豐田花冠轎車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析【鼓式制動(dòng)器】【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含5張CAD圖紙帶任務(wù)書+開題報(bào)告+中期報(bào)告+答辯ppt+外文翻譯】-clsj18

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某型轎車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析

豐田花冠轎車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析【鼓式制動(dòng)器】

摘要：高度可靠的制動(dòng)系統(tǒng)可以保證人員和車輛的安全。機(jī)器的運(yùn)動(dòng)部件通過制動(dòng)器作用后停止不動(dòng)或?qū)崿F(xiàn)減速。制動(dòng)器一般是安裝在設(shè)備的高速軸上,但對(duì)安全性要求較高的大型設(shè)備(如礦山起重機(jī)、電梯等)則應(yīng)該安裝在靠近設(shè)備工作部分的低速軸上。本文旨在對(duì)鼓式制動(dòng)器進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析：首先確定了制動(dòng)器的構(gòu)造;其次,計(jì)算出相關(guān)參數(shù),并對(duì)各參數(shù)進(jìn)行強(qiáng)度校核;并繪制出裝配圖和零件圖。

    關(guān)鍵詞：制動(dòng)系統(tǒng)；鼓式制動(dòng)器；設(shè)計(jì)分析

The brake system design and analysis of a model of car

Abstract：A brake is a mechanical part that allows the moving parts of the machine to stop or slow down. Betweon seme gaps adjustding deviced, equipped with automatic braking to reduce the size and structure of the braking torque, brake is commonly on the shaft equipment, as well as the safety of high speed large equipment (such as mining cranes, elevators, etc.) should be installed in the part of the low speed shaft work equipment. This article determined the structure of the brake; Second, the relevant parameters are calculated and the strength of each parameter is verified. Draow assemebly drawaings and parots drawdings.

