4座微型客貨兩用車設(shè)計(jì)（車架、制動(dòng)系設(shè)計(jì)）【5張CAD圖紙+畢業(yè)論文+開題報(bào)告+任務(wù)書】

4座微型客貨兩用車設(shè)計(jì)（車架、制動(dòng)系設(shè)計(jì)）【5張CAD圖紙+畢業(yè)論文+開題報(bào)告+任務(wù)書】,5張CAD圖紙+畢業(yè)論文+開題報(bào)告+任務(wù)書,微型,客貨兩用車,設(shè)計(jì),車架,制動(dòng),CAD,圖紙,畢業(yè)論文,開題,報(bào)告,任務(wù)書 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 （指導(dǎo)老師填寫） 學(xué)生 姓名 指導(dǎo) 老師 課題 類型 工程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)（論文）題目 4座微型客貨兩用車設(shè)計(jì)（車架、制動(dòng)系設(shè)計(jì)） 主要研 究?jī)?nèi)容 4座客貨兩用車的基本參數(shù)為：發(fā)動(dòng)機(jī)擬選為JL462Q或相近系列，最高車速為95Km/h，最小轉(zhuǎn)彎半徑≤4.5米，乘員人數(shù)4人，載重量0.5噸，檔位數(shù)4+1。 參照上述基本參數(shù)，查閱汽車設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，參照現(xiàn)有車型的整體布局參數(shù)（網(wǎng)上可以查到，如昌河CH10011AXEi廂貨、長(zhǎng)安火車系列等）、亞洲牌客貨兩用車底盤實(shí)物、長(zhǎng)劍牌轎車實(shí)物（車輛實(shí)驗(yàn)室整車陳列室內(nèi)），進(jìn)行必要的調(diào)研和資料查閱，設(shè)計(jì)出合適現(xiàn)代社會(huì)需要的客貨兩用車。 主要技 術(shù)指標(biāo) （或研究目標(biāo)） 完成客貨兩用車的后驅(qū)動(dòng)橋、后懸架設(shè)計(jì)。繪制總和不少于3張的零號(hào)圖紙的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖、裝配圖和零件圖，其中應(yīng)包含用計(jì)算機(jī)繪制（戶手工繪制）的具有中等難度的1號(hào)圖紙一張以上。 按要求格式獨(dú)立撰寫不少于12000字的設(shè)計(jì)說(shuō)明書，應(yīng)有中英文摘要（摘要不少于400字），全部用計(jì)算機(jī)打印（編排要求到河南科技大學(xué)敬愛哦無(wú)處網(wǎng)站查：《河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)手冊(cè)》），查閱與課題相關(guān)的文獻(xiàn)資料15篇以上，獨(dú)立完成總量10000以上印刷符號(hào)與本人相關(guān)的外文資料譯文。 速度計(jì)劃 （6~7周）全組集體討論，確定總體方案。每個(gè)學(xué)生確定自己的設(shè)計(jì)內(nèi)容與繪圖數(shù)量。在進(jìn)行調(diào)研、搜集、分析資料的基礎(chǔ)上，完成開題報(bào)告（4月14交）。 （8~9周）整理本設(shè)計(jì)內(nèi)容的相關(guān)數(shù)據(jù)資料，進(jìn)行必要id理論計(jì)算，擬出說(shuō)明書草稿，搜集相關(guān)外文資料并翻譯。 （10~11周）完成主要總圖設(shè)計(jì)。（5月5日下午至少完成一張零號(hào)圖紙）。 （12~13周）完成零、部件圖設(shè)計(jì)，并完成機(jī)繪圖。（5月23下午之前完成）。 （14~15周）要求整理、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 （ 16周 ）整理圖紙及全部設(shè)計(jì)文件，準(zhǔn)備上交。（6月6日下午四點(diǎn)交全部設(shè)計(jì)資料）。 （ 17周 ）審閱、評(píng)閱設(shè)計(jì)資料，答辯，評(píng)定成績(jī)。 主要參 考文獻(xiàn) 汽車構(gòu)造； 汽車?yán)碚摚? 汽車設(shè)計(jì)； 汽車車身設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)； 車身造型； 汽車車型手冊(cè)； 有關(guān)汽車行業(yè)雜志； 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)； 汽車相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（院資料室） 研究所（教研室）主任簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 （學(xué)生填表） 院系： 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院 年 月 日 課題名稱 4座客貨兩用車設(shè)計(jì)—車架、制動(dòng)系設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名 專業(yè)班級(jí) 指導(dǎo)教師 職稱 1. 設(shè)計(jì)（或研究）的依據(jù)與意義 1、汽車制動(dòng)系是用以強(qiáng)制行駛中的汽車減速或停車、使下坡行駛的汽車的車速保持穩(wěn)定以及使停駛的汽車在原地（包括在斜面上）駐留不動(dòng)的機(jī)構(gòu)。隨著高速公路的迅速發(fā)展和車速的提高以及車流密度的日益增大，為了保證行車安全，汽車制動(dòng)系的工作可靠性顯得日益嚴(yán)重。也只有制動(dòng)性能良好、制動(dòng)系工作可靠的汽車，才能充分發(fā)揮動(dòng)力性能。 2、工作可靠，汽車至少應(yīng)有行車制動(dòng)和駐車制動(dòng)兩套制動(dòng)裝置，且它們的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)應(yīng)該是各自對(duì)立的。行車制動(dòng)應(yīng)有兩套獨(dú)立的管路，其中一套失效時(shí)，另一套應(yīng)保證汽車制動(dòng)效能不低于正常值的30%；駐車制動(dòng)裝置應(yīng)采用工作可靠的機(jī)械式制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 3、汽車整體性能能滿足一般要求，且價(jià)格能為廣大消費(fèi)者所接受。 2. 國(guó)內(nèi)外同類設(shè)計(jì)（或同類研究）的概況綜述 1、目前，車輛防抱制動(dòng)控制系統(tǒng)(ABS)已發(fā)展成為成熟的產(chǎn)品，并在各種車輛上得到了廣泛的應(yīng)用，但是這些產(chǎn)品基本都是基于車輪加、減速門限及參考滑移率方法設(shè)計(jì)的。方法雖然簡(jiǎn)單實(shí)用，但是其調(diào)試比較困難，不同的車輛需要不同的匹配技術(shù)，在許多不同的道路上加以驗(yàn)證；從理論上來(lái)說(shuō)，整個(gè)控制過(guò)程車輪滑移率不是保持在最佳滑移率上，并未達(dá)到最佳的制動(dòng)效果。另外，由于編制邏輯門限ABS有許多局限性，所以近年來(lái)在ABS的基礎(chǔ)上發(fā)展了車輛動(dòng)力學(xué)控制系統(tǒng)(VDC)。結(jié)合動(dòng)力學(xué)控制的最佳ABS是以滑移率為控制目標(biāo)的ABS，它是以連續(xù)量控制形式，使制動(dòng)過(guò)程中保持最佳的、穩(wěn)定的滑移率，理論上是一種理想的ABS控制系統(tǒng)。 2、現(xiàn)代汽車制動(dòng)控制技術(shù)正朝著電子制動(dòng)控制方向發(fā)展。全電制動(dòng)控制因其巨大的優(yōu)越性，將取代傳統(tǒng)的以液壓為主的傳統(tǒng)制動(dòng)控制系統(tǒng)。同時(shí)，隨著其他汽車電子技術(shù)特別是超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，電子元件的成本及尺寸不斷下降。汽車電子制動(dòng)控制系統(tǒng)將與其他汽車電子系統(tǒng)如汽車電子懸架系統(tǒng)、汽車主動(dòng)式方向擺動(dòng)穩(wěn)定系統(tǒng)、電子導(dǎo)航系統(tǒng)、無(wú)人駕駛系統(tǒng)等融合在一起成為綜合的汽車電子控制系統(tǒng)，未來(lái)的汽車中就不存在孤立的制動(dòng)控制系統(tǒng)，各種控制單元集中在一個(gè)ECU中，并將逐漸代替常規(guī)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車輛控制的智能化。 3. 課題設(shè)計(jì)（或研究）的內(nèi)容 4座客貨兩用車的基本參數(shù)為：發(fā)動(dòng)機(jī)擬選為JL462Q或相近系列，最高車速為95Km/h，最小轉(zhuǎn)彎半徑≤4.5米，乘員人數(shù)4人，載重量0.5噸，檔位數(shù)4+1。 