鼓式領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器設(shè)計(jì)【鼓式制動(dòng)系統(tǒng)含3張CAD圖紙優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)】

《鼓式領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器設(shè)計(jì)【鼓式制動(dòng)系統(tǒng)含3張CAD圖紙優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)】》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《鼓式領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器設(shè)計(jì)【鼓式制動(dòng)系統(tǒng)含3張CAD圖紙優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)】（25頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

充值購買 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 摘 要 國內(nèi)汽車市場迅速發(fā)展，而轎車是汽車發(fā)展的方向。然而隨著汽車保有量的增加，帶來的安全問題也越來越引起人們的注意，而制動(dòng)系統(tǒng)則是汽車主動(dòng)安全的重要系統(tǒng)之一。因此，如何開發(fā)出高性能的制動(dòng)系統(tǒng)，為安全行駛提供保障是我們要解決的主要問題。另外，隨著汽車市場競爭的加劇，如何縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高設(shè)計(jì)效率，降低成本等，提高產(chǎn)品的市場競爭力，已經(jīng)成為企業(yè)成功的關(guān)鍵。 本說明書主要介紹了鼓式制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先介紹了汽車制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展、結(jié)構(gòu)、分類 。除此之外，它還介紹了 制動(dòng)器、制動(dòng)主缸的設(shè)計(jì)計(jì)算，主要部件的參數(shù)選擇。 關(guān)鍵字： 制動(dòng)；鼓式制動(dòng)器； 充值購買 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 he of is an of of is of of to a to is we In of to to to to of a to of of of s of s of 充值購買 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 目 錄 第 1 章 緒 論 .......................................................................................................... 1 動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 ............................................................................... 1 動(dòng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 ................................................................................... 1 次制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的目標(biāo) ................................................................... 2 次制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 ........................................................................... 2 式制動(dòng)器 ........................................................................................ 3 單制動(dòng)系 ..................................................................................... 5 力制動(dòng)系 ..................................................................................... 5 服制動(dòng)系 ..................................................................................... 6 回路 ................................................................................................... 7 X 型回路 ................................................................................................... 7 其他類型回路 .......................................................................................... 8 第三章 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 .................................................................................. 9 動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)數(shù)值 ............................................................................ 9 關(guān)主要技術(shù)參數(shù) ......................................................................... 9 步附著系數(shù)的分析 ..................................................................... 