0097-重型货车气压制动系统结构设计【全套5张CAD图纸+说明书】【优秀】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：(预览前20页/共41页)
编号：938358
类型：共享资源
大小：2.20MB
格式：ZIP
上传时间：2016-12-06
上传人：hon****an
认证信息
个人认证
丁**（实名认证）
江苏
IP属地：江苏
30
积分
- 关 键 词：
-
重型
货车
气压
制动
系统
结构设计
图纸
优秀
优良
- 资源描述：
-
摘要
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。汽车的制动性是汽车主动安全性研究的重点内容之一。随着汽车行驶车速的不断提高，对汽车制动性能的要求也越来越高。汽车的制动系统除了实现良好的制动性能外，还要尽可能地减小驾驶员的工作强度。因此，动力制动系统在汽车上得到了广泛的应用。
气压动力制动是最常见的动力制动系统，多用于中重型汽车。气压制动系统是发展最早的一种动力制动系统。其供能装置和传动装置全部是气压式的。其控制装置大多数是由制动踏板机构和制动阀等气压控制原件组成，也有的在踏板机构和制动阀之间还串联有液压式操纵传动装置。本文以一种重型货车为研究对象，通过理论分析和计算对其气压制动系统结构进行设计。
关键词：气压制动；制动性；重型货车；传动装置；
- 内容简介：
-
附录 A 柴油发动机发展和耐久性 先进的柴油发动机和后处理技术的发展 ， 2 级排放 。 底特律柴油机公司 底特律柴油机公司 底特律柴油机公司 底特律柴油机公司 底特律柴油机公司 【摘要】 先进的柴油发动机和后处理技术已经开发出来 并 用于多种发动机和 汽车 平台 。 2 级（ 2007 年及以后）排放 标准 已 说 明了轻型 载货汽车在 议 一次测试循环超过了 车辆底盘式功率机 。 柴油发动机 在 得到了这些低尾气排放水平 的 同时又保留了燃油经济性的优势特点。 通过 将 原型后处理系统 与 先进 的 燃烧 方式 （洁净燃烧） 结合， 性能和排放取得了不少成果 。 洁净燃烧 在综合处理之后 控制部分 种类废气 ， 同时达到 氮氧化物和 低 的目的 。 启用 引擎的分析工具能够使子系统发展和系统整合。实验技术的开发方法，利用各种设施，以简化开发的最终解决方案，包括利用稳态和暂态机的测试床，模拟底盘机的测试周期。 【 关键词 】 ： 柴油发动机， 2 级， 处理，排放， 燃烧 【引言】 在 20 世纪 90 年代后 期， 燃料的使用预测是为未来运输需求 而准备的。展望未来， 能源使用其中汽车被证明是相当稳定，前景从 2000 至 2020 年 ， 而第三类通过第 8 类车（重型 车辆）被预测 在这 20 年时间里将有微弱的增长。 然而，一个 明显 的 增长 主要出现在第 1 类至第 2 类车（皮卡，面包车和多功能车） 。 在某些情况下，这些都是用在商业上，但是增加的主要 部分 的来源被 认 为 是客车市场用于个人的运输。 随着这一类汽车使用的增加， 能源的使用 也会日益增长 ，从而抬高了能源的使用总量，每天会有数百万桶的原油消费 ，从 20 世纪 90 年代后期的 大约 800 万桶 增加至 2020 年的 1200桶 1,2 。如图 1 所示。 按照预测，到那时汽车的柴油机使用率 ， 其中 第一类及第二类轻型卡车 的柴油机使用率在美国的交通能源的使用中将有显著的减少。 然而 ，很多人质疑 柴油发动机的潜力，实行次级排放的能力是否会影响其可行性。而 那些认为 可以克服 排放的障碍 的人又 质疑所有的氮氧化物减排技术应用 和燃油效率得到降低之后 ，燃料经济 性的 改进将是 怎样 。 相对这个问题的回答 ，一系列 与 能源部 的合作项目已经开展 ，包括 及后来的 底特律柴油公司 的 划。 研究 达到次级排放标准的 技术可行性 及对 燃料 经济 性可能产生的影响是 这些 项目与 计划的目的 。底特律柴油公司所采用的方案是一套综合分析和实验方法，该方案利用这个项目早期阶段的模拟来发展发动机设计和策略发展需要的观念。 图 1 ： 柴油 汽车 的使用，使 美国运输能源使用 明显 减少 。 方法及结果 用适中 有效的方法 把 控制系统与 发动机 控制系统综合 在一起 ， 这种方法使得在保持柴油机对汽油机固有的经济优势的同时，发动机的总体排放特性也有明显的提升 。最初， 更多的 仿真 设计指引着人们去 设计一个清洁的 单缸 引擎。这个模型， 以实际 设计和生产 的发动机 以及 做好稳定状态模态的发展 ，并得到 了验证。这方面的努力 使该模型变得适用并且使得在稳定模式下的工作有质量保证。如果这种 实验得到 校准和 完善 ，引擎 工况 水平 稳定 ，它 将 被 用于预测 瞬时的引擎 工作性能 ，又仍处在稳定状态类型 中。 与分析工具结合在高度被控制的一种稳定的状态测试 ，然后再在一个稳定状态中测试运行。这就找到如何在进气系统 ， 统和提高发动机性能的燃烧系统之间找到平衡的关键答案。 随着 稳定状态 的 发展 ，这些数据 和理论 被暂态发动机测功计 验证， 这个测功机位于发动机能够进行暂态发动机类型工作的位置。 