毕业设计（论文）-汽车鼓式制动器的设计

PAGEPAGE6摘要汽车的制动性能直接影响到汽车的行驶安全性和操作稳定性，只有通过不断的研究创新，提高其制动效能，才能充分利用汽车的其它性能。本文以普通汽车鼓式制动系为研究对象，首先介绍了制动系的研究目的、现状及发展前景，然后分析制动系的组成及结构，运用汽车理论知识创建制动时的受力模型，对制动时的制动力分配情况进行分析。结合车辆具体参数，对制动器的制动力矩、制动效能因数和汽车的斜坡驻车能力进行分析计算，从而使计算结果完全满足制动系设计要求和我国制动法规要求。最后完成汽车鼓式制动器的三维模型建立及二维图纸绘制，完成设计说明书。关键词：制动系；鼓式制动器；制动效能；驻坡能ABSTRACTThebrakingperformanceofthecardirectlyaffectsthedrivingsafetyandoperationstabilityofthecar.Onlythroughcontinuousresearchandinnovation,improveitsbrakingefficiency,canwemakefulluseofotherperformanceofthecar.Inthispaper,thedrumbrakesystemofordinaryautomobileistakenastheresearchobject.Firstly,theresearchpurpose,currentsituationanddevelopmentprospectofthebrakesystemareintroduced.Secondly,thecompositionandstructureofthebrakesystemareanalyzed.Theforcemodelofthebrakesystemisestablishedbyusingtheautomobiletheoreticalknowledge,andthedistributionofthebrakeforceisanalyzed.Combinedwiththespecificparametersofthevehicle,thebrakingtorque,brakingefficiencyfactorandtheparkingcapacityontheslopeofthevehicleareanalyzedandcalculated,sothatthecalculationresultscanfullymeettherequirementsofthebrakingsystemdesignandthebrakingregulationsofourcountry.Finally,thethree-dimensionalmodelandtwo-dimensionaldrawingofthedrumbrakearecompleted,andthedesignspecificationiscompleted.Keywords:brakingsystem;drumbrake;brakingefficiency;parkingenergy目录25703摘要 II26130ABSTRACT 322481第1章绪论 2125761.1课题研究的目的与意义 2200281.2制动系统的现状和发展趋势 3298851.3研究主要内容和设计要求 423790第2章制动器总体设计方案的确定 5209062.1制动系统的组成 5271912.2制动系统的分类 6642.3制动性能的评价指标 649352.4制动系的设计要求 7159332.5我国制动法规要求 799642.6制动器主要参数的确定 