关 键 词：

车辆 工程 eq1041 汽车 制动 系统 设计 cad 图纸 优秀 优良 毕业论文 说明书 仿单

资源描述：

【车辆工程类】EQ1041汽车制动系统的设计【汽车类】【6张CAD图纸】【优秀】【毕业论文说明书】,车辆,工程,eq1041,汽车,制动,系统,设计,cad,图纸,优秀,优良,毕业论文,说明书,仿单

内容简介：

毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题目 : 车制动系统的设计 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 : 导 师 姓 名 : 开 题 时 间 : 2011 年 3 月 11 日 指导委员会 审查意见： 签字： 年 月 日 毕业设计（论文）开题报告 学生姓名 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 职称 副教授 从事专业 车辆工程 是否外聘 是否 题目名称 车制动系统的设计 一、 课题研究 现状、 选题 目的 和意义 1、研究现状 现代汽车制动器的发展起源于原始的机械控制装置，最原始的制动控制只是驾驶员操纵一组简单的机械装置向制动器施加作用力，那时的汽车重量比较小，速度比较低，机械制动已经能够满足汽车制动的需要，但随着汽车自身重量的增加，助力装置对机械制动器来说越来越显得非常重要。从而开始出现了真空助力装置。 1932 年生产重量为 2860凯迪拉克 四轮采用直径 鼓式制动器，并有制动踏板控制的真空助力装置。林肯公司也于 1932年推出 车，该车采用通过四根软索控制真空助力器的鼓式制动器。随着科学技术的发展及汽车工业的发展，尤其是军用车辆及军用技术的发展，车辆制动有了新的突破，液压制动是继机械制动后的又一重大革新。 率先使用了轿车液压制动器，克莱斯勒的四轮液压制动器于 1924 年问世，美国通用汽车公司和福特汽车公司分别于 1934 年和 1939 年采用了液压制动技术。到20 世纪 50 年代，液压 助力制动器才成为现实。经过 80 多年的发展，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，另外，汽车防抱死制动系统（ 已经成为电子制动的标准配置。 现在汽车配套出于安全可靠方面的考虑，真空助力器往往和制动主缸一起形成真空助力器总成给车型配套。从中国汽车工业协会每年统计 的 20 多家国内主要真空助力器总成生产企业来看，伴随着 2000 年以来我国汽车产量的发展，我国汽车真空助力器总成也获得了较快的发展，产量从 2000 年的 套发展到 2007 年的 650 万套。根据汽车工业协会统计的数据来看， 2004 年我国平均每套真空助力器总成的价格是 270 元， 2004 年我国乘用车产量 315 万辆，粗略计算我国真空助力器总成 2004 年的市场需求规模在 元。 2007 年我国乘用车产量 638 万辆，但真空助力器总成的配套价格有所降低，约在 250 元左右，因此， 2007 年真空助力器的市场需求规模在 16 亿元左右。 汽车防抱死制动系统（ 汽车防抱死制动系统（ 我国近年来发展比较迅速的电子制动系统之一， 气动 液压 种，气动 要适用于气制动的商用车，液压 要适用于液压制动的乘用车。目前我国从事 发和生产的中外企业有 20 多家。气动 前国内有 州科密、东风制动、重庆聚能、浙江万安等企业在生产。由于人们对 识不高和多数厂商对推动安装 是非常积极，目前我国气动 安装率不足 20%，应该有比较大的发展前景，而且气动 国内国 产化程度相对较高的电子制动产品。而我国液压 配套主要在乘用车市场，而且配套率相当高，但是我国乘用车配套的液压 场基本上都被外资企业所垄断 制动系统分类： 制动系统按照功能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等。行车制动系统的功能是使行驶中的车辆减速，直至停车，是行车途中最频繁使用的制动功能之一；驻车制动系统是使已停驶的汽车驻留原地不动的装置；第二制动系统是在行车制动系统失效的情况下保证汽车仍能实现减速和停车的装置，在许多国家该系统已列为基本装置之一；辅助制动系统用于减缓或 稳定车速的额外制动装置。 制动系统的组成 ：传统的制动系统主要由供能装置、控制装置、传动装置和制动器四个基本部分组成。 汽车制动系统常见的部件包括 ：制动鼓、制动蹄片、制动盘、制动钳、摩擦衬块、钢索、液压泵、真空助力器、电子控制单元等等 制动器的结构形式及选择： 汽车制动器按其在汽车上的位置分为车轮制动器和中央制动器，前者是安装在车轮处，后者则安装在传动系的某轴上，例如变速器第二轴的后端或传动轴的前端。摩擦式制动器按其旋转元件的形状又可分为鼓式和盘式两大类。 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突缘上 (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。在汽车制动系中，带式制动器曾仅用作某些汽车的中央制动器，现代汽车已很少采用。由于外束型鼓式制动器通常简称为带式制动器，而且在汽车上已很少采用，所以内张型鼓式制动器通常简称为鼓式制动器，而通常所说的鼓式制动器即是指这种内张型鼓 式结构。 盘式制动器 的旋转元件是一个垂向安放且以两侧面为工作面的制动盘，其固定摩擦元件一般是位于制动盘两侧并带有摩擦片的制动块。当制动盘被两侧的制动块夹紧时，摩擦表面便产生作用于制动盘上的摩擦力矩。盘式制动器常用作轿车的车轮制动器，也可用作各种汽车的中央制动器。 车轮制动器主要用作行车制动装置，有的也兼作驻车制动之用；而中央制动器则仅用于驻车制动，当然也可起应急制动的作用。 2、目的、依据和意义 现在制动系统早已经是汽车必备的重要装置之一，制动性能的好坏直接影响到驾驶员的生命安全，因此制动系统的稳定性和工作可靠性十分重要。制动性能的评价包括制动效能、制动效能的恒定性和制动时汽车方向的稳定性， 现后提高了汽车在制动过程中的方向稳定性和转向操纵能力，缩短了制动距离的，防止车轮完全抱死，减少了事故的发生率。 本设计任务是设计一套适用于轻型汽车的制 动系统，目的是从结构上通过设计的合理性来保证制动的性能，为更好的减少汽车在制动时发生事故，保护乘员的生命和财产的安全。