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哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）I-摘 要汽车是现代人们生活中重要的交通工具其是由多个系统组成的，制动系统就是其中一个重要的组成部分。它既要使行驶中的汽车减速，又要保证车辆能稳定的停驻在原地不动。因此，汽车制动系对于汽车的安全行驶起着举足轻重的作用。在本次设计中，根据已有的 CA1046 车辆的数据对制动系统进行设计。其中对制动系统的组成、制动系统主要部件的方案论证、制动力矩的计算、鼓式制动器结构参数的设计、制动器相关部件的校核、制动主缸和制动轮缸的直径工作容积的计算、制动踏板力与踏板行程的计算等方面进行了设计分析。设计所附的多张图纸对设计的思想、制动系统的布置设计表达的非常清晰。希望在翻阅说明书的过程中能够结合图纸，这样就可以更加有效的理解设计的思想和意图。关键词：汽车；鼓式制动器；制动系统；制动力矩；制动主缸哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）IIABSTRACTAutomobile is the important transportation tools in the modern life. It is compositive by many systems. The most important parts are the brake system. The system made the autocar slowdown; whats more, the automobile is stopped steadily. There by the brake system play an important part in security steer. In the design, which based on the data of brake system used in CA1041. Decompose of the brake system is designed. And the main piece applied with CA1041 is demonstrated. The braking force and the parameters of drum brakes configuration are included in this design also. Whats more, the validating of correlation parts in the brake system and the diameter of the main crock of braking and the crock applied in brake wheel are designed . Meantime , the its stroke volume are referred to The force effected the footplate when braking and the travel of footplate and so on are analyzed .The drawings are very detail to explain the ideas of design and the disposition for the brake system . When you thumb the annotation text, you can combine the drawings, which made you understand the ideas and meaning in this design effectively.Key words: Automobile；Braking system；Braking torque；Drum type brake； Brake the master cylinder哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）目 录摘要IABSTRACTII第 1 章 制动系统绪论11.1 制动系统绪论11.1.1 汽车制动系应满足如下要求 2第 1 章 制动器的结构选择及方案分析72.1 制动器的结构型式的选择 72.2 制动管路的多回路系统 92.3 制动驱动机构的结构型式选择 112.3.1 简单制动系 122.3.2 动力制动系 122.3.3 气压制动系 122.3.4 全液压动力制动系 132.3.5 伺服制动系 13第 3 章 制动器主要参数的确定 153.1 制动力与制动力分配系数153.2 同步附着系 163.3 制动强度和附着系数利用率173.4 制动器最大制动力矩193.5 