伊兰特汽车制动系统设计【7张图/18800字】【优秀机械毕业设计论文】

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伊兰特汽车制动系统设计【】【优秀机械毕业设计论文】.rar

设计图纸

A0-制动管路布置.dwg

A0-前轮制动器.dwg

A0-后轮制动器.dwg

A1-制动主缸.dwg

A1-制动盘.dwg

A1-制动钳体.dwg

A2-制动块.dwg

设计说明书

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过程管理材料

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关键词：: 伊兰特汽车制动系统设计优秀优良机械毕业设计论文

资源描述：

文档包括:
说明书一份。39页。18800字左右。
任务书一份。
开题报告一份。

图纸共7张，如下所示
A0-制动管路布置.dwg
A0-前轮制动器.dwg
A0-后轮制动器.dwg
A1-制动主缸.dwg
A1-制动盘.dwg
A1-制动钳体.dwg
A2-制动块.dwg

摘要

随着社会的飞速发展，科技越来越发达，世界也变得越来越小了，造成这个现象的基本原因就是交通工具的发展和普及，尤其是汽车的应用，灵活高速的汽车给我们的生活带来了极大便利。一方面，轿车变的越来越重、动力越来越大；另一方面，人们越来越强调汽车驾乘的舒适性和安全性。因而，作为能保证汽车安全行驶的组成部分之一—制动系，有必要对它的组成构件进行设计计算。
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的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。并且通过以上的比较分析，在经济可靠的基础上选择归纳了伊兰特轿车制动系主要构件的结构与参数，予以最为合理的配置。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、液压双回路制动主缸的分析计算。

关键词：汽车；制动系统；盘式制动器；液压驱动；驻车制动

ABSTRACT

As the society is making great progress, scientific technology becomes more and more developed, and the world becomes smaller and smaller. The basic cause of this is the development and popularization of transportations, especially the application of automobiles, which bring great convenience to our lives. On one hand, what the car changes is heavier and heavier, motive force is greater and greater; On the other hand, people emphasize comfortableness and security that the automobile drives more and more. Therefore, as guaranteeing one of the components that the automobile goes safely--the brake system, it is necessary to carry on exhaustive designing calculation .
This text mainly introduces the structure pattern of the brake system and its designing calculation of main departments, and explains two kinds of structure patterns and choosing and one's own operation principle of the brake , main parameter of the brake system in the department and choosing, structural design and calculation of the main spare part of the brake , applying the brake urges the structure pattern of the structure to choose and design and calculate , makes the regulation device that power distributes. Through comparative analysis of the above , is it sum up Elantra apply the brake structure and parameter , department of main member to choose on the basis of the thing that economy is reliable , in order to reach and dispose best. Especially, it introduces the main member of the department of the brake system among them --Float pincers records of type brake , hydraulic pressure pairs of meeting way apply the brake analysis of master cylinder calculate with anti-lock braking system , urge slip resistance systematic theory analyse. And have checked to rubing the friction characteristic lined with slice at the end of the thesis.

Keyword: Automobile； The brake system； Disk brake；Hydraulic drive；Parking brake

摘要 I
Abstract II
第1章绪论 3
1.1 课题背景及目的 3
1.2 国内外研究现状 3
1.3 课题研究方法 5
1.4 本设计的主要内容 5
第2章总体设计方案 6
2.1 制动能源的选择 7
2.2 行车制动系 8
2.3 制动管路的布置及原理 8
2.3.1 制动原理和工作过程 8
2.4 制动器的结构方案分析 8
2.5 本章小结 9
第3章制动系主要参数确定 10
3.1基本参数 10
3.2同步附着系数的确定 10
3.3 制动器最大制动力矩确定 12
3.4盘式制动器的主要参数选择 12
3.5.1制动盘直径D 13
3.5.2制动盘厚度h 14
3.5.3摩擦衬块外半径R2和内半径R1 14
3.5.4摩擦块工作面积A 15
3.6本章小结 16
第4章制动器的设计与计算 17
4.1 盘式制动器制动力矩计算 17
4.2驻车制动的制动力矩计算 17
4.3 制动衬片的耐磨性计算 18
4.4 本章小结 20
第5章液压制动驱动机构的设计计算 21
5.1 制动驱动机构的形式 21
5.2 分路系统 21
5.3 液压制动驱动机构的设计计算 22
5.3.1 制动轮缸直径d的确定 22
5.3.2 制动主缸直径d0的确定 22
5.4 制动主缸设计 25
5.4．1主缸活塞的确定 25
5.4．2主缸残余压力P0 25
5.4．3主缸结构设计 26
5.4．4制动力分配调节装置的选取 27
5.5真空助力器的设计计算 27
5.6制动踏板力 29
5.6．1制动踏板工作行程Sp 29
5.7制动器的主要结构元件 30
5.7.1 摩擦衬块 30
5.7.2 支承 30
5.7.3 制动轮缸 30
5.7.4 制动盘 31
5.7.5 制动钳 31
5.7.6 制动块 31
5.8 本章小结 31
结论 32
参考文献 33
致谢 34
附录A 35
附录B 38