9 動(dòng)器有關(guān)計(jì)算 ...................................................................................... 10 定前后軸制動(dòng)力矩分配系數(shù)β ............................................... 10 動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定 ............................................................... 10 輪制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù)的選取 ............................... 10 動(dòng)器制動(dòng)因數(shù)計(jì)算 .............................................................................. 11 動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .............................................................. 12 動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo) ................................................................................. 15 動(dòng)效能 ................................................................................................. 15 動(dòng)效能的恒定性 ................................................................................. 15 動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性 ..................................................................... 15 動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線分析 .................................................................. 16 動(dòng)減速度 j .......................................................................................... 17 動(dòng)距離 S .............................................................................................. 17 擦襯片（襯塊）的磨損特性計(jì)算 ...................................................... 18 車制動(dòng)計(jì)算 .......................................................................................... 19 第 5 章 總 論 ........................................................................................................ 21 參考文 獻(xiàn) ................................................................................................................ 22 1 第 1章 緒 論 動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 汽車是現(xiàn)代交通工具中用得最多，最普遍，也是最方便的交通運(yùn)輸工具。汽車制動(dòng)系是汽車底盤上的一個(gè)重要系統(tǒng) ,它是制約汽車運(yùn)動(dòng)的裝置。而制動(dòng)器又是制動(dòng)系中直接作用制約汽車運(yùn)動(dòng)的一個(gè)關(guān)健裝置，是汽車上最重要的安全件。汽車的制動(dòng)性能直接影響汽車的行駛安全性。隨著公路業(yè)的迅速發(fā)展和車流密度的日益增大 ,人們對(duì)安全性、可靠性要求越來越高，為保證人身和車輛的安全 ,必須為汽車配備十分可靠的制動(dòng)系統(tǒng)。本次課程設(shè)計(jì)題目為鼓式 制動(dòng)系 統(tǒng)設(shè)計(jì)。 通過查閱相關(guān)的資料，運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，進(jìn)行部件的設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。使其達(dá)到以下要求：具有足夠的制動(dòng)效能以保證汽車的安全性；同時(shí)在材料的選擇上盡量采用對(duì)人體無害的材料。 動(dòng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 車輛在行駛過程中要頻繁進(jìn)行制動(dòng)操作 ,由于制動(dòng)性能的好壞直接關(guān)系到交通和人身安全 ,因此制動(dòng)性能是車輛非常重要的性能之一 ,改善汽車的制動(dòng)性能始終是汽車設(shè)計(jì)制造和使用部門的重要任務(wù)。當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí) ,由于車輛受到與行駛方向相反的外力 ,所以才導(dǎo)致汽車的速度逐漸減小至 0,對(duì)這一過程中車輛受力情況的分析有助于制動(dòng)系統(tǒng)的 分析和設(shè)計(jì) ,因此制動(dòng)過程受力情況分析是車輛試驗(yàn)和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ) ,由于這一過程較為復(fù)雜 ,因此一般在實(shí)際中只能建立簡化模型分析 ,通常人們主要從三個(gè)方面來對(duì)制動(dòng)過程進(jìn)行分析和評(píng)價(jià) : 1)制動(dòng)效能 :即制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度； 2)制動(dòng)效能的恒定性 :即抗熱衰退性； 3)制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性； 目前 ,對(duì)于整車制動(dòng)系統(tǒng)的研究主要通過路試或臺(tái)架進(jìn)行 ,由于在汽車道路試驗(yàn)中車輪扭矩不易測量 ,因此 ,多數(shù)有關(guān)傳動(dòng)系 !