  Key words:  Brake system; front and rear drum; check analysis

目 錄

摘要 I

Abstract： II

目 錄 Ⅲ

1 緒論 1

1.1 概述 1

1.2 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 1

1.3 制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展歷史和現(xiàn)狀 1

1.4 本次制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求 2

2 制動(dòng)系統(tǒng)方案論證分析與選擇 4

2.1 制動(dòng)器形式方案分析 4

2.1.1 鼓式制動(dòng)器 4

2.2 液壓分路系統(tǒng)的形式的選擇 6

2.2.1 II型回路 7

2.2.2 X型回路 7

3 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 8

3.1 制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)數(shù)值 8

3.1.1 相關(guān)主要技術(shù)參數(shù) 8

3.1.2 同步附著系數(shù)的分析 8

3.2.1 制動(dòng)力矩分配系數(shù)β 9

3.2.2 制動(dòng)鼓直徑D 10

3.2.3 求制動(dòng)蹄摩擦襯片的包角β 10

3.2.4 摩擦襯片初始角的選取 10

3.2.5 張開力P作用線至制動(dòng)器中心的距離a 10

3.2.6 摩擦片摩擦系數(shù) 11

3.3 制動(dòng)器制動(dòng)因數(shù)計(jì)算 11

3.3.1 領(lǐng)蹄制動(dòng)蹄因數(shù) 11

3.3.2 從蹄制動(dòng)蹄因數(shù) 11

3.4 制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11

4液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 14

4.1 制動(dòng)的輪缸直徑的計(jì)算。設(shè)計(jì)工作的容積的計(jì)算 14

4.2 制動(dòng)的主缸直徑的計(jì)算。設(shè)計(jì)工作的容積的計(jì)算 15

4.3 制動(dòng)踏板力與真空助力器 16

5 制動(dòng)性能分析 18

5.1 制動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo) 18

5.2 制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線分析 19

5.3 摩擦襯片（襯塊）的磨損特性計(jì)算 20

5.3.1 比能量耗散率 20

5.3.2 比滑磨功 20

5.4駐車制動(dòng)計(jì)算 22

5.4.1汽車縱向穩(wěn)定性的極限上坡路傾斜角 22

5.4.2 汽車縱向穩(wěn)定性的極限下坡路傾斜角 22

總結(jié) 23

參 考 文 獻(xiàn) 24

致 謝 26

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制動(dòng)后蹄摩擦片.dwg

制動(dòng)塊.dwg

制動(dòng)蹄.dwg

制動(dòng)鼓總裝圖.dwg

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I 某型轎車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析 摘要 ： 高度可靠的制動(dòng)系統(tǒng)可以保證人員和車輛的安全。 機(jī)器的運(yùn)動(dòng)部件通過制動(dòng)器作用后停止不動(dòng)或?qū)崿F(xiàn)減速。制動(dòng)器一般是 安裝在設(shè)備的高速軸上 ,但對(duì) 安全 性要求較高 的大型設(shè)備 (如礦山起重機(jī)、電梯等 )則 應(yīng)該安裝在 靠近設(shè)備工作部分的低速軸上 。本文 旨在對(duì)鼓式制動(dòng)器進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析：首先 確定了制動(dòng)器的構(gòu)造 ;其次 ,計(jì)算出相關(guān)參數(shù) ,并對(duì)各參數(shù)進(jìn)行強(qiáng)度校核 ;并繪制出裝配圖和零件圖。 關(guān)鍵詞： 制動(dòng)系統(tǒng)；鼓式 制動(dòng)器 ； 設(shè)計(jì) 分析 he of a of A is a of to or to of is on as as of as be in of of of is 錄 摘要 ............................................................. I ...................................................... 錄 ........................................................... Ⅲ 1 緒論 ........................................................... 1 述 ........................................................... 1 動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 ............................................. 1 動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展歷史和現(xiàn)狀 ......................................... 1 次制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求 ................................... 