【正文】 汽車設(shè)計課程設(shè)計說明書 摘要 汽車制動系的功用是使汽車以適當?shù)臏p速度降速行駛直至停 車 : 在下坡行駛 時 ， 使汽 車保持適當?shù)姆€(wěn)定車速 :使汽車可靠地停在原地或坡道上。汽車的 制動性是汽車主動安全 性研究的重點內(nèi)容之一。隨著汽車行駛車速的不斷提 高 ， 對汽車制動性能的要求也越來越 高。汽車的制動系統(tǒng)除了實現(xiàn)良好的制動性能 外 ， 還要盡可能地減小駕駛員 的 工 作強度。 因 此 ， 動力制動系統(tǒng)在汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。 氣壓動力制動是最常見的動力制動系統(tǒng)，多 用 于 中重型汽車。氣壓制動系統(tǒng)是發(fā)展最 早的一種動力制動系統(tǒng)。其供能裝置和傳動裝置全部是氣壓式的。其控制裝置大多數(shù)是由 制動踏板機構(gòu)和制動閥等氣壓控制原件組 成 ， 也有的在踏板機構(gòu)和制動閥之間還串聯(lián)有液 壓式操縱傳動裝置。本文以一種重型貨車為研究對 象 ， 通過理論分析和計算對其氣壓制動 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。 1 緒論 ......................................................................... 1 制動系的作用 .................................................................. 1 .................................................... 2 2 制動系的總體設(shè)計 .............................................................. 3 2. 1 制動系統(tǒng)設(shè)計要求 ......................................................... 3 ........................................................... 4 質(zhì) 量 .................................................................. 4 2. 4 制 動 力 與 制動力分配系數(shù) .................................................. 4 2. 5 制 動 器 最 大制動力矩 ....................................................... 9 3 制動器的設(shè)計與計算 .. ..... ................................................ 12 鼓式制動器的主要參數(shù) ................................................... 13 3. 制動鼓內(nèi)徑 ................39。 ............................................. 13 3. 摩擦襯片寬度 b 及包角 β . . .... . . . . . . . . . . . . . . . . .. ... . . . . . . ...， ........ 14 3. 摩擦襯片起始角 β o . . . . . . . . . . . . . . . . 3. 制動蹄支撐點位置坐標 a 和 C . . 3. 制動器中心到張開力 Fo 作用線的距離 e................................. 15 3. 摩擦襯片的型號及摩擦系 數(shù) μ. 計 算 .................... ..................... .， ........... 16 計 算 有 一 個自由度的緊蹄摩擦片的徑向變形規(guī)律 ...................... 16 計 算蹄片上的制 動 力 矩 .................................................... 17 ..................................................... 18 襯片磨損特性的 計 算 .................... .............39。 .................... 19 3. 3. 1 比能量耗散率 (單位功負荷、能量負荷 ) 襯片單位摩擦面積的制動器摩擦力 f0 (比摩擦力 ) 3. 3. 