制動(dòng)系的試驗(yàn)均通過間接測量來進(jìn)行汽車在道路上行駛 ,其車輪與地面的作用力是汽車運(yùn)動(dòng)變化的根據(jù) ,在汽車道路試驗(yàn)中 ,如果能夠方 便地測量出車輪上扭矩的變化 ,則可為汽車整車制動(dòng)系統(tǒng)性能研究提供更全面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和性能評(píng)價(jià)。 2 次制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的目標(biāo) 1）具有良好的制動(dòng)效能 2）具有良好的制動(dòng)效能的穩(wěn)定性 3）制動(dòng)時(shí)汽車操縱穩(wěn)定性好 4）制動(dòng)效能的熱穩(wěn)定性好 次制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 制定出制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案，確定計(jì)算制動(dòng)系統(tǒng)的主要參數(shù)設(shè)計(jì)。利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)繪制裝配圖和零件圖。最終進(jìn)行制動(dòng)力分配編程，對(duì)設(shè)計(jì)出的制動(dòng)系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。 3 第二章 鼓式制動(dòng)系統(tǒng)分析 式制動(dòng)器 鼓式制動(dòng)器是最早形式的汽車制動(dòng)器 ，當(dāng)盤式制動(dòng)器還沒有出現(xiàn)前，它已經(jīng)廣泛用干各類汽車上。鼓式制動(dòng)器又分為內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器和外束型鼓式制動(dòng)器兩種結(jié)構(gòu)型式。內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器的摩擦元件是一對(duì)帶有圓弧形摩擦蹄片的制動(dòng)蹄，后者則安裝在制動(dòng)底板上，而制動(dòng)底板則緊固在前橋的前梁或后橋橋殼半袖套管的凸緣上，其旋轉(zhuǎn)的摩擦元件為制動(dòng)鼓。車輪制動(dòng)器的制動(dòng)鼓均固定在輪鼓上。制動(dòng)時(shí)，利用制動(dòng)鼓的圓柱內(nèi)表面與制動(dòng)蹄摩擦路片的外表面作為一對(duì)摩擦表面在制動(dòng)鼓上產(chǎn)生摩擦力矩，故又稱為蹄式制動(dòng)器。外束型鼓式制動(dòng)器的固定摩擦元件是帶有摩擦片且剛度較小的制動(dòng)帶，其旋轉(zhuǎn)摩擦元件為制 動(dòng)鼓，并利用制動(dòng)鼓的外因柱表面與制動(dòng)帶摩擦片的內(nèi)圓弧面作為一對(duì)摩擦表面，產(chǎn)生摩擦力矩作用于制動(dòng)鼓，故又稱為帶式制動(dòng)器。在汽車制動(dòng)系中，帶式制動(dòng)器曾僅用作一些汽車的中央制動(dòng)器，但現(xiàn)代汽車已很少采用。所以內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器通常簡稱為鼓式制動(dòng)器，通常所說的鼓式制動(dòng)器就是指這種內(nèi)張型鼓式結(jié)構(gòu)。鼓式制動(dòng)器按蹄的類型分為： 1、 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器 如圖所示，若圖上方的旋向箭頭代表汽車前進(jìn)時(shí)制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向 (制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn) )，則蹄 1為領(lǐng)蹄，蹄 2為從蹄。汽車倒車時(shí)制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向變?yōu)榉聪蛐D(zhuǎn)，則相應(yīng)地使領(lǐng)蹄與從蹄也就相互對(duì)調(diào)了。這 種當(dāng)制動(dòng)鼓正、反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)總具有一個(gè)領(lǐng)蹄和一個(gè)從蹄的內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器稱為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。領(lǐng)蹄所受的摩擦力使蹄壓得更緊，即摩擦力矩具有“增勢”作用，故又稱為增勢蹄；而從蹄所受的摩擦力使蹄有離開制動(dòng)鼓的趨勢，即摩擦力矩具有“減勢”作用，故又稱為減勢蹄?！霸鰟荨弊饔檬诡I(lǐng)蹄所受的法向反力增大，而“減勢”作用使從蹄所受的法向反力減小。 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的效能及穩(wěn)定性均處于中等水平，但由于其在汽車前進(jìn)與倒車時(shí)的制動(dòng)性能不變，且結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)較低，也便于附裝駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)，故這種結(jié)構(gòu)仍廣泛用于中、重型載貨汽車的前、后輪制動(dòng)器 及轎車的后輪制動(dòng)器。 2、 雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 4 若在汽車前進(jìn)時(shí)兩制動(dòng)蹄均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器，則稱為雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。顯然，當(dāng)汽車倒車時(shí)這種制動(dòng)器的兩制動(dòng)蹄又都變?yōu)閺奶愎仕挚煞Q為單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。如圖 2— 5(c)所示，兩制動(dòng)蹄各用一個(gè)單活塞制動(dòng)輪缸推動(dòng)，兩套制動(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，因此，兩蹄對(duì)制動(dòng)鼓作用的合力恰好相互平衡，故屬于平衡式制動(dòng)器。 雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器有高的正向制動(dòng)效能，但倒車時(shí)則變?yōu)殡p從蹄式，使制動(dòng)效能大降。這種結(jié)構(gòu)常用于中級(jí)轎車的前輪制動(dòng)器，這是因?yàn)檫@類汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí) ，前軸的動(dòng)軸荷及 附著力大于后軸，而倒車時(shí)則相反。 