同时，车辆综合在预报和车辆喷射类型的的推动的周期， 例 如 联邦城市的驱车周期， 公路燃料经济测试方式 被编 入瞬时的引擎测力计。这些可以在一个非常控制设置 下 运行，从而允许为控制系统和校准得到改进。 随着马力 测力计系统的发展， 发动机被用来带动一系列商用轻型卡车 ：道奇杜兰戈，道奇 还有 世界第 1 类戴姆勒克莱斯勒霓虹客车，并 且 部分验证控制系统发展校准已制定。这种车辆综合后 ，再 往回到仿真领域中发展高保真控制系统和校准发展。这是一条线索，通过一个迭代网络的发动机和 后处理 的发展。至于第二，第三和第四次迭代 ， 通过这样的循环， 后处理 日益一体 化。 图 2 ： 型卡车平台 如图 2 所示，该计划中使用的平台为第 2 级示范的，是戴姆勒克莱 斯勒道奇型卡车平台。 这平台搭载的是一台加强 4 升 动机 3,4 。这种发动机采用可变几何涡轮充 增压 ，共轨燃油喷射，独特的高压力回路，冷却 统，创造了 235 马力 ， 4000 越性能表现 ，并在 2002 年 展示 ，并参加了 2002年在圣迭戈的乘坐和驾驶 展示。 在项目早期，一个综合性的减排路线被开发为轻型卡车和 平台，如图 3 所示。它是基于 75 废气排放性 ， 并它 在 两个领域 得 以体现 。第一个领域 是 利用引擎控制策略和 先进的 清洁燃烧 方式确认发动机的排放。这个项目专利性和先进性的燃烧技术 在显着减少发动机排 放的同时 ， 对 燃油经济性有重大的影响，事实上，对瞬态燃油经济性 有比较大 的影响。 图 3 ：轻型卡车 /越野车平台综合排放削减路线 如果 这个发动机 外排放 是 确 定的，那么第二个目标 就 确定 了 ： 这个先进发动机控制策略的综合性是通过 排气管排 放通过后处理显示出来的 。 发动机外排放的目标 是在第 2 级 10 个等级，然后逐年下降非常接近第 2 级 的 9 级 水平，这是有针对性的，其最终目标是达到 2 级 的 5 级 的最终的目标 。 在 2002议 5，初步的结果被显示 发动机 在第 2 级 的 10 水平 且没有后处理的外排放 。这 有重要意义 ，因为它 在 取得了非常低的发动机排 放的同时保持了非常高的燃油经济性，比以汽油机作动力的车高出 50%。 加入催化的烟尘过滤器，尿素为基础的可控硅技术和相关的管制措施，氮氧化物 和粉尘减少，并且在 任何氨滑移的情况下实现 第 2 级 6 水平的排放 。同汽油机相比，这种排放效益要高 45%。 自 2002 年 议以来 ，发动机 外 排 放有了很大的提高 ，如图 4 所示 。 非常接近第 2 级 9 水平 的排放，在没有活跃的氮氧化物后处理情况下实现。 氮氧化物的 每英里很低的微粒。这超过了在初期阶段的计划路线确立的目标。通过 以 术 为基础 添加到 发动机中， 现 了 第 2 类第 3 级 排放 ，同时 与汽油机相比，燃油效益高出 40%。再次，这些排放水平 是在 期 无任何氨 滑移的情况下取得的 。此外， 平也 是 第 2 级 排放 水平 在 利用催化的烟尘过滤 器 和 以汽油 为基础的 术的情况下取得的 。 图 4 ： 原经燃烧和后处理发展轻型卡车 /越野车平台 将氮氧化物减少原因的归类 ， 可分为由于燃烧 或者发动机不同，以及通过比较 种 方法 。在 入循环中，后处理效率通常在 80%对于低温的 环来说，这些是相当高水平的氮氧化物减少量。这个项目显示，去年，通过进一步利用清洁燃烧技术，提升检查和控制策略，发动机氮氧化物外排量有了显著的降低。发动机氮氧化物外排量减少了一半以上。而且， 环氮氧化物排放减少技术有意义的提高表现在从去年的 85%上升到今年的 90%。这 是通过充分开发控制系统和先进的复合模式燃烧的潜能实现的。这些充分表现了先进的发动机和后处理综合技术，这些是这些技术和项目内在的要求，尤其当你考虑从模拟反复开始，经过稳态，瞬态发动机，最终到达汽车使用阶段。我们经历的那种循环越多，我们就越能通过发动机设计，发动机控制和先进的潜能将后处理与发动机结合。 图 5 ： 原经燃烧和 后处理 的发展轻型卡车 /越野车平台 而实现第二级， 尤其当 破坏传统的 衷方案曲线 时 ，找出这种氮氧化物权衡曲线仍然停留在上述每个单独的 转折点显得很重要 。氮氧化物 /燃油经济性权衡曲线 仍然 以同样的方式 存在。 我们可以在曲线上标出氮氧化物从 7 级到 3级的变化情况，以显示出：当氮氧化物减少时 燃油经济性也减少到同样的水平。内在的燃油经济复苏潜力的确认是很重要的。在发展思路的每一步，燃油经济性下降的原因都被确认，并且记录在下面的循环中。 因此， 对于 2002 年第 2 级 6 级 水平， 75 的燃油经济性为：轻型卡车每加仑 行驶 20 英里 。在 2003 年， 虽 然 我们有燃油经济性和氮氧化物的综合 ， 但我们现在可 以在没加仑同样里程数的情况下达到第 2 类第 5 级的水平 。这表明 在同样的燃油经济性条件下，氮氧化 物的排放量比以前减少了 55%。反过来说，如果我们保持相同的氮氧化物， 以 2003 年确定的排放标准，燃油经济性可以增长到没加仑行驶 里。