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04 电动 游览 汽车 总体 制动 系统 设计 CAD 图纸 说明书

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毕业论文（设计）中期检查表学 部： 理工学部 学生姓名 学 号 年级专业及班级汽车服务工程 专业 （ 2 ）班指导教师姓名 指导教师职称副教授毕业论文题目04型电动游览车总体及制动系统设计毕业论文工作进度已完成的主要内容尚需解决的主要问题已完成04型电动游览车总体设计初稿，完成大部分部件设计方案。还没有完成04型电动游览车总体结构设计的具体部件数据计算，还没有完成04型电动游览车制动系统的设计。指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日检查（考核）小组意见检查小组组长签名： 年 月 日 毕业论文（设计）任务书学生姓名学 号年级专业及班级指导教师及职称学 部 年9月20日毕业论文（设计）题 04型电动游览车总体及制动系统设计主要内容和要求 通过对市场现有电动游览车、高尔夫球车的结构分析，进行多方案比较，优选，确定总体结构。采用牵引型直流电动机为动力源，完成04型电动游览车总体及制动系统部件和零件图纸设计，采用CAD绘图工具。编写设计说明书主要要求：1 明确目的，端正态度；严格要求，按时、独立完成；2 使用CAD等软件来完成图纸设计任务3 安国家技术标准和行业技术标准绘图、绘制技术文件。注：此表如不够填写，可另加附页。主要参考资料 1 何京.国外汽车责任保险与理赔J.世界汽车,20022 王奕渲.稳健贝叶斯方法下考虑理赔次数因素的汽车保险奖惩系统J. 应用概率统计,20093 乔均, 褚庆鑫.个人车险业务感知服务质量对顾客满意的影响力差异研究J.南京社会科学,20104 王祺.德国车险发展概况及对我国的启示.保险研究，20045 周延礼.机动车辆保险理论与实务M.北京：中国金融出书社，20016 李琼.保险公估原理与实务M.武汉：武汉大学出版社，20007 黄大庆，刘娜.汽车保险M.北京:地震出版社，19998 王纲.机动车保险费率市场化进程中利润曲线的经济学分析D.浙江大学,20059 王健康，周灿.机动车辆保险实务操作M.北京:电子工业出版社,2009 工作进度安排起止日期主要工作内容2011.09.10-2011.09.15选题、定题、下达任务书2011.09.16-2011.09.26撰写开题论证审批表、开题论证2011.09.27-2012.03.25调查、收集资料、论文提纲及论文写作2012.03.25-2012.03.30论文中期检查2012.04.25-2012.04.30提交初稿2012.05.01-2012.05.09论文修改、交正稿2012.05.10-2012.05.14论文评阅2012.05.15-2012.05.20论文答辩要求完成日期：20 12 年 5 月 5 日 指导教师签名：_ 接受任务日期：20 11 年 9 月 21 日； 学生本人签名：_ 注：签名栏必须由相应责任人亲笔签名。 毕业论文（设计）开题论证审批表学生姓名 学号 年级专业及班级 指导教师及职称 副教授开题时间 年 9 月25 日毕业论文（设计）题目04型电动游览车总体及制动系统设计文献综述（选题研究意义、国内外研究现状、主要参考文献等）研究意义： 随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向，发展电动汽车将是解决这二个技术难点的最佳途径1。纯电动汽车是以车载储能装置为动力源，以电动机驱动车辆行驶。由于其不消耗石油，且不产生排放污染，可以避开石油紧缺和环境污染的双重危机，因此有着广阔的应用前景。 随着我国人民生活水平的不断提高，以及国家推动消费的各项政策出台，我国的旅游业日益繁荣。在倡导绿色科技的今天，旅游景点的交通运输问题成为当前的一个新问题，电动游览车作为旅游观光用车，在各个旅游风景区随处可见，是一种低噪音、无排放污染、不消耗石油资源、低速安全、适用于游览、观光、休闲，在特定区域内运送乘客的代步工具。适用于大中城市的步行街、名胜古迹、迪斯尼公园、大型游乐园、世界公园、世博园等旅游、观光、购物场地运送乘客；大中城市的车站、码头、机场、货场、新建居住小区内接运乘客的运输车辆；大学校园、大型宾馆、大中型企业等内部道路接送乘客的运输车辆2。因此，电动游览车的市场需求量不断加大，开发电动游览车系列产品具有较大的可行性及较高的经济价值3。经过广泛的市场调研，资料检索并参照国内外同类车型，对04型电动游览车的总成及制动系统进行设计。