 总质量3.5t以上的货车取V1=65 J制动减速度 ；t制动时间， ； 、 前后制动衬片（块）的摩擦面积, ； 制动力分配系数。双轴汽车的制动器的比能量耗散率分别为：前轮： （4.17） 后轮： （4.18）在紧急制动到停车的情况下， =0，并可认为 =1，则有：黑龙件工程学院本科生毕业设计 其中 =3.058s故 据有关文献推荐，鼓式制动器的比能量耗散率以不大于 1.8 为宜，盘式制动器的比能量耗散率应不大于6.0 , 计算时取减速度j=0.6g。4.5 制动距离的计算分析制动距离是，需要对制动距离过程有一个全面的了解。图 4.1 是驾驶员在接受紧急制动信号后，制动踏板力、汽车制动减速度与制动时间的关系曲线。 图 4.1 汽车制动过程驾驶员接到紧急停车信号时，并没有立即行动,而要经过 1后才意识到应进行紧急制动，并移动右脚，再经过 1后才踩着制动踏板。 从a 点到 b点所经过的时间 称为驾驶员反映时间。 这段时间一般为0.31.0s。 在b点以后，随着驾驶员踩踏板的动作，踏板力迅速增大，至 d 点到达最大值。不过由于制动蹄是由回位弹簧拉着，蹄片与制动鼓间存在间隙，所以要经过 2，即至 c 点，地面制动力才起作用，使汽车开始产生减速度。 由 c点到e 点是制动器制动力增长过程所需的时间 。 总称为制动器的作用时间。制动器作用时间一方面取决于驾驶员踩踏板的速度，另外更重要的是受制动系统结构形式的影响。 一般在0.20.9s 之间。 由e 到 f 为持续制动时间 ，其减速度基本不变。 到f 点式驾驶员松开踏板，但制动力的消除还需要一段时间， 一般在0.21.0s之间。 从制动的全过程来看，总共包括驾驶员见到信号后作出行动反映、 制动器起作用、持续制动和放松制动器四个阶段。一般所指制动距离是开始踩着制动踏板到完全停车的距离。故总的制动距离为 (4.19) 式中： 取0.85 故总的制动距离为 黑龙件工程学院本科生毕业设计因此本设计满足GB7258-2004机动车运行安全技术条件关于制动距离的规定5。从式中可以看出，决定汽车制动距离的主要因素是：制动器起作用的时间、最大制动减速度即附着力以及起始制动车速。 附着力越大、 起始制动车速越低，制动距离越短。4.6 本章小结本章对制动器的设计进行了计算，首先分析了制动器摩擦面的压力分布规律，并分别计算了鼓式制动器和盘式制动器的制动力矩，同时计算了驻车制动时所需的制动力矩，然后对摩擦衬片的耐磨性进行了计算，最后计算了制动距离，以确保其符合相关法规的要求。黑龙件工程学院本科生毕业设计第5章 液压制动驱动机构的设计计算制动驱动机构用于将驾驶员或其他动力源的制动作用力传给制动器，使之产生制动力矩。5.1 制动驱动机构的形式制动驱动驱动机构将来自驾驶员或其他力源的力传给制动器，使之产生制动力矩。根据制动力源的不同，制动驱动机构一般可分为简单制动、动力制动和伺服制动三大类。通过对各种驱动机构不同形式优缺点的比较，本设计采用真空助力的伺服驱动机构。伺服制动系是在人力液压制动系中增加由其他能源提供的助力装置，使人力与动力并用。在正常情况下，其输出工作压力主要由动力伺服系统产生，而在伺服系统失效时，仍可由人力驱动液压系统产生一定的制动力。因此，在1.6L 以上的乘用车到各种商用车。都广泛采用伺服制动。真空伺服制动系是利用发动机进气管中节气门后的真空度（负压，一般可达 0.050.07MPa）作动力源。按照助力特点，伺服制动系又可分为助力式和增压式两种。助力式伺服制动系，伺服气室位于制动踏板与制动主缸之间，其控制阀直接由踏板通过推杆操纵，因此又称为直动式伺服制动系。司机通过踏板直接控制伺服动力的大小，并与之共同推动主缸活塞，使主缸产生更高的液压通向盘式制动器的油缸和鼓式制动器的轮缸。由真空伺服气室、制动主缸和控制阀组成的总成称为真空助力器。5.2 液压制动驱动机构的设计计算 为了确定制动主缸和轮缸直径、 制动踏板上的力、 踏板行程、 踏板机构传动比以及采用增压或助力装置的必要性，必须进行如下的设计计算。5.2.1 制动轮缸直径d 的确定制动轮缸对制动蹄块施加的张开力(压紧力与轮缸直径和制动管路的关系为 d= （5.1）式中：P制动轮缸对制动蹄张开力或对摩擦衬块的压紧力N； p考虑制动力调节装置的作用下的轮缸或管路液压。取 。黑龙件工程学院本科生毕业设计制动管路液压在制动时一般不超过1012 ，对盘式制动器可再取高些。 压力越高，轮缸直径就越小，但对管路特别是制动软管及管接头则提出了更高的要求，对软管的耐压性、强度及接头的密封性的要求就更加严格。求得前轮制动轮缸的直径 后轮轮缸直径为 轮缸直径应在标准规定的尺寸系列中选取，轮缸直径的尺寸系列为：17.5,19，22，24，25，28，30，32，35，38，40，45，50，55mm。故取 5.2.2 盘式制动器轮缸活塞宽度与缸筒壁厚根据已有的公式计算活塞的宽度 (5.2)求得： mm。一般情况下，液压缸缸筒壁厚由结构确定，必要时进行强度校核。校核时分薄壁和厚壁两种情况进行9。现取壁厚15mm，由于 ，因此按厚壁进行校核。 (5.3)式中： 轮缸壁厚； 试验压力（当缸的额定压力 Mpa 时，取 =1.5 ）； 缸筒材料许用应力， = （ 为材料抗拉强度，n 为安全系数，一般取n=5）。 mm 由于15mm 12.6mm所以壁厚强度满足要求。5.2.3 鼓式制动器轮缸活塞宽度与缸筒壁厚根据已有的公式计算活塞的宽度 于是求知： mm。现取壁厚 mm，由于 ，因此按厚壁进行校核。黑龙件工程学院本科生毕业设计 式中： 轮缸壁厚； 试验压力（当缸的额定压力 Mpa 时，取 =1.5 ）； 缸筒材料许用应力， = （ 为材料抗拉强度，n 为安全系数，一般取n=5）。 mm 由于 mm 2.7mm所以壁厚强度满足要求。5.2.4 制动主缸的尺寸参数计算(1)活塞有效行程的设计前、 后轴上制动轮缸的工作容积和制动踏板的工作行程 ，是设计双回路主缸直径和活塞有效行程的主要依据参数。结合前面公式,我们可以得到如下关系式；前轴上制动轮缸的工作容积 同理后轴上制动轮缸的工作容积 。考虑汽车制动时，制动软管受管路中压力的影响而产生容积增量等因素，则取主缸的工作容积为制动轮缸工作容积的 1.3 倍。