3 駐車制動計 算 ............................................................. 21 制動鼓主 要 零 部件的結(jié)構(gòu)設(shè) 計 .............................................. 22 3. 4. 1 制動鼓 ................................................................. 22 制動蹄 ................................................................ 23 制動底板 ................................................................... 23 凸輪式張開機構(gòu) ...................................................... 23 摩擦材料 .................................................................. 24 3. 4. 6 支承 ........................................................................ 24 4 氣 壓制動驅(qū)動機構(gòu)的設(shè)計計 算 ................................................ 25 4. 1 制動 氣 室 .， ..... ..............， ... .. ................................... 27 ....................................................................... 28 4. 3 空 氣壓縮機 .............................................................. 30 5 技術(shù)經(jīng)濟性分 析 ................................................................. 31 6 總結(jié) ..............................................................................33 致謝 .......................................... .... . .. 錯 誤 !未定 義 書 簽 。 參考 文 獻 .......................................................................... 34 1 1 緒論 制動系的作用 近百年來，汽 車 工 業(yè)之所以常勝不衰主要得 益 于 汽車作為商品在世界各處都有廣闊的市 場，生產(chǎn)批量大而給企業(yè)帶來豐厚的利潤。最主要的是科學(xué)技術(shù)的不斷進步，使汽車能逐 漸完善并滿足使用者的需求。隨著我國汽車產(chǎn)業(yè)的不斷 發(fā)展和新交通法規(guī)的實施，我國的 汽車及其運輸管理開始走向正軌，農(nóng)用運輸車將逐漸退出市場，而重型運輸自卸車逐漸呈 現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。然而車輛交通安全歷來是人們最為關(guān)心的問題之 一 ， 它直接關(guān)系到 人民生命和財產(chǎn)的損失，因此汽車制動系統(tǒng)的可靠性研究至關(guān)重要。汽車制動系是 用 于 使 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)定以及使以停駛的汽車在原地 〈包括在斜坡上 )駐留不動的機構(gòu)。汽車制動系直接影響著汽車行駛的安全性和停車的可 靠性。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、停車可 靠 ，汽車 制 動系 的 工 作可靠性顯得日益重要。也只有制動性良好、制動 系 工 作 可靠的汽 車 ， 才能 充 分發(fā) 揮 其動力性能。 汽車制動系統(tǒng)至少有兩套獨立的制動裝 置 ， 即行車制動裝置和駐車制動裝置 :重型汽 車或經(jīng)常在山區(qū)行駛的汽車要增設(shè)應(yīng)急制動裝置及輔助制動裝 置 : 牽 引車還應(yīng)有自動制動 裝置。行車制動裝置 用 于 使行駛中的汽車強制減速或停 車 ， 并使汽車在下短坡時保持適當 的穩(wěn)定車速。其驅(qū)動機構(gòu)常采用雙回路或多回路結(jié)構(gòu)，以保證 其 工 作可靠。駐車制動裝置 用 于 使汽車可靠而無時間限制地停駐在一定位置甚至在斜坡上，它也有 助 于 汽車在坡路 上 起步。