或者，我们可以将氮氧化物的排放量有效的减少到第2 类第 3 级标准，这相当于在燃油经济性减少最少的基础上将氮氧化物排放量减少了 70%以上。有这样一个信息：经过发动机不断的发展，燃油经济性不断的提高，因此进一步减少氮氧化物的排放量不会对燃油经济性产生多大不利的影响。如果我们把乘用车平台作比较，这些结果可以被进一步说明，前面的结果已经有所呈现。我们有和轻卡相类似的路线图，区分两种 体制：一种是发动机具有氮氧化物外排和 末的，另一种是与瞄准第 2 类第 5 级的后处理系统相结合的。在这种情况下，发动机外轮廓在没有后处理的情况下被提炼到一个更加清洁的水平：氮氧化物 过一个烟尘催化过滤器， 没有任何氮氧化物后处理的情况下实现了第 2 类第 8 级水平。以尿素为基础的 ，并且氮氧化物和微粒达到第 2 类第 3 级 水平 ，同时不存在氨滑移。这些结果显示在表 6 中。 随着发展思路的提升这个项目显示了燃油经济性产生的重大进步，同时在燃油经济性不受损 害的情况下氮氧化物排放量有初步降低。第 2 类第 5 级结果是在67混合经济，这是 高速路燃油经济的结合。这清晰的显示出当利用合成分析和实验方法时，燃油经济如何得以提高。 图 6 ：客运车平台的综合排放削减路线 总结和结论 总之， 这个项目利用综合柴油机和具有含 统的催化过滤器后处理及技术来说明轻卡 乘用车平台的第 2 类第 3 级排放。第 2 类用来说明超过 果。用同样的汽车做测试，这比轻型汽油机卡车高出 41%的燃油经济性。排放量的减少首先归功于先进的燃烧技 术，并且通过在没有活跃的氮氧化物后处理的情况下实现第 9 级氮氧化物排放和 平实现的。尿素喷射控制策略是取得良好排放的首要原因，它在最大程度减小氨滑移的同时最大程度的减小了氮氧化物排放量。 同时， 总的来说 ， 短时间内轻卡和乘用车实现第 2 类第 3 级排放的核心原因是综合测试和分析的发展策略。考虑到司机们都看重一项技术的商业潜能，要求发动机后处理综合来降低后处理系统的复杂性就必须使这项技术有更大范围的实用性。该项目发展的一个重大障碍是考虑到复合模式的燃烧策略，并且把尿素还原剂喷射策略和过滤器换代策略融合在一个 ，我们需要精密的控制技术。 这是我们需要一些必须的例如在 15们相信能在关键工作领域用尿素还原剂，而这又将为轻工作的发展奠定基础。我们需要重点考虑的是第 2 类水平和测量技术的排放多样性，后处理的有效寿命和设备多样性，以及在预言长期排放中这两者的结合起着重要作用。处理低排放发动机的结果时数据分析是很必要的。 最后， 因资源有限，高风险和短期性， 综合分析和实验方法 有着重要有用，是绝对必要的。其最关键的是基础的动力数据，因为它将这些数据与理论结合，并且将发动机与后处理技术结 合。因此，暂态时的后处理设备对整合设备和进一步简化它们起着重要作用。 致谢 我们 真诚地感谢 车技术研究室，以及 卡项目主任 处理项目主任 支持。 。 附录 B 大学 本科 毕业设计 开题报告 题 目 重型货车气压制动系统结构设计 指 导 教 师 院（系、部） 机械工程学院 专 业 班 级 学 号 姓 名 日 期 教务处印制 1 一、 选题的目的、意义和研究现状 义 : 随着我国汽车产业的不断发展和新交通法规的实施，我国的汽车及其运输管理开始走向正轨，农用运输车将逐渐退出市场，而 重 型运输自卸车逐渐呈现出广阔的发展前景 。 然而 车辆交通安全历来是人们最为关心的问题之一，它直接关系到人民生命和财产的损失，因此汽 车制动系统的可靠性研究至关重要。 行车制动系统用来保证汽车能够迅速降低 车速直至停车，它是关系到汽车运输生产率和行车安全的重要系统。汽车在行驶过程中驾驶员要经常使用制动器，为了减轻驾驶员的工作强度，目前汽车基本上都采用了伺服制动系统或动力制动系统。载重汽车一般均采用动力制动系统。 制动系统主要由供能装置、控制装置、传动装置、制动器及制动力调节装置等组成。制动系统的分类： 按制动能量传输方式来分类，制动系可分为机械式、液压式、气压式、电磁式及上述二种以上组合式。 以发动机的动力驱动空气压缩机作为制动器制动的唯一能源，而驾驶员的体力仅作为控制能源的制动系统称之为气压制动系统。 气压制动系 统是动力制动系最常见的型式，由于可获得较大的制动驱动力，且主车与被拖的 挂车以及汽车列车之间制动驱动系统的连接装置结构简单、连接和断开均很方便，因此被广泛用于总质量为 85野汽车和客车上。 气压制动系是发展最早的一种动力制动系，其供能装置和传动装置全部是气压式的。在我国中重型货车上广泛采用，如一汽 风 河 型五吨载货车 零部件价格低廉，社会保有量大 ，配件易购，特别是 但气压制动系必须采用空气压缩机、储气筒、制动阀等装置，使其结构复杂、笨重、轮廓尺寸大、造价高；管路中气压的产生和撤除均较慢，作用滞后时间较长，因此，当制动阀到制动气室和储气筒的距离较远时， 有必要加设气动的第二级控制元件 继动阀以及快放阀；管路工作压力较低制动气室的直径大。因而目前制动气室置于制动器之外，通过杆件及凸轮或楔块驱动制动蹄。 2 二、研究方案及预期结果 （设计方案或论文主要研究内容、主要解决的问题、理论、方法、技术路线及论文框架等） 随着汽车行驶车速的不断提高，对汽车制动性能的要求也越来越高。