国内外研究现状1997年丰田汽车提出的混合动力车以来世界上一些混合动力车产生，丰田公司提出的混合动力汽车系列，第一个是普瑞斯，现在已经到了第三代，我们到日本进行调研，现在日本丰田提出的第三代普瑞斯，第三代普瑞斯是插电式的，纯电力历程是24。3公里。另外，美国通用公司，他们除了混合动力车之外，现在主推插电式混合动力汽车，在目前混合动力汽车里面续航能力最长的的车型是福特的REV，此外在混合动力公交车方面国外也有动作，在美国的西雅图有混合动力公交车额，在国内伊顿公司也有这方面动作。在国外一些著名的公司，包括大众、宝马、奔驰都有混合动力汽车，当然有些并没有上市，只是样车。参考文献1 陈全世. 先进电动汽车技术:化学工业出版社，2007. 2 陈清泉，现代电动汽车技术，北京理工大学出版社，2004.3 陈清泉，詹宜君.21世纪的绿色交通工具电动汽车仁M.北京:清华大学出版社，2001.116.4 余志生.主编.汽车理论M.北京：机械工业出版社，2000 15-205 刘惟信.主编.汽车设计M.北京：清华大学出版社，2001 45-486 陈家瑞.主编.汽车构造（下册）.北京：机械工业出版社，2002 62-637 吴宗泽.主编.机械设计课程设计手册（第二版）. 北京：高等教育出版社，1998 12-138汽车工程手册编辑委员会.主编.汽车简明手册，北京：人民交通出版社，2001 127-1309 黄宜.主编.液压传动.北京：机械工业出版社，1996 63-6410 刘惟信.主编.汽车制动系的结构分析与设计计算.北京：清华大学出版社，2003 15-24 23-3011 美L.埃克霍恩.编.张书元 译，汽车制动系.北京：机械工业出版社，1998 14-1812 美L.鲁道夫.编.陈名智 译.汽车制动系的分析计算.北京：机械工业出版社，1985 32-3613 林宁.主编.汽车设计.北京：机械工业出版社，1999 56-5914 张则曹.主编.汽车构造图册（底盘）.北京:人民交通出版社，1998 45-4815 金国栋.主编.汽车概论.北京:机械工业出版社，2000 47-4916 张洪图.主编.汽车构造（底盘部分）.北京：北京理工大学出版社，1996 12-3217 吉林工业大学汽车教研室.编.汽车设计.北京：机械工业出版社，1990 49-5318 宋宝玉.机械设计课程设计指导书M.北京：高等教育出版社，2005.19 刘又文.理论力学M.北京：高等教育出版社，2005.20 Noboru Sato，Kazuhiko YaoThe behavior analysis of nickel metal hydride batteries for electric vehiclesJJSAE Review, 200021 Motoki Shino,Masao Nagai.Yaw-moment control of electric vehicle for improving handling and stabilityJ.JSAE Review,2001研究方案（研究目的、内容、方法、预期成果、条件保障等）研究目的： （1）明确04型电动游览车生产发展应用的现状。 （2）弄清04型电动游览车总体结构及制动系统改进的重点。 （3）通过理论与实际相结合，04型电动游览车总体结构及制动系统设计完善提出具体的建议。研究内容： 04型电动游览车总体及制动系统设计研究方法：通过搜集资料、调查的缺陷，提出相应的解决措施，醋精分析等步骤确定设计方案。预期成果： 通过搜集资料、理解分析、设计、计算等步骤确定设计方案，利用SolidWorks绘制三维图形、AutoCAD软件绘制二维图。条件保障： 已安装AutoCAD绘图软件的电脑一台、电动游览车相关的书籍和资料、及指导老师的相关指导。时间进程安排（各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度等）阶段 起止日期 实施进度与完成程度1 2011.09.102011.09.12 选题、定题、下达任务书2 2011.09.162012.09.26 撰写开题论证审批表、开题论证3 2011.09.272012.03.25 调查、收集资料、论文提纲及论文写作4 2012.03.252012.03.30 论文中期检查5 2012.04.252012.04.30 提交初稿6 2012.05.012012.05.09 论文修改、改正稿7 2012.05.102012.05.14 论文评阅8 2012.05.152012.05.20 论文答辩开题论证小组意见 组长签名： 年 月 日专业委员会意见 专业教研室主任签名： 年 月 日注：此表意见栏必须由相应责任人亲笔填写。