3、 雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 當(dāng)制動(dòng)鼓正向和反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩制動(dòng)助均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器則稱為雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。它也屬于平衡式制動(dòng)器。由于雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器在汽車前進(jìn)及倒車時(shí)的制動(dòng)性能不變，因此廣泛用于中、輕型載貨汽車和部分轎車的前、后車輪，但用作后輪制動(dòng)器時(shí)，則需另設(shè)中央制動(dòng)器用于駐車制動(dòng)。 4、 單向增力式制動(dòng)器 單向增力式制動(dòng)器如圖所示兩蹄下端以頂桿相連接，第二制動(dòng)蹄支承在其上端制動(dòng)底板上的支承銷上。由于制動(dòng)時(shí)兩蹄的法向反力不能相互平衡，因此它居于一種非平衡式制動(dòng)器。單 向增力式制動(dòng)器在汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)效能很高，且高于前述的各種制動(dòng)器，但在倒車制動(dòng)時(shí)，其制動(dòng)效能卻是最低的。因此，它僅用于少數(shù)輕、中型貨車和轎車上作為前輪制動(dòng)器。 5、 雙向增力式制動(dòng)器 將單向增力式制動(dòng)器的單活塞式制動(dòng)輪缸 5 換用雙活塞式制動(dòng)輪缸，其上端的支承銷也作為兩蹄共用的，則成為雙向增力式制動(dòng)器。對(duì)雙向增力式制動(dòng)器來說，不論汽車前進(jìn)制動(dòng)或倒退制動(dòng)，該制動(dòng)器均為增力式制動(dòng)器。 雙向增力式制動(dòng)器在大型高速轎車上用的較多，而且常常將其作為行車制動(dòng)與駐車制動(dòng)共用的制動(dòng)器，但行車制動(dòng)是由液壓經(jīng)制動(dòng)輪缸產(chǎn)生制動(dòng)蹄的張開 力進(jìn)行制動(dòng)，而駐車制動(dòng)則是用制動(dòng)操縱手柄通過鋼索拉繩及杠桿等機(jī)械操縱系統(tǒng)進(jìn)行操縱。雙向增力式制動(dòng)器也廣泛用作汽車的中央制動(dòng)器，因?yàn)轳v車制動(dòng)要求制動(dòng)器正向、反向的制動(dòng)效能都很高，而且駐車制動(dòng)若不用于應(yīng)急制動(dòng)時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生高溫，故其熱衰退問題并不突出。 但由于結(jié)構(gòu)問題使它在制動(dòng)過程中散熱和排水性能差，容易導(dǎo)致制動(dòng)效率下降。因此，在轎車領(lǐng)域上己經(jīng)逐步退出讓位給盤式制動(dòng)器。但由于成本比較低，仍然在一些經(jīng)濟(jì)型車中使用，主要用于制動(dòng)負(fù)荷比較小的后輪和駐車制動(dòng)。本次設(shè)計(jì)最終采用的是 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。 動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的 結(jié)構(gòu)形式選擇 單制動(dòng)系 簡單制動(dòng)系即人力制動(dòng)系，是靠司機(jī)作用于制動(dòng)塌板上或手柄上的力作為制動(dòng)力原。而傳力方式有、又有機(jī)械式和液壓式兩種。 機(jī)械式的靠桿系或鋼絲繩傳力，其結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，工作可靠，但機(jī)械效率低，因此僅用于中、小型汽車的駐車制動(dòng)裝置中。 液壓式的簡單制動(dòng)系通常簡稱為液壓制動(dòng)系，用于行車制動(dòng)裝置。其優(yōu)點(diǎn)是作用滯后時(shí)間短 (o． 1s— o． 3s)，工作壓力大 (可達(dá) 10 12缸徑尺寸小，可布置在制動(dòng)器內(nèi)部作為制動(dòng)蹄的張開機(jī)構(gòu)或制動(dòng)塊的壓緊機(jī)構(gòu)，使之結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，質(zhì)量小、 造價(jià)低。但其有限的力傳動(dòng)比限制了它在汽車上的使用范圍。另外，液壓管路在過度受熱時(shí)會(huì)形成氣泡而影響傳輸，即產(chǎn)生所謂“汽阻”，使制動(dòng)效能降低甚至失效；而當(dāng)氣溫過低時(shí) (更低時(shí) )，由于制動(dòng)液的粘度增大，使工作的可靠性降低，以及當(dāng)有局部損壞時(shí)，使整個(gè)系統(tǒng)都不能繼續(xù)工作。液壓式簡單制動(dòng)系曾廣泛用于轎車、輕型及以下的貨車和部分中型貨車上。但由于其操縱較沉重，不能適應(yīng)現(xiàn)代汽車提高操縱輕便性的要求，故當(dāng)前僅多用于微型汽車上，在轎車和輕型汽車亡已極少采用。 力制動(dòng)系 動(dòng)力制動(dòng)系是以發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力形成的氣壓或液 壓勢能作為汽車制動(dòng)的全部力源進(jìn)行制動(dòng)，而司機(jī)作用于制動(dòng)踏板或手柄上的力僅用于對(duì)制動(dòng)回路中控制元件的 6 操縱。在簡單制動(dòng)系中的踏板力與其行程間的反比例關(guān)系在動(dòng)力制動(dòng)系中便不復(fù)存在，因此，此處的踏板力較小且可有適當(dāng)?shù)奶ぐ逍谐獭? 動(dòng)力制動(dòng)系有氣壓制動(dòng)系、氣頂液式制動(dòng)系和全液壓動(dòng)力制動(dòng)系 3種。 1）、氣壓制動(dòng)系 氣壓制動(dòng)系是動(dòng)力制動(dòng)系最常見的型式，由于可獲得較大的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)力，且主車與被拖的掛車以及汽車列車之間制動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的連接裝置結(jié)構(gòu)簡單、連接和斷開均很方便，因此被廣泛用于總質(zhì)量為 85越野汽車和客車上。但氣壓制動(dòng)系必須采用空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣筒、制動(dòng)閥等裝置，使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重、輪廓尺寸大、造價(jià)高；管路中氣壓的產(chǎn)生和撤除均較慢，作用滯后時(shí)間較長 (o． 