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轻型商用车制动系统设计[汽车]【10张图/23500字】【优秀机械毕业设计论文】

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轻型 商用 制动 系统 设计 汽车 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,59页。23500字。
任务书一份。
开题报告一份。
题目审定表一份。

图纸共10张,如下所示
A0-制动管路示意图.dwg
A0-盘式制动器.dwg
A0-鼓式制动器装配图.dwg
A1-制动主缸.dwg
A1-制动盘.dwg
A1-制动鼓.dwg
A2-制动蹄及摩擦片.dwg
A2-制动轮缸.dwg
A3-驻车制动推杆.dwg
A3-驻车制动杠杆.dwg

目 录

摘要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
第1章 绪论 1
1.1 制动系统设计的意义 1
1.2 制动系统研究现状 1
1.3 制动系统设计内容 2
1.4 制动系统设计要求 2
第2章 制动系统总体方案设计 3
2.1 制动器的结构型式的选择 3
2.2 制动驱动机构的结构型式的方案比较选择 5
2.3 制动管路的多回路系统 7
2.4 本章小结 9
第3章 制动器设计计算 10
3.1 轻型商用车的主要技术参数 10
3.2 制动系统的主要参数及其选择 11
3.2.1 同步附着系数 11
3.2.2 制动强度和附着系数利用率 12
3.2.3 制动器最大的制动力矩 14
3.3 制动器因数和制动蹄因数 15
3.4 制动器的结构参数与摩擦系数 18
3.4.1 鼓式制动器的结构参数 18
3.4.2 盘式制动器的结构参数 20
3.5 制动器的设计计算 21
3.5.1 制动蹄摩擦面的压力分布规律 21
3.5.2 制动器因数及摩擦力矩分析计算 24
3.5.3 制动蹄片上的制动力矩 25
3.6 摩擦衬片的磨损特性计算 31
3.7 制动器的热容量和温升的核算 32
3.8 驻车制动计算 33
3.9 制动器主要零件的结构设计 34
3.9.1 制动鼓 34
3.9.2 制动蹄 35
3.9.3 制动底板 35
3.9.4 制动蹄的支承 35
3.9.5 制动轮缸 36
3.9.6 制动盘 36
3.9.7 制动钳 36
3.9.8 制动块 37
3.9.9 摩擦材料 37
3.9.10 制动摩擦衬片 37
3.9.11 制动器间隙 38
3.10 制动蹄支承销剪切应力计算 39
3.11 本章小结 40
第4章 制动驱动机构的设计计算 42
4.1 轮缸直径与工作容积 42
4.1.1 盘式制动器直径与工作容积 42
4.1.2 鼓式制动器直径与工作容积 43
4.2 制动主缸直径与工作容积 43
4.3 制动轮缸活塞宽度与缸筒的壁厚 44
4.3.1 盘式制动轮缸活塞宽度与缸筒壁厚 44
4.3.2 盘式制动器活塞宽度与缸筒壁厚 45
4.4 制动主缸行程的计算 45
4.5 制动主缸活塞宽度与缸筒的壁厚 46
4.5.1 制动主缸活塞宽度 46
4.5.2 制动主缸筒的壁厚 46
4.6 制动踏板力与踏板行程 46
4.7 真空助力器 48
4.7.1 真空助力器的选择 48
4.8 制动液的选择与使用 49
4.9 制动力分配的调节装置 49
4.9.1 感载比例阀 50
4.10 本章小结 51
结论 52
参考文献 53
致谢 54
附录1 55
附录2 60

摘 要

国内汽车市场迅速发展,随着汽车保有量的增加,带来的安全问题也越来越引起人们的注意,而制动系统则是汽车主动安全的重要系统之一。因此,如何开发出高性能的制动系统,为安全行驶提供保障是我们要解决的主要问题。另外,随着汽车市场竞争的加剧,如何缩短产品开发周期、提高设计效率,降低成本等,提高产品的市场竞争力,已经成为企业成功的关键。
本说明书主要根据已有的CA1041车辆的数据对制动系统进行设计。首先介绍了汽车制动系统的发展、结构、分类,并通过对鼓式制动器和盘式制动器的结构及优缺点进行分析。最终确定方案采用液压双回路前盘后鼓式制动器。除此之外,它还介绍了前后制动器、制动主缸的设计计算,主要部件的参数选择及制动管路布置形式等的设计过程。