參照上述基本參數(shù)，查閱汽車設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，參照現(xiàn)有車型的整體布局參數(shù)（網(wǎng)上可以查到，如昌河CH10011AXEi廂貨、長(zhǎng)安火車系列等）、亞洲牌客貨兩用車底盤實(shí)物、長(zhǎng)劍牌轎車實(shí)物（車輛實(shí)驗(yàn)室整車陳列室內(nèi)），進(jìn)行必要的調(diào)研和資料查閱，設(shè)計(jì)出合適現(xiàn)代社會(huì)需要的客貨兩用車。 4. 設(shè)計(jì)（或研究）方法 通過(guò)查閱收集參考車型的相關(guān)資料，依據(jù)所學(xué)的《汽車?yán)碚摗?，《汽車設(shè)計(jì)》，《汽車構(gòu)造》等課程的知識(shí)，創(chuàng)新的完成4座客貨兩用車的總體設(shè)計(jì)。 5. 實(shí)施計(jì)劃 （6~7周）全組集體討論，確定總體方案。每個(gè)學(xué)生確定自己的設(shè)計(jì)內(nèi)容與繪圖數(shù)量。在進(jìn)行調(diào)研、搜集、分析資料的基礎(chǔ)上，完成開題報(bào)告（4月14交）。 （8~9周）整理本設(shè)計(jì)內(nèi)容的相關(guān)數(shù)據(jù)資料，進(jìn)行必要id理論計(jì)算，擬出說(shuō)明書草稿，搜集相關(guān)外文資料并翻譯。 （10~11周）完成主要總圖設(shè)計(jì)。（5月5日下午至少完成一張零號(hào)圖紙）。 （12~13周）完成零、部件圖設(shè)計(jì)，并完成機(jī)繪圖。（5月23下午之前完成）。 （14~15周）要求整理、編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書。 （ 16周 ）整理圖紙及全部設(shè)計(jì)文件，準(zhǔn)備上交。（6月6日下午四點(diǎn)交全部設(shè)計(jì)資料）。 （ 17周 ）審閱、評(píng)閱設(shè)計(jì)資料，答辯，評(píng)定成績(jī)。 指導(dǎo)教師意見 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 研究所（教研室）意見 研究所所長(zhǎng)（教研室主任）簽字： 年 月 日 車輛與動(dòng)力工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 4座微型客貨兩用車設(shè)計(jì)（車架、制動(dòng)系設(shè)計(jì)） 摘要 汽車制動(dòng)系是保證汽車及駕駛者生命安全的重要部分，制動(dòng)系是使行進(jìn)中的汽車減慢速度或者停止運(yùn)動(dòng)。 這次我的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目是4座微型客車設(shè)計(jì)（車架、制動(dòng)系設(shè)計(jì)）。在第二章我主要介紹了制動(dòng)系的概況和設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)滿足的基本要求。第三章主要是制動(dòng)系的類型及最后確定的方案，其中列出了幾種可供選擇的類型并進(jìn)行了分析、比較最后確定的方案如下：行車制動(dòng)器：前鼓后鼓，前鼓式制動(dòng)器為雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器，后鼓式制動(dòng)器為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。第五章主要介紹了制動(dòng)系主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇并進(jìn)行了簡(jiǎn)單的計(jì)算，是本設(shè)計(jì)說(shuō)明書的核心部分，其中包括鼓式制動(dòng)器主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的選擇，例如：制動(dòng)鼓內(nèi)徑、摩擦襯片寬度和包角、摩擦襯片起始角，同時(shí)對(duì)制動(dòng)力和制動(dòng)力矩分配系數(shù)進(jìn)行了計(jì)算。第四章主要對(duì)駐車制動(dòng)和應(yīng)急制動(dòng)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的計(jì)算。第五章介紹的是制動(dòng)器主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如制動(dòng)鼓、制動(dòng)蹄、制動(dòng)底板和制動(dòng)輪缸等。第七章包括制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇和計(jì)算，制動(dòng)管路的分路系統(tǒng)和液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和計(jì)算。第八章列出了車架的幾種類型，分析比較之后，最后確定選用前窄后寬的邊梁式車架，并且在這一章中對(duì)車架的彎曲強(qiáng)度進(jìn)行了計(jì)算，對(duì)車架的剛度進(jìn)行了校核。 通過(guò)這一系列的分析、計(jì)算、校核等，這套設(shè)計(jì)方案是可行的。 關(guān)鍵詞：制動(dòng)系統(tǒng)，鼓式制動(dòng)器，應(yīng)急制動(dòng)，車架 38 THE DESIGN OF 4SEATS MINI DUAL-USE CAR (THE DESIGN OF FRAME AND BRAKE SYSTEM) ABSTRACT The brake system is an important part to keep safety for automobile, the purpose of the braking system is to slow down and stop the moving automobile. My topic in this graduation design is the design of frame and the brake system.In second chapter we mainly introduced something about the brake system and some requests which the brake system should satisfied. The third chapter mainly introduced the type of the brake system and finally determined the plan, in this chapter we listed several kinds to choose, at last we determined the plan through analysis and compare with as follows: In traveling brake system, the former wheels and the rear wheels are drum brake. The drum type brake for collar from foot brake. The fourth chapter mainly introduced the main design parameter’s choice and has carried on the simple computation, and this chapter is the most important part. Including drum type main design parameter choice, For example: The brake drum inside diameter, the width, the angle and the outset angle and so on, simultaneously have carried on the computation to the brake strength and the braking moment distribution coefficient. The fifth chapter mainly said the vehicle to brake on stopping and momentary through simple computation. The brake major parts structural design, like brake drum and brake wheel cylinder and so on were designed in the sixth chapter. Seventh chapter including applies the brake the driving mechanism choice and the computation, the brake line by-pass system and the hydraulic pressure driving mechanism design and the computation. Eighth chapter has listed the frame several kind of types, after the analysis comparison, after finally front determined selects the narrow width side beam plate frame, And has carried on the computation in