2 2 制動(dòng)系統(tǒng)方案論證分析與選擇 ...................................... 4 動(dòng)器形式方案分析 ............................................. 4 式制動(dòng)器 ................................................... 4 壓分路系統(tǒng)的形式的選擇 ....................................... 6 I 型回路 .................................................... 7 型回路 ..................................................... 7 3 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................ 8 動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)數(shù)值 ........................................... 8 關(guān)主要技術(shù)參數(shù) ............................................. 8 步附著系數(shù)的分析 ........................................... 8 動(dòng)力矩分配系數(shù)β ........................................... 9 動(dòng)鼓直徑 D ................................................ 10 制動(dòng)蹄摩擦襯片的包角β .................................... 10 擦襯片初始角0?的選取 ..................................... 10 張開力 P 作用線至制動(dòng)器中心的距離 a .......................... 10 擦片摩擦系數(shù) .............................................. 11 動(dòng)器制動(dòng)因數(shù)計(jì)算 ............................................ 11 蹄制動(dòng)蹄因數(shù) .............................................. 11 蹄制動(dòng)蹄因數(shù) .............................................. 11 動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................... 11 4 液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 ..................................... 14 動(dòng)的輪缸直徑的計(jì)算。設(shè)計(jì)工作的容積的計(jì)算 ................... 14 動(dòng)的主缸直徑的計(jì)算。設(shè)計(jì)工作的容積的計(jì)算 ................... 15 動(dòng)踏板力與真空助力器 ........................................ 16 5 制動(dòng)性能分析 .................................................. 18 動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo) .............................................. 18 動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線分析 ...................................... 19 擦襯片（襯塊）的磨損特性計(jì)算 ................................ 20 能量耗散率 ................................................ 20 滑磨功............................................... 20 車制動(dòng)計(jì)算 .................................................. 22 車 縱向穩(wěn)定性的極限上坡路 傾斜角 ............................ 22 車 縱向穩(wěn)定性的 極限下坡路傾斜角 ............................ 22 總結(jié) ............................................................ 23 參 考 文 獻(xiàn) ..................................................... 24 致 謝 ........................................................... 26 1 1 緒論 述 自汽車誕生以來，汽車制動(dòng)系統(tǒng)就是汽車自身必不可少的一部分，是行車安全的重要保障。 制動(dòng)器可以讓機(jī)器的運(yùn)動(dòng)部件停下來或減速。制動(dòng)器一般是安裝在設(shè)備的高速軸上 ,但對(duì) 安全 性要求較高 的大型設(shè)備 (如礦山起重機(jī)、電梯等 )則 應(yīng)該安裝在 靠近設(shè)備工作部分的 低速軸 上 。 動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 制動(dòng)系統(tǒng)的安全 對(duì)于駕駛安全至關(guān)重要。