关键字:制动;鼓式制动器;盘式制动器;液压;制动管路

ABSTRACT

The rapid development of the domestic vehicle market, However, with increasing of vehicle, security issues are arising from increasingly attracting attention, the braking system is one of important system of active safety. Therefore, how to design a high-performance braking system, to provide protection for safe driving is the main problem we must solve. In addition, with increasing competition of vehicle market, how to shorten the product development cycle, to improve design efficiency and to lower costs, to improve the market competitiveness of products, and has become a key to success of enterprises.
This paper mainly introduces the design of braking system ,which based on the data of brake system used in CA1041. Fist of all, braking system’s development, structure and category are shown, and according to the structures, virtues and weakness of drum brake and disc brake, analysis is done. At last, the plan adopting hydroid two-backway brake with front disc and rear drum. Besides, this paper also introduces the designing process of front brake and rear brake, braking cylinder, parameter’s choice of main components braking and channel settings.

Key words: braking; brake drum; brake disc; hydroid pressure; Brake pipe

题目名称 轻型商用车轻型车制动系统设计
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。
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、管路布置零件图(A0一张);
3、制动鼓(A1一张);
4、制动蹄(A2一张);
5、制动轮缸(A3一张);
6、盘式制动器装配图(A0一张);
四、进度安排
1、调研 第一周(3月2号—3月8号)
2、开题报告、文献综述 第二周(3月9号—3月15号) 
3、制动方案确定 第三周(3月16号—3月22号)
4、制动器设计计算 第四周至第五周(3月23号—4月5号) 
5、制动主缸、轮缸的设计计算 第六周至第七周(4月6号—4月12号)
6、制动管路布置 第八周 (4月13号—3月19号)
7、中期检查答辩 第九周(4月20号—4月26号)
8、完成装配图 第十周至第十一周(4月27号—5月10号)
9、完成零件图 第十二周至第十三周(5月11号—5月24号)
10、完成设计说明书 第十四周(5月25号—5月31号)
11、审查图纸、计算及设计说明书 第十五周(6月1号—6月7号) 
12、修改图纸、计算及设计说明书 第十六周(6月8号—6月14号) 
13、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,2005:1—20.
[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.
[5] 陈家瑞.汽车构造(下),机械工业出版社:2005年8月,第四版.293—294.
[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,2005:51—55.
[7]刘惟信.汽车设计.北京:清华大学出版社,2001:450—461.
[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. 
[14]Journal 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,vo1.50:No.1-2.