汽车的制动系统除了实现良好的制动性能外，还要尽可能地减小驾驶员的工作强度。因此，动力制动系统在汽车上得到了广泛的应用。 汽车的制动性是汽车主动安全性研究的重点内容之一。 本文主要内容 根据重型货车的相关数据和特点对其气压制动系统 结构 进行设计 。 气压制动系统主要 减轻了驾驶员的工作强度 ， 提高了制动的 稳定性 。 气压传动与控制、汽车理论、结合机械相关知识进行计算与设计。 首先了解 气压 制动系统的组成。 1)供能装置 包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件。其中产生制动能量的部分称为制动能源。人的肌体亦可作为制动能源。 2)控制装置 包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件。 3)传动装置 包括将制动能量传输到制动器的各个部件。 4)制动器 产生阻碍车辆的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中的缓速装置。较为完善的制动系还具有制动力调节装置以及报警装置、压力保护装置等附加装置。 其次： 对气压制动驱动机构的设计计算。 1)制动气室选择计算。 2)储气罐的选择计算。 3）空气压缩机的选择。 4）制动阀与继动阀的选择与计算。 第三：制动器的设计与计算。 第一章：绪论 第二章：制动系统总体设计 3 第三章：制动器的设计与计算 第四章：气压驱动机构的设计与计算 第五章：技术经济性分析 第六章：结论部分 气压制动可获得较大的制动驱动力，驾驶员操作轻便可减轻驾驶员的工作强度，提高制动的稳定性。 0 号纸 2 张 说明书 1 份 20000 字左右 翻译外文资料 1 篇 4 三、研究进度 第 12 周：毕业实习； 第 34 周：查阅分析资料，整理原始数据，确定设计步骤，并形成论文框架； 第 56 周：制动器、气压驱动机构的参数选择与确定 第 78 周： 气压驱动机构的设计与计算 第 910 周： 制动器的设计与计算 第 1112 周： 整理计算结果 绘制零件图 第 1314 周：绘制装配图， 系统 原理图； 第 1516 周：检查前面的设计过程及数据，书写说明书； 对论文格式及文字进行检查，确保无误。 第 17 周：准备答辩 四、主要参考文献 1 陈家瑞 M版 械工业出版社， 2005. 2 刘惟信 M华大学出版社， 3 王文斌 M械工业出版社， 4 尹 廷 D津大学研究生院， 5 何宇平 汽车制动性能的研究 J 京理工大学学报 1995(4) 6 王望予 M版 械工业出版社， 2004. 7 孙博泉 J758 余志生 M 版 械工业出版社， 9 周 珂 J1910方泳龙 M防工业出版社 11齐志鹏 M民邮电出版社， 2002 5 五、指导教师意见 指导教师签字： I 摘要 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。 汽车的制动性是汽车主动安全性研究的重点内容之一。随着汽车行驶车速的不断提高，对汽车制动性能的要求也越来越高。汽车的制动系统除了实现良好的制动性能外，还要尽可能地减小驾驶员的工作强度。因此，动力制动系统在汽车上得到了广泛的应用。 气压动力制动是最常见的动力制动系统，多用于中重型汽车。 气压制动系统是发展最早的一种动力制动系统。其供能装置和传动装置全部是气压式的。其控制装置大多数是 由制动踏板机构和制动阀等气压控制原件组成，也有的在踏板机构和制动阀之间还串联有液压式操纵传动装置。 本文以一种重型货车为研究对象，通过理论分析和计算对其气压制动系统结构进行设计 。 关键词： 气压制动 ； 制动性 ； 重型货车 ； 传动装置 ； is to of to up to so of to o in or in iS of of of to of is to of a in is is of a of is a in in In of a of of of 1 绪论 . 1 动系的作用 . 1 压制动系的研究现状 . 2 2 制动系的总体设计 . 3 动系统设计要求 . 3 动系参数的选择 . 4 车总质量 . 4 动力与制动力分配系数 . 4 动器最大制动力矩 . 9 3 制动器的设计与计算 . 12 式制动器的主要参数 . 13 动鼓内径 . 13 擦衬片宽度 b 及包角 . 14 擦衬片起始角 0 . 15 动蹄支撑点位置坐标 a 和 C . 15 动器中心到张开力 e . 15 擦衬片的型号及摩擦系数 . 15 式制动器的计算 . 15 算有一个自由度的紧蹄摩擦片的径向变形规律 . 15 算蹄片上的制动力矩 . 16 查制动蹄有无自锁 . 18 片磨损特性的计算 . 19 能量耗散率（单位功负荷、能量负荷） . 19 片单位摩擦面积的制动器摩擦力 (比摩擦力 ) . 20 车制动计算 . 21 动鼓主要零部件的结构设计 . 21 动鼓 . 21 动蹄 . 22 动底板 . 23 轮式张开机构 . 23 擦材料 . 23 承 . 24 4 气压制动驱动机构的设计计算 . 25 动气室 . 