桑塔纳2000轿车紧急制动系统的设计

目录摘要1TOC\o"1-3"\f\h\z第1章绪论 71.1紧急制动系统设计的意义 71.2紧急制动系统研究现状 71.3本次制动系统应达到的目标 81.4本次制动系统设计要求 9第2章制动系统方案论证分析与选择 102.1制动器形式方案分析 102.1.1鼓式制动器 10驻车制动计算 15参考文献 16

摘要国内汽车市场迅速进展，而轿车是汽车进展的方向。但是随着汽车保有量的增加，带来的安全问题也愈来愈引发人们的注意，而紧急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紧急制动系统，为安全行驶提供保障是咱们要解决的主要问题。另外，随着汽车市场竞争的加重，如何缩短产品开发周期、提高设计效率，降低本钱等，提高产品的市场竞争力，已经成为企业成功的关键。本说明书主要介绍了桑塔纳2000轿车紧急制动系统的设计。第一介绍了汽车制动系统的进展、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。最终肯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进程。设计的结构有制动鼓的紧急制动推杆装置和常规制动摩擦结构，盘式制动器的紧急制动活塞快速反映结构和常规制动摩擦机构，制动主缸双缸油路结构，整个制动系统采用X型液压管路结构，其中前轴两轮采用了浮盘式制动器，后轴两轮采用了领从鼓式制动器结构。该系统具有的功能有紧急制动时，机械和液压两个独立系统快速响应的功能，常规制动摩擦制动功能，制动系统液压回路部份失效时，双缸独立制动紧急保护制动功能。该改良设计后的系统具有紧急情形下制动反映时刻更短的长处，制动防失效功能安全系数更高的长处。关键字：制动；鼓式制动器；盘式制动器；液压

AbstractTherapiddevelopmentofthedomesticvehiclemarket,salooncarisanimportanttendencyofvehicle.However,withincreasingofvehicle,securityissuesarearisingfromincreasinglyattractingattention,thebrakingsystemisoneofimportantsystemofactivesafety.Therefore,howtodesignahigh-performancebrakingsystem,toprovideprotectionforsafedrivingisthemainproblemwemustsolve.Inaddition,withincreasingcompetitionofvehiclemarket,howtoshortentheproductdevelopmentcycle,toimprovedesignefficiencyandtolowercosts,toimprovethemarketcompetitivenessofproducts,andhasbecomeakeytosuccessofenterprises.Thispapermainlyintroducesthedesignofbrakingsystemofthesantana2000typeofcar.Fistofall,brakingsystem’sdevelopment,structureandcategoryareshown,andaccordingtothestructures,virtuesandweaknessofdrumbrakeanddiscbrake,analysisisdone.Atlast,theplanadoptinghydroidtwo-backwaybrakewithfrontdiscandreardrum.Besides,thispaperalsointroducesthedesigningprocessoffrontbrakeandrearbrake,brakingcylinder,parameter’schoiceofmaincomponentsbrakingandchannelsettings.Designthestructureofthebrakedrumemergencybrakepushroddeviceandconventionalbrakefrictionstructure,discbrakes,emergencybrakepistonrapidresponsestructureandtheconventionalfrictionbrakebodies,brakemastercylinder,cylinderoilstructure,theentirebrakethesystemusestheX-typehydraulicpipelinestructure,inwhichthefrontaxletwofloatingdiscbrakes,rearaxle,twowithacollarstructurefromthedrumbrakes.Thesystemhasthefunctionofemergencybraking,fast-responsefunctionofthemechanicalandhydraulictwoindependentsystems,theconventionalbrakefrictionbrakefailureofthehydrauliccircuitpartofthebrakingsystem,twinindependentbrakeemergencyprotectionofthebrakingfunction.Theimproveddesignofthesystemhasanemergencybrakereactiontimeandshorter,thebrakeanti-failurefunctionaladvantagesofahighersafetyfactor.Keywords:braking;brakedrum;brakedisc;hydroidpressure绪论紧急制动系统设计的意义汽车是现代交通工具顶用得最多，最普遍，也是最方便的交通运输工具。汽车紧急制动系是汽车底盘上的一个重要系统,它是制约汽车运动的装置。而制动器又是紧急制动系中直接作用制约汽车运动的一个关健装置，是汽车上最重要的安全件。汽车的制动性能直接影响汽车的行驶安全性。随着公路业的迅速进展和车流密度的日趋增大,人们对安全性、靠得住性要求愈来愈高，为保证人身和车辆的安全,必需为汽车配备十分靠得住的紧急制动系统。本次毕业设计题目为桑塔纳2000轿车紧急制动系统设计。通过查阅相关的资料，运用专业基础理论和专业知识，肯定桑塔纳2000轿车紧急制动系统的设计方案，进行部件的设计计算和结构设计。使其达到以下要求：具有足够的制动效能以保证汽车的安全性；本系统采用X型双回路的制动管路以保证制动的靠得住性；采用真空助力器使其操纵轻便；同时在材料的选择上尽可能采用对人体无害的材料。紧急制动系统研究现状车辆在行驶进程中要频繁进行制动操作,由于制动性能的好坏直接关系到交通和人身安全,因此紧急制动性能是车辆超级重要的性能之一,改善汽车的制动性能始终是汽车设计制造和利用部门的重要任务。当车辆制动时,由于车辆受到与行驶方向相反的外力,所以才致使汽车的速度逐渐减小至0,对这一进程中车辆受力情形的分析有助于制动系统的分析和设计,因此制动进程受力情形分析是车辆实验和设计的基础,由于这一进程较为复杂,因此一般在实际中只能成立简化模型分析,通常人们主要从三个方面来对制动进程进行分析和评价:全套图纸及更多设计请联系1)制动效能:即制动距离与制动减速度；2)制动效能的恒定性:即抗热衰退性；3)制动时汽车的方向稳固性；目前,对于整车制动系统的研究主要通过路试或台架进行,由于在汽车道路实验中车轮扭矩不易测量,因此,多数有关传动系!制动系的实验均通过间接测量来进行汽车在道路上行驶,其车轮与地面的作使劲是汽车运动转变的按照,在汽车道路实验中,若是能够方便地测量出车轮上扭矩的转变,则可为汽车整车制动系统性能研究提供更全面的实验数据和性能评价。本次制动系统应达到的目标1）具有良好的制动效能2）具有良好的制动效能的稳固性3）制动时汽车操纵稳固性好4）制动效能的热稳固性好本次制动系统设计要求制定出制动系统的结构方案，肯定计算制动系统的主要设计参数制动器主要参数设计和液压驱动系统的参数计算。利用运算机辅助设计绘制装配图，布置图和零件图。最终进行制动力分派编程，对设计出的制动系统的各项指标进行评价分析。