this chapter to the frame bending strength, has carried on the examination to the frame rigidity. Through this a series of analysis, computation, examination and so on, this set of design proposal is feasible KEY WORDS: brake system, drum brake，emergency brake, frame 常用符號(hào)表 —制動(dòng)器因數(shù) —汽車承受的總地面制動(dòng)力，N —汽車制動(dòng)器制動(dòng)力，N —輪胎與地面間的附著力，N —制動(dòng)器摩擦副的摩擦系數(shù) —汽車重力，N —重力加速度,m/s2 —汽車質(zhì)心高度,mm —制動(dòng)減速度, m/s2 —汽車軸距,mm —汽車總重量,kg —制動(dòng)蹄摩擦片與鼓之間的法向力,N —制動(dòng)蹄的張開力,N —車輪有效半徑,mm —制動(dòng)器對(duì)車輪的制動(dòng)力矩,N/m —汽車行駛速度,m/s —地面對(duì)車輪的法向力,N —汽車制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù) —輪胎與地面間的附著系數(shù) —同步附著系數(shù) 目 錄 第一章 前言......................................1 第二章 制動(dòng)器概況...............................3 第三章 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)類型及選擇...................5 第四章 制動(dòng)參數(shù)選擇及計(jì)算.......................9 §4.1 制動(dòng)器主要結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇.....................9 §4.2 制動(dòng)力與制動(dòng)力矩分配系數(shù)..................11 §4.3 制制動(dòng)器設(shè)計(jì)計(jì)算..........................12 第五章 駐車制動(dòng)和應(yīng)急制動(dòng)計(jì)算.............16 §5.1 駐車制動(dòng)計(jì)算..............................16 §5.2應(yīng)急制動(dòng)計(jì)算..............................17 第六章 制動(dòng)器主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).............18 第七章 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇及計(jì)算.................20 §7.1制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)形式的選擇....................20 §7.2制動(dòng)管路的分路系統(tǒng).......................20 §7.3液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算..................21 第八章 車架...................................24 §8.1車架的功用與要求........................24 §8.2車架類型方案對(duì)比與分析...................24 §8.3橫梁和縱梁的連接.........................25 §8.4車架的設(shè)計(jì)與計(jì)算.........................26 第九章 總結(jié)..................................31 參考文獻(xiàn).......................................32 致謝.............................................33 第一章 前言 20世紀(jì)80年代后期，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，世界汽車技術(shù)領(lǐng)域最顯著的成就就是防抱制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)的實(shí)用和推廣。ABS集微電子技術(shù)、精密加工技術(shù)、液壓控制技術(shù)為一體，是機(jī)電一體化的高技術(shù)產(chǎn)品。它的安裝大大提高了汽車的主動(dòng)安全性和操縱性。防抱裝置一般包括三部分：傳感器、控制器(電子計(jì)算機(jī))與壓力調(diào)節(jié)器。傳感器接受運(yùn)動(dòng)參數(shù)，如車輪角速度、角加速度、車速等傳送給控制裝置，控制裝置進(jìn)行計(jì)算并與規(guī)定的數(shù)值進(jìn)行比較后，給壓力調(diào)節(jié)器發(fā)出指令。 當(dāng)考慮基本的制動(dòng)功能量，液壓操縱仍然是最可靠、最經(jīng)濟(jì)的方法。即使增加了防抱制動(dòng)(ABS)功能后，傳統(tǒng)的“油液制動(dòng)系統(tǒng)”仍然占有優(yōu)勢(shì)地位。但是就復(fù)雜性和經(jīng)濟(jì)性而言，增加的牽引力控制、車輛穩(wěn)定性控制和一些正在考慮用于“智能汽車”的新技術(shù)使基本的制動(dòng)器顯得微不足道。 傳統(tǒng)的制動(dòng)控制系統(tǒng)只做一樣事情，即均勻分配油液壓力。當(dāng)制動(dòng)踏板踏下時(shí)，主缸就將等量的油液送到通往每個(gè)制動(dòng)器的管路，并通過(guò)一個(gè)比例閥使前后平衡。而ABS或其他一種制動(dòng)干預(yù)系統(tǒng)則按照每個(gè)制動(dòng)器的需要時(shí)對(duì)油液壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)。 目前，車輛防抱制動(dòng)控制系統(tǒng)(ABS)已發(fā)展成為成熟的產(chǎn)品，并在各種車輛上得到了廣泛的應(yīng)用，但是這些產(chǎn)品基本都是基于車輪加、減速門限及參考滑移率方法設(shè)計(jì)的。方法雖然簡(jiǎn)單實(shí)用，但是其調(diào)試比較困難，不同的車輛需要不同的匹配技術(shù)，在許多不同的道路上加以驗(yàn)證；從理論上來(lái)說(shuō)，整個(gè)控制過(guò)程車輪滑移率不是保持在最佳滑移率上，并未達(dá)到最佳的制動(dòng)效果。另外，由于編制邏輯門限ABS有許多局限性，所以近年來(lái)在ABS的基礎(chǔ)上發(fā)展了車輛動(dòng)力學(xué)控制系統(tǒng)(VDC)。結(jié)合動(dòng)力學(xué)控制的最佳ABS是以滑移率為控制目標(biāo)的ABS，它是以連續(xù)量控制形式，使制動(dòng)過(guò)程中保持最佳的、穩(wěn)定的滑移率，理論上是一種理想的ABS控制系統(tǒng)?；坡士刂频碾y點(diǎn)在于確定各種路況下的最佳滑移率，另一個(gè)難點(diǎn)是車輛速度的測(cè)量問題，它應(yīng)是低成本可靠的技術(shù)，并最終能發(fā)展成為使用的產(chǎn)品。對(duì)以滑移率為目標(biāo)的ABS而言，控制精度并不是十分突出的問題，并且達(dá)到高精度的控制也比較困難；因?yàn)槁访婕败囕v運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化很大，多種干擾影響較大，所以重要的問題在于控制的穩(wěn)定性，即系統(tǒng)魯棒性，應(yīng)保持在各種條件下不失控。防抱系統(tǒng)要求高可靠性，否則會(huì)導(dǎo)致人身傷亡及車輛損壞。因此，發(fā)展魯棒性的ABS控制系統(tǒng)成為關(guān)鍵?，F(xiàn)在，多種魯棒控制系統(tǒng)應(yīng)用到ABS的控制邏輯中來(lái)。除傳統(tǒng)的邏輯門限方法是以比較為目的外，增益調(diào)度PID控制、變結(jié)構(gòu)控制和模糊控制是常用的魯棒控制系統(tǒng)，是目前所采用的以滑移率為目標(biāo)的連續(xù)控制系統(tǒng)。模糊控制法是基于經(jīng)驗(yàn)規(guī)則的控制，與系統(tǒng)的模型無(wú)關(guān)，具有很好的魯棒性和控制規(guī)則的靈活性，但調(diào)整控制參數(shù)比較困難，無(wú)理論而言，基本上是靠試湊的方法。然而對(duì)大多數(shù)基于目標(biāo)值的控制而言，控制規(guī)律有一定的規(guī)律。 另外，也有采用其它的控制方法，如基于狀態(tài)空門及線性反饋理論的方法，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)等。各種控制方法并不是單獨(dú)應(yīng)用在汽車上，通常是幾種控制方法組合起來(lái)實(shí)施。