26 气罐 . 28 气压缩机 . 30 5 技术经济性分析 . 31 6 总结 . 33 致谢 . 35 参考文献 . 34 附录 A . 错误 !未定义书签。 附录 B . 错误 !未定义书签。 辽宁工程技术大学毕业设计 （论文） 1 1 绪论 动系的作用 近百年来，汽车工业之所以常胜不衰主要得益于汽车作为商品在世界各处都有广阔的市场，生产批量大而给企业带来丰厚的利润。最主要的是科学技术的不断进步，使汽车能逐渐完善并满足使用者的需求。 随着我国汽车产业的不断发展和新交通法规的实施，我国的汽车及其运输管理开始走向正轨，农用运输车将逐渐退出市场，而重型运输自卸车逐渐呈现出广阔的发展前景。然而车辆交通安全历来是人们最为关心的问 题之一，它直接关系到人民生命和财产的损失，因此汽车制动系统的可靠性研究至关重要。 汽车制动系是用于使行驶中的汽车减速或停车，使下坡行驶的汽车的车速保持稳定以及使以停驶的汽车在原地（包括在斜坡上）驻留不动的机构。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、制动系工作可靠的汽车，才能充分发挥其动力性能。 汽车制动系统至少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；牵引车还应有自动制动装置。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或多回路结构，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。 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，这时则可利用应急制动装置的机械力源 (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，它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，因为普通的手力驻车制动器也可以起应急制动的作用。 辅助制动装置用于山区行驶的汽车上，利用发动机排气制动或电涡流制动等辅助制动装置，则可使汽车下长坡时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，在总质量为 5t 以上的客车上和 12t 以上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 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，且具有专门的中央制动器或利用车轮制动器进行制动。中央制动马林丕 ： 重型货车气压制动系统结构设计 2 器位于变速器之后的传动系中，用于制动变速器第二轴或传动轴。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和制动轮缸以及管路；用气压操纵时还应有空气压缩机、气路管道、贮气简、控制阀和制动气室等。 过去，大多数汽车的驻车制动和应急制动都使用中央制动器，其优点是制动位于主减速器之前的 变速器第二轴或传动轴的制动力矩较小，容易满足操纵手力小的要求。但在用作应急制动时，往往使传动轴超载。现代汽车由于车速提高，对应急制动的可靠性要求更严，因此，在中、高级轿车和部分总质量在 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了上述措施外，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 压制动系的研究现状 气压制动系统是发展最早的一种动力制动系统。其供能装置和传动装置全部是气压式的。其控制装置大多数是由制动踏板机构和制动阀等气压控制原件组成，也有的在踏板机构和制动阀之间还串联有液压式操纵传动装置。气压制动由于可获得较大的制动驱动力且主车与被拖的挂车以及汽车列车之间制动驱动系统的连接装置结构简单联接和断开都很方便 ,因此广泛用于总质量为 8t 以上尤其是 15t 以上的载货汽车 ,越野汽车和客车上 贮气罐 ,制动阀等装置 ,使结构复杂 ,笨重 ,轮廓尺寸大 ,造价高 ;管路中气压的产生和撤除均较慢 ,作用滞后时间较长 (因此在制动阀到制动气室和贮气罐的距离较远时有必要加设气动的第二级控制元件 继动阀 (即加速阀 )以及快放阀 ;管路工作压力较低 (一般为 因而制动气室的直径大 ,只能置于制动器之外 ,再通过杆件及凸轮或楔块驱动制动蹄 ,使非簧载质量增大 ;另外 ,制动气室排气时也有较大噪声。汽车在行驶过程中驾驶员要经常使用制动器，为了减轻驾驶员的工作强度，目前汽车基本上都采用了伺服制动系统或动力制动系统。载重汽车一般均采用动 力制动系统。 辽宁工程技术大学毕业设计 （论文） 3 2 制动系的 总体 设计 动系统设计要求 1） 能适应有关标准和法规的规定。各项性能指标除满足设计任务书的规定和国家标准的有关要求外，也应考虑销售对象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坡制动效能。 