双回路制动主缸第一制动腔的工作容积和第二制动腔的工作容积 的计算公式分别为： （5.4） （5.5）式中 分别为主缸第一活塞、第二活塞的有效形行程，mm由公式52，53 得： （5.6）制动踏板的工作行程计算公式为； （5.7）式中 制动踏板机构的传动比参考同类车型及相关标准我们取 。 主缸活塞推杆顶端与第一活塞的轴向间隙，一般取 。 、 主缸第一活塞与第二活塞的空行程，一般 。根据有关规定，制动踏板行程 为：黑龙件工程学院本科生毕业设计 轿车： 应不大于 100150 ；货车： 应不大于 50200 。这里我们取 =110 。由公式（55）得： （5.8） （5.9）由公式（54）得： 把 代入公式56 或57 得： 参照相关标准我们取： 由 查表 5.1我们取： 表5.1 双腔制动主缸标准系列表6主缸直径 15.9，17.5，19.1，20.6，22.2，23.8，25.4，25.4，28.6，31.8，34.9，38.1，41.3，44.5活塞有效行程（ ） 或 或 或 或 281414361818161220163015153819191614221632161640202018142218(2) 主缸第一活塞、第二活塞回位弹簧力Pt1、Pt2的 确定为保证主缸能够连续有效的工作，主缸活塞的回位弹簧应能保证主缸活塞及时返黑龙件工程学院本科生毕业设计回工作初始位置，这就要求确定适当的活塞回位弹簧力 ，否则，若回位弹簧力较大时，活塞回位过快，制动液易汽化，产生气穴现象；若回位弹簧力较小时，活塞回位慢，汽车制动解除迟缓。 当第一活塞处于初始工作状态时，其回位弹簧力一般取 ；当第一活塞达到最大有效工作行程时，要求其回位弹簧的作用力 。 同理，第二活塞回位弹簧的作用力，一般要求 ； ，但两个活塞回位弹簧的作用力都不得超过222N。 同时还应该做到使第一活塞的回位时间在0.30.5s 的最佳范围内。 可是,主缸的第一活塞在有效行程内完全返回到初始工作位置所需要的时间是在1.5s 内。(3) 主缸的残余压力P0为防止汽车在非制动状态下空气侵入制动管路,而要求管路中保持足够的高于外部大气压的残余压力 。对于鼓式制动器取 对于盘式制动器,由于其轮缸活塞是依靠轮缸中密封圈的较小变形力回位,所以在轮缸中不宜有残余压力存在,即P0=0。(4)主缸的结构设计当制动主缸直径d0和主缸第一活塞的有效行程S1、 第二活塞的有效行程S2确定之后，可按下列顺序对各部件进行设计。选定橡胶制动主皮碗、 皮圈（副皮碗）第一活塞、 第二活塞活塞回位弹簧残留阀总成主缸缸体主缸活塞推杆、 油管接头、 密封垫圈、 弹性挡圈、 护罩、 贮油罐等。各部件的设计要点是：1)橡胶制动主皮碗、 皮圈，应优先选用标准橡胶件。 皮碗、 皮圈的唇口直径一般比主缸直径 大1.5mm左右；2)主缸活塞的材料为硬铝棒或铸铝。 活塞的滑动外圆柱面直径公称尺寸与相应的主缸直径 的公称尺寸相同，表面粗糙度不得高于0.8m；3)主缸缸体通常采用灰铸铁 HT20-40 或铸造铝合金件缸孔尺寸精度为 H9，其表面粗糙度不得高于 m，刚体上排液孔的罗纹精度为 6H，供液孔的螺纹精度为7H。制动主缸通过缸体上供液孔、溢流孔和活塞上 6 个 1.7mm 过油孔的有机配合，构成主缸的自动调节制动液供给系统，以保障制动系统始终充满制动液。对于鼓式制动器，通过装配在缸体排液孔部位的残留阀总成能使制动管路和制动轮缸中保持一定的残余压力。这可使制动踏板自由行程最小，使制动轮缸中皮碗密封唇始终压在轮缸孔壁上，以免空气侵入。对于盘式制动器，轮缸内不得有残余压力，否则制动盘和制动钳的摩擦衬块将经常处于摩擦状态，使解除制动的汽车还处于轻微制动状态。因此，与盘式制动器配合黑龙件工程学院本科生毕业设计使用的双回路制动主缸在缸体的排液孔部位不得装配残留阀。对于串联式双回路制动主缸来说，由于主缸的第二活塞是浮动的，为保证主缸制动性能准确可靠，需要在缸体的适当位置装置限位螺钉，对第二活塞的工作初始位置进行限位。在进行主缸缸体内腔空深度尺寸设计时，应保证第一活塞、第二活塞在主缸腔内通过最大有效行程使汽车达到完全制动，为此，除了能对制动轮缸和管路系统供给充足的制动液外，还应保证两个活塞的回位弹簧均不得被压死。（3）在主缸活塞上装配厚度为 0.2mm 的薄弹簧缸片制的制动主皮碗垫圈，可防止活塞返回时从 1.7mm 的 6 个孔通过的制动液将橡胶皮碗冲击坏，大大提高橡胶主皮碗的使用寿命。其结构和外型如图5.1 所示： 1缸体；2副皮碗；3第一活塞；4、9供液孔；5主皮碗；6、10补偿孔；7第一制动腔；8第二供液腔；11第二制动腔；12第一供液腔；13残留阀总成；14、16排液孔；15第二活塞 图 5.1 串联双腔制动主缸 5.2.3 制动踏板力FP P制动踏板力 为 （5.10）式中， 踏板机构的传动比； 踏板机构的机械效率，可取 =0.850.95，设计中取为0.95；制动踏板力应满足以下要求：最大踏板力一般为 500N（乘用车）或 700N（商用车）。设计时制动踏板力可在500700N的范围内选取。在设计中，取 =3， =0.95，p=12 ； =2133.5N 700N故需加装真空助力器；经真空助力后踏板力为： I 为真空助力比,取 I=4；则 =533.4N700N 故符合要求。黑龙件工程学院本科生毕业设计由 已 知 踏 板 力 大 小 Fp=533.4N ， 并 参 考 同 类 车 型 ， 初 步 取 踏 板 长 度 为L=300mm，L1=100mm。受力如图5.2所示； 图 5.2 踏板受力分析对支点取矩， 求得 5.2.4 制动力分配调节装置的选取由于惯性比例阀能使车辆获得较佳的制动压力比特性，并能在多种负载工况下均可获得较为理想的制动平衡曲线 。 此阀结构简单，在车上的安装位置和拆卸维修也很灵活方便，还具备与各种制动系统都能配套的优点，因此本设计选用惯性比例阀。惯性比例阀（GPF-1）的制动液压进出压力比为7； 5.2.5 液压制动软管的计算由管路中最大工作压力 12MPa 并查询 JB/T 8727-2004 可选择软管内径为 22mm，公称通径为20mm，最大许用压力为14Mpa,外径为25 0.105mm。取25mm。