题目名称伊兰特汽车制动系统设计
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。制动器的结构型式选择、设计参数选取及设计计算对汽车的整车设计极其重要。通过制动系统设计熟悉汽车总成和零部件的设计。
通过设计掌握汽车制动器结构设计原则和方法。培养正确的研究方法、理论联系实际的工作作风、严肃求实的学习态度。
课题综合运用了机械设计、工程材料、汽车设计、汽车构造、CAD绘图等知识。
二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法）
1、设计的主要内容
（1）制动系统方案的选择
（2）制动力矩的计算；
（3）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；
2、技术要求（研究方法）
（1）通过文献资料收集，熟悉汽车制动器设计和CAD的有关理论知识，国内外制动系统设计方法和汽车计算机辅助设计的发展状况。
（2）实地到汽车厂等部门实习调查，了解汽车制动系统设计方法。
（3）编写课题研究大纲和开题报告。
（4）确定依兰特车各项参数，计算确定各总成参数和尺寸，完成有关CAD图纸。
（5）按进度要求独立完成毕业设计，服从指导教师安排；完成的毕业设计格式规范；方案选择合理，具有可行性、经济性、适用性，设计思路清晰，符合实际，图纸正确符合制图标准,内容完整。设计和汽车计算机辅助设计的发展状况。
三、设计（论文）完成后应提交的成果
0号图纸3张；
设计说明书1.5万字以上。
四、设计（论文）进度安排
（1）调研、资料收集，完成开题报告第4周（3月24日~3月30日）
（2）参数选择方案确定，列文稿大纲，设计计算第5~6周（3月31日~4月13日）
（3）完成设计说明书，完成图纸绘制第7~13周（4月14日~6月1日）
（4）交稿，预答辩第14周（6月2日~6月8日）
（5）设计审核、修改第15~16周（6月9日~6月22日）
（6）毕业设计答辩第17周（6月23日~6月29日）
五、主要参考资料
[1] 臧杰，阎岩．汽车构造．北京：机械工业出版社，2005
[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，2004：20—50.
[3] 王望予.汽车设计.北京：机械工业出版社，2006：257—285.
[4] 余志生.汽车理论.北京：机械工业出版社，2006年：89.
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[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.
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伊兰特汽车制动系统设计[汽车]