如可以將模糊控制和PID結(jié)合起來(lái)，兼顧模糊控制的魯棒性和PID控制的高精度，能達(dá)到很好的控制效果。 綜上所述，現(xiàn)代汽車制動(dòng)控制技術(shù)正朝著電子制動(dòng)控制方向發(fā)展。全電制動(dòng)控制因其巨大的優(yōu)越性，將取代傳統(tǒng)的以液壓為主的傳統(tǒng)制動(dòng)控制系統(tǒng)。同時(shí)，隨著其他汽車電子技術(shù)特別是超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，電子元件的成本及尺寸不斷下降。汽車電子制動(dòng)控制系統(tǒng)將與其他汽車電子系統(tǒng)如汽車電子懸架系統(tǒng)、汽車主動(dòng)式方向擺動(dòng)穩(wěn)定系統(tǒng)、電子導(dǎo)航系統(tǒng)、無(wú)人駕駛系統(tǒng)等融合在一起成為綜合的汽車電子控制系統(tǒng)，未來(lái)的汽車中就不存在孤立的制動(dòng)控制系統(tǒng)，各種控制單元集中在一個(gè)ECU中，并將逐漸代替常規(guī)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車輛控制的智能化。 但是，汽車制動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展受整個(gè)汽車工業(yè)發(fā)展的制約。有一個(gè)巨大的汽車量生產(chǎn)中?，F(xiàn)有及潛在的市場(chǎng)的吸引，各種先進(jìn)的電子技術(shù)、生物技術(shù)、信息技術(shù)以及各種智能技術(shù)才不斷應(yīng)用到汽車制動(dòng)控制系統(tǒng)中來(lái)。同時(shí)需要各種國(guó)際及國(guó)內(nèi)的相關(guān)法規(guī)的健全，這樣裝備新的制動(dòng)技術(shù)的汽車就會(huì)真正應(yīng)用到汽車的批量生產(chǎn)中。 第二章 制動(dòng)系概況 制動(dòng)系的功用是使汽車以適當(dāng)?shù)臏p速度降速行使直至停車；在下坡行使駛時(shí)，使汽車保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速；使汽車可靠地停在原地或坡道上。 制動(dòng)系至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的制動(dòng)裝置，即行車制動(dòng)裝置和駐車制動(dòng)裝置。前者用來(lái)保證前兩項(xiàng)功能，后者則用來(lái)保證第三項(xiàng)功能。行車制動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)常采用雙回路或多回路，以保證其工作可靠，駐車制動(dòng)裝置則采用機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而不用液壓或氣壓以防止產(chǎn)生故障。 除此以外，有些汽車還設(shè)有應(yīng)急制動(dòng)、輔助制動(dòng)和自動(dòng)制動(dòng)裝置。 應(yīng)急制動(dòng)裝置利用機(jī)械力源進(jìn)行制動(dòng)，在某些采用動(dòng)力制動(dòng)或伺服制動(dòng)的汽車上，一旦發(fā)生蓄壓裝置壓力過(guò)低等故障時(shí)，可用應(yīng)急制動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。同時(shí)，在人力控制下它還能兼作駐車制動(dòng)。 輔助制動(dòng)裝置可實(shí)現(xiàn)汽車下長(zhǎng)坡時(shí)，持續(xù)地減速或保持穩(wěn)定的車速，并減輕或解除行車制動(dòng)裝置的負(fù)荷。 自動(dòng)制動(dòng)裝置可實(shí)現(xiàn)當(dāng)掛車與牽引車連接的制動(dòng)管路滲漏或斷開時(shí)，使掛車自動(dòng)制動(dòng)。 任何一套制動(dòng)裝置都由制動(dòng)器和制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成。 設(shè)計(jì)制動(dòng)時(shí)應(yīng)滿足如下基本要求： 1）具有足夠的制動(dòng)效能。行車制動(dòng)能力是用一定制動(dòng)初速度下的制動(dòng)減速度和制動(dòng)距離兩項(xiàng)指標(biāo)來(lái)評(píng)定的；駐坡能力是以汽車在良好路面上能可靠地停駐的最大坡度來(lái)評(píng)定的。 2）工作可靠。行車制動(dòng)裝置至少有兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器的管路，當(dāng)其中一套管路失效時(shí)，另一套完好的管路應(yīng)保證汽車制動(dòng)能力不低于沒有失效時(shí) 規(guī)定值的30%。行車和駐車制動(dòng)裝置可以有共同的制動(dòng)器，而驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)各自獨(dú)立。行車制動(dòng)裝置都用腳操縱，其他制動(dòng)裝置多為手操縱。 3）在任何速度下制動(dòng)時(shí)，汽車都不應(yīng)喪失操縱性和方向穩(wěn)定性。 4）防止水和污泥進(jìn)入制動(dòng)器工作表面。 5）制動(dòng)能力的熱穩(wěn)定性良好。 6）操縱輕便，并具有良好的隨動(dòng)性。 7）制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)系產(chǎn)生的噪聲盡可能小，同時(shí)力求減少散發(fā)出對(duì)人體有害的石棉纖維等物質(zhì)，以減少公害。 8）作用滯后性應(yīng)盡可能好。作用滯后性是指制動(dòng)反映時(shí)間，以制動(dòng)踏板開始動(dòng)作至達(dá)到給定的制動(dòng)效能所需的時(shí)間來(lái)評(píng)價(jià)。氣制動(dòng)汽車的反映時(shí)間較長(zhǎng)，要求不得超過(guò)0.6s；對(duì)于汽車列車，不得超過(guò)0.8s。 9）摩擦襯片應(yīng)有足夠的使用壽命。 10）摩擦副磨損后，應(yīng)有能消除因磨損而產(chǎn)生間隙的機(jī)構(gòu)，且調(diào)整間隙工作容易，最好設(shè)置自動(dòng)調(diào)整間隙機(jī)構(gòu)。 11）當(dāng)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的任何元件發(fā)生故障并使其基本功能遭到破壞時(shí)，汽車制動(dòng)系應(yīng)有音響或光信號(hào)等報(bào)警提示。 防止制動(dòng)時(shí)車輪被抱死有利于提高汽車在制動(dòng)過(guò)程中的轉(zhuǎn)向操縱性和方向穩(wěn)定性，縮短制動(dòng)距離，所以近年來(lái)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)在汽車上得到了很快的發(fā)展和應(yīng)用。此外，由于含有石棉的摩擦材料存在石棉有致癌公害問題已被逐漸淘汰，取而代之的各種無(wú)石棉型材料相繼研制成功。 第三章 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)類型及選擇 制動(dòng)器是制動(dòng)系中用于以產(chǎn)生阻礙車輛的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力的部件。后一種提法適用與駐車制動(dòng)器。除了競(jìng)賽汽車上才裝設(shè)的、通過(guò)張開活動(dòng)翼板以增加空氣動(dòng)力的空氣動(dòng)力緩速裝置以外，一般制動(dòng)器都是通過(guò)其中的固定元件對(duì)旋轉(zhuǎn)元件施加制動(dòng)力矩，使后者的旋轉(zhuǎn)角速度降低，同時(shí)依靠車輪與地面的附著作用，產(chǎn)生路面對(duì)車輪的制動(dòng)力以使汽車減速。 凡利用固定元件與旋轉(zhuǎn)元件工作表面的摩擦作用產(chǎn)生制動(dòng)力矩的制動(dòng)器，都成為摩擦制動(dòng)器，除各種緩速裝置以外，行車制動(dòng)、駐車制動(dòng)及第二制動(dòng)系統(tǒng)所用的制動(dòng)器，幾乎都屬于摩擦制動(dòng)器。 目前，各類汽車所用的摩擦制動(dòng)器可分為鼓式合盤式兩大類。前者摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件為制動(dòng)鼓，其工作表面為圓柱面；后者的旋轉(zhuǎn)元件則為圓盤狀的制動(dòng)盤，以端面為工作表面。 旋轉(zhuǎn)元件固裝在車輪或半軸上，即制動(dòng)力矩分別直接作用于兩側(cè)車輪上的制動(dòng)器，稱為車輪制動(dòng)器。旋轉(zhuǎn)元件固裝在傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)軸上，其制動(dòng)力矩須經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)橋再分配到兩側(cè)車輪上的制動(dòng)器，則稱為中央制動(dòng)器。