隨著汽車的進(jìn)步發(fā)展 ,需要更高性能的 以及 更長(zhǎng)壽命 的 剎車。剎車是制動(dòng)系統(tǒng)最典型 的 作用 ,限制了汽車的 速度 。目前安裝在豐田 ,榮威等型號(hào)上 ,可以提高制動(dòng)性能。 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展 ,零部件供應(yīng)商和大型零部件廠形成獨(dú)立的發(fā)展能力 ,對(duì) 提高產(chǎn)品技術(shù)水平發(fā)揮 這 重要作用 ,實(shí)現(xiàn)與專業(yè)生產(chǎn)同步發(fā)展這是提高競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。 在開發(fā)新車型時(shí) ,制動(dòng)系統(tǒng)對(duì)汽車性能 有很大的影響。 試驗(yàn)表明：汽車的制動(dòng)性與汽車的結(jié)構(gòu)和使用條件有關(guān)。諸如汽車軸間負(fù)荷的分配，載質(zhì)量，制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，制造誤差，行駛速度，道路情況，駕駛方法等，均對(duì)汽車制動(dòng)性能有很大的影響。 汽車 輪胎的磨損程度對(duì)制動(dòng)性能的影響是最為明顯的。 大多數(shù)國(guó)內(nèi)外的軸制造公司都需要從零件廠 分開采購(gòu) 齒輪 ,外殼和墊圈 ,然后組裝組件。這樣一來 ,增加了軸 業(yè)務(wù) 的勞動(dòng)力 ,所以橋梁公司想要根據(jù)需要直接購(gòu)買安裝制動(dòng)系統(tǒng) ;另一方面也限制了備件廠的利潤(rùn)空間 ,零件廠也希望產(chǎn)品系統(tǒng)增加利潤(rùn)。 動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展歷史和現(xiàn)狀 高端產(chǎn)品技術(shù)含量高 ,盈利能力也在上升 。 鋼原材料價(jià)格不斷發(fā)生變化 ,導(dǎo) 2 致利潤(rùn)增長(zhǎng)速度大大降低。在美國(guó) ,政府對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)企業(yè)發(fā)展進(jìn)行 重點(diǎn) 關(guān)注 ,連續(xù)對(duì)其發(fā)展方向進(jìn)行討論 ,并且大量的撥款研究 ,非常注重“基礎(chǔ)” ,“創(chuàng)新”的研究。美國(guó)最初結(jié)合汽車 ,軸承行業(yè)研制出了大量的自動(dòng)化生產(chǎn)線 ,然而 ,由于基礎(chǔ)科學(xué)研究的重要性 ,忽視了技術(shù)的應(yīng)用 ,一段時(shí)間內(nèi) ,增加了周期速度 ,直到慢慢 糾正偏差 ,輸出逐漸增加。日本狠抓發(fā)展的重點(diǎn)旋轉(zhuǎn)機(jī)械系統(tǒng)。至世界的日本卷板機(jī)起到了重要作用。 德國(guó)政府強(qiáng)調(diào)“實(shí)用”和“有效” ,堅(jiān)持以人為本 ,同時(shí)要特別注意理論與實(shí)踐的結(jié)合 ,基礎(chǔ)研究與應(yīng)用技術(shù) 相互聯(lián)系，保證 產(chǎn)品質(zhì)量過硬 。 如今 德國(guó) 的 制動(dòng)系統(tǒng)在質(zhì)量 ,性能 方面排 在世界上第一。 中國(guó)的汽車制動(dòng)系統(tǒng)在技術(shù) ,制造過程或成本控制方面的開發(fā)設(shè)計(jì) 與國(guó)外相比 都有著很大差距 ,特別是技術(shù)手段落后 。 雖然 中國(guó)是世界上大多數(shù)國(guó)家的第一輪機(jī)床生產(chǎn) 地 ,但在國(guó)際市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)水平 仍然很 低 。 這類特征的表象 ,除了管理、制造優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品、促銷 ， 品種 ,性能等方面落后 ,還在于 新產(chǎn)品每一個(gè)生產(chǎn)花費(fèi)時(shí)間長(zhǎng) ,不能根據(jù)用戶的需求 ,提供合心意的零件。國(guó)外機(jī)床產(chǎn)品充斥市場(chǎng) 。如今 ,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于市場(chǎng) ,但這種配合具有很大的缺點(diǎn) :傳動(dòng)比不連續(xù) ,僅在可變限度內(nèi)實(shí)現(xiàn)子范圍 ,而動(dòng)力傳動(dòng)效果 ， 動(dòng)力性能和經(jīng)濟(jì)性能 ,只能增加前來擴(kuò)大速度范圍 ,因此 ,有必要增加速度 ,從而無形中增加了產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和成本 ,并且由于維護(hù)不便的復(fù)雜性 ,現(xiàn)在努力解決這個(gè)技術(shù)問題。近年來 ,國(guó)內(nèi)汽車制造商如重汽集團(tuán) ,車 ,江淮汽車等合資企業(yè)與外國(guó)的卡車如通用 ,沃爾沃 ,五十鈴 ,現(xiàn)代 ,梅賽德斯 - 奔馳 ,雷諾 等在開發(fā)制動(dòng)系統(tǒng)取得了重大進(jìn)展 。 次制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求 （ 1）具有良好的制動(dòng)效能 （ 2）制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性好 （ 3）操縱輕便 3 （ 4）可靠性好 （ 5）減少公害 4 2 制動(dòng)系統(tǒng)方案論證分析與選擇 動(dòng)器形式方案分析 汽車制動(dòng)器一般屬于機(jī)械式 ,也就是使用旋轉(zhuǎn)部件和固定部件之間的摩擦力 ,使這兩個(gè)工作部件之間的制動(dòng)扭矩減慢或停止。通常摩擦制動(dòng)器根據(jù)其轉(zhuǎn)動(dòng)部件的外觀分為滾筒和圓盤兩大類 。 用于減速或停止 固定和 旋轉(zhuǎn)部件 這 兩個(gè)工作表 面之間的制動(dòng)扭矩 。