【正文】 ...................................... 27 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................. 28 致謝 ......................................................................................................................... 29 附 錄 1.................................................................................................................... 30 附 錄 2.................................................................................................................... 37 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 1章 緒 論 汽車工業(yè)是一個(gè)綜合性產(chǎn)業(yè)，汽車工業(yè)的生產(chǎn)水平，能夠代表一個(gè)國(guó)家的整個(gè)工業(yè)水平，汽車工業(yè)的發(fā)展，能夠帶動(dòng)各行各業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的總體水品。所以重視發(fā)展汽車工業(yè) ，有著深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，尤其我國(guó)對(duì)外貿(mào)易的不斷擴(kuò)大，汽車工業(yè)受到國(guó)外同行業(yè)的強(qiáng)烈競(jìng)爭(zhēng)，而我國(guó)汽車工業(yè)起步比較晚，生成技術(shù)水平較低，因而改進(jìn)和提高我國(guó)的汽車性能及其機(jī)構(gòu)是一個(gè) 迫在眉睫的問題，這關(guān)系到我國(guó)汽車工業(yè)的生存與發(fā)展的大事。 汽車的行駛速度是汽車的一個(gè)重要性能參數(shù)。盡可能提高汽車的行駛速度，是提高運(yùn)輸生產(chǎn)率的主要技術(shù)措施之一 ，但必須保證行駛的安全性為前提。因此在道路寬闊平坦，人流和車流又較小的情況下，汽車可以用高速度行駛，而在轉(zhuǎn)向或者行駛在不平路面或兩車交會(huì)時(shí)，都必須降低車速，特別是在遇到障礙物，或者碰撞行人或其他車輛危險(xiǎn)時(shí)，更需要在盡可能短的距離內(nèi)將車速降低到最低，甚至為零。如果汽車不具備這一性能，高速行駛就不可能實(shí)現(xiàn)。 汽車在下長(zhǎng)坡時(shí)，在重力作用下，有不斷加速到危險(xiǎn) 程度的傾向，此時(shí)應(yīng)當(dāng)將車速限制在一定的安全性以內(nèi) ，并保持穩(wěn)定。 此外對(duì)已停駛的汽車，應(yīng)使其可靠的駐留在原地不動(dòng)。 上述使行駛中的汽車減速甚至行車，使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定，以及使已靜止的汽車保持不動(dòng)，這些作用叫做制動(dòng)。保證這些性能的系統(tǒng)叫制動(dòng)系統(tǒng) 因此對(duì)汽車制動(dòng)系統(tǒng)的研究，開發(fā)是汽車工業(yè)的一個(gè)非常重要的課題，如何改善汽車的制動(dòng)效能，改善制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)使一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 本次 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 在交通運(yùn)輸中，公路運(yùn)輸日益成為主要的交通運(yùn)輸形式。高速公路的快速發(fā)展使汽車運(yùn)輸速度加快。但是，在提高車速 的同時(shí)，汽車應(yīng)能夠及時(shí)地制動(dòng)，減速，停車。特別是在人流、車流比較大的道路上行車，安全行駛是最重要的前提條件。 對(duì)汽車起制動(dòng)作用的只能是作用在汽車上且方向與汽車行駛方向相反的外力，作用在行駛汽車上的滾動(dòng)阻力，上坡阻力，空氣阻力都能對(duì)汽車起制動(dòng)作用，但這些外力的大小都是隨機(jī)的、不可控制的，因此汽車上必須裝設(shè)一系列專門裝 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 置以便 駕駛員能根據(jù)道路和交通情況，利用裝在汽車上的一系列專門裝置，迫使路面在汽車車輪上施加一定的與汽車行駛方向相反的外力，對(duì)汽車進(jìn)行一定程度的強(qiáng)制制動(dòng)。這種可控制的對(duì)汽車進(jìn)行制動(dòng)的外力稱為制動(dòng)力，用 于產(chǎn)生制動(dòng)力的一系列專門裝置稱為制動(dòng)系統(tǒng)。 制動(dòng)系統(tǒng)的作用：使行駛中的汽車按照駕駛員的要求進(jìn)行強(qiáng)制減速甚至停車；使已停駛的汽車在各種道路條件下穩(wěn)定駐車；使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定。 制動(dòng)系直接影響著汽車行駛的安全性和停車的可靠性。 