内容简介：: 黑龙江工程学院本科生毕业设计 I 摘要随着社会的飞速发展，科技越来越发达，世界也变得越来越小了，造成这个现象的基本原因就是交通工具的发展和普及，尤其是汽车的应用，灵活高速的汽车给我们的生活带来了极大便利。一方面，轿车变的越来越重、动力越来越大；另一方面，人们越来越强调汽车驾乘的舒适性和安全性。因而，作为能保证汽车安全行驶的组成部分之一制动系，有必要对它的组成构件进行设计计算。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的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。并且通过以上的比较分析，在经济可靠的基础上选择归纳了伊兰特轿车制动系主要构件的结构与参数，予以最为合理的配置。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、液压双回路制动主缸的分析计算。关键词：汽车；制动系统；盘式制动器；液压驱动；驻车制动黑龙江工程学院本科生毕业设计 s is of is of of to On is is On as of it is to on of of of s of of in of of of to of is it of to on of is in to it of of of of of to at of 龙江工程学院本科生毕业设计 1 目录摘要 . I . 1 章绪论 . 3 题背景及目的 . 3 内外研究现状 . 3 题研究方法 . 5 设计的主要内容 . 5 第 2 章总体设计方案 . 6 动能源的选择 . 7 车制动系 . 8 动管路的布置及原理 . 8 动原理和工作过程 . 8 动器的结构方案分析 . 8 章小结 . 9 第 3 章制动系主要参数确定 . 10 . 10 . 10 动器最大制动力矩确定 . 12 . 12 直径 D . 13 度 h . 14 块外半径 1 . 14 工作面积 A . 15 . 16 第 4 章制动器的设计与计算 . 17 式制动器制动力矩计算 . 17 . 17 动衬片的耐磨性计算 . 18 章小结 . 20 第 5 章液压制动驱动机构的设计计算 . 21 动驱动机构的形式 . 21 黑龙江工程学院本科生毕业设计 2 路系统 . 21 压制动驱动机构的设计计算 . 22 动轮缸直径 . 22 动主缸直径 . 22 动主缸设计 . 25 1主缸活塞的确定 . 25 2主缸残余压力 . 25 3主缸结构设计 . 26 4制动力分配调节装置的选取 . 27 . 27 . 27 1制动踏板工作行程 . 29 . 30 擦衬块 . 29 承 . 30 动轮缸 . 30 动盘 . 30 动钳 . 30 动块 . 31 章小结 . 31 结论 . 32 参考文献 . 33 致谢 . 34 附录 A . 35 附录 B . 38 黑龙江工程学院本科生毕业设计 3 第 1 章绪论题背景及目的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。内外研究现状从汽车诞生时起，车辆制动系统在车辆的安全方面就起着决定性作用。汽车的制动系统种类很多，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。液压制动技术是如今最成熟、最经济的制动技术，并应用在当前绝大多数乘用车上。汽车液压制动系统可以分为行车制动、辅助制动、伺服制动等，主要制动部件包括制动踏板机构、真空助力器、制动主缸、制动软管、比例阀、制动器和制动警示灯等。在制动系统，真空助力器、制动主缸和刹车制动器是最为重要的部分。目前，汽车所用都制动器几乎都是摩擦式的，可分为鼓式和盘式两大类。鼓式制动器的主要优点是刹车蹄片磨损较少 ,成本较低 ,便于维修、由于鼓式制动器的绝对制动力远远高于盘式制动器 ,所以普遍用于后轮驱动的卡车上 . 鼓式制动器根据其结构都不同，又分为：双向自增力蹄式制动器、双领蹄式制动器、领从蹄式制动器、双从蹄式制动器。其制动效能依次降低，最低是盘式制动器；但制动效能稳定性却是依次增高，盘式制动器最高。与鼓式制动器相比，盘式制动器具有以下突出优点 :(l)热稳定性好 ,盘式制动器无自增力作用，因而与有自增力的鼓式制动器相比 (尤其是领从蹄式 )，制动器效能受摩擦系数的影响较小，即制动效能稳定。鼓式制动器受热膨胀后，工作半径增大，使其只能与制动蹄中部接触，从而降低了制动效能。而盘式制动器中制动盘的轴向热膨胀极小，径向热膨胀根本与性能无关，故不会因此而降低制动黑龙江工程学院本科生毕业设计 4 效能。 (2)水稳定性好，盘式制动器中摩擦块对制动盘的单位压力较高，易于将水挤出。在车轮涉水后，制动效能变化较小，且由于离心力的作用及衬块对制动盘的摩擦作用，出水后只需一二次制动，性能即可恢复。而鼓式制动器则需多次甚至 10 余次制动，性能方能恢复。 (3)反应灵敏盘式制动器刹车片与制动盘之间的间隙相对与鼓式制动器来说要小 ;此外，鼓式制动器制动行程要比盘式制动器的长，制动鼓热膨胀也会引起制动踏板行程损失，使得制动反应时间变长，而制动盘不存在此现象，故反应较之鼓式制动器更加灵敏。 (4)散热性好盘式制动器的制动盘采用的是通风盘结构，再加上盘式制动器相对开放的结构，散热性能良好。 (5)在输出制动力矩相同的情况下，尺寸和质量较小。 (6)制动盘沿厚度方向的热膨胀量极小，不会象制动鼓的热膨胀那样使制动器间隙明显增加而导致制动踏板行程过大。 (7)容易实现间隙自动调整，其他保养修理作业也较简便。除了以上制动性能的优势外，盘式制动器在使用中还有噪音低，符合环保要求 ;振动小，改善了乘坐舒适性等优点。由于具备稳定可靠的制动性能，盘式制动器大大改善了汽车高速制动时的方向稳定性，因此取代传统的鼓式制动器已成为现代制动器发展的必然趋势。其中盘式制动器体积较小，提供的制动力矩也相对较小，一般用于轿车等轻型车辆上，尤其是轿车，盘式制动器几乎已经成为现代轿车的标准配置之一。而气压盘式制动器体积相对较大，提供的制动力矩也较大，故大量应用于客车等中重型车辆上，发展前景非常广阔。前轮上，一些高级轿车前后轮均采用了盘式制动器。在一些大客车和重型汽车上也得到了广泛应用。目前，西方发达国家轿车配置盘式制动器的比例几乎达到 100%。在一些中重型车辆上面， 2000 年左右，气压盘式制动器就已经成为欧美国家城市公交车辆的标配，载重车辆的后桥安装率也超过了 50%。目前欧美国家生产盘式制动器比较著名的有厄众。我国汽车工业起步较晚，故应用盘式制动器的时间较晚，上世纪 80 年代虽在一些轿车上开始应用，但大多数是引进国外成品或散件。近些年来，由于我国汽车行业发展迅猛，尤其是轿车等乘用车辆通过与外国公司的合作发展非常之快，也带动了液压盘式制动器的发展，目前国内生产液压盘式制动器的技术及工艺相对较为成熟，也具备了自主研发能力，规模相对较大的一些公司有武汉元丰，浙江亚太，浙江万安等。我国应用则更晚，国内最大的应商武汉元丰刁成立于 1998 年。目前成量产规模的也只有武汉元丰和浙江万安两家。上述几家，公司虽然都有一定规模，但是与欧美发达国家公司相比，差距仍然较大。发达国家盘式制动器的发展目前己进入双盘式制动器和机电一体化的阶黑龙江工程学院本科生毕业设计 5 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。行车制动装置用于使行驶中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结构，以保证其工作可靠。驻车制动装置用于使汽车可靠而无时间限制地停驻在一定位置甚至在斜坡上，它也有助于汽车在坡路上起步。驻车制动装置应采用机械式驱动机构而不用液压或气压驱动，以免其产生故障。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。行车制动是用脚踩下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杆操纵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俩个后轮，行车制动和驻车制动这两套制动装置，必须具有独立的制动驱动机构，而且每车必备。行车制动装置的驱动机构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；用气压操纵时还应有空气压缩机、气路管道、储气筒、控制阀和制动气室等。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、高级轿车和部分轻型商用车上，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。随着电子技术的飞速发展，汽车防抱死制动系统在技术上已经成熟，开始在汽车上普及。它是基于汽车轮胎与路面兼得附着特性而开发的高技术制动系统。它能有效的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。题研究方法根据课题内容，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。设计主要内容（ 1）确定制动系各参数，分析其制动性能 ; （ 2）制动器的设计计算；（ 3）液压制动驱动机构的设计计算；（ 4）制动系统图纸设计。黑龙江工程学院本科生毕业设计 6 第 2 章总体设计方案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 2：（ 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。详见 239 （ 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。具体要求详见 582 （ 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，详见 239 （ 7）制动踏板和手柄的位置和行程符合人操作方便性好，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；（ 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；黑龙江工程学院本科生毕业设计 7 （ 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（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。本次设计前后轮均采用盘式制动器 ,液压制动 , 对角交叉式双管路液压制动系统。盘式制动器采用浮动钳盘式。