一般的摩擦制動(dòng)分為兩種類型 :鼓 式 和盤式 。 式制動(dòng)器 鼓式制動(dòng)器是史上最先發(fā)明的。在盤式制動(dòng)器尚未發(fā)明時(shí) ,它們已大量用于各種類型的汽車。 鼓式制動(dòng)器有兩種結(jié)構(gòu)形式，一是內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器，二是外束型鼓式制動(dòng)器。內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器是具有一對(duì)帶有弧形摩擦蹄片的制動(dòng)蹄的摩擦元件，后者則是摩擦元件安裝在制動(dòng)底板上，而制動(dòng)底板則緊固在后橋橋殼半袖套管的凸緣或前橋的前梁上，其摩擦元件為能夠旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)鼓?？煞譃椋? （ 1）領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器 圖 2從蹄制動(dòng)器 領(lǐng) 從蹄式的發(fā)展在如今不快不慢 ,不過因?yàn)樵谄嚽昂筝喌闹苿?dòng)性能 ,構(gòu)造單一 ,費(fèi)用低 ,安裝駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)容易 ,因此 ,廣泛應(yīng)用于 中或者 重型 汽車的 前后輪 制動(dòng)器及轎車后輪的制動(dòng)器。 5 （ 2）雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 圖 2領(lǐng)蹄制動(dòng)器 如果 汽車前進(jìn)時(shí)兩制動(dòng)蹄均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器 ,稱為雙領(lǐng)蹄制動(dòng)器。 顯然 ,當(dāng) 兩個(gè)制動(dòng)蹄從蹄上改變時(shí) ,在 車輛反轉(zhuǎn)制動(dòng)時(shí) ,也可以稱為單向雙圈制動(dòng)蹄。 如 2個(gè)制動(dòng)蹄 各用一個(gè)單活塞制動(dòng)輪缸推動(dòng)， 兩組制動(dòng)蹄 ， 制動(dòng)輪 缸等機(jī)件 在制動(dòng) 底板上是以制動(dòng)底板中心作對(duì)稱布置的。 當(dāng)制動(dòng)鼓上的兩個(gè)蹄一起工作時(shí)， 合力恰好相互平衡 。這樣它就是一個(gè)平衡制動(dòng)器了。 （ 3）雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 圖 2向雙領(lǐng)蹄制 動(dòng)器 6 圖 2向雙圈制動(dòng)器工作時(shí)。當(dāng)制動(dòng)器相反向旋轉(zhuǎn)時(shí) ,兩個(gè)制動(dòng)器是制動(dòng)器的軸環(huán)的把手。 它也屬于平衡制動(dòng)。 通過雙向制動(dòng)剎車的制動(dòng)性能和車輛制動(dòng)性能相同 ,所以輕型車前后輪和部分車輛被廣泛應(yīng)用 ,需要設(shè)置駐車制動(dòng)器的中央制動(dòng)器。 式制動(dòng)器 盤式 制動(dòng)器的原定位結(jié)構(gòu)可分為制動(dòng)鉗和整體式兩種類型。 （ 1）鉗盤式 定鉗盤式制動(dòng)器是鉗盤式制動(dòng)器的組成。浮鉗盤式制動(dòng)器也是鉗盤式制動(dòng)器的組成。 （ 2）全盤式 全盤式制動(dòng)器和摩擦離合器原理相同。由于這些制動(dòng)器的散熱條件差，應(yīng)用范圍遠(yuǎn)大于浮盤制動(dòng)器 ， 從而選擇前盤后鼓式制動(dòng)器。浮動(dòng)盤式制動(dòng)器放在前盤。領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器后鼓。 壓分路系統(tǒng)的形式的選擇 a) b) c) d) e) 圖 2 路回路系統(tǒng)形式 7 為了確保制動(dòng)機(jī)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性 ， 所以設(shè)計(jì)雙回路系統(tǒng) 。 當(dāng)然 ,車輛應(yīng)分為兩個(gè)或更多的獨(dú)立電路制動(dòng) 系統(tǒng)， 液壓或氣動(dòng) ,這樣 當(dāng)回路故障時(shí) ,其他完整的回路仍然可 以 工作。 I 型回路 前、后剎車線是獨(dú)立的 ,是閉環(huán)系統(tǒng) ,即一軸對(duì)一軸的分路型式，簡(jiǎn)稱 如圖 2 所示。這種 分路布置 方式在各種車輛中都有采用 ,但在貨車中應(yīng)用最為廣泛。當(dāng)電路結(jié)束時(shí) ,斷路器就關(guān)閉了 ,當(dāng)電流停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) ,它就失去了轉(zhuǎn)動(dòng)的能力。前輪驅(qū)動(dòng)汽車 ,只有 前輪管路失效 后 僅由后輪制動(dòng)時(shí) ,制動(dòng)效 能明顯降低，不到正常一半 ,此外 ,因?yàn)?后橋載荷不大于前軸 ,汽車踏板力超大可使后輪 抱死 ,而導(dǎo)致 漂移。 型回路 有兩個(gè)獨(dú)立的電路系統(tǒng) ,前輪剎車和對(duì)面的后輪制動(dòng)電路 ,描述在十字架上為 X,如圖 2 - 5 b。因此 ,在這種情況下 ,主銷 偏移距離 應(yīng)該 為 負(fù) 值 (20 車輪制動(dòng) 力不平衡 導(dǎo)致反轉(zhuǎn)提高車輛的穩(wěn)定性 方向 。 因此選擇 X 型管路。 8 3 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)數(shù)值 關(guān)主要技術(shù)參數(shù) 豐田花冠汽車車系報(bào)表，見表 3 3田花冠轎車參數(shù)配置 基本參數(shù) 數(shù)值 空載汽車質(zhì)量 1165載汽車質(zhì)量 1600心位置 載質(zhì)心高度 載質(zhì)心高度 距 輪距 輪距 高車速 200km/h 輪胎 195/608V 同步附著系數(shù) 軸負(fù)荷空載 630軸負(fù)荷滿載 535 同步附著系數(shù)的分析 (1) 若 ? ＜0?