車輪制動(dòng)器一般用于行車制動(dòng)，也有兼用于第二制動(dòng)和駐車制動(dòng)。中央制動(dòng)器一般只用于駐車制動(dòng)和緩速制動(dòng)。 本次設(shè)計(jì)的題目是四座客貨兩用微型車的制動(dòng)系，故采用的制動(dòng)系方案為：行車制動(dòng)的制動(dòng)器前、后輪為鼓式制動(dòng)器，其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為人力液壓驅(qū)動(dòng)。 鼓式制動(dòng)器按其制動(dòng)蹄的受力分為：領(lǐng)從蹄式、雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式、單向增力式和雙向增力式。 1、 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器 制動(dòng)蹄按其張開的方向和制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向是否一致分為領(lǐng)蹄和從蹄，制動(dòng)蹄張開旋轉(zhuǎn)方向和制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向一致則該制動(dòng)蹄就稱為領(lǐng)蹄；相反，制動(dòng)蹄的張開時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向和制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向相反則該制動(dòng)蹄就稱為從蹄。在制動(dòng)鼓正向和反向旋轉(zhuǎn)時(shí)都有一個(gè)領(lǐng)蹄和一個(gè)從蹄制動(dòng)器成為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。 領(lǐng)蹄和從蹄的受力情況：領(lǐng)蹄的摩擦力矩使蹄壓的更緊，即摩擦力矩具有“增式”作用故稱為增式蹄；而從蹄受的摩擦力矩使蹄有離開制動(dòng)鼓的趨勢(shì)，即摩擦力矩具有“減式”作用，故稱為減式蹄。 圖3-1 鼓式制動(dòng)器示意圖 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的每塊蹄片都有自己的固定支點(diǎn)，而且兩固定支點(diǎn)位于兩蹄的同一端（圖3-1a）。張開裝置有兩種形式,第一種用凸輪或楔塊式張開裝置(圖3-1)。其中，平衡凸塊式（3-1b）和楔塊式（圖3-1c）張開裝置中的制動(dòng)凸輪和制動(dòng)楔塊是浮動(dòng)的，故能保證作用在兩蹄上的張開力相等。非平衡式的制動(dòng)凸輪（圖3-1a）的中心是固定的，所以不能保證作用在兩蹄上的張開力相等。第二種用兩個(gè)活塞直徑相等的輪缸，可保證作用在兩蹄上的張開力相等。 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的效能和效能穩(wěn)定性，在各式制動(dòng)器中居中游；前進(jìn)、倒退行駛的制動(dòng)效果不變；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低；便于附裝駐車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；易于調(diào)整蹄片與制動(dòng)鼓間的間隙。但領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器也有兩蹄片上單位壓力不等，因而兩蹄襯片磨損不均勻、壽命不同的缺點(diǎn)。此外，因只有一個(gè)輪缸，兩蹄必須在同一驅(qū)動(dòng)回路下工作。為使摩擦襯片磨損壽命均衡，可將從蹄的摩擦片包角適當(dāng)減小，但是這樣會(huì)使得兩蹄的摩擦不能互換，從而增加了零件總數(shù)和制造成本，故本設(shè)計(jì)選擇兩蹄的摩擦片包角相等。 2、單向雙領(lǐng)蹄式 單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的兩塊蹄片各有自己的固定支點(diǎn)，而且兩固定支點(diǎn)位于梁體的不同端，如圖3-1b所示：領(lǐng)蹄的固定端在下方，從蹄的固定端在下方。每塊蹄片有各自獨(dú)立的張開裝置，且位于與固定支點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的一方。 汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí)，這種制動(dòng)器的制動(dòng)效能相當(dāng)高。由于有兩個(gè)輪缸，故可以用兩個(gè)各自獨(dú)立的回路分別驅(qū)動(dòng)兩蹄片。除此以外，這種制動(dòng)器還有易于調(diào)整蹄片與兩制動(dòng)鼓之間的間隙，兩蹄片上的單位壓力相等，使其磨損程度相近、壽命相同等優(yōu)點(diǎn)。單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的制動(dòng)效能穩(wěn)定性，僅強(qiáng)于增力式制動(dòng)器。當(dāng)?shù)管囍苿?dòng)時(shí)，由于兩蹄片皆為雙從蹄，使制動(dòng)效能明顯下降。與領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器比較，由于多了一個(gè)輪缸，使結(jié)構(gòu)略顯復(fù)雜。 這種制動(dòng)器適用于前進(jìn)制動(dòng)時(shí)前軸動(dòng)軸荷及附著力大于后軸，而倒車制動(dòng)時(shí)則相反的汽車前輪上。它之所以不用于后輪，還因?yàn)閮蓚€(gè)互相成中心對(duì)稱的輪缸，難于附加駐車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 3、雙向雙領(lǐng)蹄式 雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩蹄片浮動(dòng)，用各有兩個(gè)活塞的兩輪缸張開蹄片（圖3-1c）。 無(wú)論是前進(jìn)或者是倒退制動(dòng)，這種制動(dòng)器的兩塊蹄片始終為領(lǐng)蹄，所以制動(dòng)效能相當(dāng)高，而且不變。由于制動(dòng)器內(nèi)設(shè)有兩個(gè)輪缸，所以適用于雙回路驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)一套管路失效后，制動(dòng)器轉(zhuǎn)變?yōu)轭I(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。除此以外，雙向雙領(lǐng)蹄制動(dòng)器的兩蹄片上單位壓力相等，因而磨損程度相近，壽命相同。雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器因有兩個(gè)輪缸，故結(jié)構(gòu)上復(fù)雜，且蹄片與制動(dòng)鼓之間的間隙調(diào)整困難是它的缺點(diǎn)。 這種制動(dòng)器得到比較廣泛的應(yīng)用。如用于后輪，則需另設(shè)中央駐車制動(dòng)器。 4、雙從蹄式 雙從蹄式制動(dòng)器的兩蹄片只有一個(gè)固定支點(diǎn)，而且兩固定支點(diǎn)位于兩蹄片的不同端，并用各有一個(gè)活塞的兩輪缸張開蹄片（圖3-1d） 綜上采用雙管路液壓控制前后蹄式制動(dòng)器。前輪采用雙制動(dòng)輪缸雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器；后輪采用單制動(dòng)輪缸領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。駐車制動(dòng)采用收操縱機(jī)械鋼索式后輪制動(dòng)。 第四章 制動(dòng)參數(shù)選擇及計(jì)算 制動(dòng)器設(shè)計(jì)中需要的重要參量： 汽車軸距： L=2500mm 車輪滾動(dòng)半徑： R r =268 mm 汽車滿載質(zhì)量： m=1640Kg 汽車空載質(zhì)量： m＇=880Kg 滿載時(shí)軸荷的分配： 前軸負(fù)荷37.5%，后軸負(fù)荷62.5% 空載時(shí)軸荷的分配： 前軸負(fù)荷54.6%，后軸負(fù)荷45.4% 滿載時(shí)質(zhì)心高度： hg=589.9mm 空載時(shí)質(zhì)心高度： hg＇=535.5mm 質(zhì)心距前軸的距離： a=1562mm a＇=1135.2mm 質(zhì)心距后軸的距離： b=938mm b＇=1364.8mm 對(duì)汽車制動(dòng)性有影響的重要參數(shù)還有：制動(dòng)力及其分配系數(shù)、同步附著系數(shù)、制動(dòng)強(qiáng)度、附著系數(shù)利用率、最大制動(dòng)力矩與制動(dòng)因數(shù)等。 §4.1 制動(dòng)器主要結(jié)構(gòu)參數(shù)選擇 鼓式制動(dòng)器主要結(jié)構(gòu)參數(shù)包括制動(dòng)鼓內(nèi)徑D、摩擦襯片寬度b和包角β、摩擦襯片起始角β0、制動(dòng)器中心到張開力Fo作用線的距離e、制動(dòng)蹄支撐點(diǎn)位置坐標(biāo)a和k等參數(shù)。 