3）工作可靠。汽车至少应有行车制动和驻车制动两套制动装置且它们的制动驱动机构应是各自独立的。 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）制动效能的水稳定性好。 制动器摩擦表面浸水后，会因水的润滑作用使摩擦系数急剧减小而发生所谓的“水衰退”现象。一般规定在出水后反复制动 5 15 次，即应恢复其制动效能。良好的摩擦材料吸水率低，其摩擦性能恢复迅速。也应防止泥沙、污物等进入制动器工作表面，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相泥沙侵入而采用封闭的制动器。 5）制动时的操纵稳定性好。 即以任何速度制动，汽车都不应当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。对于汽车列车，除了应保证列车各轴有适当的制动力分配外，也应注意主、挂车之间各轴制动开始起作用的时间，特别是主、挂车之间制动开始时间的协调。 6）制动效能的热稳定性好。 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地短。 9) 制动时不应产生振动和噪声 。 10)与悬架、转向装置不产生运动干涉，在车轮跳动、汽车转向时不会引起自行制动。 11）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件的故障和功马林丕 ： 重型货车气压制动系统结构设计 4 能失效。 12）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要求 1 。 动系 参数 的选择 货车的主要参数 长 宽 高（ 7990 2465 2958 轴 距（ 4600 质心距前轴（ 3000 质心距前轴（ 1600 前 轮 距（ 2022 后 轮 距（ 1830 最小离地间隙（ 186 整车整备质量（ 6900 最大装载质量（ 16000 前满载轴荷分配（ 6200 后满载轴荷分配（ 11400 最 高 车 速 （ km/h） 120 质心高度 (空载 643载 1200车总 质量 汽车的总质量是指整备完好，装备齐全并按规定载满客货时的汽车质量： a o gm m m=6900+9100 =16000动力与制动力分配系数 汽车制动时，如果忽略路面对车露的滚动阻力矩和汽车回转质量的惯性力 矩，则任一角速度 0 的车轮，其力矩平衡方程为： 0f B r （ 2 f B r= 38 00 = 式中 ： 辽宁工程技术大学毕业设计 （论文） 5 制动器对车轮作用的制动力矩，即制动器的摩擦力矩，其方 向与车轮旋转方向反力， ； 地面作用于车轮上的制动力，即地面与车轮之间的 摩擦力，又称为地面制动力，其方向与汽车行驶方向反力， N ； 车轮有效半径， m ；选为约为 令 ff （ 2 并称之为制动器制动力，他是在车轮周缘克服制动器摩擦力矩所需的力，因为又称为制动周缘力。车轮角速度 0 时，大小亦相等，且寸、摩擦副的摩擦系数及车轮有效半径等，并与制动踏板力即制动系的液压或气压成正比。当加大踏板力以加大地面制动力值不可能大于附着力 F即 Z 或 m a Z 式中 轮胎与地面间的附着系数； Z 地面对车轮的法向反力。 当制动器制动力值时，车轮即被抱死并在地面上滑移。此后制动力矩 /f f r即成为与限值。当制动到 0 以后，地面制动力值后就不在增大，而制动器制动力 图 2 1 制动力与蹋板力 系 ta P 林丕 ： 重型货车气压制动系统结构设计 6 直至 20世纪 50年代，当时道路条件还不是很好，汽车行驶速度也不是很高，后轮抱死侧滑的后果也不是显得像前轮抱死丧失转向能力那样严重，因此往往将0值定的较低，即处于常附着系数范围的中间较偏区段。但当今道路条件大为改善，汽车行驶速度也大为提高，因而汽车因制动时后轮先抱死引起的后果十分严重。由于车速高，它不仅会引起侧滑甩尾甚至会调头而丧失操纵稳定性。后轮先抱死的情况是最不希望发 生的。因此各类轿车和一般载货汽车的0值有增大的趋势满载时的同步附着系数，货车取0 。 当0时，0q ， 1 ,利用率最高。 汽车减速度为：0/d u d t q g g= 即0q , q 制动强度 附着系数利用率 （或附着力利用率）来表达， 可定义为 BF 式中 汽车总的地面制动 力； G 汽车所受重力； q 制动强度； 根据汽车制动时的整车受力分析，考虑到制动时的轴荷转移，可求得地面对前、后轴车轮的法向反力1Z，2 7 4 9 9 1)( 0 0 0)( 21 g （ 2 8 1 8 0 8)( 0 0 0)( 12 g （ 2 式中： G 汽车所受重力 L 汽车轴距 汽车质心离前轴距离 汽车质心离后轴距离 汽车质心高度 g 重力加速度 汽车制动减速度 m/辽宁工程技术大学毕业设计 （论文） 7 汽车总的地面制动力为： 9 4 0 8 6 8 0 021 前轴车轮的地面制动力 2 后轴车轮的地面制动力 由上面两式可求得前后轴车轮附着力为： 4 4 9 9 1 6 0 0 0)()( 221 0 8 0 0 0)()( 112 上式表明：汽车在附着系数 为任一确定值的路面上制动时，各轴附着力即极限制动力并非为常数， 而是制动强度 q 或总制动力 F的函数。