制动器因数和制动蹄因数213.6 鼓式制动器的结构参数与摩擦系数243.6.1 鼓式制动器的结构参数243.6.2 摩擦片摩擦系数27哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）第 4 章 制动器的设计计算284.1 制动蹄摩擦片的压力分布规律及径向变形规律284.1.1 压力分布规律及径向变形规律284.2 制动器因数及摩擦力矩分析计算304.3 制动蹄片上的制动力矩324.4 摩擦衬片的磨损特性计算374.5 制动器的热容量和温升的核算394.6 驻车制动计算40第 5 章 制动器主要零件的结构设计425.1 制动鼓425.2 制动蹄435.3 制动底板435.4 制动蹄的支承445.5 制动轮缸445.6 摩擦材料445.7 制动摩擦衬片455.8 制动器间隙的调整方法及相应机构465.9 制动蹄支承销剪切应力计算48第 6 章 制动主缸和制动轮缸的设计计算506.1 制动轮缸直径与工作容积506.2 制动轮缸活塞宽度与缸筒的壁厚516.2.1 制动轮缸活塞宽度516.2.2 制动轮缸筒的壁厚516.3 制动主缸直径与工作容积526.4 制动主缸行程的计算53哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕业设计（论文）6.5 制动主缸活塞宽度与缸筒的壁厚536.5.1 制动主缸活塞宽度536.5.2 制动主缸筒的壁厚536.6 制动踏板力与踏板行程546.7 真空助力器556.7.1 真空助力器的选择556.8 制动液的选择与使用576.9 制动力分配的调节装置576.9.1 感载比例阀58结论 60参考文献61致谢62附录 63哈尔滨工业大学华德应用技术学院毕 业 设 计 （论 文 ）题 目 专 业 学 号 学 生 指 导 教 师 答 辩 日 期 哈工大华德学院哈工大华德学院毕业设计（论文）评语姓名： 学号： 专业： 毕业设计（论文）题目： 工作起止日期：_ 年_ 月_ 日起 _ 年_ 月_ 日止指导教师对毕业设计（论文）进行情况，完成质量及评分意见：_指导教师签字： 指导教师职称： 评阅人评阅意见：_ _ _ _ 评阅教师签字：_ 评阅教师职称：_答辩委员会评语：_根据毕业设计（论文）的材料和学生的答辩情况，答辩委员会作出如下评定：学生 毕业设计（论文）答辩成绩评定为： 对毕业设计（论文）的特殊评语：_ 答辩委员会主任（签字）： 职称：_答辩委员会副主任（签字）： 答辩委员会委员（签字）：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _年 月 日哈工大华德学院毕业设计（论文）任务书姓 名： 院 （系）：专 业： 班 号：任务起至日期： 年 月 日至 年 月 日毕业设计（论文）题目： 立题的目的和意义：技术要求与主要内容： 进度安排：同组设计者及分工：指导教师签字_年 月 日 系（教研室）主任意见：系（教研室）主任签字_ 年 月 日哈尔滨华德学院本科生毕业设计I摘 要汽车是现代人们生活中重要的交通工具其是由多个系统组成的，制动系统就是其中一个重要的组成部分。它既要使行驶中的汽车减速，又要保证车辆能稳定的停驻在原地不动。因此，汽车制动系对于汽车的安全行驶起着举足轻重的作用。在本次设计中，根据已有的 CA1037 车辆的数据对制动系统进行设计。其中对制动系统的组成、制动系统主要部件的方案论证、制动力矩的计算、鼓式制动器结构参数的设计、制动器相关部件的校核、制动主缸和制动轮缸的直径工作容积的计算、制动踏板力与踏板行程的计算等方面进行了设计分析。设计所附的多张图纸对设计的思想、制动系统的布置设计表达的非常清晰。希望在翻阅说明书的过程中能够结合图纸，这样就可以更加有效的理解设计的思想和意图。关键词：汽车；鼓式制动器；制动系统；制动力矩；制动主缸哈尔滨华德学院本科生毕业设计IIABSTRACTAutomobile is the important transportation tools in the modern life. It is compositive by many systems. The most important parts are the brake system. The system made the autocar slowdown; whats more, the automobile is stopped steadily. There by the brake system play an important part in security steer. In the design, which based on the data of brake system used in CA1037. Decompose of the brake system is