【正文】 重型貨車鼓式制動器設(shè)計畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明原創(chuàng)性聲明本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。作者簽名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。作者簽名： 日期： 年 月 日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。然而，對汽車制動過程的控制效果最終都須通過制動器來實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)代汽車普遍采用的摩擦式制動器的實(shí)際工作性能是整個制動系中最復(fù)雜、最不穩(wěn)定的因素，因此改進(jìn)制動器機(jī)構(gòu)、解決制約其性能的突出問題具有非常重要的意義。但是，鉗－盤式制動器的缺點(diǎn)在于：其制動效能因數(shù)很低（ 左右），因此要求很大的促動力，導(dǎo)致制動管路內(nèi)液體壓力高，而且其摩擦副的工作壓強(qiáng)和溫度高；制動盤易被污染和銹蝕；當(dāng)用作后輪制動器時不易加裝駐車制動機(jī)構(gòu)等。近年來，隨著車輛技術(shù)的進(jìn)步和汽車行駛速度的提高，這種重要性表現(xiàn)得越來越明顯。它們的工作原理基本都一樣，都是利用制動裝置，用工作時產(chǎn)生的摩擦熱來逐漸消耗車輛所具有的動能，以達(dá)到車輛制動減速，或直至停車的目的。這些研究工作的重點(diǎn)在于制動器結(jié)構(gòu)和實(shí)際使用因素等對制動器的效能及其穩(wěn)定性等的影響，取得了一些重要的研究成果，得到了一些比較可行、有效的改進(jìn)措施，制動器的性能也有了一定程度的提高。該制動器達(dá)到相同的制動力矩所要求的輸入力是盤式制動器1/7。另外，近年來則出現(xiàn)了一些全新的制動器結(jié)構(gòu)形式，如磁粉制動器、濕式多盤制動器、電力液壓制動臂型盤式制動器、濕式盤式彈簧制動器等。本次設(shè)計的目的是通過合理整和已有的設(shè)計，閱讀大量文獻(xiàn)，掌握機(jī)械設(shè)計的基本步驟和要求，以及傳統(tǒng)的機(jī)械制圖的步驟和規(guī)則；掌握鼓式制動器總成的相關(guān)設(shè)計方法，以進(jìn)一步扎實(shí)汽車設(shè)計基本知識；學(xué)會用AUTO CAD,UG等三維軟件進(jìn)行基本的二維或三維建模和制圖，同時提高分析問題及解決問題的能力。制動系統(tǒng)的主要部件就是制動器，在現(xiàn)代汽車上仍然廣泛使用的是具有較高制動效能的蹄—鼓式制動器。關(guān)鍵詞：鼓式制動器，制動力矩，制動效能因數(shù)，制動減速度，制動溫升ABSTRACTDrum brake, also known as blocktype brake, drum brakes, now within the mainstream style sheets, and its brake shoes located inside the brake wheel, brake brake blocks out when open, the inside wheel friction brake, to achieve the purpose of the brakes.In the vehicle braking system has a very important role, failure will result in disaster if serious consequences. The main parts of the braking system is the brake, in the modern car is still widely used in high performance brake shoe brake drum. The design of the friction drum brakes were related to the design and calculation. In the design process, based on the actual product, according to our current brake factory general new product