动能源的选择经过同多种类型的车辆比较，如下制动能源：表动能源比较供能装置传能装置型式制动能源工作介质型式工作介质气压伺服制动系驾驶员体力与发动机动力空气液压制动系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，伺服气压一般可达真空伺服制动系多用于总质量在型载货汽车上；气压伺服制动系则广泛用于装载质量为 6 12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，（ ;工作压力高（可达 10 20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。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。黑龙江工程学院本科生毕业设计 8 目前，盘式制动器已广泛应用于轿车，一些高性能轿车上用于全部车轮。四轮盘式制动的中高级轿车，采用前轮通风盘式制动是为了更好地散热，至于后轮采用非通风盘式同样也是成本的原因。毕竟通风盘式的制造工艺要复杂得多，价格也就相对贵了。随着材料科学的发展及成本的降低，在轿车领域中，盘式制动有逐渐取代鼓式制动的趋向。动管路的布置及原理交叉式 (X 型 ): 前、后轮制动管路各成独立的回路系统，前轴的一侧车轮制动器与后桥的对侧车轮制动器同属一个回路。其特点是管路布置较为简单，直行制动时任一回路失效，剩余的总制动力都能总制动力都能保持正常值的 50%。这种法案适用于主销偏移距为负值（达 20汽车上。这时，不平衡的制动力使车轮反向转动，改善汽车稳定性。动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。动器的结构方案分析制动器主要有摩擦式、液力式和电磁式等几种形式。目前广泛使用的是摩擦式制动器。摩擦式制动器按摩擦副结构形式不同，可分为鼓式，盘式和带式三种。带式制动器只用作中央制动器，本文不做介绍。按摩擦副中固定元件的结构不同，盘式制动器可分为钳盘式和全盘式两类。钳盘式根据制动钳结构的不同，分固定钳式和浮动钳式。对两中类型进行比较，浮动钳盘式具有如下优点：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，家之液压缸；冷却条件好，所以制动液汽化的可能性小；成本低。黑龙江工程学院本科生毕业设计 9 所以，本设计采用浮动钳式盘式制动器。经过对不同制动器优、缺点的比较，参考同类车型，本设计前后轮均采用钳盘式制动器。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，前后轮制动器均为钳盘式制动器。回路系统采用对角交叉式双管路液压制动系统。黑龙江工程学院本科生毕业设计 10 第 3 章制动系主要参数确定本参数表动系主要参数空载满载汽车质量 1250750荷分配前轴 68504轴 56546心高度 70mm 30距 2610 m 前制动器通风盘式后制动器盘式前轮胎规格 185/65轮胎规格 185/65步附着系数的确定汽车制动时，若忽略路面对车轮的滚动阻力矩和汽车回转质量的惯性力矩，则对任意角速度 0的车轮，其力矩平衡方程为 2 0 （式中：制动器对车轮作用的制动力矩，即制动器的摩擦力矩，其方向与车轮旋转方向相反， Nm；地面作用于车轮上的制动力，即地面与轮胎之间的摩擦力，又称为地面制动力，其方向与汽车行驶方向相反， N；车轮有效半径， m。（黑龙江工程学院本科生毕业设计 11 称之为制动器制动力，它是在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的力。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 2。任何附着系数路面上前后同时抱死的条件为（ = 21 （ hL 1221（式中： 1前制动器制动力， N； 2后制动器制动力， N； 1L 质心到前轴的距离， 1580 2L 质心到后轴的距离， 1030 得： 1282N 2546N 一般常用制动器制动力分配系数来表示分配比例、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（0）。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0取由得黑龙江工程学院本科生毕业设计 12 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，制动法规规定，在各种载荷条件下，轿车在 q 他汽车在 q 范围内，前轮应先抱死；在车轮尚未抱死的情况下，在范围内，必须满足q ) 。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通常上式的比值为轿车车为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 )( 2m a （ m a xm a 1 T （式中：该车所能遇到的最大附着系数车轮有效半径为 311 2m a 0 7 m a a 式制动器的主要参数选择盘式制动器工作原理黑龙江工程学院本科生毕业设计 13 图 3钳盘式制动器浮前钳盘式制动器的制动钳可以相对制动盘轴向滑动。制动钳支架 12固定在转向节上，制动钳体 6 与支架 12 可沿导向销 13 轴向滑动。制动时，驾驶员应踩下制动踏板 1，通过推杆 2和主缸活塞 3，使主缸内的油液在一定压力下流入轮缸，活塞 8在液压力作用下，将制动块 9 推向制动盘 11。