designed. And the main piece applied with CA1037 is demonstrated. The braking force and the parameters of drum brakes configuration are included in this design also. Whats more, the validating of correlation parts in the brake system and the diameter of the main crock of braking and the crock applied in brake wheel are designed . Meantime , the its stroke volume are referred to The force effected the footplate when braking and the travel of footplate and so on are analyzed .The drawings are very detail to explain the ideas of design and the disposition for the brake system . When you thumb the annotation text, you can combine the drawings, which made you understand the ideas and meaning in this design effectively.Key words: Automobile； Drum Type Brake；Braking System；Braking Torque；Brake Master Cylinder哈尔滨华德学院本科生毕业设计目 录摘要 .IAbstract .II第 1 章 绪论 .1制动系统绪论. .1第 2 章制动器的结构选择及方案分析 .62.1 制动器的结构型式的选择 .62.2 制动管路的多回路系统 .82.3 制动驱动机构的结构型式选择 .102.3.1 简单制动系 .112.3.2 动力制动系 .112.3.3 气压制动系 .112.3.4 全液压动力制动系 .122.3.5 伺服制动系 .122.4 本章小结 .13第 3 章制动 器主要参 数的确定 .143.1 制动力与制动力分配系数 .143.2 同步附着系数 .153.3 制动强度和附着系数利用率 .173.4 制动器最大制动力矩 .193.5 制动器因数和制动蹄因数 .213.6 鼓式制动器的结构参数与摩擦系数 .253.6.1 鼓式制动器的结构参数 .253.6.2 摩擦片摩擦系数 .27哈尔滨华德学院本科生毕业设计3.7 本章小结 .28第 4 章 制动器的设计计算 .294.1 制动蹄摩擦片的压力分布规律及径向变形规律 .294.2 制动器因数及摩擦力矩分析计算 .314.3 制动蹄片上的制动力矩 .334.4 摩擦衬片的磨损特性计算 .394.5 制动器的热容量和温升的核算 .414.6 驻车制动计算 .424.7 本章小结 .43第 5 章 制动器主要零件的结构设计 .455.1 制动鼓 .455.2 制动蹄 .465.3 制动底板 .465.4 制动蹄的支承 .465.5 制动轮缸 .475.6 摩擦材料 .475.7 制动摩擦衬片 .485.8 制动器间隙的调整方法及相应机构 .495.9 制动蹄支承销剪切应力计算 .505.10 本章小结 .51第 6 章 制 动 主 缸 和 制 动 轮 缸 的 设 计 计 算 .526.1 制动轮缸直径与工作容积 .526.2 制动轮缸活塞宽度与缸筒的壁厚 .536.2.1 制动轮缸活塞宽度 .53哈尔滨华德学院本科生毕业设计6.2.2 制动轮缸筒的壁厚 .546.3 制动主缸直径与工作容积 .546.4 制动主缸行程的计算 .556.5 制动主缸活塞宽度与缸筒的壁厚 .566.5.1 制动主缸活塞宽度 .566.5.2 制动主缸筒的壁厚 .566.6 制动踏板力与踏板行程 .566.7 真空助力器 .586.8 制动液的选择与使用 .596.9 制动力分配的调节装置 .606.10 本章小结 .61结 论 .62参 考 文 献 .63致 谢 .64哈尔滨华德学院本科生毕业设计1第 1 章 绪 论制动系统绪论汽 车 制 动 系 功 用 是 使 汽 车 以 适 当 的 减 速 度 降 速 行 驶 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 。 汽 车 制 动 系 直 接 影 响着 汽 车 行 驶 的 安 全 性 和 停 车 的 可 靠 性 。 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 。 