专业名称必须是全称，例如“会计学专业”，班序号用阿拉伯数字“1”、“2”标注。此表如不够填写，可另加页。 毕业论文（设计）开题论证记录系 部： 理工学部 学生姓名 学 号 年级专业及班级指导教师姓名 指导教师职称 毕业论文（设计）题目04型电动游览车总体及制动系统设计论证小组质疑及指导意见学生回答简要记录 论证小组成员签名记录人签名： 论证时间： 年 月 日注：记录、签名栏必须用黑色笔手工填写。2 全日制普通本科生毕业设计 04型电动游览车总体及制动系统设计 THE DESIGN OF 04 TYPE ELECTRIC SIGHTSEEING VEHICLE AND BRAKE SYSTEM 学生姓名：学 号：年级专业及班级： 指导老师及职称：学 部： 理工学部 提交日期： 湖南农业大学东方科技学院全日制普通本科生毕业论文（设计）诚信声明 本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。同时，本论文的著作权由本人与湖南农业大学东方科技学院、指导教师共同拥有。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 毕业论文（设计）作者签名： 年 月 日目 录摘要1关键词11 前 言22 电动游览车总体设计32.1 电动游览车总体设计概述32.2 整车总体设计原则32.3 确定整车总体参数42.4 电动游览车的质心确定42.5 整车主要结构的布置52.6 制动系统的主要机构布置62.6.1紧急制动系统主要机构布置62.6.2驻车制动系统主要机构布置63 制动驱动机构的结构计算及其选定73.1 制动管路回路系统的布置73.2 制动驱动机构的结构形式的选择83.3 液压制动驱动机构的设计与计算94 制动系的主要参数计算及其选定104.1 电动车制动力分析与计算104.2 确定制动力分配系数134.3 选定同步附着系数144.4 计算制动器最大制动力矩144.5 驻车制动的设计计算155 鼓式制动器设计175.1鼓式制动器的特点175.2计算制动鼓内径185.3计算摩擦衬片起始角195.4确定摩擦片摩擦系数195.5鼓式制动零件设计205.5.1制动鼓材料205.5.2制动蹄及制动底板设计205.5.3制动轮缸材料选择205.5.4制动蹄的摩擦材料205.5.5工作间隙调整机构216 盘式制动器设计216.1盘式制动器的特点216.2确定制动盘直径与厚度226.3摩擦衬块尺寸确定236.4盘式制动器主要零件设计236.4.1制动盘材料选择236.4.2制动钳材料选择246.4.3制动块材料选择24结 论24参考文献25致 谢262704型电动游览车总体及制动系统设计 摘 要：电动游览车是以车载储能装置(蓄电池)为动力源，以电动机驱动的车辆。随着旅游业的发展，能源的日益紧缺和环境污染的加重，传统汽车工业面临着巨大的挑战，各种新能源汽车成为研究的热点，电动汽车成了今后汽车工业发展的主要研究方向之一。本次设计，根据04型电动游览车的性能要求，对市场现有电动游览车的总体结构进行分析，并且通过多方案比较，优选，最终确定了总体结构和动力系统的设计方案。同时，本文根据汽车理论等参考书目提出了一种合适的动力系统构型，对电动游览车整车外型进行参数匹配，并对整车动力性参数、传动比参数、电动机参数、电池组容量参数等进行匹配设计。采用CAD绘图软件，绘制了04型电动游览车的总体装配和零部件关键词：电动游览车；动力系统；制动系统；蓄电池The Design Of 04 Type Electric Sightseeing Vehicle And Brake System Abstract：electric tourist car is a vehicle energy storage device ( battery ) as the power source, the motor driven vehicle. With the development of the tourism industry, energy shortage and environmental pollution, the traditional automobile industry faces enormous challenges, all kinds of new energy vehicles has become the hot spot of research, electric vehicle in the future development of the automobile industry