8120562.6.1制动力的分配 948932.6.2同步附着系数 9265892.6.3最大制动力矩计算 9173762.6.4制动器因数 1019203第3章制动力与液压系统的设计 1198003.1制动器结构型式选择 11153243.2液力制动的设计计算 12226993.2.1制动轮缸计算 12119133.2.2制动主缸计算 1364623.2.3制动力计算 14160第4章鼓式制动器的结构设计 15201404.1主要参数的确定 15102084.2制动器压力的计算 1788174.2.1制动蹄摩擦面的压力 17285834.2.2鼓式制动器制动力矩 1889554.2.3磨损特性计算 197804.2.4热容量和温升的核算 21214704.3主要零部件的结构设计 21124874.3.1制动鼓 2111834.3.2制动蹄 22325864.3.3制动轮缸 23191704.3.4摩擦材料 236843结论 248961参考文献 2513231致谢 26

第1章绪论1.1课题研究的目的与意义汽车行业的快速发展明显改变了人们的生活方式，使人们出行更加方便，生活空间更加广阔，同时在一定程度上改变了人们的思考方式，提高了人们的工作效率，对人类社会的进步起到了积极的作用。汽车的发展对人类的影响是多元化的综合效应。在带给人们便利的同时，也给人们的生活带来了环境污染、能源枯竭和交通事故等诸多问题。根据国际权威机构统计，在2002年，全世界约有120万人死于交通事故，这意味着全球每天有3287人死于交通事故，伤者更是多达5000多万人。随着我国交通基建的日益完善，汽车保有量的增加，汽车速度和性能不断提升，我国道路交通事故也在快速增长。据统计，2018年，我国汽车发生交通事故166906起，导致46161人死亡，169046人受伤，直接财产损失118671.6万元。这几年我国的交通事故起数及死亡人数还在不断上升，且上升趋势不见减缓，严峻的社会现实让我们不得不对汽车的安全性能重视起来。汽车的制动性能直接影响到汽车安全性，与人们的生命财产安全息息相关。因此，研发制动效能更好、工作更加稳定可靠的制动系已成为了当今汽车设计的热点1.2制动系统的现状和发展趋势最初的汽车，动力性差，结构简单。制动系统都是些简单的机械装置，并没有完整的刹车或制动系统。但随着技术的发展，汽车的速度越来越快，简单的机械装置无论是从制动力、反应速度还是耐久性上都不再能满足车辆的需求，制动系统就显得愈发重要。1900年威廉·迈巴赫发明了最早的鼓式制动器，1902年首次使用在马车上，因其结构简单、制造成本低，很快成为了汽车上的标配。但其制动力稳定性差，在复杂的道路条件下的制动力不稳定，这使得驾驶员难以控制。其次散热性能差，在制动时容易出现热衰竭，引起制动效率下降。两年后佛雷德里克·威廉·兰切斯特发明了盘式制动器。但当时金属制造工艺不够发达，制动器的刹车片都是用铜制成，加之道路条件差，导致刹车片磨损严重，使得盘式制动器使用寿命短，无法普及。随着金属加工制造工艺的进步，刹车片的寿命问题得到很好的解决，盘式制动器逐渐成为了主流，到上个世纪70年代，大部分新款汽车都装备了盘式制动器。随着电子控制技术的发展，制动系统也在不断更新换代。汽车制动系统经历了从真空液压制动到电子液压制动系统，再到新能源汽车发展阶段的电子线控制动系统。线控制动系统因其结构简单、控制精确、维护方便，在未来必将全面取代传统制动系统。但考虑现在基本的制动功能量，传统的液压制动系统仍然是最可靠、最经济的制动系统。综上所述，现代汽车制动控制技术正朝着电子制动控制方向发展。全电制动控制因其巨大的优越性，将取代传统的以液压为主的传统制动控制系统。