并通过设计，锻炼了理论联系实际的能力和工程应用的能力，同时培养了学生开拓创新的能力和与人交往的能力。 二、设计（论文） 的基本内容 、 拟解决的主要问题 （一）主要研究内容 一套完整的汽车制动系统，包括 制动系统的类型、总体布置形式、制动器的结构形式、各部件的结构、制动管路的设计、真空助力器的设计以及 选择。 （二）解决的主要问题 1制动系统确保具有足够的制动效能，工作可靠，保证汽车在 制动的时候不丧失操纵性和方向性，并且操纵轻便，具有良好的随动性。 2通过搜集资料，了解国内外（以前、现在）制动系统的技术原理、设计准则和应用状况，确保设计的制动系统符合国内市场的应用以及未来发展的趋势。 3 制动系统的匹配和连接。 4设计要具有一定的创新性。 5成果的实用性验证。 三、技术路线（研究方法） 四、设计（论文）进度安排 （ 1）调研、收集资料、编写开题报告书 第 12 周（ 2 月 28 日 3 月 11 日） （ 2）确定设计依据的技术参数，选择设计方案 第 3（ 3 月 14 日 3 月 25 日） （ 3）确定设计方案，确定总布置形式和各部分零件结构 56 周（ 3 月 28 日 4 月 8 日） （ 4）确定动力传递路线及传递数据 第 7 周（ 4 月 11 日 4 月 15 日） （ 5）完成总成及各零件的结构设计 第 810 周（ 4 月 18 日 5 月 6 日） （ 6）完成绘制产品图纸 第 1113 周（ 5 月 9 日 5 月 27 日） （ 7）撰写设计说明书 第 14 周（ 5 月 30 日 6 月 3 日） （ 8）毕业设计审核、修改 第 1516 周（ 6 月 6 日 6 月 17 日） （ 9）毕业设计答辩准备及答辩 第 17 周（ 6 月 20 日 6 月 24 日） 绘总体图及零部件图 选配 操控系统 设计 制动管路的设计 确定设计参数 制 动系统结构设计 制动器 设计 确定设计方案 撰写设计说明书 五、主要参考资料 1 刘惟信 M . 北京：清华大学出版社， 2001 2 张元才、余卓平、熊璐 J . 汽车研究与开 发 3 周志立 理与结构 M. 机械工业出版社 4 武小林 J2005（ 5） 5 王国林 M . 高等教育出版社 . 2005 6 毕再生 J2003（ 4） 7 王世刚 M . 哈尔滨工程大学出版社 8 戴枝荣 M . 高等教育出版社 9 王宝玺 M . 机械工业出版社 2005 10 王仁广 、刘昭度、齐志权、崔海峰 考速度的确定方法 J2005 11 陈家瑞 M. 北京：机械工业出版社 12 i， of of 005， 03(5)： 486 494 13 刘岩、丁玉兰、张成宝 J2000（ 2） 14 ， 2005： 7615 ， D， ， 002， (1)： 26 30 16 齐晓杰 力与气压传动技术 M . 化学工业出版社 、备注 指导教师意见： 签字： 年 月 日 黑龙江工程学院本科生毕业设计 - I - 摘 要 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。 目前，汽车所用制动器几乎都是摩擦式的，可分为鼓式和盘式两大类。盘式制动器的主要优点是在高速刹车时能迅速制动，散热效果优于鼓式刹车 ,制动效能的恒定性好 ,便于安装像 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，但由于为了提高其制动效能而必须加制动增力系统，使其造价较高，故轻型车一般还是使用前盘后鼓式。 本 设计为前轴制动器采用浮动钳盘式制动器，后轴制动器为领从蹄式鼓式制动器。制动驱动形式为液压驱动形式，前后式（式）双回路制动控制系统。 关键词 ：汽车；制动系统；制动器；设计；真空液压 黑龙江工程学院本科生毕业设计 - on s a of is to in is of is at is to as of of is so n to be to it so or to in of 目 录 摘要 . . 第 1 章 绪论 . 1 题背景及目的 . 1 内外研究现状 . 1 题研究方法 . 2 设计应解决的难点 . 2 第 2 章 总体设计方案 . 3 动能源的选择 . 4 车制动系 . 5 车制动系 . 5 动管路的布置及原理 . 5 动管路的布置示意图 . 5 动原理和工作过程 . 6 动器的结构方案分析 . 7 章小结 . 3 章 制动系主要参数确定 . 9 本参数 . 9 步附着系数的确定 . 9 动器最大制动力矩确定 . 11 式制动器的主要参数选择 . 12 动鼓直径 D . 12 擦衬片宽度 b 和包角 . 12 动器中心到张开力 P 作用线和距离 e . 13 黑龙江工程学院本科生毕业设计 蹄支销中心的坐标位置 是 k 与 c . 13 擦片摩擦系数 . 14 式制动器的主要参数选择 . 14 动盘直径 D . 14 动盘厚度 h . 14 擦衬块外半径 径 . 14 擦块工作面积 A . 15 章小结 . 4 章 制动器的设计与计算 . 16 动器摩擦面的压力分布规律 . 16 个制动器制动力矩计算 . 16 式制动器制动力矩计算 . 16 式制动器制动力矩计算 . 19 车制动的制动力矩计算 . 19 动衬片的耐磨性计算 . 20 动距离的计算 . 22 章小结 . 5 章 液压制动驱动机构的设计计算 . 25 动驱动机构的形式 . 25 路系统 . 25 压制动驱动机构的设计计算 . 26 动轮缸直径 d 的确定 . 26 动主缸直径 . 27 动踏板力 . 27 动踏板工作行程 . 28 动主缸 . 29 动力分配调节装置的选取 . 29 空助力器的设计计算 . 30 黑龙江工程学院本科生毕业设计 动器的主要结构元件 . 31 动鼓 . 31 动蹄 . 31 擦衬（片）块 . 32 动底板 . 32 承 . 32 动轮缸 . 32 动盘 . 33 动钳 . 33 动块 . 33 动间隙调整机构 . 33 章小结 .论 . 35 参考文献 . 36 致谢 . 37 附录 1 . 38 附录 2 . 40黑龙江工程学院本科生毕业设计 - 1 - 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。盘式制动器的主要优点是在高速刹车时能迅速制动，散热效果优于鼓式刹车 ,制动效能的恒定性好 ,便于安装像 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。