5.3 真空助力器的设计计算真空助力器是由控制阀及带有真空单向阀的着空伺服气室组成。它是利用负压来增补司机施加于制动踏板上的力的部件。它位于制动踏板与制动主缸之间，其前面与制动主缸合成一体；其后面借控制阀推杆后的调整叉与制动踏板机构相连，并由真空伺服气室上的两个螺栓固定在车身的前围板上。具体结构如图5.3所示： 1-推杆；2-回位弹簧；3-单向阀；4-活塞；5-膜片；6-空气过滤器；7-通大气孔；8-操纵杆；9-柱塞；10-推盘；11-放气孔；A，B-气室图5.3 真空助力器结构图在发动机工作时，真空单向阀（3）被吸开后，加力器室左、 右两腔产生相等的真空度。刚踩下制动踏板时，膜片座尚未运动，踏板力经踏板本身的杠杆作用放大后，传到操纵杆（8），使压缩空气阀座弹簧连同空气阀座一起左移，推动制动主缸推杆（1），使制动主缸内的制动液具有一定压力流入制动轮缸。 在此过程中，阀门在弹簧黑龙件工程学院本科生毕业设计的作用下随同空气阀座也左移，待与膜片座上的真空阀座接触时，真空阀即关闭。这时加力气室左、 右腔隔绝。 推杆（8）继续前移，使空气阀座离开阀门，即空气阀开启。于是，外界空气即经滤芯、 控制阀和通道B 充入加力气室右腔。 加力气室左、 右两腔形成压力差，该压力差的作用力除小部分用以克服回位弹簧（2）的张力外，大部分经膜片座传到制动主缸推杆（1）上。在踩制动踏板的过程中，空气经开启的空气阀不断进入加力气室的右腔，膜片座不断左移。当制动踏板停留在某一位置时，膜片座左移到使空气阀关闭时为止就不再移动。这时真空阀和空气阀都关闭，膜片左、右气压处于平衡状态。放开制动踏板，弹簧立即将操纵杆（8）和空气阀座拉向右边，使阀门离开真空阀座，于是又回到不工作时的状态。由下列公式： 式中： 输入力，N； 输出力，N； 助力比； p 真空度为66.71.3kPa2。参考同类型车，选取参数，计算得真空助力器的有效直径为 126mm,助力比为4， 5.4 制动器的主要结构元件5.4.1 制动鼓制动鼓应具有非常好的刚性和大的热容量，制动时温升不应超过极限值。制动鼓材料应与摩擦衬片相匹配，以保证具有高的摩擦系数并使工作表面磨损均匀。制动鼓相对于轮毂的对中是圆柱表面的配合来定位，并在两者装配紧固后精加工制动鼓内工作表面，以保证两者的轴线重合。 两者装配后还需进行动平衡。 其许用不平衡度对轿车为 ；对货车为 。微型轿车要求其制动鼓工作表面的圆度和同轴度公差0.03mm，径向跳动量 ，静不平衡度 。 图 5.4 制动鼓制动鼓壁厚的选取主要是从其刚度和强度方面考虑。壁厚取大些也有利于增大其黑龙件工程学院本科生毕业设计热容量，但试验表明，壁厚由 ll mm 增至 20 mm 时，摩擦表面的平均最高温度变化并不大。一般铸造制动鼓的壁厚：轿车为 7mm12mm；中、重型载货汽车为 13mm18mm。 制动鼓在闭口一侧外缘可开小孔，用于检查制动器间隙。 本次设计采用的材料是 HT200。 5.4.2 制动蹄乘用车和总质量较小的商用车的制动蹄，广泛采用 T形钢碾压或用钢板焊接制成；总质量较小的汽车的钢板制成的制动蹄腹板上往往开一条或两条径向槽，使蹄的弯曲刚度小些，其目的是使衬片磨损较为均匀，并减小制动时的尖叫声。制动蹄腹板和翼缘厚度，轿车的约为 3mm5mm;货车的约为 5mm8mm。摩擦衬片的厚度，轿车多为4.5mm5mm；货车多为 8mm以上。衬片可铆接或粘贴在制动蹄上，粘贴的允许其磨损厚度较大，使用寿命增长，但不易更换衬片；铆接的噪声较小。参考同类车型取腹板和翼缘厚度为6mm，摩擦衬片厚度为10mm；粘贴而成。 图 5.5 制动蹄总成5.4.3 摩擦衬（片）块摩擦衬（片）块的材料应满足如下要求：（1）具有一定的稳定的摩擦因数；（2）具有良好的耐磨性；（3）要用尽可能小的压缩率和膨胀率；（4）制动时不易产生噪声，对环境无污染；（5）应采用对人体无害的摩擦材料；（6）有较高的耐挤压强度和冲击强度，以及足够的抗剪切能力；（7）应将摩擦衬块的导热率控制在一定范围。由金属纤维、粘结剂和摩擦性能调节剂组成的半金属摩阻材料，具有较高的耐热性和耐磨性，特别是因为没有石棉粉尘公害，近年来得到广泛应用。5.4.4 制动底板制动底板是除制动鼓外制动器各零件的安装基体，应保证各安装零件相互间的正确位置。 制动底板承受着制动器工作时的制动反力矩，故应有足够的刚度。 为此，由钢板冲压成形的制动底板都具有凹凸起伏的形状。 图 5.6 制动底板黑龙件工程学院本科生毕业设计5.4.5 支承二自由度制动蹄的支承，结构简单，并能使制动蹄相对制动鼓自行定位。为了使具有支承销的一个自由度的制动蹄的工作表面与制动鼓的工作表面同轴心，应使支承位置可调。 如采用偏心支承销或偏心轮。 支承销由45号钢制造并高频淬火。 其支座为可锻铸铁（KTH370-12）或球墨铸铁（QT400-18）件。青铜偏心轮可保持制动蹄腹板上的支承孔的完好性并防止这些零件的腐蚀磨损。具有长支承销的支承能可靠地保持制动蹄的正确安装位置，避免侧向偏摆。有时制动底板上附加一压紧装置，使制动蹄中部靠向制动底板，而在轮缸活塞顶块上或在张开机构调整推杆端部开槽供制动蹄腹板张开端插入，以保持制动蹄的正确位置。5.4.6 制动轮缸制动轮缸是液压制动系统采用的活塞式制动蹄张开机构，其结构简单，在车轮制动器中布置方便。 轮缸的缸体有灰铸铁HT250 制成。 其缸筒为通孔，需搪磨。 活塞由铝合金制造。活塞外段压有钢制的开槽顶块，以支承插入槽中的制动蹄腹板端部或端部接头。 轮缸的工作腔由装在活塞上的橡胶密封圈或靠在活塞内端面的橡胶皮碗密封。 多数制动轮缸有两个等直径活塞，少数有四个等直径活塞。 图 5.7 制动轮缸5.4.7 制动盘综合考虑盘式制动器定、 浮钳盘式制动器的优劣。 前轮盘式制动器的制动盘我们设计成浮钳盘式制动器。制动盘在工作时不仅受到制动块作用的很大的法向力和切向力，而且还承受比制动鼓大的过的热负荷，其表面最高温度可达 800，在高温作用下可能翘曲，从而导致产生摩擦噪声和刮伤。为了使制动盘有适当的热容量和良好的散热性能，必须对其结构和厚度给予充分的考虑。 制动盘的结构分为实心型和通风型两种，通风型可以降低温升20%30%。 