3s— o． 9s)，因此，當(dāng)制動(dòng)閥到制動(dòng)氣室和儲(chǔ)氣筒的距離較遠(yuǎn)時(shí)，有必要加設(shè)氣動(dòng)的第二級(jí)控制元件 —— 繼動(dòng)閥 (即加速閥 )以及快放閥；管路工作壓力較低 (一般為 o． 5o． 7因而制動(dòng)氣室的直徑大，只能置于制動(dòng)器之外，再通過桿件及凸輪或楔塊驅(qū)動(dòng)制動(dòng)蹄，使非簧載質(zhì)量增大；另外，制動(dòng)氣室排氣時(shí)也有較大噪聲。 2）、氣頂液式制動(dòng)系 氣頂液式制動(dòng)系 是動(dòng)力制動(dòng)系的另一種型式，即利用氣壓系統(tǒng)作為普通的液壓制動(dòng)系統(tǒng)主缸的驅(qū)動(dòng)力源的一種制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。它兼有液壓制動(dòng)和氣壓制動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)。由于其氣壓系統(tǒng)的管路短，故作用滯后時(shí)間也較短。顯然，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大、造價(jià)高，故主要用于重型汽車上，一部分總質(zhì)量為 9t— 11 3）、全液壓動(dòng)力制動(dòng)系 全液壓動(dòng)力制動(dòng)系除具有一般液壓制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)外，還具有操縱輕便、制動(dòng)反應(yīng)快、制動(dòng)能力強(qiáng)、受氣阻影響較小、易于采用制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置和防滑移裝置，及可與動(dòng)力轉(zhuǎn)向、液壓懸架、舉升機(jī)構(gòu)及其他輔助設(shè)備共用液壓泵和儲(chǔ) 油罐等優(yōu)點(diǎn)。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密件多，對(duì)系統(tǒng)的密封性要求也較高，故并未得到廣泛應(yīng)用，目前僅用于某些高級(jí)轎車、大型客車以及極少數(shù)的重型礦用自卸汽車上。 服制動(dòng)系 伺服制動(dòng)系是在人力液壓制動(dòng)系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套出其他能源提供的助力裝置．使人力與動(dòng)力可兼用，即兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力作為制功能源的制動(dòng)系。在正常情況下，其輸出工作壓力主要出動(dòng)力伺服系統(tǒng)產(chǎn)生，而在動(dòng)力伺服系統(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、貨汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。 按伺服系統(tǒng)能源的不 同，又有真空伺服制動(dòng)系、氣壓伺服制動(dòng)系和液壓伺服 7 制動(dòng)系之分。其伺服能源分別為真空能 (負(fù)氣壓能 )、氣壓能和液壓能。 液壓分路系統(tǒng)的形式的選擇 為了提高制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作可靠性，保證行車安全，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的系統(tǒng)，即應(yīng)是雙回路系統(tǒng)，也就是說應(yīng)將汽車的全部行車制動(dòng)器的液壓或氣壓管路分成兩個(gè)或更多個(gè)相互獨(dú)立的回路，以便當(dāng)一個(gè)回路發(fā)生故障失效時(shí)，其他完好的回路仍能可靠地工作。 回路 前、后輪制動(dòng)管路各成獨(dú)立的回路系統(tǒng)，即一軸對(duì)一軸的分路型式，簡稱 特點(diǎn)是管路布置最為簡單，可與傳統(tǒng)的單輪 缸 (或單制動(dòng)氣室 )鼓式制動(dòng)器相配合，成本較低。這種分路布置方案在各類汽車上均有采用，但在貨車上用得最廣泛。這一分路方案總后輪制動(dòng)管路失效，則一旦前輪制動(dòng)抱死就會(huì)失去轉(zhuǎn)彎制動(dòng)能力。對(duì)于前輪驅(qū)動(dòng)的轎車，當(dāng)前輪管路失效而僅由后輪制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)效能將明顯降低并小于正常情況下的一半，另外，由于后橋負(fù)荷小于前軸，則過大的踏板力會(huì)使后輪抱死而導(dǎo)致汽車甩尾。 X 型回路 后輪制功管路呈對(duì)角連接的兩個(gè)獨(dú)立的回路系統(tǒng)，即前軸的一側(cè)車輪制動(dòng)器與后橋的對(duì)側(cè)車輪制動(dòng)器同屬于一個(gè)回路，稱交叉型，簡稱 特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)也很簡單，一回路失效時(shí) 仍能保持 50％的制動(dòng)效能，并且制動(dòng)力的分配系數(shù)和同步附著系數(shù)沒有變化，保證了制動(dòng)時(shí)與整車負(fù)荷的適應(yīng)性。此時(shí)前、后各有一側(cè)車輪有制動(dòng)作用，使制動(dòng)力不對(duì)稱，導(dǎo)致前輪將朝制動(dòng)起作用車輪的一側(cè)繞主銷轉(zhuǎn)動(dòng)，使汽車失去方向穩(wěn)定性。因此，采用這種分路力案的汽車，其主銷偏移距應(yīng)取負(fù)值 (至 20 這樣，不平衡的制動(dòng)力使車輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)，改善了汽車的方 8 向穩(wěn)定性。 其他類型回路 左、右前輪制動(dòng)器的半數(shù)輪缸與全部后輪制動(dòng)器輪缸構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的回路，而兩前輪制動(dòng)器的另半數(shù)輪缸構(gòu)成另一回路，可看成是一軸半對(duì)半個(gè)軸的分路型式，簡稱 兩個(gè)獨(dú)立的問路分別為兩側(cè)前輪制動(dòng)器的半數(shù)輪缸和一個(gè)后輪制動(dòng)器所組成，即半個(gè)軸與一輪對(duì)另半個(gè)軸與另一輪的瑚式，簡稱 兩個(gè)獨(dú)立的回路均由每個(gè)前、后制動(dòng)器的半數(shù)缸所組成，即前、后半個(gè)軸對(duì)前、后半個(gè)軸的分路型式，簡稱 種型式的雙回路系統(tǒng)的制功效能最好。、后制動(dòng)力的比值均與正常情況下相同，且剩余的總制動(dòng)力可達(dá)到正常值的 50％左占。 一軸半時(shí)剩余制動(dòng)力較大，但此時(shí)與 緊急制動(dòng)時(shí)后輪極易先抱死。 