development process, and theoretical design requirements, the first model of the vehicle according to the given parameter and the technical requirements, determine the brake structure and, brake main parameters, and then calculate the braking torque brake, brake shoes on the pressure distribution, deformation shoe, brake effectiveness factor, braking deceleration, wear characteristics, brake temperature, etc., and in this brake on the basis of the structural design of major ponents. Finally, assembly drawings and parts to plete mapping.KEY WORDS：drum brake, braking torque, brake efficiency factor, braking deceleration, brake temperature risingI第1章 鼓式制動器結(jié)構(gòu)形式及選擇除了輔助制動裝置是利用發(fā)動機(jī)排氣或其他緩速措施對下長坡的汽車進(jìn)行減緩或穩(wěn)定車速外，汽車制動器幾乎都是機(jī)械摩擦式的，既是利用固定元件與旋轉(zhuǎn)元件工作表面間的摩擦而產(chǎn)生制動力矩使汽車減速或停車的。在汽車制動系中，帶式制動器曾僅用作某些汽車的中央制動器，現(xiàn)代汽車已經(jīng)很少使用，所以內(nèi)張型鼓式制動器通常簡稱為鼓式制動器，而通常所說的鼓式制動器即是指這種內(nèi)張型鼓式制動器。 鼓式制動器按蹄的屬性分類 領(lǐng)從蹄式制動器 （a），（b）所示，若圖上的旋轉(zhuǎn)箭頭代表汽車前進(jìn)時的制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向（制動鼓正向旋轉(zhuǎn)），則蹄1為領(lǐng)蹄，蹄2為從蹄?！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。這種制動時兩蹄法向反力不能相互平衡的制動器稱為非平衡式制動器?？蓪奶愕哪Σ烈r片包角適當(dāng)?shù)販p小。因?yàn)橥馆喴髿鈮候?qū)動，因此這種結(jié)構(gòu)僅使用于總質(zhì)量大于或等于10t的貨車和客車上。當(dāng)張開裝置中的制動凸輪和制動鍥塊都是浮動的時，也能保證兩蹄張開力相等，這時的凸輪稱為平衡凸輪。但這種制動器在汽車倒車時，兩制動蹄又都變?yōu)閺奶?，因此，它又稱為單向?yàn)閱蜗螂p領(lǐng)蹄式制動器。中級轎車的前制動器常用這種形式，這是由于這類汽車前進(jìn)制動時，前軸的軸荷及附著力大于后軸，而倒車時則相反，采用這這種結(jié)構(gòu)作為前輪制動器并與領(lǐng)從蹄式后輪制動器相匹配，則可較容易地獲得所希望的前，后制動力分配（）并使前，后輪制動器的許多零件有相同的尺寸。其兩蹄的兩端均為浮式支承，不是支承在支承銷上，而是支承在兩個活塞制動輪缸的支座上（（d），）或其他張開裝置的支座上（，）。它也屬于平衡式制動器。當(dāng)汽車前進(jìn)時，第一制動蹄被單活塞的制動輪缸推壓到制動鼓的內(nèi)圓柱面上。 雖然這種制動器在汽車前進(jìn)制動時，其制動效能很高，且高于前述各種制動器，但在倒車制動時，其制動效能卻是最低的。只是當(dāng)制動鼓正向旋轉(zhuǎn)時，前制動蹄為第一制動蹄，后制動蹄為第二制動蹄；而反向旋轉(zhuǎn)時，第一制動蹄與第二制動蹄正好對調(diào)。 （浮動支承）的幾種結(jié)構(gòu)方案，圖14給出了雙向増力式制動器（固定支點(diǎn)）另外幾種結(jié)構(gòu)方案。増力式制動器效能最高，雙領(lǐng)蹄式次之，領(lǐng)蹄式更次之，還有一種雙從蹄式制動蹄的效能最低，故極少采用。例如制動蹄摩擦襯片與制動鼓僅在襯片的中部接觸時輸出的制動力矩最??；而在襯片的兩端接觸時，輸出的制動力矩就大。