奥迪、 切诺基、 桑塔纳200、 富康（AL、 AG）轿车均通风型制动盘，其厚度在2025mm之间；其他引进轿车采用厚度为 1013 的实心型制动盘。前轮盘式制动器我们设计成通风盘。参考相关标准m 制动盘尺寸我们初选为外径厚度（mmmm）32120。其结构如图 5-8 所示： 图 5.8 制动盘5.4.8 制动钳制动钳由可锻铸铁 KTH370-12 或球墨铸铁 QT400-18 制造，也有用合金制造的，黑龙件工程学院本科生毕业设计可作成整体的，也可作成两办并由螺栓连接。其外缘留有开口，以便不必拆下制动钳便可检查或更换制动块。 制动钳体应有高的刚度和强度。 一般多在钳体中加工出制动油缸，也有将单独制造的油缸嵌入钳体的。为了减少传给制动液的热量，多将杯形活塞的开口端顶靠制动块的背板。有的活塞的开口端部切成阶梯状，形成两个相对且在同一平面内的小半圆环形端面。 活塞铸铝合金或钢制造。 为了提高耐磨性能，活塞的工作表面进行镀铬处理。当制动钳由铝合金制造时，减少传给制动液的热量成为必须解决的问题。为此，应减小活塞与制动背块的接触面积，有时也可采用非金属活塞。结构如图5.9 所示。 图 5.9 制动钳5.4.9 制动块制动块由背板和摩擦衬块构成，两者直接嵌压在一起。 衬块多为扇形，也有矩形、正方形或长圆形。活塞应能压住尽可能多的衬块面积，以免衬块发生卷角而引起尖叫声。 制动块背板有钢板制成。 许多盘式制动器装有衬块磨损达极限时的警报装置，以便即使更换摩擦衬片。如图5.10 所示。 图 5.10 摩擦衬片5.5 自动间隙调整机构制动鼓（盘）与摩擦衬片（块）之间在未制动的状态下应有工作间隙，以保证制动鼓（盘）能自由转动。一般，鼓式制动器的设定间隙为0.10.5mm，盘式制动器的为 0.10.3mm，此间隙的存在会导致踏板或手柄的行程损失，因而间隙量应尽量小。考虑到在制动过程中的摩擦副可能产生机械变形和热变形，因此，制动器在冷却条件下的间隙应通过试验来确定。另外，制动器在工作过程中会因为摩擦衬片（块）的磨损而加大，因此，制动器必须设有间隙调整机构。关于支承销式鼓式制动器的间隙调整为：可采用不同方法及其相应机构调节制动鼓与摩擦衬片之间的间隙。第一种方法：借助于装在制动底板上的调整凸轮和偏心支承销用手调节制动蹄的原始安装位置以得到所要求的间隙。凸轮工作表面螺旋线的半径增量和支承销的偏心量应超过衬片的厚度。第二种方法：借助于自动调整装置使制动蹄定位于间隙量所要求的原始位置。采用这类间隙自动调整装置，不需人去精细调整，只需进行一次完全制动即可自黑龙件工程学院本科生毕业设计动调整到设计的间隙，且在行车过程中可随时补偿过量间隙。但是过量间隙的产生并非全由衬片或衬块磨损所致，也会由于制动器元件的变形尤其是热膨胀造成。由于一次调准式的对后一部分的间隙也随时进行补偿，因而往往导致调整过量，使冷却状态下的间隙过小。因鼓式制动器的热变形导致的过量间隙远较盘式的为大，故在采用一次调准式的自动装置时只得加大设定间隙量以留出足够的热膨胀量，这就加大了踏板的行程损失。因此，当前的鼓式制动器已很少采用一次调准式而多采用阶跃式的自动调整装置。本设计所采用的间隙调整方法为在制动轮缸上采取措施实现工作间隙的自动调整，如下图。 借助于弹性限位摩擦环限制制动玩后制动蹄的返程量。 限位摩擦环装在活塞槽中，它们之间留有轴向间隙 ，如图5.11。 图5.11 轴向间隙5.6 本章小结本章对液压制动驱动机构进行了设计计算，首先根据制动器张开力和压紧力可计算制动轮缸的活塞直径，然后根据轮缸的活塞直径计算制动主缸的活塞直径和行程，然后选取合适的制动力分配调节装置，最后计算真空助力器的主要参数。黑龙件工程学院本科生毕业设计黑龙件工程学院本科生毕业设计结 论本次毕业设计是以 CA1050 的制动系统为研究对象，通过对货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，制动管路布置进行了设计及计算，并绘制出了前、 后制动器装配图、 制动管路布置图、 四张零件图，通过应用CATIA 软件绘制三维图和爆炸图。经过设计计算，主要得到：1.符合设计要求的盘式制动器；2.符合设计要求的鼓式制动器；3.符合使用性能的制动管路及操纵系统。另外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。由于种种原因，所设计的制动器等部件无法在样车上安装，并在实际工况中运行，从而不能对制动系统的各个性能和参数进行进一步的优化。今后如果有条件，应进行实际条件下的测试实验使设计的系统更能符合实际要求。黑龙件工程学院本科生毕业设计参考文献1 程国华.汽车制动系统发展漫谈J：汽车运用，2003年第6期.2 刘惟信.汽车制动系统的结构分析与设计计算，北京：清华大学出版社，2004. 3 陈家瑞.汽车构造（下），机械工业出版社：2005年8 月，第四版.293294.4 张洪欣.汽车设计（第2 版），北京：机械工业出版社，1995. 5 余志生.汽车理论.北京：机械工业出版社，2006年：89.6 张国忠，王洪海.汽车液压双回路制动器主缸的设计.汽车技术，1991，1：9-13. 7 朱旬.金海东.轿车制动主缸结构浅析J：汽车研究与开发，1999 年第 2 期. 8 张耀举，龚洪，范鹏.制动力分配优化设计研究J. 汽车科技 2010年06期.9 杨仁华.基于汽车制动综合性能的鼓式制动器优化设计J：中国西部科技 2010 年23 期.10 黄键，李薇.驻车制动装置的设计J. 设计技术 2010年12期.11 张国忠，王洪海.汽车液压双回路制动器主缸的设计.汽车技术，1991，1：9-13.12 郝书辉. 郝真.轻型载货汽车新型复合制动系统研究J. 农业机械 2010年14期.13 霍志毅，徐平，何晓鹏. 某轻型载货汽车制动性能分析与改进设计J：汽车技术2010 年 12期.14 汽车工程手册 编辑委员会，康展权主编.汽车工程手册设计篇.人民交通出版社，2001，492-545.15 汽车工程手册 编辑委员会，康展权主编.汽车工程手册制造篇。 人民交通出版社，2001，472-518.16 全国文献工作标准化技术委员会.GB/T 12676-1999 中国标准书号S.