9 第三章 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) 整車質(zhì)量： 空載： 1550載： 2000心位置： a=b=心高度： 空載： 載： 距： L= 距 : 高車速： 160km/h 車輪工作半徑： 370 胎： 195/605H 同步附著系數(shù)：0?= 同步附著系數(shù)的分析 (1)當(dāng) ? ＜0?時(shí)：制動(dòng)時(shí)總是前輪先抱死，這是一種穩(wěn)定工況，但喪失了轉(zhuǎn)向能力； (2)當(dāng) ? ＞0?時(shí)：制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死，這時(shí)容易發(fā)生后軸側(cè)滑而使汽車失去方向穩(wěn)定性； (3)當(dāng) ? ＝0?時(shí)：制動(dòng)時(shí)汽車前、后輪同時(shí)抱死，是一種穩(wěn)定工況，但也喪失了轉(zhuǎn)向能力。 分析表明，汽車在同步附著系數(shù)為 ? 的路面上制動(dòng) (前、后車輪同時(shí)抱死 )時(shí)，其制動(dòng)減速度為 ?，即0??q， q 為制動(dòng)強(qiáng)度。而在其他附著系數(shù) ?的路面 上制動(dòng)時(shí)，達(dá)到前輪或后輪即將抱死的制動(dòng)強(qiáng)度 q ＜ ? 這表明只有在 ? ＝0?的路面上，地面的附著條件才可以得到充分利用。 根據(jù)相關(guān)資料查出轎車0? ?取0?=10 動(dòng)器有關(guān)計(jì)算 定前 后軸制動(dòng)力矩分配系數(shù)β 根據(jù)公式：? ?? （ 3 得： ????動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定 由輪胎與路面附著系數(shù)所決定的前后軸最大附著力矩： eg ? )( 1m a ?（ 3 式中：Φ —— 該車所能遇到的最大附著系數(shù)； q—— 制動(dòng) 強(qiáng)度； 車輪有效半徑； —— 后軸最大制動(dòng)力矩； G—— 汽車滿載質(zhì)量； L—— 汽車軸距； 其中 q=? )( 0??? = ( ??? ? = （ 3 故后軸= ???=10? 輪的制動(dòng)力矩為 2/? =10? 軸= ? = 10? =10? 輪的制動(dòng)力矩為 10? /2=10? 后輪制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù)的選取 1、制動(dòng)鼓直徑 D 輪胎規(guī)格為 195/605H 輪輞為 15 11 輪輞直徑 /2 13 14 15 16 制動(dòng)鼓內(nèi)徑 /車 180 200 240 260 車 220 240 260 300 320 查表得制動(dòng)鼓內(nèi)徑 60r =15*81據(jù)轎車 D/ 取 D/ =266 2、制動(dòng)蹄摩擦襯片的包角β和寬度 b 制動(dòng)蹄摩擦襯片的包角β在β = ?90 ～ ?120 范圍內(nèi)選取。 取β = ?100 根據(jù)單個(gè)制動(dòng)器總的襯片米廠面積 ?A 取 200～ 300 2取 A=300 2b/D=b=5249 ?? 、摩擦襯片初始角0?的選取 根據(jù) )2/(900 ?? ???= ?90 -（ ?100 /2） = ?40 4、 張開力 P 作用線至制動(dòng) 器中心的距離 a 根據(jù) a=： a=動(dòng)蹄支撐銷中心的坐標(biāo)位置 k與 c 5、摩擦片摩擦系數(shù) 選擇摩擦片時(shí)，不僅希望其摩擦系數(shù)要高些，而且還要求其熱穩(wěn)定行好，受溫度和壓力的影響小。不宜單純地追求摩擦材料的高摩擦系數(shù)，應(yīng)提高對(duì)摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性和降低制動(dòng)器對(duì)摩擦系數(shù)偏離正常值的敏感性的要求。在假設(shè)的理想條件下計(jì)算制動(dòng)器的制動(dòng)力矩，取 f=外，在選擇摩擦材料時(shí)，應(yīng)盡量采用減少污染和對(duì)人體無害的材料。 所以選擇摩擦系數(shù) f=動(dòng)器制動(dòng)因數(shù)計(jì)算 1、 領(lǐng)蹄制動(dòng)蹄因數(shù)： 12 制 動(dòng) 器 簡 化 受 力 圖????????????3 h/b=2;c/b= ?????? ??? 、從蹄制動(dòng)蹄因數(shù)： 根據(jù)公式??????????????3 得 ?????? ??? 動(dòng)器 主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1、制動(dòng)鼓 制動(dòng)鼓應(yīng)具有非常好的剛性和大的熱容量，制動(dòng)時(shí)溫升不應(yīng)超過極限值。制動(dòng)鼓材料應(yīng)與摩擦襯片相匹配，以保證具有高的摩擦系數(shù)并使工作表面磨損均勻。 制動(dòng)鼓相對(duì)于輪轂的對(duì)中是圓柱表面的配合來定位，并在兩者裝配緊固后精加工制動(dòng)鼓內(nèi)工作表面，以保證兩者的軸線重合。兩者裝配后還需進(jìn)行動(dòng)平衡。其許用不平衡度對(duì)轎車為 15N· 20 N· 貨車為 30 N· 40 N· 型轎車要求其制動(dòng)鼓工作表面的圓度和同軸度公差＜ 向跳動(dòng)量≤ 0． O 13 5不平衡度≤ 1． 制動(dòng)鼓壁厚的選取主要是從其剛度和強(qiáng)度方面考慮。壁厚取大些也有利于增大其熱容量，但試驗(yàn)表明，壁厚由 ll 至 20 擦表面的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 712、重型載貨汽車為 1318動(dòng)鼓在閉口一側(cè)外緣可開小孔，用于檢查制動(dòng)器間隙。本次設(shè)計(jì)采用的材料是 2、制動(dòng)蹄 制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度，轎車的約為 35車的約為 58擦襯片的厚度，轎車多為 4． 55車多為 8上。襯片可鉚接或粘貼在制 動(dòng)蹄上，粘貼的允許其磨損厚度較大，使用壽命增長，但不易更換襯片；鉚接的噪聲較小。本次制動(dòng)蹄采用的材料為 3、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)保證各安裝零件相互間的正確位置。制功底板承受著制動(dòng)器工作時(shí)的制動(dòng)反力矩，因此它應(yīng)有足夠的剛度。為此，由鋼板沖壓成形的制動(dòng)底板均只有凹凸起伏的形狀。重型汽車則采用可聯(lián)鑄鐵 12的制動(dòng)底板。剛度不足會(huì)使制動(dòng)力矩減小，踏板行程加大，襯片磨損也不均勻。本次設(shè)計(jì)采用 45號(hào)鋼。 4、制動(dòng)蹄的支承 二自由度制動(dòng)篩的支承，結(jié)構(gòu)簡單 ，并能使制動(dòng)蹄相對(duì)制動(dòng)鼓自行定位。為了使具有支承銷的一個(gè)自由度的制動(dòng)蹄的工作表面與制動(dòng)鼓的工作表面 同軸心，應(yīng)使支承位置可調(diào)。