同时，随着其他汽车电子技术特别是超大规模集成电路的发展，电子元件的成本及尺寸不断下降。汽车电子制动控制系统将与其他汽车电子系统如汽车电子悬架系统、汽车主动式方向摆动稳定系统、电子导航系统、无人驾驶系统等融合在一起成为综合的汽车电子控制系统，未来的汽车中就不存在孤立的制动控制系统，各种控制单元集中在一个ECU中，并将逐渐代替常规的控制系统，实现车辆控制的智能化。但是，汽车制动控制技术的发展受整个汽车工业发展的制约。有一个巨大的汽车现有及潜在的市场的吸引，各种先进的电子技术、生物技术、信息技术以及各种智能技术才不断应用到汽车制动控制系统中来。同时需要各种国际及国内的相关法规的健全，这样装备新的制动技术的汽车就会真正应用到汽车的批量生产中。1.3研究主要内容和设计要求本文以汽车鼓式制动系作为研究对象，根据汽车制动系统的设计要求和中国制动法规的要求进行研究和分析。其研究内容如下：详细阐述制动系统的组成及分类，解释其工作原理。比较鼓式制动器和鼓式制动器，总结鼓式制动器的优缺点；论述汽车制动性能评价指标及制动系设计要求。对我国制动法规基本要求进行总结归纳；建立制动时制动系的数学受力模型，分析制动过程中的制动力分配情况，并对制动器制动力矩、制动效能因数及汽车在斜坡上的驻车能力进行分析计算；结合具体参数，对鼓式制动系进行设计计算，使计算结果完全满足我国法规要求；完成鼓式制动器三维图纸/二维图纸的设计。第2章制动器总体设计方案的确定2.1制动系统的组成制动系统的功能是迫使行驶中的汽车减速直至停车，使汽车能在原地或坡道上可靠停放，在下坡时控制汽车速度稳定。只有拥有工作稳定可靠，制动效能高的制动系才能充分发挥汽车的其它性能。汽车制动系统都是由以下四个基本部分组成：供能装置—包括供给、调节制动所需的能量及改善传能介质的状态的各种组件。控制装置—包括产生制动动作和控制制动作用的各种组件。传动装置—包括将制动能量传输到制动器的各个组件。制动器—产生制动力阻碍车辆的运动或（运动趋势）的组件。本次设计主要围绕行车制动系统和驻车制动系统来设计，而应急系统为了节省成本就利用现有的驻车系统来代替。本次设计的汽车使用范围是在城市内行驶，所以不设计辅助制动系统（如图2.1所示）。图2.1总体布置图。2.2制动系统的分类制动系统可按功用、制动能源两方面来分类。如REF_Ref33023593\h表21所示。表STYLEREF1\s2SEQ表\*ARABIC\s11制动系统的类型按制动系统功用分行车制动系统使行驶中的汽车减速甚至停车的专门装置驻车制动系统使已停止的汽车驻留原地不动的专门装置第二制动系统在行车制动系统失效的情况下仍能保证汽车实现减速或停车的一套装置辅助制动系统在汽车下长坡时使车速稳定的一套装置按制动系统制动能源分人力制动系统以驾驶员的肌体作为唯一的制动能源的制动系统动力制动系统完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的制动系统伺服制动系统兼有人力和发动机动力进行制动的制动系统2.3制动性能的评价指标汽车制动性能评价指标包括：制动效能；制动时的方向稳定性；制动效能的恒定性。制动效能是指汽车快速减速停车的能力，即汽车以一定的初速度制动至停车驶过的距离、制动减速度或制动力。制动时的方向稳定性是汽车按驾驶员指定轨迹行驶，不发生侧滑、跑偏以及失去转向性能的能力。汽车在长时间制动时，制动器温升快，摩擦力矩大幅降低，导致制动效能的下降，即制动效能的热衰退。在涉水路面也会引起制动效能的降低，即制动效能的水衰退。制动效能的恒定性是指维持制动效能稳定的程度。2.4制动系的设计要求制动系统是在技术上保证行车安全的专门机构。设计的制动系应满足以下要求：具有足够的制动效能。