北京：中国标准出版社，1999. 17 Journal of Materials Engineering and Performance，Microstructure and detachmentmechanism of friction layers on the surface of brake shoes 2003：1.12, No.l.18 Influence of the state of the mating friction elements of the drum brake on the outerthermal field：Engineering transaction, 2002，vo150：No.1-2.黑龙件工程学院本科生毕业设计致 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，一方面培养学生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、 生产管理等课题；另一方面也是培养学生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，这些问题得以即使的解决。我特别要感谢苏清源老师，他给了我大量的指导，并为我们提供了良好的实习环境，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苏清源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。在此对苏清源老师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。黑龙件工程学院本科生毕业设计黑龙件工程学院本科生毕业设计附 录AAutomobile Brake SystemThe braking system is the most important system in cars. If the brakes fail, the result canbe disastrous. Brakes are actually energy conversion devices, which convert the kineticenergy (momentum) of the vehicle into thermal energy (heat).When stepping on the brakes,the driver commands a stopping force ten times as powerful as the force that puts the car inmotion. The braking system can exert thousands of pounds of pressure on each of the fourbrakes.Two complete independent braking systems are used on the car. They are the servicebrake and the parking brake.The service brake acts to slow, stop, or hold the vehicle during normal driving. They arefoot-operated by the driver depressing and releasing the brake pedal. The primary purpose黑龙件工程学院本科生毕业设计of the brake is to hold the vehicle stationary while it is unattended. The parking brake ismechanically operated by when a separate parking brake foot pedal or hand lever is set.The brake system is composed of the following basic components: the “master cylinder”which is located under the hood, and is directly connected to the brake pedal, convertsdriver foots mechanical pressure into hydraulic pressure. Steel “brake lines” and flexible“brake hoses” connect the master cylinder to the “slave cylinders” located at each wheel.Brake fluid, specially designed to work in extreme conditions, fills the system. “Shoes” and“pads” are pushed by the slave cylinders to contact the “drums” and “rotors” thus causingdrag, which (hopefully) slows the car.The typical brake system consists of disk brakes in front and either disk or drum brakes inthe rear connected by a system of tubes and hoses that link the brake at each wheel to themaster cylinder (Figure).Basically, all car brakes are friction brakes. When the driver applies the brake, the controldevice forces