as one of the main research directions. At the same time, according to the automobile theory bibliography presents a suitable power system configuration, the electric tourist car appearance parameters matching, and the vehicle dynamic parameters, transmission ratio, the parameters of the motor, the battery capacity parameter matching design. Use CAD drawing software, rendering the04type electric tourist car assembly and parts. Key Word：electric vehicles; power system; braking system; storage battery1 前 言 随着科学技术的进步与经济的发展，汽车已成为人们日常生活中一刻也离不开的代步和运输工具。汽车工业在当代世界经济活动中发挥了巨大的作用，是当今世界最大、最重要的工业部门之一，成为世界大多数国家的支柱产业。汽车缩短了人们之间的距离，促进了商业的发展，带来了舒适和享受，改变了人们的生活方式，提高了人们的生活质量，汽车工业已成为改变整个社会面貌的一个重要手段。同时汽车工业的发展所带来的对石油资源需求的急剧增加和对环境严重的负面影响日益引起了人们的关注1。 随着全球能源危机的不断加深，石油资源的日趋枯竭以及大气污染、全球气温上升的危害加剧，各国政府及汽车企业普遍认识到节能和减排是未来汽车技术发展的主攻方向，发展电动汽车将是解决这二个技术难点的最佳途径1。纯电动汽车是以车载储能装置为动力源，以电动机驱动车辆行驶。由于其不消耗石油，且不产生排放污染，可以避开石油紧缺和环境污染的双重危机，因此有着广阔的应用前景。 随着我国人民生活水平的不断提高，以及国家推动消费的各项政策出台，我国的旅游业日益繁荣。在倡导绿色科技的今天，旅游景点的交通运输问题成为当前的一个新问题，电动游览车作为旅游观光用车，在各个旅游风景区随处可见，是一种低噪音、无排放污染、不消耗石油资源、低速安全、适用于游览、观光、休闲，在特定区域内运送乘客的代步工具。适用于大中城市的步行街、名胜古迹、迪斯尼公园、大型游乐园、世界公园、世博园等旅游、观光、购物场地运送乘客；大中城市的车站、码头、机场、货场、新建居住小区内接运乘客的运输车辆；大学校园、大型宾馆、大中型企业等内部道路接送乘客的运输车辆2。因此，电动游览车的市场需求量不断加大，开发电动游览车系列产品具有较大的可行性及较高的经济价值3。经过广泛的市场调研，资料检索并参照国内外同类车型，对04型电动游览车的总成及制动系统进行设计。2 电动游览车总体设计2.1 电动游览车总体设计概述 电动游览车属于纯电动汽车，与传统内燃机汽车在结构和动力系统等方面差异较大，传统内燃机汽车的发动机动力系统已被蓄电池和驱动电机所取代。如果依然按照原有的方法来设计电动游览车则不可避免地产生不合理的地方，这就需要在电动游览车的设计过程中进行全新的尝试和探索。由于纯电动汽车还处于研发阶段，在技术方面还有很多难点需要突破重新定义和设计一辆全新的电动游览车需要付出极大的代价，不能在短时间内达到产业化2。只有将纯电动技术移植到现有的车型上，并对其进行相应地调整和改造，最大限度地减少制造成本。因此电动游览车应设计成质量较轻，体积较小，结构紧凑，外观新颖;便于公园和旅游地的交通，操作简单;环保效果好，节能效果好,适合我国国情，电动游览车的结构要简单，易于制造，并且使之操作简单和保养方便3。此外，应尽量不产生或少产生额外的功率损失，制动器的结构设计要求安全系数高和容易散热。除此之外，还应着重处理驻车制动和紧急制动之间的关系。本毕业设计所涉及的电动游览车主要应用场合是旅游地和公园，在具体的设计中考虑到实际的工作环境，实际产品的大小，制造成本等问题，最后制定本毕业设计方案。2.2 整车总体设计原则 (1)安全性原则2纯电动汽车多行驶于山路工况，道路情况复杂，人员密集，因此在进行总体布置设计时首先要考虑安全性原则。（2）继承性原则因开发的是原理样车，应尽量采用原车底盘或市场上能够采购的零部件，这样可以减少设计和试制周期、降低成本。（3）标准性原则结构布置、制动性能、平顺性和操纵稳定性等要求应满足国家现行的汽车强制性标准。