也 只 有 制 动 性 良 好 、 制 动 系 工 作 可 靠 性 的 汽 车 ， 才 能 充 分 发 挥 其 动 力性 能 。汽 车 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 。中 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 车还 应 有 自 动 制 动 装 置 。行 车 制 动 装 置 用 于 使 行 驶 的 汽 车 强 制 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 常 采 用 双 回 路 或 多 回 路 结 构 ， 以 保 证 其 工 作 的 可 靠 。驻 车 制 动 装 置 用 于 汽 车 可 靠 而 无 时 间 限 制 地 停 驻 在 一 定 位 置 甚 至 在 斜 坡 上 ， 它也 有 助 于 汽 车 在 斜 坡 上 起 步 。 驻 车 制 动 装 置 应 采 用 机 械 式 驱 动 结 构 而 不 用 液 压 或 气压 驱 动 ， 以 免 其 产 生 故 障 。应 急 制 动 装 置 用 于 当 行 车 制 动 装 置 意 外 发 生 故 障 而 失 效 时 ， 则 可 利 用 其 机 械 力源 （ 如 强 力 压 缩 弹 簧 ） 实 现 汽 车 制 动 。 应 急 制 动 装 置 不 必 是 独 立 的 制 动 系 统 ， 他 可利 用 行 车 制 动 装 置 或 驻 车 制 动 装 置 的 某 些 制 动 器 件 。 应 急 制 动 装 置 也 不 是 每 车 必 备的 ， 因 为 普 通 的 手 力 驻 车 制 动 器 也 可 以 起 到 应 急 制 动 的 作 用 。辅 助 制 动 装 置 用 在 山 区 行 驶 的 汽 车 上 ， 利 用 发 动 机 排 气 制 动 或 电 涡 流 制 动 等 的辅 助 制 动 装 置 ， 可 使 汽 车 下 坡 长 时 间 而 持 续 地 减 低 或 保 持 稳 定 车 速 ， 并 减 轻 或 解 除行 车 制 动 器 的 负 荷 。 通 常 ， 在 总 质 量 5t 的 客 车 上 和 总 质 量 大 于 12t 的 载 货 汽 车 上装 备 这 种 辅 助 制 动 -减 速 装 置 。 任 何 一 套 制 动 装 置 均 由 制 动 器 和 制 动 驱 动 机 构 两 部分 组 成 。 制 动 器 有 鼓 式 与 盘 式 之 分 。 行 车 制 动 是 用 脚 踩 制 动 踏 板 操 纵 车 轮 制 动 器 来制 动 全 部 车 轮 ；而 驻 车 制 动 则 多 采 用 手 制 动 操 纵 ， 且 利 用 专 设 的 中 央 制 动 器 或 利 用 车 轮 制 动 器进 行 制 动 。 利 用 车 轮 制 动 器 时 ， 绝 大 部 分 驻 车 制 动 器 用 来 制 动 两 个 后 轮 。 行 车 制 动和 驻 车 制 动 这 两 套 装 置 ， 必 须 具 有 独 立 的 制 动 驱 动 机 构 ， 而 且 每 车 必 备 。 行 车 制 动分 液 压 和 气 压 两 种 型 式 。 用 液 压 传 递 操 纵 力 时 还 应 有 制 动 主 缸 、 制 动 轮 缸 以 及 管 路 ；哈尔滨华德学院本科生毕业设计2用 气 压 操 纵 时 还 应 有 压 缩 机 、 气 路 管 路 、 储 气 筒 、 控 制 阀 和 制 动 气 室 等 。以 前 ， 大 多 数 汽 车 的 驻 车 制 动 和 应 急 制 动 都 采 用 中 央 制 动 器 ， 其 优 点 是 制 动 位于 主 减 速 器 之 前 的 变 速 器 的 第 二 轴 或 传 动 轴 ， 所 需 的 制 动 力 距 较 小 ， 容 易 适 应 手 操纵 力 小 的 特 点 。 但 在 用 作 应 急 制 动 时 ， 则 往 往 会 是 传 动 轴 超 载 。 现 代 汽 车 由 于 车 速的 提 高 ， 对 应 急 制 动 的 可 靠 性 要 求 更 严 格 ， 因 此 ， 在 中 、 高 级 轿 车 和 部 分 总 质 量 在l5t 以 下 的 载 货 汽 车 上 ， 多 在 后 轮 制 动 器 上 附 加 手 操 纵 的 机 械 式 驱 动 机 构 ， 使 之 兼起 驻 车 制 动 和 应 急 制 动 的 作 用 ， 从 而 取 消 了 中 央 制 动 器 。 重 型 载 货 汽 车 由 于 采 用 气压 制 动 ， 故 多 对 后 轮 制 动 器 另 设 独 立 的 由 气 压 控 制 而 以 强 力 弹 簧 作 为 制 动 力 源 的 应急 兼 驻 车 制 动 驱 动 机 构 ， 也 不 再 设 置 中 央 制 动 器 。 但 也 有 一 些 重 型 汽 车 除 了 采 用 上述 措 施 外 ， 还 保 留 了 由 气 压 驱 动 的 中 央 制 动 器 ， 以 便 提 高 制 动 系 的 可 靠 性 。