brake shoes, or pads, against the rotating brake drum or disks at wheel.Friction between the shoes or pads and the drums or disks then slows or stops the wheel sothat the car is braked. In most modern brake systems (see Figure 15.1), there is a fluid-filled cylinder, calledmaster cylinder, which contains two separate sections, there is a piston in each section andboth pistons are connected to a brake pedal in the drivers compartment. When the brake ispushed down, brake fluid is sent from the master cylinder to the wheels. At the wheels, thefluid pushes shoes, or pads, against revolving drums or disks. The friction between thestationary shoes, or pads, and the revolving drums or disks slows and stops them. This slowsor stops the revolving wheels, which, in turn, slow or stop the car.The brake fluid reservoir is on top of the master cylinder. Most cars today have atransparent r reservoir so that you can see the level without opening the cover. The brakefluid level will drop slightly as the brake pads wear. This is a normal condition and no causefor concern. If the level drops noticeably over a short period of time or goes down to abouttwo thirds full, have your brakes checked as soon as possible. Keep the reservoir coveredexcept for the amount of time you need to fill it and never leave a cam of brake fluiduncovered. Brake fluid must maintain a very high boiling point. Exposure to air will causethe fluid to absorb moisture which will lower that boiling point.The brake fluid travels from the master cylinder to the wheels through a series of steel黑龙件工程学院本科生毕业设计tubes and reinforced rubber hoses. Rubber hoses are only used in places that requireflexibility, such as at the front wheels, which move up and down as well as steer. The rest ofthe system uses non-corrosive seamless steel tubing with special fittings at all attachmentpoints. If a steel line requires a repair, the best procedure is to replace the compete line. Ifthis is not practical, a line can be repaired using special splice fittings that are made forbrake system repair. You must never use copper tubing to repair a brake system. They aredangerous and illegal.Drum brakes, it consists of the brake drum, an expander, pull back springs, a stationaryback plate, two shoes with friction linings, and anchor pins. The stationary back plate issecured to the flange of the axle housing or to the steering knuckle. The brake drum ismounted on the wheel hub. There is a clearance between the inner surface of the drum andthe shoe lining. To apply brakes, the driver pushes pedal, the expander expands the shoesand presses them to the