2.3 确定整车总体参数整车空载时净重 (kg)： 1300整车满载时重量为 (kg)： 1600整车长(mm)： 2360 整车宽(mm)： 1215 整车高(mm)： 1760前轮的轮距为 (mm)： 900后轮的轮距为 (mm)： 900前后轴距为 (mm)： 1700最小离地间隙（满载）(mm)： 140最小转弯半径（m）： 3.5驱动型式 ：后桥驱动 制动系统 ：四轮制动+驻车制动器 乘坐人数（人）：4最高车速（满载）（km/h）： 30最大爬坡度（满载）： 20%续驶里程（满载）(km)： 85轮胎：轮胎145/80R122.4 电动游览车的质心确定 整车质心位置的变化直接影响电动汽车的操作稳定性、制动性和平顺性。整车质心高度影响电动汽车抗倾覆的能力。整车质心过高，电动汽车易产生侧倾或纵倾，发生翻车的事故4。根据汽车理论的分析，汽车稳态转向特性的判别式为： 式中 a电动汽车质心距前轴线的直线距离（mm） b电动汽车质心距后轴线的直线距离（mm） k1两个前轮轮胎的侧偏刚度之和（N/rad） k2两个后轮轮胎的侧偏刚度之和（N/rad）其中k1和k2的值为负值。若S等于零,电动汽车为中性转向，其转向特性不良;若S小于零，电动汽车为过度转向，汽车易失去稳定，造成事故。S大于零，电动汽车为不足转向。人们习惯于驾驶具有不足转向性能的汽车，驾驶员能预测如何通过转向机构使汽车按照人的意愿行驶。设前后轮胎的侧偏刚度相等，a小于b，可获得不足转向特性，及质心偏前，电动汽车具有不足转向特性。电动汽车由于电池组的质量较大，若布置不当，会引起过多转向，整车试制出来是无法修改的5。参考市场上已有的电动车，设定a为945mm,b为755mm。电动汽车的整车质心位置主要有专门的质心试验台实。验测试得到，也可以由各部件的质量和质心位置求和计算。对于45座的电动汽车，当不知道它的质心高度时，可由下式近似计算： 式中 Hg整车质心的高度 Hc空载时的整车高度设计的电动游览车初定高度为1910mm，通过带入公式求得整车质心高度为72638mm。2.5 整车主要结构的布置 电动汽车以蓄电池作为能量源。动力传递路线为“蓄电池-驱动电机控制器-驱动电机-变速器-主减速器-差速器-车轮”，以电动机作为动力源来代替传统汽车的发动机驱动车辆行驶。电动汽车底盘部分主要由传动系、转向系、行驶系、制动系等构成。其中转向系、行驶系和传统汽车差异不大，只是空气压缩机改为电机驱动6。由于电动游览车的车速较小，车的质量较轻，所以电动游览车没有单独的驻车制动，驻车制动和紧急制动合成一个制动系统。如图1所示。图1 整车布置图Fig 1 Overall layout2.6 制动系统的主要机构布置2.6.1紧急制动系统主要机构布置 采用四轮紧急制动和驻车制动，前盘后鼓式制动器，安全可靠。整机操作简便安全舒适，具有良好的通过性和稳定性，检修维护方便10。如图2所示。1、刹车踏板总成 2、踏板护套 3、刹车踏板 4、扭簧 5、踏板总成转动销轴 6、刹车总泵 7、总泵伸缩杆连接销 8、软管组件1 9、软管组件2 10、软管组件3 11、软管组件4 12、软管组件5 13、分流器 14、制动器1 15、制动器2 16、制动器3 17、制动器4图2 制动系统Fig 2 Braking system2.6.2驻车制动系统主要机构布置驻车制动采用脚踏板式，用钢线拉锁来控制驻车制动，用后鼓式制动器来提供驻车制动力。驻车制动主要有驻车踏板总成，刹车钢索，、曲轴连动杆和鼓式制动等组成。如图3所示。1、驻车踏板总成 2、扭簧 3、驻车踏板总成转销 4、垫圈 8 5、开口销 3.2*30 6、驻车踏板 8、驻车踏板护套 9、抽心铆钉 10、销轴 8*30 11、衬套 12、扭簧 13、平垫片 8 14、L轴固定圈 15、补偿器 16、六角螺母 M8 17、刹车钢索(长) 18、刹车钢索（短） 19、开口挡圈 10 20、销轴 8*30 21、曲轴连动杆 22、平垫片 8 23、开口销 2.5*30 24、脱刹L轴 25、脱刹凸轮 26、六角头螺栓 27、限位套 28、垫圈 29、六角螺母 M8 30、驻车钩板 31、六角螺栓 M8 32、脱刹限位块图3 驻车制动总成Fig 3 Parking brake assembly3. 制动驱动机构的结构计算及其选定3.1 制动管路回路系统的布置电动游览车为后轮驱动，为了提高制动驱动机构的工作可靠性，保证行车安全，制动驱动机构至少应有两套独立的系统，即应是双回路系统，也就是说应将汽车的全部行车制动器的液压或气压管路分成两个或更多个相互独立的回路，以便当一个回路发生失效时，其他完好的回路仍能可靠的工作。双回路制动系统就是指系统内有两个分别独立的液压制动管路系统，起保险的作用。