当汽车各车轮制动器的制动力足够时，根据汽车前、后轴的轴荷分配，前、后车轮制动器制动力的分配、道路附着系数和坡度情况等，制动过程可能出现的情况有三种，即： 1）前轮先抱死拖滑，然后后轮再抱死拖滑； 2）后轮先抱死拖滑，然后前轮再抱死拖滑； 3）前、后轮同时抱死拖滑。 在以上三种情况中，显然是 （ 3） 情况的附着条件利用得最好。 由上式中不难求得在任何附着系数 的路面上，前、后车轮同时抱死即前、后轴车 轮附着力同时被充分利用的条件是： 2121 )/()(/ 122121 4 4 9 9 47 4 9 9 F 4 9 0 8 58 1 8 0 F 式中：1 前轴车轮的制动器制动力 2 后轴车轮的制动器制动力 1 前轴车轮的地面制动力 2 后轴车轮的地面制动力 1 、 2 地面对前后轴车轮的法向反力 马林丕 ： 重型货车气压制动系统结构设计 8 G 汽车所受重力 1L 、 2L 汽车质心离前后轴距离 汽车质心高度 由上式可知， 前后轮同时抱死时，前、后轮制动器的制动力1 的函数。 将上式绘成以1为理想的前、后轮制动器制动力分配曲线，简称 如图 图 2 2 载货汽车的 曲线与 线 图，如果汽车前、后制动器的制动力1 曲线的规律分配，则能保证汽车在任何附着系数 的路面上制动时，都能是前、后车轮同时抱死。然而，目前大多数两轴汽车尤其是货车的前、后制动器制动力之比为一定值，并以前制动器制动力1来表明分配的比例，称为汽车制动器制动力分配系数 ： 又由于在附着条件所限定的范围内，地面制动力在数值上等于相应的制动周缘力， 因此 又可通称为制动力分配系数。 前面已分别给出了制动强度 q 和附着系数利用率 根据所选定的同步附着系数0求得： （ 2 1- = 辽宁工程技术大学毕业设计 （论文） 9 进而求得： ( 021 012 ()1()1( 当0时，11B ，22B ，故 ， q= ， 1 当0=，可能得到的最大总制动力取决于前轮刚刚首先抱死的条件，即11 由上面的式得： (0)(022 gB （ 2 q= ( 02 2 (022 当 ，可能得到的最大总制动力 取决于后轮刚刚首先抱死的条件，即22 有上面的式得： (0)(011 gB （ 2 q= ( 01 1 (011 对于 值恒定的汽车，为使其在常遇到附着系数范围内 不致过低，其0值总是选得小于可能遇到的 最大附着系数。所以在0的良好路面上紧急制动时，总是后轮先抱死。 动器最大制动力矩 为了保证汽车有良好的制动效能和稳定性应合理地确定前后轮制动器的制动力矩，最大制动力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车轮的法向力 21, 成正比 双轴汽车前、后车轮附着力同时被充分利用或前、后轮同时抱死时的制动力之比为 ： hL （ 2 马林丕 ： 重型货车气压制动系统结构设计 10 式中： 汽车质心离前后轴的距离 0 同步附着系数 汽车质心高度 通常上式的比值：轿车约为： 车约为： 动器所能产生的制动力矩受车轮的计算力矩所制约，即 0 4 9 9 411 （ 2 0 5 0 8 522 （ 2 式中：1 前轴制动器的制动力 2 后轴制动器的制动力 1 作用于前轴车轮上的地面法向反力 2 作用于后轴车轮上的地面法向反力 车轮的有效半径 对于常遇的道路条件较差、车速较低因而选取了较小的同步附着系数0值的汽车，为了保证在0的良好的路面上（例如 ）能够制动到后轴和前 轴先后抱死滑移（此时制动强度 q ），前、后轴的车轮制动器所能产生的最大制动力矩为 ： )( 21m a （ 2 = 00 0 =23251 m a a T （ 2 = =26219 对选取较大0值的各类汽车，则应从保证汽车制动时的稳定性出发，来确定各轴的最大制动力矩。当0时，相应的极限制动强度 q ，故所需的后轴和前轴的最大制动力矩为 )( 1m a （ 2 辽宁工程技术大学毕业设计 （论文） 11 = =22849.2 m a a T （ 2 = =20262.5 式中： 该车所能遇到的最大附着系数 q 制动强度 r 车轮有效半径 一个车轮制动器应有的最大制动力矩为上列公式计算结果的半值。 马林丕 ： 重型货车气压制动系统结构设计 12 3 制动器的设计与计算 制动器是制动系统中用以产生阻碍车辆运动或运动趋势的力的部件，后一提法适用于驻车制动器。一般制动器都是通过其中的固定元件对旋转元件施加制动力矩，使后者的旋转角速度降低同时依靠车轮与路面的附着作用，产生路面对车轮的制动力，以使汽车减速。 制动器主要 有摩擦式、液力式和电磁式等几种形式。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，但因成本高，只在一部分总质量较大的商用车商上用作车轮制动器或缓速器；液力式制动器一般只 用作缓速器。目前广泛使用的仍为摩擦式制动器。凡利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦作用产生制动力矩的制动器动器，都称为摩擦制动器。