行车制动能力由一定的初速度制动时的制动减速度和制动距离来评价；驻车能力由在良好道路上可靠停驻的最大坡度来评价。工作可靠。行车制动装置至少有两条独立的管路来驱动制动器。在任何速度下制动时，汽车操作性和方向稳定性都不能失去。防止水和油泥进入制动器工作表面。制动能力的热稳定性良好。操纵轻便，并具有良好的随动性。制动时制动系统产生的噪音尽可能小，同时力求减少散发对人体有害的石棉纤维等物质。作用滞后性应尽可能好。作用滞后性是指制动反应时间，以制动踏板开始动作至达到给定的制动效能所需的时间来评价。摩擦片（块）应具有足够的使用寿命。确保摩擦副磨损后，应有一种消除因磨损引起的间隙的机构，且调节该间隙容易，最好设置一个自动调整间隙的机构。当制动驱动装置的任何部件发生故障并且其基本功能受损时，汽车制动系统应发出警报提示，如音响火光等信号。2.5我国制动法规要求汽车制动性直接关系到驾乘人员的生命财产安全。因此，在设计汽车制动系统时，除了满足汽车的制动系设计要求外，还应符合国内法规的规定要求。总结如下：必须保证在正常使用条件下，符合国家标准GB7258-2017《机动车运行安全技术条件》和国家标准GB12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》中对汽车制动系结构、性能的要求规定；根据中华人民共和国国家标准GB7258中对行车制动性作出的相关规定，要求机动车应设置足以使其减速、停车和驻车的制动机构，并且行车、驻车制动控制装置应相互独立；行车制动应作用于汽车的所有车轮并使制动力在车轮间合理分配；行车制动必须采用多回路能量传递装置，响应时间要短，工作要可靠；动力制动至少具有两个独立的储能装置。当一组失效时，仍可保证制动效能不低于正常时的30％；驻车制动应采用机械制动，以使工作更稳定可靠；在所有状态载荷下，当电控传输装置对制动系故障或性能劣化的补偿超过规定界限时，应以黄色报警信号呈现给驾驶员。在中华人民共和国国家标准中还对汽车制动器性能进行了相关要求，如下REF_Ref33023712\h表31所示：表STYLEREF1\s3SEQ表\*ARABIC\s11在试验条件下国内外制动法规要求项目GB7258-2017GB12676-1999ECER13试验路面φ≥0.7φ≥0.7φ≥0.7载重空载/满载空载/满载空载/满载制动初速度Km/h508080制动减速度空载≥6.2/满载≥5.9空载，满载≥5.8空载，满载≥5.8制动距离m空载≤19.0/满载≤20.0空载，满载≤50.7空载，满载≤50.7制动稳定性不偏出2.5m试验道路不偏出3.7m试验道路无车轮抱死，车辆跑偏制动踏板力N空载≤400/满载≤500空载，满载≤500空载，满载≤500停驻坡度空载，坡度≥20满载，坡度≥182.6制动器主要参数的确定在制动器设计中本设计设计基于普通汽车的基本参数进行设计，参考车型的主要参数如下：发动机最大功率最大功率时转速最大扭矩最大扭矩时转速最高车速整备质量110kW5600r/min200N.m3600r/min200Km/h1420kg在汽车制动器的设计过程中，制动力，辅佐系数，制动力矩等参数对汽车的性能影响比较大，因此在设计过程中也主要对以上参数进行设计计算。2.6.1制动力的分配根据公式：（2.1）得：2.6.2同步附着系数同步系数是重要的参数影响车辆制动性能，其由车辆结构的参数确定。这是跨越制动力分配前的线和后部的实际的车辆的制动力分配系数的，被称为直线和曲线交叉的情况，对于不同的汽车工况存在3种下列情况。（1）当时：这种情况下前轮比后轮先抱死，此时车辆失去转向能力。（2）当时：这种情况下后轮比前轮先抱死，此时汽车失去稳定性。（3）当时：这种情况下前轮后轮同时抱死，但也会失去转向能力。