1、制動(dòng)鼓內(nèi)徑D 輸入力Fo一定時(shí)，制動(dòng)鼓內(nèi)徑越大，制動(dòng)力矩越大，且散熱能力也越強(qiáng)。但增大D要受到輪輞內(nèi)徑的限制。制動(dòng)鼓與輪輞之間要保持足夠的間隙，通常要求該間隙不小于20mm,否則不僅制動(dòng)器的散熱條件條件差，而且輪輞受熱后可能沾住內(nèi)胎或烤壞氣門嘴。制動(dòng)鼓應(yīng)該有足夠的壁厚，用來(lái)保證有足夠的剛度和熱容量，以減小制動(dòng)時(shí)的溫升。制動(dòng)鼓的直徑小，剛度就大，并有利保證制動(dòng)鼓的加工精度。 制動(dòng)鼓直徑與輪輞直徑之比D/Dr的范圍如下： 轎車：D/Dr=0.64~0.74 貨車：D/Dr=0.70~0.83 轎車制動(dòng)鼓內(nèi)徑一般比輪輞外徑小125~150mm，載貨汽車和客車的制動(dòng)鼓內(nèi)徑一般比輪輞外徑小80~100mm，對(duì)于深槽輪輞，由于其中間深陷部分的尺寸比輪輞名義直徑小的多，所以其制動(dòng)鼓與輪輞之間的間隙有所減小，設(shè)計(jì)時(shí)可按輪輞直徑初步確定制動(dòng)鼓內(nèi)徑。 輪輞直徑 304mm 制動(dòng)鼓最大內(nèi)徑 220mm 取制動(dòng)鼓內(nèi)徑D=220mm 即R=110mm 圖4-1 鼓式制動(dòng)器的主要幾何參數(shù) 2、摩擦襯片寬度b和包角β 摩擦襯片寬度磨損尺寸b的選取對(duì)摩擦襯片的使用壽命有影響。襯片的寬度尺寸去窄些，則磨損速度快，襯片壽命短；襯片寬度取寬些，則質(zhì)量大，不易加工，且加工成本增加。 實(shí)驗(yàn)表明，摩擦襯片包角β=90o~100o時(shí)，磨損最小，制動(dòng)鼓溫度最低，且制動(dòng)效能最高。β角減小雖然有利于散熱，但單位壓力過(guò)高將加速磨損。實(shí)際上包角兩端處單位壓力最小，因此過(guò)分延伸襯片兩端以增加包角，對(duì)減小單位壓力的作用不大，而且將使制動(dòng)不平順，容易使制動(dòng)器發(fā)生自鎖，因此這里取包角為100o。 襯片的磨損面積為Ap=Rβb。制動(dòng)器各蹄襯片總的摩擦面積越大，制動(dòng)時(shí)所受單位面積的正壓力和能量負(fù)荷越小，從而磨損特性越好。對(duì)于（1.5~2.5）t的微型客車，單個(gè)制動(dòng)器總的摩擦面積Ap為（150~250）cm2,這里取Ap=150cm2?？汕蟮胋=75mm。 3、摩擦襯片起始角β0 一般將襯片布置在制動(dòng)蹄的中央，令β0=90o—β/2。有時(shí)為了適應(yīng)單位壓力的分布情況，將襯片相對(duì)于最大壓力點(diǎn)對(duì)稱布置，以改善磨損均勻性和制動(dòng)效能。由以上可知β0=90o-100o/2=40o。 4、制動(dòng)器中心到張開力Fo作用線的距離e 在保證輪缸或制動(dòng)凸輪能夠布置于制動(dòng)鼓內(nèi)的條件下，應(yīng)使距離e盡可能大，以提高制動(dòng)效能，設(shè)計(jì)時(shí)定e=0.8R左右，根據(jù)圖樣取得e=88mm。 5、制動(dòng)蹄支撐點(diǎn)位置坐標(biāo)a和k 應(yīng)在保持兩蹄支撐端毛面不致互相干涉的情況下，使a盡可能大而c盡可能小，這里定a=0.8R左右，實(shí)際取值為a=88mm,k=15mm。 §4.2 制動(dòng)力與制動(dòng)力矩分配系數(shù) 1、同步附著系數(shù)參照其他同類車型取0=0.5 2、制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)β （4－1） 3、最大制動(dòng)力矩 Φmax=0.83 Φmax 該車所能遇到的最大附著系數(shù)（汽車制動(dòng)系統(tǒng)的使用與維修） （4－2） =1886830N.mm =1886.8N.m =2068.76N.m 則單個(gè)車輪制動(dòng)器應(yīng)有的最大制動(dòng)力矩 Tf1max=943.4N.m Tf2max=1034.38N.m 式中 ： G--汽車所受重力； L--汽車軸距； L2--汽車質(zhì)心離后軸距離； hg--汽車質(zhì)心高度； rr--汽車滾動(dòng)半徑； --地面附著系數(shù)。 §4.3 制動(dòng)器設(shè)計(jì)計(jì)算 1制動(dòng)器因數(shù)分析計(jì)算 （1）前輪雙領(lǐng)蹄式 （BF 制動(dòng)因數(shù)） f=0.3 r=110mm h=176mm α0=1000α1=400α3=1800 （4－3） B=1 （4－4） （4－5） （4－6） (2)后輪 浮式領(lǐng)－從蹄制動(dòng)因數(shù)計(jì)算 單個(gè)領(lǐng)蹄 （4－7） 單個(gè)從蹄 （4－8） 式中fs－蹄片端部與支座間的摩擦系數(shù) 鋼對(duì)鋼 fs＝0.2~0.3 取0.25 ＝40° a＝c＝0.8R=88mm k=15mm β=0 α0=100° （4－9） （4－10） （4－11） （4－12） （4－13） （4－14） =1.348 （4－15） 2摩擦襯片的磨損特性計(jì)算 （1）比能量耗散率 v1=22.2m/s j=0.6g t=3.78s A1=A2=2Rβb=29858.4mm2 （4－16） （2）比摩擦功 均合格 （3）平均壓力qp qp1=N1/A =0.957Mpa （4－17） qp2=N2/A =1.05Mpa 均合格 N－摩擦襯片與制動(dòng)鼓間的法向力 A－摩擦襯片的摩擦面積 （4）比滑摩功Lf （4－18） 第五章 駐車制動(dòng)和應(yīng)急制動(dòng)計(jì)算 §5.1駐車制動(dòng)計(jì)算 滿載時(shí)汽車在上坡路上停駐時(shí)的后橋附著力為 =mag ( cosa+ sina) （5－1） 汽車在下坡路上停駐時(shí)的后橋附著力為 ＇=mag ( cosa－ sina) （5－2） 汽車可能停駐的極限上坡路傾角 a ，可根據(jù)后橋上的附著力與制動(dòng)力相等的條件求得 即 mag ( cosa+ sina)= mag sina （5－3） 得到 a=tg-1 （5－4） = tg-1 同理，可推導(dǎo)汽車可能停駐的極限下坡路傾角為 =tg-1 =21.71o 空載時(shí)分析同上把參數(shù)代入得到汽車上坡時(shí)能停駐的極限傾角為 = tg-1 汽車在下坡時(shí)能停駐的極限傾角為 = 16.35o §5.2應(yīng)急制動(dòng)計(jì)算 應(yīng)急制動(dòng)時(shí)，后輪一般都將抱死滑移，故后橋制動(dòng)力為 == （5－5） 單個(gè)后輪駐車制動(dòng)器的制動(dòng)里上限為 （5－6） 第六章 制動(dòng)器主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一、 制動(dòng)鼓 制動(dòng)鼓應(yīng)具有較高的剛性和大的熱容量，制動(dòng)時(shí)其溫升不應(yīng)超過(guò)極限值。制動(dòng)鼓的材料與摩擦襯片的材料相匹配，應(yīng)能保證具有高的摩擦系數(shù)并使工作表面磨損均勻。 制動(dòng)鼓有鑄造的和組合兩種。鑄造制動(dòng)鼓多選用灰鑄鐵，具有機(jī)械加工容易、耐磨、熱容量大的優(yōu)點(diǎn)。組合式制動(dòng)鼓的特點(diǎn)是質(zhì)量小，工作面耐磨，并有較高的摩擦因數(shù)。 綜上所述，故選用鑄鐵制動(dòng)鼓，并且制動(dòng)鼓的外圓周部分鑄有肋，用來(lái)加強(qiáng)剛度和增加散熱效果。 制動(dòng)鼓壁厚的選擇主要是從剛度和強(qiáng)度方面考慮。壁厚取大些也有助于增大熱容量，但實(shí)驗(yàn)表明，壁厚從11mm增至20mm，摩擦表面平均最高溫度變化并不大。一般鑄造制動(dòng)鼓的壁厚：轎車為7～12mm，中、重型貨車為13～18mm。 故取壁厚為8mm。 二、 制動(dòng)蹄 轎車和輕型貨車的制動(dòng)蹄廣泛采用T形型鋼輾壓或用鋼板焊接制成，其腹板上往往開一條或兩條徑向槽，使蹄的彎曲剛度小些，其目的是襯片磨損較為均勻，并減小制動(dòng)時(shí)的尖叫聲，制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度，轎車為3~5mm，貨車為5~8mm。本設(shè)計(jì)中，制動(dòng)蹄腹板厚度取5mm，翼緣的厚度取6mm。 三、 制動(dòng)底板 制動(dòng)底板是除制動(dòng)鼓外制動(dòng)器各零件的安裝基體，應(yīng)保證各安裝零應(yīng)有足夠的剛度。 故選用由鋼板沖壓成型的制動(dòng)底板并且有凹凸起伏的形狀。 四、 制動(dòng)輪缸 采用活塞式制動(dòng)蹄張開結(jié)構(gòu)。輪缸的缸體由灰鑄鐵HT250制成。其缸筒為通孔，需鏜磨。活塞由鋁合金制成?；钊舛藟河袖撝频拈_槽頂塊，以支承插入槽中的制動(dòng)蹄腹板端部。輪缸的工作腔 由靠在活塞內(nèi)端面處的橡膠密封圈密封。 五、摩擦材料 應(yīng)該具有一定的穩(wěn)定的摩擦因數(shù)，在溫度升高時(shí)其摩擦因數(shù)變化不大；應(yīng)該具有良好的耐磨性；應(yīng)有盡可能小的壓縮率和膨脹率且制動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生噪聲。以前制動(dòng)摩擦襯片的材料是由增強(qiáng)材料、粘合劑、摩擦性能調(diào)節(jié)劑組成的石棉摩擦材料，但是其耐熱性差，摩擦因數(shù)隨溫度的變化大，磨耗高和對(duì)環(huán)境有污染，特別是石棉能致癌，所以已經(jīng)遭淘汰。 