也正是因为这个原因，盘式制动器被普遍使用。但由于为了提高其制动效能而必须加制动增力系统，使其造价较高，故轻型车一般还是使用前盘后鼓式。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黑龙江工程学院本科生毕业设计 - 2 - 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。 设计的内容 （ 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 - 3 - 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： （ 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 - 4 - （ 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。 本次设计采用前盘后鼓 ,液压制动 , 前后式 )双回路制动控制系统。采用真空助力器 为一个自由度 动鼓内径尺寸参照专业标准 309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 309式制动器采用浮动钳盘式 0%。通风式制动盘厚度取 20体的制动系统设计计算过程依据汽车设计教材进行。 动能源的选择 经过同多种类型的车辆比较，如下 表： 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 612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，使制动系统黑龙江工程学院本科生毕业设计 - 5 - 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。 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。 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。 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 ，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%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。 动管路的布置及原 理 (前后式 ): 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，一条回路连接前桥 (轴 )车轮制动器 ,另一条回路连接后桥 (轴 )车轮制动器 ,如图 1a)所示。前桥车轮制动器与后桥车轮制动器各用一个回路。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。在各类汽车上都有采用。通过分析， (前后式 )制动器结构简单，成本较低，因此采用的就是 (前后式 )双回路制动系。 动管路的布置示意图（ ） 如下图所示，为制动管路的布置示意图。驾驶员通过踩制动踏板，给予制动主缸一个压力，使得制动主缸内液体通过个管路到达制动轮缸。制动轮缸通过液压给黑龙江工程学院本科生毕业设计 - 6 - 予车 轮制动力。 图 压制动装置示意图 动原理和工作过程 图 动系统工作原理 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。当放开制黑龙江工程学院本科生毕业设计 - 7 - 动踏板时，复位弹簧将制动蹄拉回复位，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。 鼓式制动器 形式的选用： 领丛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、倒退行使的制动效果不变；结构简单，成本低；便于附装驻车制动驱动机构；易于调整蹄片与制动鼓之间的间隙。但领丛制动器也有两蹄片的压力不等（在两蹄上的摩擦衬片面积相等的条件下），因而两蹄片磨损不均匀、寿命不同的缺点。此外，因只有一个轮缸，两蹄必须在同一驱动回路下工作。 鉴于以上的优点，本设计采用液压驱动的，由定位销定位的一个自由度的非平衡式的领丛蹄式制动器。 盘式制动器的选用： 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。所以，本设计采用浮动钳式盘式制动器。 与鼓式制动器比较，盘式制动器有如下优点： （ 1）热稳定性好，因无自行增力作用，衬块摩擦表面压力分布较鼓式制动器更为均匀。此外，制动鼓在受热膨胀后，工作半径增大，使其只能与蹄的中部接触，从而降低了制动效能。因此，前轮采用盘式制动器 ，汽车制动时不易跑偏； （ 2）水稳定性好。制动衬块对盘的单位压力高，易于将水挤出，因而进水后效能降低不多；又由于离心力及衬块对盘的擦拭作用，出水后只需经一、二次制动即能恢复正常。鼓式制动器则需经十余次制动方能恢复； （ 3）制动力矩与汽车运动方向无关； （ 4）易于构成双回路制动系，使系统具有较高的可靠性和安全性； （ 5）尺寸小、质量小、散热良好； 黑龙江工程学院本科生毕业设计 - 8 - （ 6）压力在制动衬块的分布比较均匀，故衬块磨损也均匀； （ 7）更换衬块简单容易； （ 8）衬块与制动盘之间的间隙小（ 从而缩短了制动协调时间； （ 9）易于实现间隙自动调整。 盘式制动器的主要缺点： （ 1）难以完全防止污尘和锈蚀； （ 2）兼作驻车制动器时，所需附加的手驱动机构比较复杂； （ 3） 在制动驱动机构中必须装用助力器； （ 4）因为衬块工作面积小，所以磨损快，使用寿命低，叙需用高材质的衬块。 经过对不同制动器优、缺点的比较，参考同类型车，本设计采用前盘（浮动钳式）后鼓（支承销领丛蹄式）的制动系统。 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，前轴制动器为滑动钳盘式制动器，后轴采用领从蹄式鼓式制动器。回路 系统采用一轴对一轴式双回路控制系统。