drum. Friction between the brake drum and the friction liningsbrakes the wheels and the vehicle stops. To release brakes, the driver release the pedal, thepull back spring retracts the shoes thus permitting free rotation of the wheels.Disk brakes, it has a metal disk instead of a drum. A flat shoe, or disk-brake pad, islocated on each side of the disk. The shoes squeeze the rotating disk to stop the car. Fluidfrom the master cylinder forces the pistons to move in, toward the disk. This action pushesthe friction pads tightly against the disk. The friction between the shoes and disk slows andstops it. This provides the braking action. Pistons are made of either plastic or metal. Thereare three general types of disk brakes. They are the floating-caliper type, the fixed-calipertype, and the sliding-caliper type. Floating-caliper and sliding-caliper disk brakes use asingle piston. Fixed-caliper disk brakes have either two or four pistons.The brake system assemblies are actuated by mechanical, hydraulic or pneumatic devices.The mechanical leverage is used in the parking brakes fitted in all automobile. When thebrake pedal is depressed, the rod pushes the piston of brake master cylinder which pressesthe fluid. The fluid flows through the pipelines to the power brake unit and then to the wheelcylinder. The fluid pressure expands the cylinder pistons thus pressing the shoes to the drumor disk. If the pedal is released, the piston returns to the initial position, the pull back springsretract the shoes, the fluid is forced back to the master cylinder and braking ceases.The primary purpose of the parking brake is to hold the vehicle stationary while it isunattended. The parking brake is mechanically operated by the driver when a separate黑龙件工程学院本科生毕业设计parking braking hand lever is set. The hand brake is normally used when the car has alreadystopped. A lever is pulled and the rear brakes are approached and locked in the “on”position. The car may now be left without fear of its rolling away. When the driver wants tomove the car again, he must press a button before the lever can be released. The hand brakemust also be able to stop the car in the event of the foot brake failing. For this reason, it isseparate from the foot brake uses cable or rods instead of the hydraulic system.Anti-lock Brake System Anti-lock brake systems make braking safer and more convenient, Anti-lock brakesystems modulate brake system hydraulic pressure to prevent the brakes from locking andthe tires from skidding on slippery pavement or during a panic stop.Anti-lock brake systems have been used on aircraft