与此同时，作用在制动钳体 6 上的反作用力动制动钳体 6 沿导向销向 13 左移动，使固定在制动钳体上的固定制动块压 10 靠到制动盘 11 上。于是，制动盘两侧的摩擦块 9、 10 在作用下夹紧制动盘 11 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。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%。奥黑龙江工程学院本科生毕业设计 14 迪、切诺基、桑塔纳 200、富康（车均通风型制动盘，其厚度在 20 25他引进轿车采用厚度为 1013的实心型制动盘。考虑到制动过程中前轮制动器产生的制动力约占总制动力的 70%以上，结合温升对制动稳定性能的影响，前轮盘式制动器我们设计成通风盘。通常 D=车总质量不大于 2 吨，即 38 1m 415 轮毂直径本设计前后轮轮毂相同为 381 因此 2841 D 考初选后轮盘式制动器 D 图 3钳盘式制动器通风盘简图动盘厚度 h 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，前制动盘厚度取为 24风盘式，增大散热。后轮为实心盘式制动器取半径为 10 擦衬块外半径内半径考同类车型，选取摩擦衬块的内外半径分别为： 001 ， 402 平均半径为黑龙江工程学院本科生毕业设计 15 2 21 m =120 有效半径为 )(3)(22 21223132 )2()(134 2121212)2 100140()100140( 100140134 2 = 值不大于后轮制动器摩擦衬块初选为 051 ， 402 擦衬块工作面积 A 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 2 A =45 24500 黑龙江工程学院本科生毕业设计 16 021541001400结构如图 4 图 3擦衬块结构简图后轮盘式制动器摩擦衬块尺寸参数为： A =32 02154100140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、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。黑龙江工程学院本科生毕业设计 17 第 4 章制动器的设计与计算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 2 （中：单个制动器的制动力矩 2/1 =1385.5 f 摩擦系数 0F 单侧制动块对制动盘的压紧力 R 作用半径（摩擦衬块的作用半径 R=2 21 =120 盘式制动器单侧制动块对制动盘的压紧力为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 )s o s( 12 （下坡 )s o s( 12 （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：上坡黑龙江工程学院本科生毕业设计 18 r c ta n 11 下坡 r c ta n 12 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 2 双轴汽车的制动器的比能量耗散率分别为前轮 222111()4 （后轮 222212 4 )1)( a （式中：汽车总质量，汽车回转质量转换系数； 1 、 2 制动初速度和减速度， m/s； t 制动时间， s； 1A 、 2A 前后制动衬片（块）的摩擦面积 , 制动力分配系数黑龙江工程学院本科生毕业设计 19 双轴汽车的制动器的比能量耗散率分别为：前轮 222111()4 （轮 222122( ) ( 1 )4 （在紧急制动到停车的情况下， 2 =0，并可认为 =1，对于乘用车，制动速度)01 ，故 221211 0 034 a 221212 1( a 据有关文献推荐，鼓式制动器的比能量耗散率以不大于 2宜，盘式制动器的比能量耗散率应不大于 , 计算时取减速度 j= 磨损特性指标也可用衬片（块）的比摩擦力即单位摩擦面积的摩擦力来衡量。0磨损越严重。前轮 11101 （后轮 22202 （式中：M 单个制动器的制动力矩， Nm； R 制动鼓半径（或衬块平均半径 R ）， A 单个制动器的衬片（块）摩擦面积轮黑龙江工程学院本科生毕业设计 20 211101 046.0 后轮 222202 032.0 章小结本章对制动器的设计进行了计算，计算了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，以确保其符合相关法规的要求。黑龙江工程学院本科生毕业设计 21 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。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 1。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，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。路系统为了提高制动工作的可靠性，应采用分路系统，即全车的所有行车制动器的液压或气压管路分为两个或多个互相独立的回路，其中一个回路失效后，仍可利用其他完好的回路进行制动。