由金屬纖維、粘結(jié)劑和摩擦性能調(diào)節(jié)劑組成的半金屬摩擦材料，具有較高的耐熱性和耐磨性，特別是因?yàn)闆]有石棉粉塵公害，得到廣泛應(yīng)用。 第七章 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇及計(jì)算 §7.1 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)形式的選擇 　　制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將來(lái)自駕駛員或其它力源的力傳給制動(dòng)器，使之產(chǎn)生制動(dòng)力矩。根據(jù)制動(dòng)力源的不同，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般分為簡(jiǎn)單制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)和伺服制動(dòng)三大類。 １、 簡(jiǎn)單制動(dòng) 　　簡(jiǎn)單制動(dòng)單靠駕駛員施加的踏板力或手柄力作為力源，也稱為人力制動(dòng)。其中又分為機(jī)械式和液壓式。機(jī)械式由于效率低、傳動(dòng)比小、潤(rùn)滑點(diǎn)多且難以保證前后軸制動(dòng)力的正確比例和左右輪制動(dòng)力的均衡，所以在汽車制動(dòng)裝置中已被淘汰，但因其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、故障少還廣泛用于中小型汽車的駐車制動(dòng)中。 ２、 動(dòng)力制動(dòng) 　　動(dòng)力制動(dòng)是利用發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)化而成，并表現(xiàn)為氣壓或液壓形式的勢(shì)能作為汽車制動(dòng)的全部力源。駕駛員施加于踏板或手柄上的力，僅用于回路中控制元件的操縱。因此簡(jiǎn)單制動(dòng)中的踏板力和踏板行程之間的反比關(guān)系，在動(dòng)力制動(dòng)中便不存在了，從而使踏板力較小，同時(shí)又有適當(dāng)?shù)奶ぐ逍谐獭? ３、 伺服制動(dòng) 　伺服制動(dòng)是在人力液壓制動(dòng)系中增加由其它能源提供的助力裝置，使人力與動(dòng)力并用。在正常情況下，其輸出工作壓力主要由動(dòng)力伺服系統(tǒng)產(chǎn)生，而在伺服系統(tǒng)失效時(shí)，仍可全由人力驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生一定程度的制動(dòng)力。因此，在中級(jí)以上的轎車及輕、中型客車、貨車上得到廣泛的應(yīng)用。 綜上所述，故選用簡(jiǎn)單制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 §7.2 制動(dòng)管路的分路系統(tǒng) 為了提高工作的可靠性，制動(dòng)油路應(yīng)該采用分路系統(tǒng)，即全車的所有行車制動(dòng)器的液壓或氣壓管路分為兩個(gè)或多個(gè)相互獨(dú)立的回路，其中一個(gè)回路失效后，仍可利用其他完好的回路起制動(dòng)作用。 雙軸汽車的雙回路制動(dòng)系統(tǒng)主要有以下五種分路形式： １、 一軸對(duì)一軸型（型），前軸制動(dòng)器與后橋制動(dòng)器各用一條回路。 ２、 交叉型（型），前軸的一側(cè)車輪制動(dòng)器與后橋的對(duì)側(cè)車輪制動(dòng)器同屬一條回路。 ３、 一軸半對(duì)半軸型，兩側(cè)前制動(dòng)器的半數(shù)輪缸和全部后制動(dòng)器的輪缸屬于一條回路，其余的前輪缸屬于一條回路。 ４、 雙半軸對(duì)雙半軸型，每個(gè)回路均只對(duì)每個(gè)前后制動(dòng)器的半數(shù)輪缸起作用。 型的管路布置較為簡(jiǎn)單，可與傳統(tǒng)的單輪缸鼓式制動(dòng)器配合使用，成本較低，目前在各類汽車特別是商用汽車上用的最廣泛。對(duì)于這種形式，若后制動(dòng)回路失效，則一旦前輪抱死則極喪失轉(zhuǎn)彎制動(dòng)能力。對(duì)于采用前輪制動(dòng)，因而，前制動(dòng)器強(qiáng)于后制動(dòng)器的汽車，當(dāng)前制動(dòng)回路失效而單用后橋制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)力將嚴(yán)重不足（小于正常情況的一半），并且若后橋負(fù)荷小于前軸負(fù)荷，則踏板力過(guò)大時(shí)易使后橋車輪抱死而汽車側(cè)滑。 本設(shè)計(jì)采用型制動(dòng)回路。 §7.3 液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 1、制動(dòng)輪缸直徑d的確定 制動(dòng)輪缸對(duì)制動(dòng)蹄（塊）施加的張開力F0與輪剛直徑d和制動(dòng)管路壓力p的關(guān)系為 d= （7－1） 制動(dòng)管路壓力不超過(guò)10～12Mpa。 取p=11 Mpa 由以前所得數(shù)據(jù)可以求得前后制動(dòng)輪缸直徑為 d前=22mm d后=22mm 2、制動(dòng)主缸的直徑d0的確定。 第i個(gè)輪缸的工作容積為 （7－2） 式中，di為第i個(gè)輪缸活塞的直徑：n為輪缸中活塞的數(shù)目；為第i個(gè)輪缸活塞在完全制動(dòng)時(shí)的行程。 在初步設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)鼓式制動(dòng)器可取=2～2.5mm。 所有輪缸的總工作容積為 （7－3） ＝5472mm3 式中： m--輪缸的數(shù)目。 在初步設(shè)計(jì)時(shí)，制動(dòng)主缸的工作容積可取為 （7－4） 主缸活塞行程S0和活塞直徑d0可用下式確定 （7－5） 一般S0=（0.8～1.2）d0 ?。? S0=1.045d0 d0=20 mm 又因?yàn)橹鞲椎闹睆絛0應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定尺寸系列中選取， 故取d0=20 mm S0=20.9mm 3、制動(dòng)踏板力Fp 制動(dòng)踏板力Fp用下式計(jì)算 = （7－6） 將d0=20mm p=11MPa ip =7 =0.9代入上式得到制動(dòng)踏力為= 式中：ip--踏板機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比； --踏板機(jī)構(gòu)及液壓主缸的機(jī)構(gòu)效率。 4、制動(dòng)踏板工作行程 踏板行程（計(jì)入襯片或襯片的允許磨損量）對(duì)轎車最大不應(yīng)大于100-150mm, 對(duì)商用車不大于180mm，在本次設(shè)計(jì)中根據(jù)本車的特點(diǎn)，故取。 5、制動(dòng)距離 初速度=30Km/h =g=0.759.8=7.35 =2S S=4.72m＜7m 所以符合要求。 第八章 車架 §8.1 車架的功用與要求 車架實(shí)際上是汽車的骨架，汽車的主要總成、部件和貨物等都要安裝在它上面，因此它是個(gè)重要的承載總成。同時(shí)，它還要承受由懸架機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的各種反作用力和行駛中產(chǎn)生的動(dòng)載荷，因此，車架又是個(gè)受力很大的部件。 車架應(yīng)滿足下列要求： 1、足夠的強(qiáng)度，保證在各種復(fù)雜的工況下長(zhǎng)期使用不致發(fā)生嚴(yán)重的損壞。 2、有合適的剛度，車架應(yīng)保證車輛在各種使用條件下，固定在車架上的個(gè)總成和部件的相對(duì)位置變化較小，是它們能正常工作。另一方面，當(dāng)車輛在不平路面上行駛時(shí)，為提高其平順性和通過(guò)能力，又要求車架具有一定的柔度，即扭轉(zhuǎn)剛度不宜過(guò)高。 3、質(zhì)量要小，在保證強(qiáng)度的情況下盡量減小車架質(zhì)量，以降低材料消耗、制造成本和提高使用的經(jīng)濟(jì)性。 4、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造和維修。此外，車架結(jié)構(gòu)應(yīng)能使車輛的質(zhì)心高度盡量降低。 §8.2車架類型方案對(duì)比與分析 車架是用鋼板沖壓成各種形狀的構(gòu)件后裝配而成的。微型客車的車架大多采用矩形鋼管作為構(gòu)件。車架的裝配可用鉚接，也可用電焊焊接，鉚接工藝耗費(fèi)的工時(shí)多，但車架變形小，焊接工藝性好但車架容易產(chǎn)生變形或焊接應(yīng)力。車架按其結(jié)構(gòu)形狀可分為五類。 1、邊梁式車架 邊梁式車架又稱梯形車架，它有兩根位于兩側(cè)的縱梁和若干根橫梁組成。邊梁式車架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，各總成安裝方便，易于變形。