轻型商用车制动系统设计

















内容简介:
附 录 2 he is in If be of on a as as in of of on of on to or by of is to it is is by a or is is of is is to s to at to in “by to of in or in by a of at to or or at or or or so is In is a is a in to a in s is is to At or or or or or in or is on of a r so as is a no If a of or to as as of to it a of a to to to a of in as at up as as of at If a a is to If is a be to a it of an a is to of or to is on is a of To to To of it a of a A or is on of to to of or of a or by or is in in is of to to to or If is to is to of is to it is is by a is is A is in be of to he a be be to in of it is or of to on or a on an of in 990s. a to of be by a if So to of to at a of in or An if of a a is to a to to at is to a at a In to in do to or a At to if in to A on a in ), is a A is at to of a a to is is is a a a as of an is in o in to s be is to If is to to it or it it by of a a of is by by by a to or is it is to a is to 汽车制动系统 制动系统是汽车中最重要的系统。 如果制动失灵,结果可能是损失惨重的。制动器实际就是能量转换装置,它将汽车的动能(动量)转化成热能(热量)。当驾驶员踩下制动踏板,所产生的制动力是汽车运动时动力的 10倍。制动系统能对四个刹车系统中的每个施加数千磅的力。 每辆汽车上使用两个完全独立的制动系统,即行车制动器和驻车制动器。 行车制动器起到减速、停车、或保持车辆正常行驶。制动器是由司机用脚踩、松制动器踏板来控制的。驻车制动器的 主要作用就是当车内无人的时候,汽车能够保持静止。当独立的驻车制动器 踏板或手杆,被安装时,驻车制动器就会被机械地操作。 制动系统是由下列基本的成分组成 :位于发动机罩下方,而且直接地被连接到制动踏板的“制动主缸”把驾驶员脚的机械力转变为液压力。钢制的“制动管路”和有柔性的“制动软管”把制动主缸连接到每个轮子的“制动轮缸”上。 制动液 , 特别地设计为的是工作在极端的情况,填充在系统中。“制动盘”和“衬块”是被制动轮缸推动接触“圆盘”和“回转体”如此引起缓慢的拖拉运动 , (希望 )使汽车减慢速度。 典型的制动系统布 置有前后盘式,前盘后鼓式,各个车轮上的制动器通过一套管路系统连接到制动主缸上。 基本上讲,所有的汽车制动器都是摩擦制动器。当司机刹车时,控制装置会迫使制动蹄,或制动衬片与车轮处的旋转的制动鼓或制动盘接触。接触后产生的摩擦使车轮转动减慢或停止,这就是汽车的制动。 在最基本的制动系统中,有一个制动主缸,这个主缸内部填充制动液,并包含两个部分,每个部分里都有一个活塞,两个活塞都连接驾驶室里的制动踏板。当制动踏板被踩下时,制动液会从制动主缸流入轮缸。在轮缸中,制动液推动制动蹄或制动衬片与旋转的制动鼓或制动盘接触。静 止的制动蹄或制动衬片与旋转的制动鼓或制动盘之间产生摩擦力使汽车的运动逐渐减缓或停止。 制动液的装置位于主缸的顶部。目前大多数的车都有一个容易看见的装制动液的装置,为的是不用打开盖子就可以看得见制动液的油面。随着制动踏板的运动制动液就会缓慢的下降,正常情况下是这样的。如果制动液在很短的时间内下降得明显或者下降了三分之二,那么就要尽快的检查你的制动系统了。保持制动液装置充满制动液除非你需要维修它,制动液必须保持很高的沸点。位于在空气中的制动液就会吸收空气中的潮气引起制动液低于沸点。 制动液通过一系列的管路从主缸 到达各车轮。橡胶软管只用在需要弹力的地方,比如应用在前轮。在车的行进中上下来回运动。系统的其它部分在所有的连接点上都应用了无腐蚀性的无缝钢管。