1.1.1 汽车制动系应满足如下要求：1、 应 能 适 应 有 关 标 准 和 法 规 的 规 定各 项 性 能 指 标 除 应 满 足 设 计 任 务 书 的 规 定 和 国 家 标 准 、 法 规 制 定 的 有 关 要 求 外 ，也 应 考 虑 销 售 对 象 所 在 国 家 和 地 区 的 法 规 和 用 户 要 求 。 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 效 能 是 由 在 一 定 的 制 动 初 速 度 下 及 最 大 踏 板 力 下 的 制 动 减 速 度 和 制 动 距 离两 项 指 标 来 评 定 的 。 表 1.1 国 外 有 关 标 准 法 规 对 制 动 效 能 的 规 定标 准 名 称 适 用 车 型 制 动初 速 度最 大踏 板 力制 动 距 离 制 动减 速 度美 联 邦 汽 车 安全 标 准 FMVSS 121气 压 制 动汽 车3296 9.8 73美 联 邦 汽 车 安全 标 准 FMVSS 105-75液 压 制 动汽 车4896 16.46 62.18欧 洲 经 济 委 员会 （ ECE） 和欧 洲 经 济 共 同体 （ EEC） 法规货 车 ：总 质 量 3.5t总 质 量 3.5 12t总 质 量 3.5t70504070070070015.2v 4.4 4.4哈尔滨华德学院本科生毕业设计3 4.4轿 车 与 客 车 ：座 位 数 （ 包 括司 机 ） 8座 位 数 8 和总 质 量 5t8060500700 150.2v3.2 5.8 5.0瑞 典 制 动 法规总 质 量 t.3总 质 量 t8060500700 5.8 5.0日 本 制 动 标 准JASO69 13-73货 车 和 客 车TA 级TB 级TC 级TD 级 700 800 900 900平 均 减 速度 （ 持 续制 动 过 程中 ） ：0.5 g0.5 g0.5 g0.4 g表 l.1 给 出 了 欧 、 美 、 日 等 国 的 有 关 标 准 或 法 规 对 这 两 项 指 标 的 规 定 。 综 合 国外 有 关 标 准 和 法 规 ， 可 以 认 为 ： 进 行 制 动 效 能 试 验 时 的 制 动 减 速 度 ， 对 轿 车 应 为j5.8 7m/s2。 (制 动 初 速 度 =80km/h)； 载 货 汽 车 应 为 4.4 5.5 m/s2。 (制 动 初 速v度 =60km/h)。 相 应 的 最 大 制 动 距 离 ： 轿 车 为 ； 载 货 汽 车 为v TS102vST。 式 中 第 一 项 为 反 应 距 离 ， 第 二 项 为 制 动 距 离 ； 的 单 位 为15.2ST TSm， 的 单 位 为 km/h。v驻 坡 效 能 是 以 汽 车 在 良 好 的 路 面 上 能 可 靠 而 无 时 间 限 制 地 停 驻 的 最 大 坡 度 ( )来%衡 量 的 ， 一 般 应 大 于 。%253、 工 作 可 靠为 此 ， 汽 车 至 少 应 有 行 车 制 动 和 驻 车 制 动 两 套 制 动 系 统 ， 且 它 们 的 制 动 驱 动 机构 应 是 各 自 独 立 的 ， 而 行 车 制 动 装 置 的 制 动 驱 动 机 构 至 少 应 有 两 套 独 立 的 管 路 ， 当其 中 一 套 失 效 时 ， 另 一 套 应 保 证 汽 车 制 动 效 能 不 低 于 正 常 值 的 30%； 驻 车 制 动 装 置应 采 用 工 作 可 靠 的 机 械 式 制 动 驱 动 机 构 。4、 制 动 效 能 的 热 稳 定 性 好汽 车 的 高 速 制 动 、 短 时 间 的 频 繁 重 复 制 动 ， 尤 其 是 下 长 坡 时 的 连 续 制 动 ， 均 会哈尔滨华德学院本科生毕业设计4引 起 制 动 器 的 温 升 过 快 ， 温 度 过 高 。 特 别 是 下 长 坡 时 的 频 繁 制 动 ， 可 使 制 动 器 摩擦 副 的 温 度 升 高 达 到 300 400 ， 有 时 甚 至 温 度 高 达 700 。 此 时 ， 制 动 摩 擦副 的 摩 擦 系 数 会 急 剧 减 小 ， 使 制 动 效 能 迅 速 下 降 而 发 生 所 谓 的 热 衰 退 现 象 。 制 动 器发 生 热 衰 退 后 ， 经 过 散 热 、 降 温 和 一 定 次 数 的 和 缓 使 用 ， 使 摩 擦 表 面 得 到 磨 合 ， 其制 动 效 能 可 重 新 恢 复 ， 这 称 为 热 恢 复 。 提 高 摩 擦 材 料 的 高 温 摩 擦 稳 定 性 ， 增 大 制 动鼓 、 盘 的 热 容 量 ， 改 善 其 散 热 性 或 采 用 强 制 冷 却 装 置 ， 都 是 抗 热 衰 退 的 措 施 。