现代道路状况得到了改善，汽车的速度也有所增加，所以制动非常重视结果时锁定后轮车提前。由于高速，它不但会引起侧滑和扭曲，折断甚至失去操纵稳定性，使后轮锁住第一，所以现在各类汽车的值都均有增大趋势。轿车0.6；货车0.5。（2.2）故取=0.62.6.3最大制动力矩计算前后轴最大附着力矩计算公式：（2.3）式中：Φ——最大附着系数；q——制动力的强度；——车轮的工作滚动半径；——后轴最大制动力矩；G——满载质量；L——轴距；q===0.66故后轴==1.57Nmm后轮的制动力矩为=0.785Nmm2.6.4制动器因数制动器因数的意思即为作用在制动蹄上的力与输入的制动力的比值，计算方式如下：（2.4）式中：；对于鼓式制动器，当时，则有正如图2.2所示，张力P的影响下，假定总功率N的摩擦片和所述鼓式制动蹄之间的力的被处于点B.此法向力，作用于闸瓦的衬里的摩擦力将是摩擦系数。A，B，C，H，R和结构尺寸。图2.2受力图对领题绕支点A的力矩平衡方程，即 （2.6）由上式得到领蹄的制动蹄因数为（2.7）代入参数得：=0.79当制动鼓翻转时，闸瓦再次变为从动蹄。此时，摩擦力的方向是相反的。使用上述的分析方法，也可以得到从绕支点A中的蹄的扭矩平衡方程（2.8）由上式得从蹄的制动蹄因数为（2.9）代入参数得：=0.48第3章制动力与液压系统的设计3.1制动器结构型式选择简单制动系即人力制动系，是靠司机作用于制动踏板上或手柄上的力作为制动力源而力的传递方式，又有机械式和液压式。我的驻车制动系统为机械式，行车制动系统为液压式。驻车制动系统的机械式为杆系传力，其机构简单，造价低廉，而且性能稳定。由驾驶员拉动手柄，通过钢丝绳传递力到后驻车制动器，产生驻车效果。行车制动系统为液压式，作用滞后时间0.2s，工作压力10MPa。工作原理可用如图3-1所示的一种简单的液压制动系统工作原理示意图来说明。一个以内圆柱面为工作表面的金属制动鼓8固定在车轮轮毂上，随车轮一同旋转。在固定不动的制动底板11上有两个支承销12，支承着两个弧形制动蹄10的下端。制动蹄的外圆柱面上装有摩擦片9。制动底板上还还装有液压制动轮缸6，用油管5与装在车驾上的液压制动主缸4相连通。主缸活塞3可由驾驶员通过制动踏板机构来操纵。１制动踏板；２推杆；３制动活塞；４制动主缸；５油管；６制动轮缸；７轮缸活塞；８制动鼓；９摩擦片；１０制动蹄；１１制动底板；１２支承销；１３制动蹄回位弹簧图3-1制动装置原理图工作原理为：驾驶员踩下踏板时，作用力由活塞推杆2传给活塞3，活塞就移动，克服主缸内部的作用力，油液由主缸流出经油管5到达制动器的轮缸，使制动轮缸活塞推动制动蹄产生制动。钳盘式制动器原理一样。为防止空气进入制动系油液系统，当放松制动踏板时，制动系的油液系统应保持一定的剩余压力（0.5kg/cm）。3.2液力制动的设计计算3.2.1制动轮缸计算制动轮缸的计算方式根据汽车设计手册查询可知：（3.1）式中：取p=10Mp查维护手册得P=19625N得=50mm查询国标中轮缸的标准直径参数可知轮缸直径为50mm。一个轮缸的工作容积（3.2）式中：（3.3）取δ=2mm。。，。得一个轮缸的工作容积=3925mm全部轮缸的工作容积（3.4）式中：m——轮缸的数目；V=2V+2V=22826+23925=13502mm3.2.2制动主缸计算制动主缸的工作容积计算公式（3.5）式中：V——总的工作容积；——在液压制动时的容积变化量；V=13502mm轿车的制动主缸的工作容积可取为=1.1V=1.1×13502=14852.2mm主缸直径和活塞行程S（3.6）一般S=(0.8-1.2)d取S=d得===26.65mm根据GB7524-87标准规定的尺寸中选取,因此主缸直径为28mm。