如果钢线需要修理的话,最好的方法就是代替这条线。如果这不符合实际,那么为了制动系统可以用特殊的装置修理它。你不可以用铜管来修理制动系。它们是危险也是不正确的。 鼓式制动器包括制动鼓,一个轮缸,回拉弹簧,一个制动底版,两个带摩擦层的制动蹄。制动底版固定在轮轴外部的法兰或转向节。制动鼓固定在轮毂上。制动鼓的内部表面与制动蹄的内层之间有空隙。要使用制动器时,司机就要踩下踏板 ,这时轮缸扩大制动片,对其施加压力,是制动蹄触碰制动鼓。制动鼓与摩擦片之间产生的摩擦制动了车轮,从而使汽车停止。要释放制动器时,司机松开踏板,回拉弹簧拉回制动片,这样车轮会自由转动。 盘式制动器包括制动盘而不是鼓,在它的两面上各有一个薄的制动片或叫盘式制动器的制动片。制动片是靠挤住旋转的制动盘来停住汽车。制动主缸里流出的制动液迫使活塞向里部的金属盘移动,这便使摩擦片紧紧地贴住制动盘。这时制动片与制动盘产生的摩擦使汽车减速、停止,出现了制动行为。活塞分金属或塑料。盘式制动器主要有三种,即:浮动卡钳型、固定卡钳 型和滑动卡钳型。浮动卡钳型和滑动卡钳型盘式制动器使用单活塞。固定卡钳型盘式制动器既可以使用两个活塞有可以使用四个活塞。 制动系统是由机械能,液压能或气压能装置驱动的。在机械杠杆适合所有的汽车的驻车制动器中使用。当踩下制动踏板时,杠杆就会推动制动器主缸的活塞给制动液施加压力,制动液通过油管流入轮缸。制动液的压力施加到轮缸活塞以使制动片被压到制动鼓或制动盘上。如果松开踏板,活塞回到原来的位置上,回拉弹簧拉回制动片,制动液返回制动主缸,这样制动停止。 驻动制动器的主要作用是车内无人时,使汽车静止不动。如果车内安装 的是独立的驻车制动器,那么驻车制动器是由司机手动的控制。驻车制动器正常是当车已经停止时使用的。向后拉手闸,并把手柄卡在正确的位置上。现在,即使离开汽车也不用害怕它会自己滑走。如果司机要再次启车时,他必须在松开手杆之前按下按钮。在行车制动器失灵的情况下,手闸必须能停住车。正因为这样,手闸与脚闸分开,手闸使用的是绳索或杠杆而不是液力系统。 防抱死制动系统是使汽车制动更安全、更方便的制动装置,它既有调节制动系统的压力来防止车轮被完全抱死的功能,又有防止轮胎在滑的路面上行驶或紧急停车时的滑动。 防抱死制动系统最早应 用在航空飞行器上,而且在二十世纪 90 年代一些国内的汽车内也安装了这种系统。近来,几个汽车制造商引进了更为复杂的防抱死系统。欧洲使用这种系统已有几十年的时间,通过对其的调查,一位汽车制造商坦言,如果所有的汽车都安装上防抱死制动系统,同时,一些权威人士预测这种系统会提高汽车的安全性。 防抱死制动系统可以在一秒钟内调节几次制动时车轮上的受力,使车轮的滑移受到控制,而且所有的系统基本上都以相同的方式完成。每个车轮都会有一个传感器,电子控制装置能连续检测来自车轮传感器传来的脉冲电 信号,并将它们处理转换成和轮速成正比的数值;如果其中一个传感器的信号不断下降,那么这就表明了相应的轮胎趋于抱死,这时电子控制装置向该车轮的制动器发出降低压力的指令。当信号显示车轮转速恢复正常时,电子控制装置会增加制动器的液压。这种循环像司机一样调节制动器,但它的速度更快,达到了每秒循环数次。 防抱死制动系统除了上面基本操作,还有两个特点。首先,当制动系统的压力上升到使轮胎抱死或即将抱死的时候,防抱死制动系统才会启动;当制动系统在正常情况下,防抱死制动系统停止运作。其次,如果防抱死制动系统有问题时,制动器会独 立地继续运行。但控制板上的指示灯亮起提醒司机系统出现问题。 目前欧洲汽车生产商,如:宝马、奔驰、宝时捷等广泛使用的是波许( 抱死制动系统。这种系统基本组成包括车轮转速传感器,电子控制装置和调节装置。 每个有一个向电子控制装置发出车轮转动情况的信号的传感器,它一般由磁感应传感头和齿圈组成。前面的传感器安在轮毂上,齿圈安在轮网上。后面的传感器安在后部的监测系统上,齿圈安在轮轴上。传感器本身是缠绕电磁核的电线圈,电磁核才线圈的周围产生磁场。当齿圈的齿移动到磁场时,就会改变线圈的电流。电子控制装置会监测 这种变化,然后判断车轮是否即将抱死。 电子控制装置有三个作用,即:信号的处理,编辑和安全防护。信号的处理起到转换器的作用,它是将接受的脉冲电信号处理转换成数值,为编辑做准备。编辑就是分析这些数值,计算出需要制动压力。如果检测出车轮即将抱死,电控装置就会计算出数值向调节装置发出指令。 调节装置 当接受到电子控制装置的指令后,液压执行装置会调节制动轮缸的液压的大小。调节装置能保持或减小来自制动主缸的液压,而装置本身是不能启用制动器的。这种装置有三个高速率的电磁
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