双轴汽车的双回路制动系统有中，与传统的单轮缸（或单制动气室）鼓式制动器配合使用，成本较低。目前在各类汽车上应用广泛。 X 型的结构也很简单。直行制动时任一回路失效，剩余的总制动力都能保持正常黑龙江工程学院本科生毕业设计 22 值的 50%。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。但是，一旦某一管路损坏造成制动力不对称，此时车轮将朝制动力大的一边绕主销转动，使汽车丧失稳定性。所以，具有这种分路方案的汽车，其主销偏移距应取负值，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。以本设计经过对比，采用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。动轮缸直径 d 的确定制动轮缸对制动蹄块施加的张开力与轮缸直径和制动管路的关系为 d= （其中：0F 的张开力制动轮缸对制动块施加， N； P 制动管路压力，制动管路液压在制动时一般不超过 10 12 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。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： 9， 22，24， 25， 28， 30， 32， 35， 38， 40， 45， 50， 55 1D ：0F 的张开力制动轮缸对制动块施加 P 制动管路压力取 12 得：前轮缸直径 1D 据准规定尺寸系列取，取直径为 38D 所以取直径为 32 制动主缸直径 d 的确定第 1214 （其中：第黑龙江工程学院本科生毕业设计 23 n 轮缸中的活塞数目， i 第前轮盘式： d = 38 n=1，得 in 1211 4 = 4 1 382=轮盘式： d = 25n=1, 得 in 1222 4 = 4 322 1=部轮缸的总工作容积 : V = 2（ =387 本科学生毕业设计伊兰特汽车制动系统设计院系名称：汽车与交通工程学院专业班级：车辆工程 07 学生姓名：罗世君指导教师：臧杰职称：教授黑龙江工程学院 s 07 011 一一年六月毕业设计（论文）任务书学生姓名罗世君系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程 07 指导教师姓名臧杰职称教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称伊兰特汽车制动系统设计一、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。制动器的结构型式选择、设计参数选取及设计计算对汽车的整车设计极其重要。通过制动系统设计熟悉汽车总成和零部件的设计。通过设计掌握汽车制动器结构设计原则和方法。培养正确的研究方法、理论联系实际的工作作风、严肃求实的学习态度。课题综合运用了机械设计、工程材料、汽车设计、汽车构造、图等知识。二、设计（论文）内容、技术要求（研究方法） 1、设计的主要内容（ 1）制动系统方案的选择（ 2）制动力矩的计算；（ 3）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； 2、技术要求（研究方法）（ 1）通过文献资料收集，熟悉汽车制动器设计和有关理论知识，国内外制动系统设计方法和汽车计算机辅助设计的发展状况。（ 2）实地到汽车厂等部门实习调查，了解汽车制动系统设计方法。（ 3）编写课题研究大纲和开题报告。（ 4）确定依兰特车各项参数，计算确定各总成参数和尺寸，完成有关纸。（ 5）按进度要求独立完成毕业设计，服从指导教师安排；完成的毕业设计格式规范；方案选择合理，具有可行性、经济性、适用性，设计思路清晰，符合实际，图纸正确符合制图标准 ,内容完整。设计和汽车计算机辅助设计的发展状况。三、设计（论文）完成后应提交的成果 0 号图纸 3 张；设计说明书字以上。四、设计（论文）进度安排（ 1）调研、资料收集，完成开题报告第 4 周（ 3 月 24 日 3 月 30 日）（ 2）参数选择方案确定，列文稿大纲，设计计算第 56 周（ 3 月 31 日 4 月 13 日）（ 3）完成设计说明书，完成图纸绘制第 713 周（ 4 月 14 日 6 月 1 日）（ 4）交稿，预答辩第 14 周（ 6 月 2 日 6 月 8 日）（ 5）设计审核、修改第 1516 周（ 6 月 9 日 6 月 22 日）（ 6）毕业设计答辩第 17 周（ 6 月 23 日 6 月 29 日）五、主要参考资料 1 臧杰，阎岩汽车构造北京：机械工业出版社， 2005 2 刘惟信京：清华大学出版社， 2004： 20 50. 3 王望予北京：机械工业出版社， 2006： 257 285. 4 余志生北京：机械工业出版社， 2006 年： 89. 5 陈家瑞），机械工业出版社： 2005 年 8 月，第四版 294. 6 刘品，李哲基础哈尔滨工业出版社， 2005： 51 55. 7 刘惟信北京：清华大学出版社， 2001： 450 461. 8 程国华车运用， 2003 年第 6 期 . 9 朱旬，金海东车研究与开发， 1999 年第 2 期 . 10 陈步童锡职业技术学院学报， . 11 凤勇北京：人民交通出版社， 2005 年 9 月，第一版 12 全国文献工作标准化技术委员会 12676国标准书号 S国标准出版社，1999. 