==28mm3.2.3制动力计算制动踏板力可用下式验算：（3.7）式中：；；，=4；—机械传递效率，可取=0.9。求得：=1710N500N-700N所以需要加装真空助力器。（3.8）式中：：真空比，这里取4.0。所以符合要求（3.9）式中：，取2mm；，取2mm。求得：，符合设计要求。第4章鼓式制动器的结构设计4.1主要参数的确定1．结构参数(1)制动鼓直径D或半径R当输入功率P固定，制动鼓，更大的制动扭矩，以及改进的热释放性能制动器的直径。然而，直径d的大小是由轮辋的直径的限制，而且增加了d还增加了制动鼓，这增加了汽车的质量无悬浮物，这是不利于列车的平稳运行的质量。应该有在制动鼓和轮辋之间的一定的间隙。该间隙一般不小于20mm?30mm的，以便于散热和通风，还可以避免由于在轮辋上的轮胎的过热损坏。必要性该间隙和轮辋尺寸的，能够获得在制动鼓d的大小。另外，制动鼓直径D与轮辋直径之比的一般范围为；轿车货车结合本设计的基础参数及综合设计经验公式本设计制动鼓内径D=240mm，轮辋直径=356mm。制动鼓外径249mm。（2）制动蹄摩擦衬片的包角及宽度b如图4．1所示，包角通常在=范围内选取，测试表明，当摩擦最小时制动鼓温度是最低的，并且制动效率是最高的。虽然进一步减少，以增加散热，它会加速应用程序，因为过大的压力的单元。包角不能大于，因为它太大，不仅利于散热，同时也容易使制动效果参差不齐，甚至锁定可能发生本身。选择=20°。宽度大摩擦b层可以减少压力单元和减少磨损，但如果B的大小过大，不容易确保与制动鼓完全接触。的宽度b层是基于该压力确实在紧急制动不超过2.5兆帕单元的条件通常选择。选择B=45毫米。（3）摩擦衬片起始角摩擦衬片起始角通常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。根据=-（/2）=图4.1制动蹄摩擦衬片参数（4）张开力的作用线至制动器中线的距离a一个鼓式制动器布置，一个制动轮缸距离应尽可能大，以提高制动效率。a=0.8R左右，求得a=99.6mm。（5）制动蹄支削中心的坐标位置k与c要使尺寸c尽可能地大，制动蹄支销中心k应尽可能地小，本设计初步设计可取c=0.8R左右，取c=99.6mm。2．摩擦片摩擦系数当选择一个摩擦层，不仅有更高的摩擦系数，也稳定。它较少受温度和压力的影响。不当只追求从正常值偏离摩擦和制动灵敏度的还原稳定性系数摩擦材料geseran.Keperluan的高系数应该增加。后者是对制动蹄非常重要的。制动摩擦材料的摩擦值稳定系数是约0.3至0.5，并且一些可以达到0.7。通常，摩擦越高系数，耐磨损性变差。因此，在制动器的设计，不必追材料的摩擦系数高。选取f=0.3。4.2制动器压力的计算4.2.1制动蹄摩擦面的压力从上文的分析中，可以看出，摩擦制动器的摩擦和产生的摩擦力的系数对闸瓦因子BF的影响很大。制动蹄摩擦表面上掌握法律压力分布有助于正确分析刹车。然而，很难在沿着与分析的方法中的鞋精确的法律压力分布进行分析，因为除了摩擦衬片的弹性变形，制动蹄，制动鼓和支持也将发生弹性变形，但相对于变形量，这是相当小的。因此，在普通预算的计算径向层，和其他小的变形的效果和变形仅仅影响可以忽略不计。我通常做如下假设。制动鼓、制动蹄为绝对刚性体；在外力作用下，变形仅发生在摩擦衬片上；压力与变形符合虎克定律。可根据下来分析当于d角很小，可以认为=90则所求的摩擦衬片的径向变形为（4.1）图4.2摩擦衬片的径向变形规律和压力分布考虑到（4.2）代入上式，得（4.3）通过以上计算不难看出摩擦片的压力及径向变形与张开角是正选关系。