駐車制動裝置應(yīng)采用機械式驅(qū)動機構(gòu)而不用液壓或氣壓驅(qū)動，以免其產(chǎn)生故障。 應(yīng)急制動裝置 用 于 當行車制動裝置意外發(fā)生故障 39。而失效 時 ， 這時則可利用應(yīng)急制動裝置的 機械力源 (如強力壓縮彈簧 )實現(xiàn)汽車 制 動。應(yīng) 急 制 動裝置不必是獨立 的 制 動系 統(tǒng) ， 它可利 用行車制動裝置或駐車制動裝置的某些制動器件。應(yīng)急制動裝置也不是每車必備，因為普 通的手力駐車制動器也可以起應(yīng)急制動的作用。 輔助 制 239。9J裝置 用 于 山區(qū)行駛的汽車上，利用發(fā)動機排氣制動或電渦流制動等輔助 制 動裝 置 ，則可使汽 車 下長坡時長時間而持續(xù)地減低 或 保 持穩(wěn)定車速并減 輕或解除行車制 動器的負荷。通 常 ， 在總質(zhì)量為 5t 以上的客車上和 12t 以 上的載貨汽車上裝備這種輔助制 動 一 減速裝置。任何一套制動裝置均由制動器和制動驅(qū)動機構(gòu)兩部分組成。制動器有鼓式 與盤式之分。行車制動是用腳踩下制動踏板操縱車輪制動器來制動全部車 輪 ， 而駐車制動 則 多采用手制動桿操 縱 ，且具 有 專門的中央制動器或利用車輪制動器進 行 制 動。中央制動 2 器 位 于 變速器之后的傳動系 中 ， 用 于 制動變速器第二軸或傳動軸。行車制動和駐車制動這 兩套制動裝置必須具有 獨立的制動驅(qū)動機 構(gòu) ， 而且每車必備。行車制動裝置的驅(qū)動機 構(gòu) ， 分液壓和氣壓兩種型式。用液壓傳遞操縱力時還應(yīng)有制動主缸和制動輪缸以及管路 :用氣 壓操縱時還應(yīng)有空氣壓縮機、氣路管道、貯氣簡、控制閥和制動氣室等。 過 去 ， 大多數(shù)汽車的駐車制動和應(yīng)急制動都使用中央制動器，其優(yōu)點是制動 位 于 主減速器 之前的變速器第二軸或傳動軸的制動力矩較 小 ， 容易滿足操縱手力小的要求。但在用作應(yīng) 急制動時 ， 往往使傳動軸超載?，F(xiàn)代汽車 由 于 車速提 高 ， 對應(yīng)急制動的可靠性要求更 嚴 ， 因此 ， 在中、高級轎車和部分總質(zhì)量在 以下的載貨汽車 上 ， 多 在后輪制動器上附加手 操縱的機械式驅(qū)動機 構(gòu) ， 使之兼起駐車制動和應(yīng)急制動的作 用 ， 從而取消了中央制動器。 重型載貨汽車 由 于 采用氣壓制 動 ， 故多對后輪制動 器 另 設(shè)獨立的由氣壓控制而以強力彈簧 作為制動力源的應(yīng)急兼駐車制動驅(qū)動機構(gòu)，也不再設(shè)置中央制動器。但也有一些重型汽車 除了采用了上述措施 外 ， 還保留了由氣壓驅(qū)動的中央制動 器 ， 以便提高制動系的可靠性 氣壓制 動 系 的 研 究 現(xiàn)狀 氣壓制動系統(tǒng)是發(fā)展最早的一種動力制動系統(tǒng)。其供能裝置和傳動裝置全部是氣壓式 的。其控制裝置大多數(shù)是由制動踏板機構(gòu)和制動閥等氣壓控制原件組 成 ， 也有的在踏板機 構(gòu)和制動閥之間還串聯(lián)有液壓式操縱傳動裝置。氣壓制動 由 于 可獲得較大的制動驅(qū)動力且 主革與被拖的掛車以及汽車列車之間制動驅(qū)動系統(tǒng)的連接裝置結(jié)構(gòu)簡單聯(lián)接和斷開都很 方便，因此廣泛 用 于 總質(zhì)量為 8t 以上尤其是 15t 以上的載貨汽車，越野汽車和客車 上 .但氣壓 制動系必須采用空氣壓縮機，貯氣罐，制動閥等裝置，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，笨重，輪廓尺寸大，造價高 。管 路中氣壓的產(chǎn)生和撤除均較慢，作用滯后時間較 長 (39。39。)，因此在制動閥到制動氣室和 貯氣罐的距離較遠時有必要加設(shè)氣動的第二級控制元 件 一 一 繼 動閥 (即加速閥 )以及快放閥 。 管 路 工 作壓力較 低 (一般為 39。39。)，因而制動氣室的直徑大，只能 置 于 制動器之外，再通 過桿件及凸輪或棋塊驅(qū)動制動蹄，使非簧載質(zhì)量增 大 另 。 外，制動氣室排氣時也有較大噪聲。 汽車在行駛過程中駕駛員要經(jīng)常使用制動器，為了減輕駕駛員 的 工 作強 度 ， 目前汽車基本 上都采用了伺服制動系統(tǒng)或動力制動系統(tǒng)。載重汽車一般均采用動力制動系統(tǒng)。 3 2 制動系的總體設(shè)計 2. 1 制動系統(tǒng)設(shè)計要求 1) 能適應(yīng)有關(guān)標準和法規(guī) 的規(guī) 定 。 各項性能指標除滿足設(shè)計任務(wù)書的規(guī)定和國家標 準的有關(guān)要求 外 ， 也應(yīng)考慮銷售對象國家和地區(qū)的法