采用如图4中b所示的X 型交叉制动管路，其中前缸通右前左后，而后缸通左前轮和右后轮。此系统保证了当其中一主缸损坏失效时，电动车仍可以很好制动，不至于发生制动跑偏，从而保证了制动系统的稳定性。图 4 制动管路布置图Fig 4 Brake pipe layout3.2 制动驱动机构的结构形式的选择根据制动力源的不同制动驱动机构可分为简单制动系、动力制动系及伺服制动系三大类。（1）简单制动系 即人力制动，是靠司机作用于制动踏板上或手柄上的力作为动力源。力的传递方式又有机械式和液压式两种。机械式靠杆系和钢丝绳传力，其结构简单，造价低廉，工作可靠，但机械效率低，故仅用于中小型汽车的制动装置中。液压式简单制动系通常简称为液压制动系，用于行车制动装置。其优点是作用滞后时间短，工作压力高，可达1012mpa，轮缸尺寸小，可布置在制动蹄内部作为制动蹄张开机构或制动块压紧机构，使之结构简单、紧凑、质量小、造价低。（2）动力制动系 动力制动系是以发动机动力形成的气压或液压势能作为汽车制动的全部力源进行制动，而司机作用于制动踏板或手柄上的力仅是作用于对制动回路中控制元件的操纵。在简单制动系中的踏板力行程间的反比例关系在制动系中便不复存在，因此，此处的踏板力较小且可有适当的踏板行程。但结构复杂、精密件多，对系统的密封性也要求较高，故并未得到广泛应用，仅用于某些高级轿车和大型客车上。（3） 伺服制动系 伺服制动系是在人力液压制动系中增加由其它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，仍可全由人力驱动液压系统产生一定程度的制动力。因此，在中级以上的轿车及轻、中型客车、货车上得到广泛的应用。综上所述，因此电动游览车选用人力液压制动驱动机构。3.3 液压制动驱动机构的设计与计算轮缸直径计算：制动轮缸对制动蹄（块）施加的张开力与轮缸直径d和制动管路压力p的关系为 （1）制动管路压力不超过1012mpa。取p=10mpa F0=3200N得d=20.5mm又因为轮缸直径d应在标准规定的尺寸系列中选取，故取d=20mm制动踏板力Fp用下式计算： 式中，为踏板机构的传动比；为踏板机构及液压主缸的机构效率，可取=0.820.86 其中制动踏板杠杆比一般为3.5到4.65之间=291/(291-217) =4,管路压力不大于10-12Mpa ,选装合适的杠杆装置可以使踏板力所以满载时驻车制动满足设计要求。 同理可空载时的驻车制动液满足设计要求。故驻车制动满足设计要求。1、驻车踏板总成 2、扭簧 3、驻车踏板总成转销 4、垫圈 8 5、开口销 3.2*30 6、驻车踏板 7、刹车踏板护套 8、驻车踏板护套 9、抽心铆钉 10、销轴 8*30 11、衬套 12、扭簧 13、平垫片 8 14、L轴固定圈 15、补偿器 16、六角螺母 M8 17、刹车钢索(长) 18、刹车钢索（短） 19、开口挡圈 10 20、销轴 8*30 21、曲轴连动杆 22、平垫片 8 23、开口销 2.5*30 24、脱刹L轴 25、脱刹凸轮 26、六角头螺栓 27、限位套 28、垫圈 29、六角螺母 M8 30、驻车钩板 31、六角螺栓 M8 32、脱刹限位块图9 驻车制动总成Fig 9 Parking brake assembly图10汽车受力图Fig 10 Motor diagram5 鼓式制动器设计 5.1鼓式制动器的特点鼓式制动系统在汽车上的应用以有100多年的历史了，分气压和液压两种控制，主要由制动鼓、制动蹄片、动力源等组成，制动鼓形式脸盆由散热性能好的 金属制成，随车轮一同旋转，制动蹄安装在固定不动的刹车底板上，两片弧形制动蹄片组成一个直径略小于制动鼓的圆，伸进制动鼓中（如图2）。踩刹车时，驱动机构将弧形的制动蹄片张开，蹄鼓接触产生摩擦力矩使车轮减速或停止转动。它最大的优点就是能够产生强大的制动力，在相等条件下，鼓式制动器所产生的制动力度要大于盘式制动器，因而在相同制动力矩时鼓式制动装置的制动鼓直径可以做得比盘式制动装置的制动盘直径还要小。所以那些载重大的大货车，在要保持较大的制动力的情况下，就只能在固定大小的轮圈内安装刹车鼓，而不是刹车盘，采用鼓式制动器的车辆其驻车制动器安装更容易，且鼓式制动器制作技术层次较低，其零部件加工比较简单制造成本较低。但是鼓式制动器的缺点也同样很明显，由于制动鼓扣在制动底板上，车轮制动器形成相对密封状态，在频繁制动或长时间踩刹车控制车速时，动能都要通过制动器转换成热能，由于散热性能差，在制动过程中会聚集大量的热量，导致制动蹄片和制动鼓在高温影响下较易发生极为复杂的变形，导致制动踏板自由行程增大，容易产生制动衰退和振抖现象，并且由于制动蹄片密封在制动鼓内，造成制动蹄片磨损后的碎屑无法散去堆积在蹄鼓之间使其接触面受到影响引起制动效率下降。