4.2.2鼓式制动器制动力矩制动鼓的压紧力与所产生的制动力矩之间的关系，通过查阅资料可知（4.4）式中：；；。由上面的计算可知制动蹄上力的计算公式为（4.5）图4.3制动蹄对制动鼓的压紧力关系式中：—支承反力在轴上的投影；—轴与力的作用线之间的夹角。对式（4.5）求解，得（4.6）将式（4.6）代入（4.4），得制动力矩为=（4.7）所以增势蹄的力矩是关于的直线函数。4.2.3磨损特性计算摩擦的耐磨层与各种因素，例如摩擦材料，表面处理条件，温度，压力和相对滑动速度。因此，很难准确地计算理论上的磨损性能。但试验表明，温度，压力，摩擦系数和摩擦表面的表面条件是影响磨损的重要因素。汽车制动过程中除去一些机械能（动能，势能）为热的过程。在与制动的高强度紧急制动过程中，制动几乎到了任务来删除所有的动力总成。此时，通过在短时间内的摩擦制动器产生的热量已经来不及逸出到大气中，使制动温度的升高。这就是所谓的负载制动能量。能量越大负担，恶化摩擦耐磨层（层）。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分别为（4.8）（4.9）式中：：，；：汽车总质量；，：，/；计算时轿车取27.8/；：制动时间，；按下式计算t==27.8/6=4.6：制动减速度，，0.6×106；，：制动器衬片的摩擦面积；=7600mm,质量在1.5—2.5/t的轿车摩擦衬片面积在200-300cm,故取=30000mm：制动力分配系数。则==5.7故符合要求。==0.7故符合要求。2）比滑磨功的磨损和热性能指标可以在从最高制动初速度的每单位面积衬滑动磨损工作由停车完成制动过程中使用，即比滑磨功来衡量：（4.10）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。4.2.4热容量和温升的核算制动器热容量和温升是否满足下列条件：（4.11）式中：—每个制动鼓（盘）的总质量；—受热金属件的总质量；—制动鼓（盘）材料的比热容；—受热金属件的比热容；—制动鼓（盘）的温升；L—制动时动能转变的热能，即（4.12）式中：；取=；—制动力分配系数。式中的=5kg,=20kg.代入式（4-8）得：前后制动器的特性热容量和温升都满足。4.3主要零部件的结构设计4.3.1制动鼓制动鼓应当有足够的强度，刚度和热容量，与摩擦衬片材料相配合，又应当有较高的摩擦因数。（a）铸造制动鼓；(b),(c)组合式制动鼓1-冲压成型幅板；2-铸造鼓筒；3-灰铸铁内鼓筒；4-铸铝合金制动鼓图4.6制动鼓中型，重型卡车，中型和大型客车大多使用制动鼓由灰口铸铁HT200或合金铸铁（参见图4-6（a）中）;轻型卡车和汽车的一些用途轮辐由冲压钢板组合的制动鼓形成板与铸铁滚筒一体铸造（见图4-6（b）中）;用灰铸铁内滚筒的铸造铝合金制动鼓（见图4-6（c）的在它已在汽车被越来越多地使用。铸铁内鼓和铝合金制动鼓也被铸造在一起。这种灰口铸铁具有珠光体结构作为工作性能的层，其耐磨损性和散热性都非常好，和质量降低。制动鼓相对于轮毂的中如图4-6所示，是以直径为的圆柱表面的配合来定位，并且，这两个已经被装配并固定后，在制动鼓的内工作表面，以便完成以确保两个重合的轴线。两个组装后，还需要动平衡。允许的不平衡是15?20N·cm的轿车和卡车30-40N·厘米。微型汽车拥有制动鼓需要工作表面的圆度和同轴公差。制动鼓鼓壁厚的选取主要是从其刚度和强度方面考虑。壁厚取大些也有利于增大其热容量，但实验表明，壁厚由增至时，摩擦表面的平均最高温度变化并不大。一般铸造制动鼓的壁厚：轿车为；中，重型载货汽车为。制动鼓在闭合一侧外缘可开小孔，用于检查制动器间隙。本次设计采用的材料是HT20-40。