本設(shè)計(jì)通過合理的結(jié)構(gòu)分析，制動(dòng)器形式的確定，并進(jìn)行了科學(xué)合理的計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，縮短了制動(dòng)距離、保證制動(dòng)系統(tǒng)具 有良好的制動(dòng)效能的熱穩(wěn)定性 以及良好的操縱穩(wěn)定性，對(duì)保證制動(dòng)系統(tǒng)工作可靠具有理論與實(shí)際意義。 本次 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） 工作可靠 ； 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）制動(dòng)能力的熱穩(wěn)定性良好 ； 5）作用滯后性應(yīng)盡可能好 ； 6）摩擦襯片（塊）應(yīng)有足夠的使用壽命 ； 7）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) 。 本次 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 內(nèi)容 1）制動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)計(jì)算及制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 2）制動(dòng)主缸計(jì)算與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 3）制動(dòng)管路布置設(shè)計(jì)； 4）制動(dòng)力分配計(jì)算編程。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的組成 1）供能裝置 —— 包括供給、調(diào)節(jié)制動(dòng)所需能量以及 改善傳能介質(zhì)狀態(tài)的各種部件。其中產(chǎn)生制動(dòng)能量的部分稱為制動(dòng)能源。人的肌體也可作為制動(dòng)能源。 2）控制裝置 —— 包括產(chǎn)生制動(dòng)動(dòng)作和控制制動(dòng)效果的各種部件，如制動(dòng)踏板、制動(dòng)閥等。 3）傳動(dòng)裝置 —— 包括將制動(dòng)能量傳輸?shù)街苿?dòng)器的各個(gè)部件，如制動(dòng)主缸和制動(dòng)輪缸等。 4）制動(dòng)器 —— 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。 較為完善的制動(dòng)系統(tǒng)還具有制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置、報(bào)警裝置、壓力保護(hù)裝置等附加裝置。 制動(dòng)系統(tǒng) 類型 1）按制動(dòng)系統(tǒng)的功用分類 （ 1）行車制動(dòng)系統(tǒng) —— 使行駛中的汽車減低速度甚至停車的一套專門裝 置。 （ 2）駐車制動(dòng)系統(tǒng) —— 使已停駛的汽車駐留原地不動(dòng)的一套裝置。 （ 3）第二制動(dòng)系統(tǒng) —— 在行車制動(dòng)系統(tǒng)失效的情況下保證汽車仍能實(shí)現(xiàn)減速或停車的一套裝置。 （ 4）輔助制動(dòng)系統(tǒng) —— 在汽車下長(zhǎng)坡時(shí)用以穩(wěn)定車速的一套裝置。 2）按制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)能源分類 （ 1）人力制動(dòng)系統(tǒng) —— 以駕駛員的肌體作為唯一制動(dòng)能源的制動(dòng)系統(tǒng)。 （ 2）動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng) —— 完全依靠發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力轉(zhuǎn)化成的氣壓或液壓進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)。 （ 3）伺服制動(dòng)系統(tǒng) —— 兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)。 按照制動(dòng)能量的傳輸方式，制 動(dòng)系統(tǒng)又可分為機(jī)械式、液壓式、氣壓式和電磁式等。同時(shí)采用兩種傳能方式的制動(dòng)系統(tǒng)可稱為組合式制動(dòng)系統(tǒng) 。 制動(dòng)系工作原理 一個(gè)以內(nèi)圓面為工作表面的金屬制動(dòng)鼓固定在車輪輪轂上，隨車輪一同旋轉(zhuǎn)。在固定不動(dòng)的制動(dòng)底板上，有兩個(gè)支承銷，支承著兩個(gè)弧形制動(dòng)蹄的下端。制動(dòng)蹄的外圓面上又裝有一般是非金屬的摩擦片。 制動(dòng)底板上還裝有液壓制動(dòng)輪缸，用油管與裝在車架上的液壓制動(dòng)主缸相連通。主缸中的活塞可由駕駛員通過制動(dòng)踏板來操縱。 制動(dòng)系統(tǒng)不工作時(shí)，制動(dòng)鼓的內(nèi)圓面與制動(dòng)蹄摩擦片的外圓面之間保持由一 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 定的間隙，使車輪和制動(dòng)鼓可以 自由轉(zhuǎn)動(dòng)。 