例如采用偏心支承銷或偏心輪。支承銷由 45號(hào)鋼制造并高頻淬火。其支座為可鍛鑄鐵 (12)或球墨鑄鐵 (18)件。青銅偏心輪可保持制動(dòng)蹄腹板上的支承孔的完好性并防止這些零件的腐蝕磨損。 具有長支承銷的支承能可靠地保持制動(dòng)蹄的正確安裝位置，避免側(cè)向偏擺。有時(shí)在制動(dòng)底板上附加一壓緊裝置，使制動(dòng)蹄中部靠向制動(dòng)底板，而在輪缸活塞頂塊上或在張開機(jī)構(gòu)調(diào)整推桿端部開槽供制動(dòng)蹄腹板 張開端插入，以保持制動(dòng)蹄的正確位置。 5、制動(dòng)輪缸 制功輪缸為液壓制動(dòng)系采用的活塞式制動(dòng)蹄張開機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單，在車輪制動(dòng)器中布置方便。輪缸的缸體由灰鑄鐵 缸簡為通孔，需鏜磨?；钊射X合金制造?；钊舛藟河袖撝频拈_槽頂塊，以支承插人槽中的制動(dòng)蹄腹板端部或端部接頭。輪缸的工作腔由裝在活塞上的橡膠密封圈或靠在活塞內(nèi)端面處的橡膠皮碗密封。多數(shù)制動(dòng)輪缸有兩個(gè)等直徑活塞；少數(shù)有四個(gè)等直徑活塞；雙領(lǐng)路式制動(dòng)器的兩蹄則各用一個(gè)單活塞制動(dòng)輪缸推動(dòng)。本次設(shè)計(jì)采用的是 14 15 第四章 制動(dòng)性能分析 動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo) 汽車制動(dòng)性能主要由以下三個(gè)方面來評(píng)價(jià)： 1）制動(dòng)效能，即制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度； 2）制動(dòng)效能的穩(wěn)定性，即抗衰退性能； 3）制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性，即制動(dòng)時(shí)汽車不發(fā)生跑偏、側(cè)滑、以及失去轉(zhuǎn)向能力的性能。 動(dòng)效能 制動(dòng)效能是指在良好路面上，汽車以一定初速度制動(dòng)到停車的制動(dòng)距離或制動(dòng)時(shí)汽車的減速度。制動(dòng)效能是制動(dòng)性能中最基本的評(píng)價(jià)指標(biāo)。制動(dòng)距離越小，制動(dòng)減速度越大，汽車的制動(dòng)效能就越好。 動(dòng)效能的恒定性 制動(dòng)效能的恒定性 主要指的是抗熱衰性能。汽車在高速行駛或下長坡連續(xù)制動(dòng)時(shí)制動(dòng)效能保持的程度。因?yàn)橹苿?dòng)過程實(shí)際上是把汽車行駛的動(dòng)能通過制動(dòng)器吸收轉(zhuǎn)換為熱能，所以制動(dòng)器溫度升高后能否保持在冷態(tài)時(shí)的制動(dòng)效能，已成為設(shè)計(jì)制動(dòng)器時(shí)要考慮的一個(gè)重要問題。 動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性 制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性，常用制動(dòng)時(shí)汽車給定路徑行駛的能力來評(píng)價(jià)。若制動(dòng)時(shí)發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力。則汽車將偏離原來的路徑。 制動(dòng)過程中汽車維持直線行駛，或按預(yù)定彎道行駛的能力稱為方向穩(wěn)定性。影響方向穩(wěn)定性的包括制動(dòng)跑偏、后軸側(cè)滑或前輪失去轉(zhuǎn)向能力三種 情況。制動(dòng)時(shí)發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力時(shí)，汽車將偏離給定的行駛路徑。因此，常用制動(dòng)時(shí)汽車按給定路徑行駛的能力來評(píng)價(jià)汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性，對(duì)制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度兩指標(biāo)測試時(shí)都要求了其試驗(yàn)通道的寬度。 方向穩(wěn)定性是從制動(dòng)跑偏、側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力等方面考驗(yàn)。 制動(dòng)跑偏的原因有兩個(gè) 16 1） 汽車左右車輪，特別是轉(zhuǎn)向軸左右車輪制動(dòng)器制動(dòng)力不相等。 2） 制動(dòng)時(shí)懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在運(yùn)動(dòng)學(xué)上的不協(xié)調(diào)（互相干涉） 前者是由于制動(dòng)調(diào)整誤差造成的，是非系統(tǒng)的。而后者是屬于系統(tǒng)性誤差。 側(cè)滑是指汽車制動(dòng)時(shí)某一軸的車輪或兩軸 的車輪發(fā)生橫向滑動(dòng)的現(xiàn)象。最危險(xiǎn)的情況是在高速制動(dòng)時(shí)后軸發(fā)生側(cè)滑。防止后軸發(fā)生側(cè)滑應(yīng)使前后軸同時(shí)抱死或前軸先抱死后軸始終不抱死。 理論上分析如下，真正的評(píng)價(jià)是靠實(shí)驗(yàn)的。 動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線分析 對(duì)于一般汽車而言，根據(jù)其前、后軸制動(dòng)器制動(dòng)力的分配、載荷情況及路面附著系數(shù)和坡度等因素，當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力足夠時(shí)，制動(dòng)過程可能出現(xiàn)如下三種情況： 1）前輪先抱死拖滑，然后后輪抱死拖滑。 2）后輪先抱死拖滑，然后前輪抱死拖滑。 3）前、后輪同時(shí)抱死拖滑。 所以，前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配將影響汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性 和附著條件利用程度，是設(shè)計(jì)汽車制動(dòng)系必須妥善處理的問題。 根據(jù)所給參數(shù)及制動(dòng)力分配系數(shù)，應(yīng)用 當(dāng) I 線與 β線相交時(shí)，前、后輪同時(shí)抱死。 當(dāng) I 線在 β線下方時(shí)，前輪先抱死。 當(dāng) I 線在 β線上方時(shí)，后輪先抱死 通過該圖可以看出相關(guān)參數(shù)和制動(dòng)力分配系數(shù)的合理性。 17 動(dòng)減速度 j 制動(dòng)系的作用效果，可以用最大制動(dòng)減速度及最小制動(dòng)距離來評(píng)價(jià)。 