5、 制 动 效 能 的 水 稳 定 性 好制 动 器 摩 擦 表 面 浸 水 后 ， 会 因 为 水 的 润 滑 作 用 而 使 摩 擦 副 的 摩 擦 系 数 急 剧 减 小而 发 生 所 谓 的 “水 衰 退 ”现 象 。 一 般 规 定 在 水 后 反 复 制 动 5 15 次 ， 即 应 恢 复 其 制动 效 能 。 良 好 的 摩 擦 材 料 的 吸 水 率 低 ， 其 摩 擦 性 能 恢 复 迅 速 。 另 外 也 应 防 止 泥 沙 、污 物 等 进 入 制 动 器 摩 擦 副 工 作 表 面 ， 否 则 会 使 制 动 效 能 降 低 并 加 速 磨 损 。 某 些 越 野汽 车 为 了 防 止 水 和 泥 沙 进 人 而 采 用 封 闭 制 动 器 的 措 施 。6、 制 动 时 的 汽 车 操 纵 稳 定 性 好即 以 任 何 速 度 制 动 ， 汽 车 均 不 应 失 去 操 纵 性 和 方 向 稳 定 性 。 为 此 ， 汽 车 前 、 后 轮 制动 器 的 制 动 力 矩 应 有 适 当 的 比 例 ， 最 好 能 随 各 轴 间 载 荷 转 移 情 况而 变 化 ； 同 一 轴 上 左 、 右 车 轮 制 动 器 的 制 动 力 矩 应 相 同 。 否 则 当 前 轮 抱 死 而 侧滑 时 ， 将 失 去 操 纵 性 ； 后 轮 抱 死 而 侧 滑 甩 尾 ， 会 失 去 方 向 稳 定 性 ； 当 左 、 右 轮 的 制动 力 矩 差 值 超 过 15%时 ， 会 发 生 制 动 时 汽 车 跑 偏 。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 。 踏 板 行 程 ： 对 货 车 应 不 大 于170mm， 其 中 考 虑 了 摩 擦 衬 片 的 容 许 磨 损 量 。 制 动 手 柄 行 程 应 不 大 于160mm 200mm。 各 国 法 规 规 定 ， 货 车 制 动 的 最 大 踏 板 力 一 般 为 500N（ 轿 车 ） 700N（ 货 车 ） 。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 (制 动 滞 后 时 间 )和从 放 开 踏 板 至 完 全 解 除 制 动 的 时 间 (解 除 制 动 滞 后 时 问 )。9、 制 动 时 不 应 产 生 震 动 和 噪 声10、 与 悬 架 、 转 向 装 置 不 产 生 运 动 干 涉 ， 在 车 轮 跳 动 或 汽 车 转 向 时 不 会 引 起 自行 制 动 。11、 制 动 报 警 装 置 制 动 系 中 应 有 音 响 或 光 信 号 等 警 报 装 置 ， 以 便 能 及 时 发 现 制动 驱 动 机 件 的 故 障 和 功 能 失 效 。制 动 系 中 也 应 有 必 要 的 安 全 装 置 ， 例 如 一 旦 主 、 挂 车 之 间 的 连 接 制 动 管 路 损 坏 ，哈尔滨华德学院本科生毕业设计5应 有 防 止 压 缩 空 气 继 续 漏 失 的 装 置 ； 在 行 驶 过 程 中 挂 车 一 旦 脱 挂 ， 亦 应 有 安 全 装置 驱 使 驻 车 制 动 将 其 停 驻 。12、 能 全 天 候 使 用气 温 高 时 液 压 制 动 管 路 不 应 有 气 阻 现 象 ； 气 温 低 时 ， 气 制 动 管 路 不 应 出 现 结 冰现 象 。13、 制 动 系 的 机 件 应 使 用 寿 命 长 ， 制 造 成 本 低 ； 对 摩 擦 材 料 的 选 择 也 应 考 虑 到环 保 的 要 求 ， 应 力 求 减 小 制 动 时 飞 散 到 大 气 中 的 有 害 人 体 的 石 棉 纤 维 。对 汽 车 制 动 器 的 性 能 要 求 可 详 见 JB393585 及 JB4200-86 标 准 。随 着 电 子 技 术 的 屯 速 发 展 ， 汽 车 防 抱 死 制 动 系 统 (antilock braking system， ABS)在 技 术 上 已 经 成 熟 ， 开 始 在 汽 车 上 普 及 。 它 是 基 于 汽 车 轮 胎 与 路 面 问的 附 着 特 性 而 开 发 的 高 技 术 制 动 系 统 。 它 能 有 效 地 防 止 汽 车 在 应 急 制 动 时 由 于 车 轮抱 死 使 汽 车 失 去 方 向 稳 定 性 而 出 现 侧 滑 或 失 去 转 向 能 力 的 危 险 ， 并 缩 短 制 动 距 离 ，从 而 提 高 了 汽 车 高 速 行 驶 的 安 全 性 。近 年 来 还 出 现 了 EBD+ABS 就 是 在 ABS 的 基 础 上 ， 平 衡 每 一 个 轮 的 有 效 地 面 抓 地力 ， 改 善 制 动 力 的 平 衡 ， 防 止 出 现 甩 尾 和 侧 移 并 缩 短 汽 车 的 制 动 距 离 。 