13 全国文献工作标准化技术委员会 763国标准书号 S国标准出版社， 1998. 14 of on of 003： 15 of of of on 2002， 50：六、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（论文）中期检查表填表日期 2011 年 4 月 25 日迄今已进行 8 周剩余 8 周学生姓名罗世君系部汽车与交通工程学院专业、班级车辆工程 07 指导教师姓名臧杰职称教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称伊兰特汽车制动系统设计学生填写毕业设计（论文）工作进度已完成主要内容待完成主要内容设计说明书已完成，图纸完成了前轮制动器，和液压管路布置后轮制动器和一些零件图的绘制存在问题及努力方向努力完成应有的任务量，加油吧眼前的黑都不是黑。学生签字：罗世君指导教师意见指导教师签字：年月日教研室意见教研室主任签字：年月日毕业论文指导教师评分表学生姓名指导教师姓名题目名称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 10 2 题目工作量；选题的理论意义或实际价值 10 3 查阅文献资料能力；综合运用知识能力 15 4 研究方案的设计能力；研究方法和手段的运用能力；外文应用能力 25 5 文题相符程度；写作水平 15 6 写作规范性；篇幅；成果的理论或实际价值；创新性 15 7 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）工作态度：好较好一般较差很差研究能力或设计能力：强较强一般较弱很弱工作量：大较大适中较少很少规范性：好较好一般较差很差成果质量（研究方案、研究方法、正确性）：好较好一般较差很差其他：指导教师签字：年月日毕业设计指导教师评分表学生姓名罗世君院系汽车交通与工程学院专业、班级车辆工程指导教师姓名臧杰职称教授从事专业车辆工程是否外聘是否题目名称伊兰特汽车制动系统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 10 2 题目工作量；题目与工程实践、社会实际、科研与实验室建设等的结合程度 10 3 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 15 4 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 20 5 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） 10 6 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 20 7 设计规范化程度（设计栏目齐全合理、的使用等） 5 8 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）工作态度：好较好一般较差很差研究能力或设计能力：强较强一般较弱很弱工作量：大较大适中较少很少说明书规范性：好较好一般较差很差图纸规范性：好较好一般较差很差成果质量（设计方案、设计方法、正确性）好较好一般较差很差其他：指导教师签字：年月日毕业论文评阅人评分表学生姓名专业班级指导教师姓名职称题目评阅组或预答辩组成员姓名出席人数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 15 2 题目工作量；选题的理论意义或实际价值 10 3 查阅文献资料能力；综合运用知识能力 20 4 研究方案的设计能力；研究方法和手段的运用能力；外文应用能力 25 5 文题相符程度；写作水平 15 6 写作规范性；篇幅；成果的理论或实际价值；创新性 15 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）回答问题：正确基本正确基本不正确不能回答所提问题研究能力或设计能力：强较强一般较弱很弱工作量：大较大适中较少很少规范性：好较好一般较差很差成果质量（研究方案、研究方法、正确性）：好较好一般较差很差其他：评阅人或预答辩组长签字：年月日注：毕业设计（论文）评阅可以采用 2 名评阅教师评阅或集体评阅或预答辩等形式。注：毕业设计（论文）评阅可以采用 2 名评阅教师评阅或集体评阅或预答辩等形式。毕业设计评阅人评分表学生姓名罗世君专业班级车辆工程指导教师姓名臧杰职称教授题目伊兰特汽车制动系统设计评阅组或预答辩组成员姓名出席人数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 10 2 题目工作量；题目与工程实践、社会实际、科研与实验室建设等的结合程度 10 3 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 15 4 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 25 5 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） 15 6 插图（图纸）质量；

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