車架寬度可以有三種型式： （1） 前窄后寬 為了給前輪轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)向拉桿留出足夠的空間，往往采用這種型式。 （2） 前寬后窄 由于重型載貨車輛后軸載荷大，輪胎和鋼板彈簧都要加寬，同時(shí)又要安裝外形尺寸大的發(fā)動(dòng)機(jī)，所以只好減少前輪的轉(zhuǎn)向角，使車架成為前寬后窄的形式。 （3） 前后等寬 只要總布置允許，應(yīng)盡量采用這種型式，因?yàn)樵跊_壓不等寬車架縱梁時(shí)，容易在轉(zhuǎn)折處的上、下翼面上產(chǎn)生“波紋區(qū)”，引起應(yīng)力集中致使早期出現(xiàn)裂紋或斷裂。同時(shí)前后等寬車架制造簡(jiǎn)單。 2、X型車架 X型車架是改進(jìn)的邊梁式車架，它由兩根縱梁和X型橫梁組成，其目的是為了提高車架的抗扭剛度，但狹長(zhǎng)的車架采用X型橫梁并無(wú)明顯的優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)閄型橫梁太長(zhǎng)時(shí)，受壓的一根可能喪失穩(wěn)定。因此，X型橫梁僅對(duì)于短而寬的車架較為有效。 3、中梁式車架 中梁式車架又稱脊骨式車架，它只有一根位于中央貫穿車輛全長(zhǎng)的縱梁，中央縱梁可以是圓管形截面，也可以是箱形截面。中梁前端做出支架，用于固定發(fā)動(dòng)機(jī)，傳動(dòng)軸在中梁內(nèi)通過(guò)。主減速器通常固定在中梁的末端而形成斷開式驅(qū)動(dòng)橋。在中梁上固定有橫梁用于支撐車廂和駕駛室。 4、綜合式車架 綜合式車架一部分為管式梁，其余部分制成叉形，可認(rèn)為它是中梁式車架的變形。 中梁式和綜合式車架，可以較大地提高扭轉(zhuǎn)剛度，但駕駛室、車廂等總成在車架上安裝比較復(fù)雜，橫梁懸臂較長(zhǎng)，彎曲應(yīng)力大。這類車架一般都要用斷開式驅(qū)動(dòng)橋，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜。 根據(jù)以上分析，又因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)的是微型客貨兩用車車架，應(yīng)力結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，各總成安裝方便，可采用前窄后寬的邊梁式車架。 §8.3 橫梁和縱梁的連接 1、橫梁和縱梁的連接型式 橫梁和縱梁的連接型式主要有：a)橫梁固定在縱梁的上下翼面上；b)橫梁同時(shí)固定在縱梁的腹板與上或下翼面上；c)橫梁僅固定在縱梁的腹板上。 第一種連接型式雖然有利于提高車架的整體剛度，但當(dāng)車架產(chǎn)生較大的扭轉(zhuǎn)變形或縱梁承受較大的局部扭轉(zhuǎn)時(shí)，縱梁上下翼面的應(yīng)力將大幅度增加。 第二種連接型式的缺點(diǎn)是：作用在縱梁上的力直接傳到橫梁上，使橫梁承受較大的載荷，從而易于發(fā)生早期破壞，很早就出現(xiàn)質(zhì)量問題。 第三種連接型式的車架整體剛度雖然小些，但可避免縱梁上下翼面和橫梁的早期破壞。 本車架橫梁與縱梁的連接即是第三種型式。 2、橫梁在縱梁上的固定方法 A、鉚接 采用搭接板鉚接，適用于大量生產(chǎn)，制造成本低。改變鉚釘數(shù)目或位置即可改變縱梁的抗扭剛度。 B、焊接 焊接能保證縱梁有較高的抗扭剛度，連接牢固，不易松動(dòng)，但要求較高的焊接質(zhì)量和合理的焊接夾具，適用于小批量生產(chǎn)和閉口截面車架。 C、螺栓連接 當(dāng)橫梁位置受總布置限制，為了便于拆裝車架上的某些部件時(shí)，可采用這種固定方法，其缺點(diǎn)是在長(zhǎng)期使用中，容易松動(dòng)。 本車架縱橫梁之間的固定方式為鉚接。 §8.4 車架的設(shè)計(jì)與計(jì)算 車架是一個(gè)復(fù)雜的薄壁框架結(jié)構(gòu)，在車架設(shè)計(jì)的初級(jí)階段，可對(duì)縱梁進(jìn)行簡(jiǎn)單的彎曲強(qiáng)度計(jì)算，以此來(lái)確定車架的斷面尺寸。下面是這種簡(jiǎn)化計(jì)算的方法和步驟。 1、彎曲強(qiáng)度計(jì)算的基本假設(shè) （1）因?yàn)檐嚰芙Y(jié)構(gòu)是左右對(duì)稱的，左右縱梁的受力相差不大，故可認(rèn)為縱梁是支撐在汽車前后軸上的簡(jiǎn)支梁。 （2）空車時(shí)的簧上質(zhì)量（包括車架質(zhì)量在內(nèi)）均勻分布在左右二縱梁的全長(zhǎng)上，其值可根據(jù)汽車底盤結(jié)構(gòu)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)大致估計(jì)。一般，對(duì)于輕型和中型載貨汽車來(lái)說(shuō)，簧上質(zhì)量約為空車質(zhì)量的2/3；汽車的有效載荷均勻分布在車廂全長(zhǎng)上。 （3）所有的作用力均通過(guò)縱梁截面的彎曲中心。實(shí)際上，縱梁的某些部位會(huì)由于安裝外伸部件（如油箱、蓄電池等）而產(chǎn)生局部扭轉(zhuǎn)，在設(shè)計(jì)時(shí)通常在此安裝一根橫梁，使得這種對(duì)縱梁的扭轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)橫梁的彎矩。故這種假設(shè)不會(huì)造成明顯的錯(cuò)誤。 通過(guò)上述假設(shè)，將車架由一個(gè)靜不定的平面框架結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化成為一個(gè)位于支架上的靜定結(jié)構(gòu)。 2、縱梁的彎矩計(jì)算 要計(jì)算車架縱梁的彎矩，先計(jì)算車架前支座反作用力，向后輪中心支座處求矩，可得 （8－1） 式中：--前輪中心支座對(duì)任一縱梁的反作用力，N ； L--縱梁的總長(zhǎng)，mm ； l--汽車軸距，mm ； b--縱梁后端到后軸之間的距離，mm ； --滿載時(shí)的簧上質(zhì)量（含車架自身質(zhì)量），Kg ； g--重力加速度，9.8 m/s2 在計(jì)算縱梁彎矩時(shí),將縱梁分成兩段區(qū)域,每一區(qū)段的均布載荷可簡(jiǎn)化為作用于區(qū)段中點(diǎn)的集中力.縱梁各端面上的彎矩計(jì)算采用彎矩差法,可使計(jì)算工作量大大減少.彎矩差法認(rèn)為:縱梁上某一端面上的彎矩為該斷面之前所有力對(duì)這點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩之和. 1)駕駛室長(zhǎng)度段縱梁彎矩的計(jì)算 在該區(qū)段內(nèi),根據(jù)彎矩差法,則有: （8－2） 式中:--縱梁上某一截面的彎矩, N.mm ； --截面到前輪中心的距離,mm ； a--車架縱梁前端到前輪中心的距離，mm ； 2）駕駛室后端到后軸段縱梁的彎矩計(jì)算 縱梁某一斷面上的剪力為該斷面之前所有力的和 （8－3） 式中：--縱梁某斷面上的剪力，N。 由上可知，縱梁的最大彎矩一定發(fā)生在該段縱梁內(nèi)。其位置可采用求對(duì)的導(dǎo)數(shù)并令其為零的辦法得到。 =1179.64mm 由上式求得縱梁發(fā)生最大彎矩的位置，將該值代入彎矩計(jì)算公式，則可求得縱梁受到的最大彎矩為 =894991.92N.mm 縱梁受到的最大剪力則發(fā)生在汽車后軸附近。當(dāng)時(shí)，剪應(yīng)力最大，其最大剪應(yīng)力為 =-1893.5N 以上是僅考慮汽車靜載工況下，縱梁斷面彎矩和剪力的計(jì)算。實(shí)際上，汽車行駛時(shí)還受到各種動(dòng)載荷的作用。因此，汽車行駛時(shí)實(shí)際受到的最大彎矩和最大剪力為 （8－4） （8－5） 式中：--動(dòng)載系數(shù)，對(duì)于轎車、客車=1.75，載貨汽車=2.5,越野汽車=3.0。 客貨兩用車?。? （8－6） =2894991.92 =1790929.4N.mm （8－7） =2(-1893.5) =-3787N 3、縱梁截面特性計(jì)算 車架縱梁和橫梁截面系數(shù)W按材料力學(xué)的方法進(jìn)行計(jì)算。 （8－8） 4、彎曲應(yīng)力計(jì)算 縱梁斷面的最大彎曲應(yīng)力為： （8－9） 按上式求得的彎曲應(yīng)力不應(yīng)大于材料的許用應(yīng)力[]。許用應(yīng)力可按下式計(jì)算： （8－10） 式中：--材料的屈服極限，對(duì)于16Mn材料，=340-360MPa； n --安全系數(shù)，一般安全系數(shù)取1.15-1.40。 取n=1.30,則 []= （8－11） 所以滿足要求。 5、車架的剛度校核 1）車架縱梁抗彎剛度校核 為了保證汽車整車及其有關(guān)部件的正常工作，應(yīng)對(duì)縱梁的最大撓度予以限制。這就要求對(duì)縱梁的抗彎剛度進(jìn)行校核。 由材料力學(xué)可知，對(duì)于簡(jiǎn)支梁來(lái)說(shuō)，其跨距中間受集中載荷F作用時(shí)，梁的撓度最大值按下式計(jì)算 （8－12） 式中： --梁的截面慣性矩，cm4； --汽車軸距，m。 （8－13） 根據(jù)使用要求和經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)車架縱梁中間受1000N集中載荷作用時(shí)，縱梁的最大撓度不得超過(guò)0.085cm，即 因此要求 （8-14） >12 所以滿足要求。 第九