時(shí)：制動(dòng)時(shí)前輪處于穩(wěn)定狀況不過它最早抱死 ,這是因?yàn)樗呀?jīng)丟失了轉(zhuǎn)向本領(lǐng) ;； 9 (2) 若 ? ＞0?時(shí)：制動(dòng)時(shí)出現(xiàn)軸側(cè)滑這是因?yàn)楹筝喯缺馈亩鴮?dǎo)致方向不穩(wěn)定； (3) 若 ? ＝0?時(shí)：制動(dòng)時(shí)前輪和后輪都處于穩(wěn)定狀況不過它失去了轉(zhuǎn)向能 力 ，這是因?yàn)樗瑫r(shí)抱死。 因此轎車0? ?取0?=式制動(dòng)器有關(guān)計(jì)算 動(dòng)力矩分配系數(shù)β 根據(jù)公式：? ?? （ 3 得： ????制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定 著力矩：所決定的前后軸最大附由輪胎與路面附著系數(shù) eg ? )( 1m a ?（ 3 式中： ? 2+ ? ? (3后車的制動(dòng)鼓力矩 2/ 10 動(dòng)鼓直徑 D 輪胎的規(guī)格為 1560/195 R 輪輞為 15 因此制動(dòng)鼓內(nèi)徑最大值 D 6?內(nèi)15 ? 由于轎車 在 間選取 取 D/ =381= 參考 19 99309/ ? 取 50? 制動(dòng)蹄摩擦襯片的包角β 求制動(dòng)蹄摩擦襯片的寬度 b 制動(dòng)蹄摩擦襯片的包角 ? 在 00 120~90?? 之間，取β = ?100 摩擦面積 ?A 取 200～ 300 2取 A=300 2b/D= 取 b=b=0250 ?? 摩擦襯片初始角0?的選取 11 根據(jù) )2/(900 ?? ???= ?90 -（ ?100 /2） = ?40 開力 P 作用線至制動(dòng)器中心的距離 a 根據(jù) a=： a=125=100撐銷中心 c 根據(jù) c=： c=125=100 摩擦片摩擦系數(shù) 在選取摩擦材料時(shí)，選擇摩擦系數(shù) f=動(dòng)器制動(dòng)因數(shù)計(jì)算 鼓式制動(dòng)器效能因數(shù) 蹄制動(dòng)蹄因 數(shù) 根據(jù)公式??????????????3 h/b=2.6;c/b= ?????? ??? 1 從蹄制動(dòng)蹄因數(shù) 根據(jù)公式??????????????3 得 ?????? ??? 2動(dòng)器主要零部件的結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì) (1)制動(dòng)盤 12 制動(dòng)盤不光受運(yùn)動(dòng)塊運(yùn)行中的法向力和切向力的影響，還受熱負(fù)荷的影響。厚度較厚，而一般無通風(fēng)罐車固體制動(dòng)盤，厚度約 010 ? ，總重量之間為 1200? 3400間。本次設(shè)計(jì)采用的材料為 (2)制動(dòng)鉗 制造卡尺由可鍛鑄鐵 12球墨鑄鐵 18400 ?成，也由輕合金制成，如鋁合金壓鑄。 (3)制動(dòng)塊 制動(dòng)塊由后板和摩擦襯塊組成，它們相互壓緊或鉚接或粘合在一起。 (4)摩擦材料 制動(dòng)摩擦材料必須具有穩(wěn)定的摩擦角和穩(wěn)定的阻力系數(shù)，在突然下降時(shí)摩擦系數(shù)不能被加熱到一定值，材料應(yīng)具有良好的耐磨性，低水位制動(dòng) ， 低壓縮比 ， 低導(dǎo)熱性（ 300℃熱板摩擦要求：板溫不超過 190℃ 30 分鐘）和低熱膨脹壓力，切割，彎曲性能，采購(gòu)性能和沖擊阻力制動(dòng) ， 不應(yīng)產(chǎn)生氣體噪聲 ， 不產(chǎn)生污染量 ， 不對(duì) 人體造成傷害。目前，剎車片廣泛用于成型 材料中，主要由石棉纖維和樹脂粘合劑組成，調(diào)整摩擦性能的填充效果（勺子噪音消除其他） 。 成型材料的柔性比較小，模制時(shí)可以使用一個(gè)襯墊子。優(yōu)點(diǎn)是可以使用各種不同的聚合物樹脂組分，使襯里或襯里具有不同的摩擦性能等特點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)采用的是模壓材料。 (5)制動(dòng)鼓 制動(dòng)鼓厚度的選擇主要取決于剛度和強(qiáng)度。壁厚的增加也有助于提高熱容量。然而，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，摩擦壁的平均最高溫度是不 明顯 的 。 一般汽車的鑄造的制動(dòng)鼓壁的常用值：汽車是 7 位 中型和重型卡車 是 13動(dòng)鼓可在封閉側(cè)外側(cè)打 開 一個(gè)小孔 ，檢查制動(dòng) 器 間隙。本設(shè)計(jì)中使用的材料為 13 (6)制動(dòng)蹄 摩擦片和制動(dòng)蹄 可以鉚接或粘貼在 一起 ，可使 襯片更換前允許磨損的 厚度增 大，但內(nèi)襯不易更換。 本次設(shè)計(jì)采用的 材料為 200 (7)制動(dòng)蹄的支承 雙重制動(dòng)屏幕支架，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并 能使 剎車片相 對(duì) 制動(dòng)鼓 自行 定位。 為了制動(dòng)蹄的 工作 表 面和制動(dòng)鼓的工作 表 面同軸 心 ，應(yīng)使支撐位置可調(diào)。 可使用 偏心 支承銷 或偏心 輪 。 支承銷由 45號(hào) 鋼 制造 和高頻淬火。青銅 偏心輪保持制動(dòng) 蹄腹板上的 支撐孔的完整性，并防止這些部件的腐蝕 磨損 。 [18] 壓 緊 裝置有時(shí)附著在制動(dòng) 底板 上，使得制動(dòng) 蹄 的中間被引導(dǎo)到制動(dòng) 底 板上 ，并 使制動(dòng)蹄腹板張開端 插入到 輪 缸 活塞 的頂部的塊體 上 或者 在張 開機(jī)構(gòu) 調(diào)整推桿端部 的開 槽 處，以 保持制動(dòng) 蹄的正確位置。 (8)制動(dòng)輪缸 該系統(tǒng) 為 液壓制動(dòng)系 采用的 活塞式 制動(dòng)蹄張開機(jī)構(gòu) ，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 布置 容易。 該設(shè)計(jì)采用 灰鑄鐵 14 4 液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 動(dòng)的輪缸直徑的計(jì)算。設(shè)計(jì)工作的容積的計(jì)算 根據(jù)公式 4 式中： p—— 2~8? . 對(duì)盤式制動(dòng)器可再高些。 取 p=10=2 21 =2186154 ?=170 F0=?= 1 7 42???4照 87準(zhǔn)選取尺寸，所以 44 輪缸的工作容積? 24 ?? （ 4 式中： n 目； δ 初步設(shè)計(jì)時(shí) δ =2w=?m ，所以容積 V 。 現(xiàn) 8?? 為 ???壁校核。 ?? ?m 5 (4式中： ? ??? ??? = （b?為材料抗拉強(qiáng)度， n 為安全 系數(shù)，一般取 n=5）。 [18] 由于 ?? 所以壁厚強(qiáng)度滿足要求。 動(dòng)的主缸直徑的計(jì)算。設(shè)計(jì)工作的容積的計(jì)算 制動(dòng)主缸應(yīng)有的工作容積 '?(4主缸活塞直徑[19] (4 一般 mm 取mm 此 求知 ? ?? ? ???????? ???? ?? ?? ? 626????????? ??????????????????? ????? 0 7 3 ?????? ?Vd ? ??? 16 根據(jù) 877524 ?系列尺寸，取 30?動(dòng)踏板力與真空助力器 制動(dòng)踏板力? 114 2 （ 4 式中： ? - 是機(jī)械效率。涵蓋了制動(dòng)器的踏板結(jié)構(gòu)及主缸。可以選擇 500? 應(yīng)加真空助力器 真空助力器的選擇 若以 示總制動(dòng)力 踏板力 F 的比值 假如 平均出來的數(shù)比 18 要大（最大允許到 22），該汽車則應(yīng)該安裝一個(gè)真空助力器。因此，需要安裝真空助力器。 汽車可能達(dá)到的總制動(dòng)力是 ： 式中： N；對(duì)于轎車 200～ 250；對(duì)于貨車 300～ 450； ?2 個(gè)制動(dòng)器的動(dòng)作行程 6 4110100 3 22 ???????? ??????? ??2 17 R r A? 表 式中數(shù)據(jù)取值范圍 參數(shù) 簡(jiǎn)單鼓式制動(dòng)器 120～ 160 ? F 2.4 ?24 的比值。與踏板力踏板力的比值無助力時(shí)，總制動(dòng)力與 F 可以確保真空功率比線性 關(guān)系 和 車輛的最大安全減速。 ? ??? 20 18 5 制動(dòng)性能分析 隨便一個(gè)制動(dòng)裝置都是制動(dòng)器和制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，缺一不可。 汽車的制動(dòng)是汽車?yán)昧斫档屯＼囁俣然蜷L(zhǎng)下坡的能力，以保持一定的運(yùn)動(dòng)速度。 動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo) 制動(dòng)性能評(píng)估 : （ 1）減距離和減速； （ 2）增加穩(wěn)定性； （ 3）增加轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性。 假設(shè)車輛行駛在水平、硬路面上，且不考慮路面狀況，則制動(dòng)力由制動(dòng)產(chǎn)生。此時(shí) j = r ?/總 式中 總M ：汽車前后輪制動(dòng)力矩的綜合。 總M = M? 1 + M? 2 = a— 汽車總重 800人數(shù)據(jù)得 2/ 0 03 0 7 9 3( ??? 減速度應(yīng)在 2/7 所以滿足要求。 在勻減速制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)距離 S 為 S=1/ + 2 /2） 中， :取 2 ：經(jīng)過 050)2/ 2 ?????故 轎車的最大制動(dòng)距離為： 2 /150 19 V 取 50時(shí)。 0? +502 /150=? 所以符合要求 動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線分析 當(dāng)制動(dòng)器有過足的制動(dòng)力時(shí)，制動(dòng)過程可能會(huì)出現(xiàn) 三種 狀況： （ 1） 后輪抱死拖滑。前輪先抱死拖滑，然后 （ 2） 前輪抱死拖滑。后輪先抱死拖滑，然后 （ 3） 前、后輪同時(shí)抱死拖滑 。 制動(dòng)力分布會(huì)影響制動(dòng)系統(tǒng) 的 穩(wěn)定 性方向和使用的粘附條件。因此必須對(duì)車輛制動(dòng)系統(tǒng)的前后設(shè)計(jì)進(jìn)行適當(dāng)處理。分配曲線如圖所示： 抱死。線相交時(shí)，前后輪同時(shí)線與當(dāng) ?I 下方時(shí)，后輪先抱死。線在當(dāng) ?I 上方時(shí)，后輪先抱死線在當(dāng) ?I 合理性。參數(shù)和制動(dòng)分配系數(shù)的通過該圖可以看出相關(guān) 20 圖 5田花冠轎車動(dòng)力曲線 擦襯片（襯塊）的磨損特性計(jì)算 摩擦襯 片磨損 的 因素 有磨 擦力，制動(dòng)盤，溫度，滑磨速度，材質(zhì)和材料。其中，摩擦表面的溫度和摩擦力是最關(guān)鍵的因素。 制動(dòng)過程是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能的過程。在緊急制動(dòng)系統(tǒng)中 ,制動(dòng)器 是如此的強(qiáng)大 ,以至于幾乎消耗了所有的 動(dòng) 能。 由于制動(dòng) 時(shí)間 短暫 ,致使 剎車的熱 還沒來得及 進(jìn)入大氣層 就被本身吸收 ,導(dǎo)致了 制動(dòng)器溫度 的上升。 能量負(fù)荷與磨損 成正比關(guān)系。 能量耗散率 雙軸汽車有兩種制動(dòng)器。也有兩個(gè)比能量耗散率。 