参考市场上同类型电动游览车的后轮制动器一般选择领从蹄式制动器，因此本电动游览车后轮制动器选择：领从蹄式制动器。5.2计算制动鼓内径 制动鼓应有足够的壁厚，用来保证有较大的刚度和热容量，以减小制动时的温升。制动鼓的直径小，刚度就大，并且有利于保证制动鼓的加工精度。在输入轮缸压力F一定时，制动鼓内径越大，制动力矩越大，且散热能力也越强13。但增大D受轮辋内径限制，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20mm，否则不仅制动鼓散热条件太差，而且轮辋受热后可能粘住内胎或烤坏气门嘴。如图11轮辋直径Dr=12*25.5=306mm；制动鼓与轮辋直径之比D/Dr的范围如下：电动车： D/Dr=0.700.83D = 306*0.81 = 248 mm； （13）轮毂内径：D=248mm。1、制动底板 2、检修盖 3、螺钉 4、制动蹄调整检修孔 5、制动蹄限位销 6、制动衬片检查孔 7、轮缸密封垫 8、防尘罩 9、12、活塞 10、13、弹簧座 11、弹簧 14、轮缸壳体 15、上回位弹簧 16、调整齿轮 17、驻车制动推板 18、弹簧垫圈 19、销轴 20、驻车制动臂 21、制动蹄回位弹簧 22、27、制动蹄及衬片 23、制动蹄限位弹簧 24、下回位弹簧 25、固定卡环 26、调整齿轮弹簧图11 鼓式制动器结构图Fig 11 A drum brake structure diagram5.3计算摩擦衬片起始角一般制动蹄的夹角为110。一般将衬片布置在制动蹄的中央，即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和制动性能。故取 (14)5.4确定摩擦片摩擦系数 一般来说，摩擦系数愈高的材料，其耐磨性愈差。所以在选择摩擦片时不能只要求其摩擦系数要高些，应更要求其稳定性要好，受高温度和压力影响要小。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。各种制动器用摩擦材料的摩擦系数的稳定值约为0.30.5，少数可达0.7。所以选取 f=0.40 。5.5鼓式制动零件设计5.5.1制动鼓材料 选用灰铸铁HT250制成制动鼓，并且制动鼓的外圆周部分铸有肋，用来加强刚度和增加散热效果。因为要求制动鼓应具有较高的刚性和大的热容量，制动时其温升不应超过极限值。制动鼓的材料与摩擦衬片的材料相匹配，应能保证具有高的摩擦系数并使工作表面磨损均匀。制动鼓有铸造的和组合两种。铸造制动鼓多选用灰铸铁，具有机械加工容易、耐磨、热容量大的优点。组合式制动鼓的特点是质量小，工作面耐磨，并有较高的摩擦因数。5.5.2制动蹄及制动底板设计制动底板是除制动鼓外制动器各零件的安装基体，应保证各安装零应有足够的刚度。故选用由灰铸铁HT450钢板冲压成型的制动底板并且有凹凸起伏的形状。制动蹄采用钢板冲压焊接制成。制动蹄的断面形状和尺寸应保证其刚度。制动蹄和摩擦片可以铆接，也可以粘接。粘接的优点在于衬片更换前允许磨损的厚度较大，其缺点是工艺较复杂，又不易更换衬片而且铆接的噪声较小15。所以选用铆接。5.5.3制动轮缸材料选择采用活塞式制动蹄张开结构。轮缸的缸体由灰铸铁HT250制成。其缸筒为通孔，需镗磨。活塞由铝合金制成。活塞外端压有钢制的开槽顶块，以支承插入槽中的制动蹄腹板端部。轮缸的工作腔由靠在活塞内端面处的橡胶皮碗密封。5.5.4制动蹄的摩擦材料制动蹄的摩擦材料应具有高而稳定的摩擦系数，抗热衰退性能好，不能在温度升到某一数值后摩擦系数突然急剧下降；材料的耐磨性能好，吸水率低，有较高的耐挤压和耐冲击性能；制动时不产生噪声和不良气味，应尽量采用少污染和对人体无害的摩擦材料。目前在制动器中普遍采用着模压材料，它是以石棉纤维为主并与树脂粘接剂、调整摩擦性能的填充剂与噪声消除剂等混合后，在高温下模压成型的。模压材料的挠性较差，故应按衬片或衬块规格模压，其优点是可以选用各种不同的聚合树脂配料，使衬片或衬块具有不同摩擦性能和其他性能。故选用编织材料。5.5.5工作间隙调整机构 参考同类型电动游览车的工作间隙调整机构一般选用楔块式自动调整机构。因此在设计中选用楔块式自动调整机构来调整工作间隙。制动鼓与摩擦片之间在未制动的状态下应有工作间隙，以保证制动鼓能自由转动。考虑到在制动过程中摩擦副可能产生机械变形和热变形，因此制动器在冷却状态下应有的间隙应通过实验来确定。另外，制动器在工作过程中会因为衬块的磨损而加大，因此制动器必须设有间隙调整机构18。一般，鼓式制动器的设定间隙为0.20.5mm；盘式制动器的为0.10.3mm。