制動(dòng)系統(tǒng)看圖 16 要使行駛中的汽車減速，駕駛員應(yīng)踩下制動(dòng)踏板，通過推桿和主缸活塞，使主缸內(nèi)的油液在一定壓力下流入輪缸， 并通過兩個(gè)輪缸活塞推動(dòng)兩制動(dòng)蹄繞支撐銷轉(zhuǎn)動(dòng)，上端向兩邊分開而以其 摩擦片壓緊在制動(dòng)鼓的內(nèi)圓面上。這樣，不旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)蹄就對(duì)旋轉(zhuǎn)的制 動(dòng)鼓作用一個(gè)摩擦力矩，其方向與車輪行駛方向相反。制動(dòng)鼓將該力矩傳 到車輪后，由于車輪與路面間有附著作用，車輪對(duì)路面作用一個(gè)向前的圓周力，同時(shí)路面也對(duì)車輪作用著一個(gè)向后的反作用力，即制動(dòng)力。制動(dòng)力由車輪經(jīng)過車橋和懸架傳給車架及車身 ，迫使整個(gè)汽車產(chǎn)生一定的減速度 ，制動(dòng)力越大，則汽車減速度越大。當(dāng)放開制動(dòng)踏板時(shí)，復(fù)位彈簧將制動(dòng)蹄拉回復(fù)位，摩擦力矩和制動(dòng)力消失，制動(dòng)作用即行終止。 16 制動(dòng)系統(tǒng)圖 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 第 2章 汽車制動(dòng)系統(tǒng) 方案確定 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性、系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)，它涉及到制動(dòng)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)要求中既體現(xiàn)了對(duì)整體的要求，又有對(duì)各零件各自性能的要求。 對(duì)制動(dòng)系整體性能，除了上面所說的以外，還有使用性能良好，故障少等要求。對(duì)零部件除了能實(shí)現(xiàn)各自功能外，還要求它與其他組裝起來的配合能力，協(xié)作能力 良好，因此，在制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)前，應(yīng)先提出制動(dòng)系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)方案。 汽車制動(dòng)器形式的選擇 1） 制動(dòng)器按其直接作用對(duì)象的不同可分為車輪制動(dòng)器和中央制動(dòng)器。前者的旋轉(zhuǎn)元件固定裝在車輪或半軸上，即制動(dòng)力矩直接作用在兩側(cè)車輪上。后者的制動(dòng)力矩必須經(jīng)過驅(qū)動(dòng)橋在分配到兩側(cè)車輪上。車輪制動(dòng)器一般用于行車制動(dòng)，也有兼用第二制動(dòng)和駐車制動(dòng)的。中央制動(dòng)器用于駐車制動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)式制動(dòng)力矩須經(jīng)過驅(qū)動(dòng)軸放大后傳到車輪。因而容易滿足操縱手力小的要求，但在應(yīng)急制動(dòng)時(shí)往往造成傳動(dòng)軸超載?，F(xiàn)在，由于車速高，對(duì)應(yīng)急制動(dòng)的可靠性要求更嚴(yán)格。在中 、高級(jí)轎車及總重在 15T 以下的貨車上，多在后輪制動(dòng)器上附加手動(dòng)機(jī)械驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，也不再設(shè)置中央制動(dòng)器。 2）制動(dòng)器所用張開式裝置的型式可分為液壓輪缸、非平衡式凸輪式、平衡凸輪式、楔塊式機(jī)械張開機(jī)構(gòu) 3） 制動(dòng)系按制動(dòng)能量的傳輸方式 制動(dòng)系統(tǒng)可分為機(jī)械式、液壓式、氣壓式、電磁式等。同時(shí)采用兩種以上傳能方式的制動(dòng)系稱為組合式制動(dòng)系統(tǒng)。 本次設(shè)計(jì)的輕型貨車采用的是液壓式制動(dòng)系統(tǒng)。 4） 一般制動(dòng)器都是通過其中的固定元件對(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而產(chǎn)生制動(dòng)力矩的制動(dòng)器都成為摩擦制動(dòng)器。目前汽車所用的摩擦制動(dòng)器 就其摩擦副的結(jié)構(gòu)型式 可分為鼓式和盤式 帶式三 大類。他們的區(qū)別在于前者的摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件為制動(dòng)鼓，其圓柱面為工作表面；后者的摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件為圓盤壯制動(dòng)盤，其端面為工作表面。 帶式之用做中央制動(dòng)器。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 本次設(shè)計(jì)輕型貨車制動(dòng)器為雙鼓式液壓輪缸式制動(dòng)器 鼓 式制動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn) 及其分類 鼓式制動(dòng)器具有自剎作用：由于剎車時(shí)令蹄片外張，車輪旋轉(zhuǎn)連帶著外張的剎車鼓扭曲一個(gè)角度，剎車時(shí)蹄片外張力 (剎車制動(dòng)力 )越大 ，則情形就越明顯，因此，一般大型車輛還是使用鼓式剎車，除了成本較低外，大型車與小型車的鼓剎，差別只有大型車采用氣 動(dòng)輔助 ，而小型車采用真空輔助來幫助剎車。 