首先為單個(gè)盤式制動(dòng)器的： 221211()122am v ??? 21 其次為單個(gè)鼓式制動(dòng)器的 : 221222()1 ( 1 )22am v ???? 式中： ? ： 02 ?v ， 1?? ； 車總質(zhì)量； 1v ， 2v ：汽車制動(dòng)初速度與終速度， m/s；取 s ； t ：制動(dòng)時(shí)間， s ；按下式計(jì)算 t=1 ? =j ：制動(dòng)減速度， 2/ ? 10? 6 2/ 1A ， 2A ：制動(dòng)器襯片的摩擦面積； 1A =17440質(zhì)量在 轎車摩擦襯片面積在 200 故取 2A =60000? ：制動(dòng)力分配系數(shù)。 則 ?1211 221a?? = ???? ? =。 )1(2212212 ???? a = ) 0 0 0 0 0 2 ????? ? =,故滿足。 滑磨功22 m a ??式中：車總質(zhì)量 22 片的總摩擦面積：車輪制動(dòng)器各制動(dòng)襯?A， ?A 21 22 ? 2?? = 44/1 6 0m a x ??[許用比滑磨功，轎車取 22 /1 5 0 0~/1 0 0 0 418002? ?=1268J/ 2 1000J/ 2 1500J/ 2故符合要求。 車制動(dòng)計(jì)算 車 縱向穩(wěn)定性的極限上坡路 傾斜角 ? ??? 1=? ?ar 4? 式中： 取車輪與輪面摩擦系數(shù)，:? 1L ：汽車質(zhì)心至前軸間距離； L ：軸距 ; 汽車質(zhì)心高度。 ，故滿足條件—最大停駐坡度不小于 %20%16 車 縱向 穩(wěn)定性的 極限下坡路傾斜角 ' 1La r c h g?? ?? ?=? ?ar 7? ，故滿足條件—最大停駐坡度不小于 %20%16 23 結(jié) 論 在設(shè)計(jì)過程中 ， 我 發(fā)現(xiàn)以前所學(xué)的很多知識(shí)都遺忘了 ,材料力學(xué)等方面的知識(shí)基本丟失 ,不得把教材重新翻出來 再次 學(xué)習(xí)。由于設(shè)計(jì)中關(guān)聯(lián)性很緊密 ,要求我在計(jì)算過程中一定要非常的仔細(xì)認(rèn)真 ,不然一個(gè)數(shù)據(jù)的錯(cuò)誤會(huì)造 成后面所有的數(shù)據(jù)都會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò) ,這對(duì) 于 思維不是很緊密的我是一個(gè)非常大的挑戰(zhàn) ， 也是一次極好的鍛煉的機(jī)會(huì)。當(dāng)初 對(duì)一些基本的命令都不大熟悉 。 為了能盡快熟練 每天 都要花 很多時(shí)間在 終還是艱難的把 24 參 考 文 獻(xiàn) [1] 劉惟信 M]華大學(xué)出版社 , 2001:107[2] 余志生 M]械工業(yè)出版社 ,2000:23[3] 陳家瑞 M] 民交通出版社 ,2004:77[4] 劉惟信 J]3（ 4） :251[5] 過學(xué)訊 M]民交通出版社 ,2008:108[6] 郭新華 M]等教育出版社， 2008:323[7] 王望予 M] 械工業(yè)出版社 ,2004:221[8] 張洪欣 M]械工業(yè)出版社 ,2005： 12[9] 王振軍 M]. 北京：人民交通出版社 ,2008:28[10] 陳鐵鳴 M] 爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2010:76[11] 張景田 M]. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2005:122[12] 王國(guó)權(quán) M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,2009:98[13] 粟利萍 M]子工業(yè)出版社， 2005:43[14]J](3):121[15]J](3):12[16] 5096,,2001,(2):20[17] 2000,(5):12[18] 簡(jiǎn)召全 設(shè)計(jì)方法學(xué) [M]北京理工大學(xué)出版社 ,1991： 136[19] 王繼成 M]化學(xué)工業(yè)出版社 ,2003:20 25 [20] 劉惟信 M]清華大學(xué)出版社 ,2001:122[21] 張?jiān)?、余卓平、熊?J]2005,9(1):10[22] 周志立 理與結(jié)構(gòu) [M]機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2005： 58[23] 武小林 J]使用與維修 ,2005,1（ 5） :15[24] 王國(guó)林 M]高等教育出版社 66[25] 畢再生 J]2003,32（ 4） :48 [26] 王世剛 M]哈爾濱工程大學(xué)出版社 ， 2003： 23[27] 戴枝榮 M]高等教育出版社 ， 2006： 187[28] 王寶璽 M]機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2005： 49[29] 王仁廣、劉昭度、齊志權(quán)、崔海峰 考速度的確定方法 [J]2006,4(3):198 [30] 陳家瑞 M]機(jī)械工業(yè)出版社 ,2011:76 26 致 謝 從設(shè)計(jì)、選擇材料的收集，數(shù)據(jù)的整理，到終稿，我要衷心感謝我的導(dǎo)師趙利華老師，正是因?yàn)樵谒?的 敏銳的思維、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度的影響下 以及如陽光般的 支持和鼓勵(lì) 下 ，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)才得以完成。通過這個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)，我對(duì)四年學(xué)習(xí)到的知識(shí)，特別是機(jī)械設(shè)計(jì)，工程圖紙，機(jī)械 原理等基礎(chǔ)知識(shí)，進(jìn)行了全面的審查，并在設(shè)計(jì)中學(xué)習(xí) 件。所以我開始能夠運(yùn)用獨(dú)立思考的能力來解決問題。再次向所有老師表示衷心的感謝！