4.3.2制动蹄汽车和小型和轻型卡车的制动蹄被广泛制造的T形钢轧制或钢板冲压焊接的;大吨位卡车制动蹄大多是由铸铁，铸钢或铸造铝合金。结构尺寸和制动靴的横截面形状应确保良好的刚性，但是在制动蹄腹板制成小型车辆钢板有时具有一个或两个径向凹槽，以使鞋更小的弯曲刚度，以使制动靴的摩擦衬和制动鼓之间的溢流压力是均匀的，从而使衬片的磨损更均匀，和制动可以减少在尖叫。重型车辆的制动靴的横截面具有I形和山形。在这种设计中，制动靴是由T形轧钢和焊接的。制动蹄腹板和翼缘的厚度，轿车的约为；货车的约为。摩擦衬片的厚度，轿车多为；货车多为以上。衬片可铆接或粘贴在制动蹄上，粘贴的允许其磨损厚度较大，使用寿命增长，但不易更换衬片；铆接的噪声小。本次制动蹄采用的材料为HT200。4.3.3制动轮缸制动轮缸是在液压制动系统中使用的活塞闸瓦膨胀机构。其结构简单，方便车轮制动器安排。轮缸的气缸体是由灰口铸铁HT250的。缸筒是一个通孔，这需要镗磨。所述活塞由铝合金制成。活塞的外端部被压与钢开槽顶块支持插入到槽的制动蹄腹板的端部或端部接头。所述轮缸的所述工作腔室由一个橡胶密封安装在活塞或橡胶杯靠在活塞的内端表面上的环密封。最制动轮缸具有两个直径相等的活塞;几个具有四个直径等于活塞;双刹车蹄由单个活塞制动轮缸驱动。本次设计采用的是HT250。4.3.4摩擦材料制动摩擦材料应仅具有有角和摩擦系数稳定，对热降解更好电阻和摩擦系数应温度上升到一定值后不会突然急剧下降。制动液）率，低压缩率，低的热导率（需要摩擦垫300℃加热板：30分钟后，背板的温度不超过190℃）和低的热膨胀率，高电阻压缩，抗撞，防剪，防弯曲购买性能和耐冲击性能;无噪音，并应在制动时，和库摩擦材料，污染小密封人体应该使用尽可能不产生不良气味。目前，模制的材料被广泛用于在制动毛巾，其主要基于石棉纤维和均匀与树脂粘合剂和填料（由无机粉末颗粒和橡胶，聚合物树脂等），以调节摩擦性能。主要成分是石墨）等，混合，并在高温厂模制。模压材料具有柔韧性差。因此，应该根据衬垫或块的规格被模制。的优点是，各种不同的聚合物树脂成分可被选择为使衬片或块具有不同的摩擦性能和其它性能。本设计使用的成形材料。

结论汽车制动系统在整个汽车系统中起着至关重要的作用。其耐久与可靠性直接影响到人们的生命安全。因此国家也将汽车制动系统作为法规关键零部件来管控，从而对于汽车制动系统中各个零部件的设计、加工有了更加严格的要求。而制动器作为制动系统中的执行机构它将配合ABS机构、车轮等完成整个车辆的制动。由于国家对于汽车制动距离的要求，因此制动器的摩擦系数、耐久强度等是设计的关键部分。本文首先对汽车制动系统的组成及结构进行总结，再结合制动系的设计要求和我国法规规定要求，应用汽车理论知识建立鼓式制动系制动时的数学受力模型。通过制动过程中的制动力分配情况分析，对制动器的制动力矩、制动效能因数的计算方法和汽车的驻坡能力进行理论分析和公式推导。同时主要从以下几个方面对制动器进行分析设计从而完成整个设计任务。第一：通过查阅图书馆及电子资料了解制动器的设计要求及发展状况，结合目前国内成熟的设计结构与经验对制动器的组成进行剖析；第二：利用空闲时间到附近4S店对制动器的实车状态进行实习，同时到学校实验室对制动器进行拆装分析，熟悉制动器的结构原理及各个部分的主要功能。第三：利用专业课书籍及汽车设计手册，结合给定的基础设计参数对制动器的制动力矩、摩擦系数、制动盘结构等零部件进行设计计算。结合设计计算的数据对制动器的图纸进行绘制从而完成制动器的设计计算与图纸部分。在设计计算时还要对设计的机构进行强度校核，从而保证设计的制动器满足国家及法规使用要求。在整个设计过程中差不多经历了三个月。虽然过程漫长，但是在整个设计过程中感觉还是很紧张的。由于设计设计思路不清晰且设计不熟练从而