for years, and some domestic car wereoffered with an early form of anti-lock braking in late 1990s. Recently, several automakershave introduced more sophisticated anti-lock system. Investigations in Europe, where anti-lock braking systems have been available for a decade, have led one manufacture to statethat the number of traffic accidents could be reduced by seven and a half percent if all carshad anti-lock brakes. So some sources predict that all cars will offer anti-lock brakes toimprove the safety of the car. Anti-lock systems modulate brake application force several times per second to hold thetires at a controlled amount of slip; all systems accomplish this in basically the same way.One or more speed sensors generate alternating current signal whose frequency increaseswith the wheel rotational speed. An electronic control unit continuously monitors thesesignals and if the frequency of a signal drops too rapidly indicating that a wheel is about tolock, the control unit instructs a modulating device to reduce hydraulic pressure to the brakeat the affected wheel. When sensor signals indicate the wheel is again rotating normally, thecontrol unit allows increased hydraulic pressure to the brake. This release-apply cycleoccurs several time per second to “pump” the brakes like a driver might but at a much fasterrate.In addition to their basic operation, anti-lock systems have two other things in common.First, they do not operate until the brakes are applied with enough force to lock or nearlylock a wheel. At all other times, the system stands ready to function but does not interferewith normal braking. Second, if the anti-lock system fail in any way, the brakes continue tooperate without anti-lock capability. A warning light on the instrument panel alerts the driver黑龙件工程学院本科生毕业设计when a problem exists in the anti-lock system.The current Bosch component Anti-lock Braking System (ABS), is a second generationdesign wildly used by European automakers such as BWM, Mercedes-Benz and Porsche.ABS system consists of : four wheel speed sensor, electronic control unit and modulatorassembly. A speed sensor is fitted at each wheel sends signals about wheel rotation to control unit.Each speed sensor consists of a sensor unit and a gear wheel. The front sensor mounts to thesteering knuckle and its gear wheel is pressed onto the stub axle that rotates with the wheel.The rear sensor mounts the rear suspension member and its gear wheel is pressed onto theaxle. The sensor itself is a winding with a magnetic core. The core creates a magnetic fieldaround the winding, and as the teeth of the