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。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 - 9 - 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 2230110荷分配 前轴 233轴 877心高度 5050距 3100 m 前制动器 浮动钳盘式 后制动器 鼓式 领丛蹄式 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 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； 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 - 10 - 令 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。 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， 2L 质心到后轴的距离， 得： 1275N 2825N 一般常用制动器制动力分配系数 来表示分配比例 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（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右为宜。 由 黑龙江工程学院本科生毕业设计 - 11 - 得 0 9 304 11 0 00 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 360 1004110)( 21 a nf 9 3 4 0 5 9 16 9 3 5 9 2 94 1 1 1 1 m a fm T 黑龙江工程学院本科生毕业设计 - 12 - 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。 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 20 30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 0 . 7 0 0 . 8 3根据 309动鼓工作及制动蹄片宽度尺寸系列取 D=320R=160 擦衬片宽度 b 和包角 摩擦衬片的包角可在 900 1200 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 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 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。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 - 13 - a、参考同类汽车选取， 一般 b/D= b=65mm b、取 领蹄 包角 1101 从蹄 包角 1002 360/)(21 += p=320 65（ 100+110） /360= 36302c、摩擦衬片起始角0，一般将衬片布置在制动蹄的中央，即令： 40290 00 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。 动器中心到张开力 P 作用线和距离 e 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 e= e=128 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 k 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 c 尽可能地大，设计可定 c=128 K 尽可能的小，以使 c 尽可能的大，初步设计取 k=22 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 数可达 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 此，在假设的理想条件下计算制动器的制动力矩，取 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。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 - 14 - 式制动器的主要参数选择 动盘直径 D 制动盘直径 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=车总质量 不 大于 2吨，取上限，即 = 因此 D =320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，取为 20风式，增大散热。 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 = ， 502 平均半径为 2 21 = 有效半径为 )(3)(22 21223132 = )2()(134 2121212+=)2 1 0 01 5 0()1 0 01 5 0( 1 0 01 5 0134 2 += = 21黑龙江工程学院本科生毕业设计 - 15 - 则有 )1(1342选取半径满足式eR 足要求即 m 值小于 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 =120 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、摩擦衬块内外半径和工作面积。 黑龙江工程学院本科生毕业设计 - 16 - 第 4 章 制动器的设计与计算 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。 个制动器制动力矩计算 式制动器制动力矩计算 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