此间隙的存在会导致踏板的行程损失，因而间隙量应尽量小。6. 盘式制动器设计6.1 盘式制动器的特点 盘式制动器又称碟式制动器，顾名思义是取其形状而得名，根据结构又分为定钳盘式和浮钳盘式，浮钳盘式制动器具有热稳定性和水稳定性均好的优点，该结构有利于整个制动器靠近车轮幅布置，使转向主销的小端点外移，实现负的偏移距，提高汽车抗制动跑偏能力所以目前广泛应用，它由液压控制、主要零部件有制动盘、分泵、制动钳、油管等。制动盘用合金钢制造并固定在车轮上，随车轮转动。分泵装在制动钳体上，钳体通过螺栓安装到制动底盘上固定不动(但浮钳盘式制动钳体，可以相对于制动盘轴向移动)，制动钳的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧，分泵活塞受油管输送来的液压作用，推动摩擦片压向制动盘产生摩擦制动，其动作起来就好像用钳子钳住旋转中的盘子，迫使它停下来。即以静止的刹车盘片夹住，随着车轮转动的刹车盘以产生摩擦力，使车轮转动速度降低，它的优点就是在于系统是裸露在空气中，散热性能好。本次电动游览车设计中前轮制动器选择：定钳盘式制动器。如图121、制动块 2、稳定弹簧 3、制动钳支架 4、制动盘 5、支架固定螺钉 6、制动钳体7、导向栓 8、导向栓盖图12 盘式制动器结构图Fig 12 Disc brake structure6.2确定制动盘直径与厚度 制动盘直径D希望尽量大些，这时制动盘的有效半径得以增大，就可以降低制动钳的夹紧力，降低摩擦衬块的单位压力和工作温度7。但制动盘直径D受轮辋直径的限制。一般制动盘的直径D选择为轮辋直径的7079，而总质量大于2t汽车应取其上限。轮辋直径为：306mm 前轮制动盘直径：D=306x73.5%=214mm制动盘厚度h直接影响着制动盘质量和工作时的温度。为使质量不致太大，制动盘厚度应取的适当小些；为了降低制动工作时的温度，制动盘厚度又不能过小。制动盘可以制成实心的，而为了通风散热，又可在制动盘的两个工作面之间铸出通风孔道。通常实心制动盘厚度可取为10mm20mm;具有通风孔道的制动盘的两个工作面之间的尺寸，即制动盘的厚度取为20mm50mm，但多采用20mm30mm。考虑到电动游览车的车速最高为30km/h,而且电动游览车满载时为1600kg,因此要求的制动力不是很大，所以选择实心制动盘，厚度为16mm。 图13钳盘式制动器的摩擦寸块尺寸Fig 13 Caliper disc brake friction block size in inches6.3摩擦衬块尺寸确定摩擦衬块的外半径与内半径：图26推荐摩擦衬块的外半径与内半径所示比值不大于1.5。若此比值偏大，工作时摩擦衬块外缘与内缘的圆周速度相差较大，则其磨损就会不均匀，接触面积将减小，最终会导致制动力矩变化大。前轮摩擦块外半径 R2102 内半径 R172=10567=1.4161.5 摩擦衬块工作面积A：前轮单的摩擦块A48.93 单个制动器A97.866.4盘式制动器主要零件设计6.4.1制动盘材料选择制动盘一般采用灰铸铁制成，或添加Cr，Ni等的合金铸铁制成。其结构形状有平板形用于全盘式制动器和礼帽形用于钳盘式制动器两一般种。制动盘在工作时不仅承受着制动块作用的法向力和切向力，而且承受着热负荷。为了改善冷却效果，钳盘式制动器的制动盘有的铸成中间有径向通风孔的双层盘，这样可大大地增加散热面积，降低温升约2030，但盘的整体厚度较厚。通风孔的制动盘，其厚度在20mm30mm之间。而一般不带通风孔的制动盘其厚度约为10mm20mm之间。考虑到电动游览车满载时的车重比较小，最大车速30km/h, 要求的制动力不是很大，故选择实心制动盘，厚度为16mm。6.4.2制动钳材料选择 制动钳在汽车上的安装位置可在车轴的前方或后方。制动钳一般安装在车轴的前方，可避免轮胎甩出来的泥、水进入制动钳，而安装在车轴后方则可减小制动时轮毂轴承的合成载荷。钳盘式制动器油缸直径比鼓式制动器中的轮缸大得多，日本轿车钳盘式制动器油缸的直径最大可68.1mm（单缸）或45.4mm（双缸）。活塞由铸铝合金制造或由钢制造。为了提高其耐磨损性能，活塞的工作表面进行镀铬处理。制动钳体应有高的强度和刚度。制动钳由可锻铸铁KTH370-12或球墨铸铁QT400-18制造,也有用轻合金制造的,例如用铝合金压铸。可做成整体的，也可做成两半并由螺栓连接。其外缘留有开口，以便不必拆下制动钳便可检查或更换制动块。6.4.3制动块材料选择制动块由背板和摩擦衬片构成，直连直接牢固地压嵌或铆接或粘接在一起。衬块多为扇形，也有矩形、正方形或长圆形的。活塞应能压住尽量多的制动块面积，以免衬块发生卷角而起尖叫声。制动块背板由钢板制成。为了避免制动时的产生的热量传给制动