行车制动、驻车制动及第二（或应急）制动系统所用的制动器几乎都属于摩擦制动器。 摩擦制动器可分为鼓式和盘式两大类。前者摩擦副中的旋转元件为制动鼓，其工作表面为圆柱面；后者的旋转元件则为圆盘状的制动盘，以 端面为工作表面。 旋转元件同装在车轮或半轴上，即制动力矩分别直接作用于两侧车轮上的制动器，称为车轮制动器。旋转元件固装在传动系统的传动轴上其制动力矩须经过驱动桥再分配到两侧车轮上的制动器，则称为中央制动器。车轮制动器一般用于行车制动，也有兼用于第二制动 (或应急制动 )和驻车制动的。中央制动器一股只用于驻车制动和缓速制动。 鼓式制动器又分为多种形式：领从蹄式、单向双领蹄式、双向双领蹄式、双从蹄式、单向增力式和双向增力式等结构形式的制动器。 领从蹄式制动器主要由制动鼓、制动蹄、和驱动装置组成，蹄片装在制动鼓内，结 构紧凑，密封容易。 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。 从而 广泛应用于中、重型货车前后轮及轿车后轮制动器。 盘式制动器摩擦副中的旋转元件是以端面工作的金属盘，此圆盘称为制动盘。其固定元件则有多种结构形式，大体上可分为两类。一类是工作面积不大的摩擦块与其金属背板组成的制动块，每个制动器中有 24 个。这些制动块及其促动装置都装在横跨制动盘两侧的夹钳形支架中，总称为制动钳。这种制动盘和制动钳组 成的制动器，称为钳盘式制动器。另一类固定元件的金属背板和摩擦片也呈圆盘形，因其制动盘的全部工作面可同时与摩擦片接触，故该类制动器称为全盘式制动器。 辽宁工程技术大学毕业设计 （论文） 13 式制动器的主要参数 汽车类别选用乘用车，汽车的总质量 车质心高度 距 L=车质心离前轴距离 车质心离后轴距离 它几何参数如图 3 3鼓式制动器主要几何参数 he of 制动鼓内径 输入力 制动鼓内径越大，制动力矩越大，且散热能力也越强 ，但 而且 汽车的非悬挂质量增加，不利于汽车的行驶平顺性。 制动鼓与轮辋之间应保持足够的间隙，通常要求该间隙不小于 20则不仅制动鼓散热条件差，而且轮辋受热 后可能粘住内胎或烤坏气门嘴。制动鼓应有足够的壁厚，用来保证有较大的刚度和热容量，以减少制动时的温升。制动鼓的直径小，刚度就大，并有利于保证制动鼓的加工精度。 由此间隙要求及轮辋的尺寸即可求得制动鼓直径 外制动鼓直径 r 之比的一般范围为： 轿车： D/ 车： D/ 林丕 ： 重型货车气压制动系统结构设计 14 轿车制动鼓内径一般比轮辋外径小 125货汽车和客车的制动鼓内径一般比轮辋外径小 80于深槽轮辋由于其中间深陷部分的尺寸比轮辋名义直径小得多，所以其制动鼓与轮辋之间的间隙有所减小应予注意。设计时亦可按轮辋直径初步确定制动鼓内径如表 33 表 3动鼓最大内径 3he 辋直径 /2 13 14 15 16 20， 动鼓最大内径 /车 180 200 240 260 - - 货车、客车 220 240 260 300 320 420 制动鼓内径尺寸应符合 309动鼓工作直径及制动蹄片宽度尺寸系列的规定。 由上述表格和轮胎标准初选制动鼓内径 410 摩擦衬片宽度 b 及包角 制动鼓半径 R 既定后。摩擦衬片宽 b 和包角 便决定了衬片的摩擦面积 而，制动蹄各蹄总的摩擦面积 大则单位压力愈小从而磨损特性愈好。根据国外统计资料分析，单个车轮蹄式制动器总的衬片摩擦面积随汽车总重而增加具体数如表3 表 3摩擦衬片面积 3车类别 汽车总重力 个制动器的衬片摩擦面积 轿车 950000车 10555020005050005000根据表 22， 600制动鼓半径 R=D/2=410/2=205片的摩 擦面积为 初选 =100 初选 1400/2=700宁工程技术大学毕业设计 （论文） 15 则 b= R =据 89 选取 b=210 摩擦衬片起始角 0 一般将衬片布置在制动蹄的中央，即令 0=100 2=100 动蹄支撑点位置坐标 a 和 c 应在保证两蹄支撑端毛面不致互相干涉的条件下，使 a 尽可能大而 c 尽可能小。初步设计选 a=64 c=40 制动器中心到张开力 e 在保证轮缸或制动凸轮能够布置于制动鼓内的条件下，应使距离 e 尽可能大，以提高制动效能。初步设计时暂定 e=64 摩擦衬片的型号及摩擦系数 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。不能单纯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的要求，后者对蹄式制动器是非常重要的。 摩擦衬片的型号及性能如表 3 表 3张蹄式制动器衬片型号性能及用途 品规格 摩擦系数 硬度 （ 适用范围 5 20要用于轿车等轻负荷车 2 20要用于中型载重汽车 3 20要用于重型载货汽车 由表 3式制动器的 计算 算有一个自由度的紧蹄摩擦片的径向变形规律 除摩擦片因有弹性容易变形外，制动鼓、蹄片和支撑也有变形，
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号