制动系统方案论证分析与选择制动器形式方案分析全套图纸及更多设计请联系汽车制动器几乎均为机械摩擦式，即利用旋转元件与固定元件两工作表面间的摩擦产生的制动力矩使汽车减速或停车。一般摩擦式制动器按其旋转元件的形状分为鼓式和盘式两大类。鼓式制动器鼓式制动器是最先形式的汽车制动器，当盘式制动器尚未出现前，它已经普遍用干各类汽车上。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两种结构型式。内张型鼓式制动器的摩擦元件是一对带有圆弧形摩擦蹄片的制动蹄，后者则安装在制动底板上，而制动底板则紧固在前桥的前梁或后桥桥壳半袖套管的凸缘上，其旋转的摩擦元件为制动鼓。车轮制动器的制动鼓均固定在轮鼓上。制动时，利用制动鼓的圆柱内表面与制动蹄摩擦路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，并利用制动鼓的外因柱表面与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一些汽车的中央制动器，但现代汽车已很少采用。所之内张型鼓式制动器通常简称为鼓式制动器，通常所说的鼓式制动器就是指这种内张型鼓式结构。鼓式制动器按蹄的类型分为：领从蹄式制动器如图所示，若图上方的旋向箭头代表汽车前进时制动鼓的旋转方向(制动鼓正向旋转)，则蹄1为领蹄，蹄2为从蹄。汽车倒车时制动鼓的旋转方向变成反向旋转，则相应地使领蹄与从蹄也就彼此对调了。这种当制动鼓正、反方向旋转时总具有一个领蹄和一个从蹄的内张型鼓式制动器称为领从蹄式制动器。领蹄所受的摩擦力使蹄压得更紧，即摩擦力矩具有“增势”作用，故又称为增势蹄；而从蹄所受的摩擦力使蹄有离开制动鼓的趋势，即摩擦力矩具有“减势”作用，故又称为减势蹄。“增势”作用使领蹄所受的法向反力增大，而“减势”作用使从蹄所受的法向反力减小。领从蹄式制动器的效能及稳固性均处于中等水平，但由于其在汽车前进与倒车时的制动性能不变，且结构简单，造价较低，也便于附装驻车制动机构，故这种结构仍普遍用于中、重型载货汽车的前、后轮制动器及轿车的后轮制动器。双领蹄式制动器若在汽车前进时两制动蹄均为领蹄的制动器，则称为双领蹄式制动器。显然，当汽车倒车时这种制动器的两制动蹄又都变成从蹄故它又可称为单向双领蹄式制动器。如图2—5(c)所示，两制动蹄各用一个单活塞制动轮缸推动，两套制动蹄、制动轮缸等机件在制动底板上是以制动底板中心作对称布置的，因此，两蹄对制动鼓作用的合力恰好彼此平衡，故属于平衡式制动器。双领蹄式制动器有高的正向制动效能，但倒车时则变成双从蹄式，使制动效能大降。这种结构常常利用于中级轿车的前轮制动器，这是因为这种汽车前进制动时，前轴的动轴荷及附着力大于后轴，而倒车时则相反。双向双领蹄式制动器当制动鼓正向和反向旋转时，两制动助均为领蹄的制动器则称为双向双领蹄式制动器。它也属于平衡式制动器。由于双向双领蹄式制动器在汽车前进及倒车时的制动性能不变，因此普遍用于中、轻型载货汽车和部份轿车的前、后车轮，但用作后轮制动器时，则需另设中央制动器用于驻车制动。单向增力式制动器单向增力式制动器如图所示两蹄下端以顶杆相连接，第二制动蹄支承在其上端制动底板力、摩擦系数和表面状态等是影响磨损的重要因素。汽车的制动进程，是将其机械能（动能、势能）的一部份转变成热量而耗散的进程。在制动强度专门大的紧急制动进程中，制动器几乎承担了耗散汽车全数动力的任务。现在由于在短时刻内制动摩擦产生的热量来不及逸散到大气中，致使制动器温度升高。此即所谓制动器的能量负荷。能量负荷愈大，则摩擦衬片（衬块）的磨损亦愈严峻。全套图纸及更多设计请联系1）比能量耗散率双轴汽车的单个前轮制动器和单个后轮制动器的比能量耗散率别离为[4]式中：：汽车回转质量换算系数，紧急制动时，；：汽车总质量；，：汽车制动初速度与终速度，/；计算时轿车取；：制动时刻，；按下式计算t==6=：制动减速度，，×106；，：前、后制动器衬片的摩擦面积；=7600mm,质量在—t的轿车摩擦衬片面积在200-300cm,故取=30000mm：制动力分派系数。则==轿车盘式制动器的比能量耗散率应不大于，故符合要求。==轿车鼓式制动器的比能量耗散率应不大于，故符合要求。2）比滑磨功磨损和热的性能指标可用衬片在制动进程中由最高制动初速度至停车所完成的单位衬片面积的滑磨功，即比滑磨功来衡量[3]：式中：：汽车总质量：车轮制动器各制动衬片的总摩擦面积，==752cm；:[]：许用比滑磨功，轿车取1000J/～1500J/。L=1497J/≤1000J/～1500J/故符合要求。驻车制动计算1)汽车可能停驻的极限上坡路倾斜角全套图纸及更多设计请联系==25式中：：车轮与轮面摩擦系数，取；：汽车质心至前轴间距离；：轴距;：汽车质心高度。最大停驻坡高度应不小于16%～20%，故符合要求。2）汽车可能停驻的极限下坡路倾斜角=