假設(shè)汽車是在水平的，堅(jiān)硬的道路上行駛，并且不考慮路面附著條件，因此制動(dòng)力是由制動(dòng)器產(chǎn)生。此 時(shí) j = r ?/總 式中 總M ：汽車前、后輪制動(dòng)力矩的總合。 總M = M? 1 + M? 2 =785+1600=2385Nm 370a— 汽車總重 000入數(shù)據(jù)得 j =(785+1600)/2000=m/轎車制動(dòng)減速度應(yīng)在 7m/所以符合要求。 動(dòng)距 離 S 在勻減速度制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)距離 S=1/ + 2 /2） 254? 式中， :消除蹄與制動(dòng)鼓間隙時(shí)間，取 2 ：制動(dòng)力增長過程所需時(shí)間取 18 故 S=1/） 30+ 302 /254× 車的最大制動(dòng)距離為： 2 /150 0時(shí)。 0? +302 /150=9m S? 所以符合要求 擦襯片（襯塊）的磨損特性計(jì)算 摩擦襯片的磨損與摩擦副的材質(zhì)，表面加工情況、溫度、壓力以及相對(duì)滑磨速度等多種因素有關(guān)，因此在理論上要精確計(jì)算磨損性能是困難的。但試驗(yàn)表明，摩擦表面的溫度、壓力、摩擦系數(shù)和表面狀態(tài)等是影響磨損的重要因素。 汽車的制動(dòng)過程， 是將其機(jī)械能（動(dòng)能、勢能）的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷纳⒌倪^程。在制動(dòng)強(qiáng)度很大的緊急制動(dòng)過程中，制動(dòng)器幾乎承擔(dān)了耗散汽車全部動(dòng)力的任務(wù)。此時(shí)由于在短時(shí)間內(nèi)制動(dòng)摩擦產(chǎn)生的熱量來不及逸散到大氣中，致使制動(dòng)器溫度升高。此即所謂制動(dòng)器的能量負(fù)荷。能量負(fù)荷愈大，則摩擦襯片（襯塊）的磨損亦愈嚴(yán)重。 1）比能量耗散率 雙軸汽車的單個(gè)前輪制動(dòng)器和單個(gè)后輪制動(dòng)器的比能量耗散率分別為 221211()122am v ??? 221222()1 ( 1 )22am v ???? 式中： ? ： 汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，緊急制動(dòng)時(shí) 02 ?v ， 1?? ； 車總質(zhì)量； 1v ， 2v ：汽車制動(dòng)初速度與終速度， m /s ；計(jì)算時(shí)轎車取 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/ ? 0? 6 2/ 1A ， 2A ：前、后制動(dòng)器襯片的摩擦面積； 1A =7600質(zhì)量在 2.5/00 故取 2A =30000? ：制動(dòng)力分配系數(shù)。 19 則 ?1211 221a?? = ???? ? =，故符合要求。 )1(2212212 ???? a = ) 0 0 0 5 0 2 ????? ? =，故符合要求。 2） 比滑磨功比滑磨功 ][2 2 m a x ??式中：車總質(zhì)量 ?A：車輪制動(dòng)器各制動(dòng)襯片的總摩擦面積， ?A 21 22 ? 22763002 ??? =752 44/1 6 0m a x ??[許用比滑磨功 ，轎車取 1000J/ 2 1500J/ 2 522 4415502??1497J/ 2 1000J/ 2 1500J/ 2故符合要求。 車制動(dòng)計(jì)算 1)汽車可能停駐的極限上坡路傾斜角 ? ??? 1=? ?5? 式中： ? ：車輪與輪面摩擦系數(shù)，取 1L ：汽車質(zhì)心至前軸間距離； L ：軸距 ; 汽車質(zhì)心高度。 20 最大停駐坡高度應(yīng)不小于 16%～ 20%，故符合要求。 2）汽車可能停駐的極限下坡路傾斜角 '? ' 1La r c h g?? ?? ?=? ?ar 6? 最大停駐坡高度應(yīng) 不小于 16%～ 20%，故符合要求。 21 第五章 總 論 本次課程設(shè)計(jì)是以鼓式制動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象，通過對(duì)轎車制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和形式進(jìn)行分析后，對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)器，制動(dòng)管路布置進(jìn)行了設(shè)計(jì)及計(jì)算，并繪制出了制動(dòng)器裝配圖、零件圖。 此次課程設(shè)計(jì)可以說在某種程度上是一種嘗試，通過查閱大量的有關(guān)汽車制動(dòng)系統(tǒng)資料后，使我學(xué)到了很多先進(jìn)的制動(dòng)系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，這對(duì)我設(shè)計(jì)的課題起到了十分重要的作用，當(dāng)然，此次設(shè)計(jì)并不能稱得上是最完美的作品，但至少能在某種程度上緩解或克服汽車制動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的一些問題。同時(shí)，課程設(shè)計(jì)也是對(duì)我大學(xué)四年學(xué)習(xí)情 況的一次檢驗(yàn)，使我受益匪淺。 22 參考文獻(xiàn) [1] 劉惟信 北京：清華大學(xué)出版社 , 2001 [2] 余志生 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,2000 [3] 陳家瑞 北京：人民交通出版社 ,1999 [4] 中國 文數(shù)據(jù)庫 [5] 劉惟信 北京：清華大學(xué)出版社 ,2004 [6] 崔 靖 陜西：陜西科學(xué)技術(shù)出版社 ,1984 [7] 王望予 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,2004 [8] 吉林工業(yè)大學(xué)汽車教研室 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,1981 [9] 張洪欣 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,1999 [10] 龔微寒 北京：人民交通出版社 ,1995 [11] 林 寧 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,1999 [12] 張國忠 . 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在汽車設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 . 沈陽：東北大學(xué)出版社 ,2002 [13] 粟利萍 北京：電子工業(yè)出版社， 2005 [14] 5096,,1992 [15] ,1996 [16]田夏 000轎車使用與維護(hù)手冊 械工業(yè)出版社， 2002.2