鼓式制動(dòng)器制造技術(shù)要求比較低，因此制造成本要比碟式剎車低。所以本次設(shè)計(jì)所采用的制動(dòng)器為鼓式制動(dòng)器。 鼓式制動(dòng)器有內(nèi)張型和外束型兩種。前者的制動(dòng)鼓以內(nèi)圓為工作表面，應(yīng)用廣泛。后者制動(dòng)鼓的工作表面則是外圓柱面，應(yīng)用較少。 鼓式制動(dòng)器按蹄的類型還分為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器 如圖 a，雙領(lǐng)蹄式 如圖 b，雙向雙領(lǐng)蹄式 如圖 c，雙從蹄式 如圖 d，單向自增力式 如圖 e，雙向自增力式制動(dòng)器 如圖 f。 比較各種制動(dòng)器的效能因數(shù)于摩擦系數(shù)可知：增力式制動(dòng)器效能最高、雙領(lǐng)蹄次之、領(lǐng)從蹄又次之、而雙從蹄效能最低。但若就效能因數(shù)穩(wěn)定性而言，名詞排列正好相反，雙從蹄最好，增力式最差。 雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器正向效能相當(dāng)高，但倒車時(shí)則變成雙從蹄式，效能大降。很多中級(jí)轎車的前輪制動(dòng)器采用雙領(lǐng)蹄式，這是由于這類汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí)前軸的動(dòng)軸荷及附著力大于后軸，倒車制動(dòng)時(shí)則相反，正與這種制動(dòng)器的特點(diǎn)相適應(yīng)。 雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器在 前進(jìn)和倒退制動(dòng)時(shí)效能不變，故廣泛應(yīng)用于中，輕型貨車及部分轎車的前后輪。但用作后輪制動(dòng)器時(shí)需另設(shè)中央制動(dòng) 器。 雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器荷雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器中有兩個(gè)輪缸。雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器兩蹄片各有其固定支點(diǎn)，并用各具有一個(gè)活塞的兩個(gè)輪缸張開蹄片。雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器，兩蹄片浮動(dòng)。用各有兩個(gè)活塞的輪缸張開雙蹄片。與雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器比較，雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的特點(diǎn)式制動(dòng)鼓無論朝哪個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，制動(dòng)效能都不變。 增力式制動(dòng)器的兩蹄片之間相互連接，兩蹄都式領(lǐng)蹄，次領(lǐng)蹄的輪缸張開后的作用效果很西歐啊或次領(lǐng)蹄的輪缸不存在張開。然而由主領(lǐng)蹄的自行增勢(shì)作用所造成且比主領(lǐng)蹄張開力后大得多的支點(diǎn)反力 F 傳到次領(lǐng)蹄的下端，成為次領(lǐng)蹄的張開力，采用增力式制 動(dòng)器后，及時(shí)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中不用伺服裝置，也可以借很西歐啊的踏板力得到很大的制動(dòng)力矩。但因其效能大不穩(wěn)定且效能因數(shù)太高容易發(fā)生制動(dòng)自饋，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)妥善選擇幾何參數(shù)， 把 效能因數(shù)限制在一定程度，且需選用摩擦性能穩(wěn)定的摩擦片。 單向增力時(shí)制動(dòng)器在倒車制動(dòng)時(shí)效能大為降低，之有少數(shù)輕，中型貨車和轎 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 車用作前輪制動(dòng)器。 此外，雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器，由于其結(jié)構(gòu)呈中心對(duì)稱，因而領(lǐng)蹄對(duì)鼓作用的合力恰好相互平行，屬于平衡式制動(dòng)器。領(lǐng)從蹄與其他型式制動(dòng)器均不能保證這種平衡，是非平衡式制動(dòng)器。非平衡式制動(dòng)器將對(duì)輪轂軸成造成附加徑向載 荷而且領(lǐng)蹄或次領(lǐng)蹄摩擦片表面單位壓力大于從蹄磨損較嚴(yán)重，為使襯片壽命均衡可將從蹄式的襯片包角適當(dāng)減小。 由于本次設(shè)計(jì)的是輕型貨車制動(dòng)器，汽車在制動(dòng)時(shí)軸荷要前移原理 前輪的制動(dòng)力應(yīng)大于后輪，如果后輪制動(dòng)力大于前輪且先制動(dòng)于后輪即后輪先抱死時(shí)汽車將出現(xiàn)制動(dòng)跑偏或側(cè)滑現(xiàn)象，這將極易造成嚴(yán)重的交通事故！所以本次設(shè)計(jì)前輪選用雙增力式鼓式制動(dòng)器，后輪選用領(lǐng)從蹄式鼓式制動(dòng)器。 盤 式 制動(dòng)器 的缺點(diǎn) 盤式制動(dòng)器的缺點(diǎn)： 1）