前 者 适 用 于重 型 汽 车 和 汽 车 列 车 ， 它 是 用 电 子 控 制 方 式 代 替 气 压 控 制 方 式 ， 可 根 据 制 动 踏 板 行程 、 车 轮 载 荷 以 及 制 动 摩 擦 片 的 磨 损 情 况 来 调 节 各 车 轮 的 制 动 气 室 压 力 。 它 不 但 可以 较 大 地 减 少 制 动 反 应 时 间 ， 缩 短 制 动 距 离 ， 提 高 牵 引 车 和 挂 车 的 制 动 协 调 性 ， 还能 使 制 动 力 分 配 更 为 合 理 ； 后 者 (即 制 动 助 力 系 统 )适 用 于 轿 车 ， 即 当 出 现 紧 急 状 况而 驾 驶 员 又 未 能 及 时 地 对 制 动 踏 板 施 加 足 够 大 的 力 时 ， 该 系 统 能 自 动 地 加 以 识 别 并触 发 电 磁 阀 ， 使 真 空 助 力 器 在 极 短 时 间 内 实 现 助 力 作 用 ， 从 而 实 现 显 著 地 缩 短 制 动距 离 的 目 的 。为了防止汽车发生追尾碰撞事故，一些汽车生产大国都在致力于车距报警及防追尾碰撞系统的研究。在部分轿车上已开始装用这种系统。为了节省燃油消耗，减少排放并减轻制动器的工作负荷，制动能回收系统早已成为一个研究课题，以便将制动能储存起来，在需要时再释放出来加以利用。以前这项研究主要针对城市公共汽车，多采用飞轮储能和液压储能方式但由于种种原因未能推广应用。近年来，随着电动汽车及混合动力汽车的研制已取得突破性的进展，制动能回收系统又为一些电动汽车所采用，在减速或下坡时可将驱动电机转变为发电机，使之产生制动作用；同时可用发出的电流使蓄电池充电，增加电动汽车和混合动力汽车的行驶里程。第 2 章 制动器的结构选择及方案分析哈尔滨华德学院本科生毕业设计6汽 车 制 动 器 几 乎 具 为 机 械 摩 擦 式 的 ， 即 利 用 旋 转 元 件 与 固 定 元 件 俩 个 工 作 表面 间 的 摩 擦 产 生 的 制 动 力 据 是 汽 车 减 速 或 停 车 。 但 用 于 山 区 行 驶 的 汽 车 商 的 辅 助 制动 装 置 ， 则 是 利 用 发 动 机 排 气 制 动 或 电 涡 流 制 动 等 缓 速 措 施 ， 对 下 长 坡 的 汽 车 进 行减 缓 或 稳 定 车 速 的 。2.1 制动器的结构型式的选择车 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 。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 ， 轻 重型 载 货 汽 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 两 种 结 构 形 式 。 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 。 但 现 在 汽 车 以 很 少 采 用 。 由 于 外 束 型 鼓式 制 动 器 通 产 建 成 为 带 式 制 动 器 ， 而 且 在 现 代 汽 车 商 已 很 少 采 用 ， 所 以 内 张 型 鼓 式制 动 器 通 常 简 称 为 鼓 式 制 动 器 ， 通 常 所 说 的 鼓 式 制 动 器 就 是 指 这 种 内 张 型 鼓 式 结 构 。我 选 择 的 参 考 车 型 为 CA1037 轻 型 载 货 汽 车 。CA1037 作 为 一 款 轻 型 载 货 商 用 车 ， 出 于 制 造 成 本 及 维 修 成 本 方 面 考 虑 ， 采 用 内张 型 鼓 式 制 动 器 。鼓 式 制 动 器 一 般 可 按 其 制 动 蹄 的 受 力 情 况 进 行 分 类 ， 它 们 的 制 动 效 能 、 制 动 鼓的 受 力 平 衡 状 态 以 及 车 轮 旋 转 方 向 对 制 动 效 能 的 影 响 均 不 同 。哈尔滨华德学院本科生毕业设计7制 动 蹄 按 其 张 开 时 的 转 动 方 向 与 制 动 鼓 的 旋 转 方 向 是 否 一 致 而 分 为 领 蹄 和 从蹄 俩 种 类 型 。 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 ，俩 者 不 一 致 的 则 称 从 蹄 。不 同 形 式 的 鼓 式 制 动 器 的 主 要 区 别 有 ：(1)蹄 片 鼓 动 支 点 的 数 量 和 位 置 不 同 ；(2)张 开 装 置 的 数 量 不 同 ；(3)制 动 时 两 片 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 的 数量 有 差 别 ， 并 使 制 动 效 能 不 一 样 。 制 动 器 在 单
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