在制動過程中由于熱衰退，摩擦系數(shù)是變化的，因此摩擦系數(shù)變化時。 結(jié)合本次課題研究的對象（SC6408V商用車鼓式制動器總成設(shè)計），得出以下結(jié)論：雖然領(lǐng)從蹄式制動器的效能及穩(wěn)定性在各式制動器中均處于中等水平，但由于其在汽車前進(jìn)和倒車時的制動性能不變，結(jié)構(gòu)簡單，造價較低，也便于附裝駐車制動機(jī)構(gòu)，易于調(diào)整蹄片與制動鼓之間的間隙。而對于汽車制動性能有重要影響的制動系參數(shù)有：制動力及其分配系數(shù)，同步附著系數(shù)，制動強(qiáng)度，附著系數(shù)利用率，最大制動力矩與制動因素等。即取決于制動器結(jié)構(gòu)形式，尺寸，摩擦副的摩擦系數(shù)及車輪半徑等，并與制動踏板力即制動系的液壓或氣壓成正比。此后制動力矩即表現(xiàn)為靜摩擦力矩，而=/即成為與相平衡以阻止車輪再旋轉(zhuǎn)的周緣力的極限值。當(dāng)汽車各車輪制動器的制動力足夠時，根據(jù)汽車前，后的周和分配，前，后車輪制動器制動力的分配，道路附著系數(shù)和坡度情況等，制動過程可能出現(xiàn)的情況有三種，即 （1）前輪先抱死拖滑，然后后輪再抱死拖滑； （2）后輪先抱死拖滑，然后前輪再抱死拖滑； （3）前，后輪同時抱死拖滑。 由式（）中消去，得 式（）式中 L — 汽車的軸距。又由于滿載和空載時的理想分配曲線非常接近，故應(yīng)采用結(jié)構(gòu)簡單的非感載式比例閥，同時整個制動系應(yīng)加裝ABS防抱死制動系統(tǒng)。同步附著系數(shù)的計算公式是： 式（）由已知條件以及式（）可得滿載時：=空載時：=根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗(yàn)，空滿載的同步附著系數(shù)和應(yīng)在下列范圍內(nèi)：轎車：～；輕型客車、輕型貨車：～；大型客車及中重型貨車：～。利用附著系數(shù)就是在某一制動強(qiáng)度q下，不發(fā)生任何車輪抱死所要求的最小路面附著系數(shù)。最大制動力是在汽車附著質(zhì)量被完全利用的條件下獲得的，這時制動力與地面作用于車輪的法向力,成正比。由GB2978可得有效半徑=270mm對于常遇到的道路條件較差，車速較低因而選取了較小的同步附著系數(shù)值的汽車，為保證在的良好路面上（例如=）能夠制動到后軸和前軸先后抱死滑移，前，后軸的車輪制動器所能產(chǎn)生的最大制動力矩為== 式（）= 式（） 由式（），式（）可得=== = ==當(dāng)汽車各車輪制動器的制動力足夠時，根據(jù)汽車前、后軸的軸荷分配，前、后車輪制動器制動力的分配、道路附著系數(shù)和坡度情況等，制動過程可能出現(xiàn)的情況有三種，即(1)前輪先抱死拖滑，然后后輪再抱死拖滑； (2)后輪先抱死拖滑，然后前輪再抱死拖滑；(3)前、后輪同時抱死拖滑。制動鼓與輪輞之間應(yīng)保持足夠的間隙，通常要求該間隙不小于20mm，否則不僅制動鼓散熱條件太差，而且輪輞受熱后可能粘住內(nèi)胎或烤壞氣門嘴。 摩擦襯片寬度b和包角β摩擦襯片寬度尺寸的選取對摩擦襯片的使用壽命有影響。根據(jù)統(tǒng)計資料分析，單個車輪鼓式制動器的襯片面積隨汽車總質(zhì)量增大而增大。β角減小雖然有利于散熱，但單位壓力過高將加速磨損。初選襯片包角。而單個摩擦襯片的摩擦面積A又決定于制動鼓半徑R、襯片寬度b及包角，即 式()式中，是以弧度(rad)為單位，故摩擦襯片的摩擦面積A=11040110176。/2=。 襯片摩擦系數(shù)f選擇摩擦片時不僅希望其摩擦系數(shù)高，更要求其熱穩(wěn)定性要好，受溫度和壓力的影響要小。因此，在假設(shè)的理想條件下進(jìn)行制動器設(shè)計時，取=。這樣浮式領(lǐng)從制動器因數(shù)為 式()對于平行支座式的支撐形式，以上各式中，取=，f=，故可得： =[81/105+86/105+（27/105）] = =（81/105） cos0 = = =+ =1 =（cos00） = =得： = =（+）/（1+） = = =（）/（+1+） =得 =+ =表 根據(jù)汽車制動時的整車受力分析，由之前的分析得：地面對前、后軸車輪的法向反力Z1，Z2為： 汽車總的地面制動力為： 前、后軸車輪附著力為： 故所需的制動力F需= 式() = =制動踏板力可用下式計算： . 式()式中 ——主缸活塞直徑，；——制動管路的液壓；——踏板機(jī)構(gòu)傳動比，一般為2～5，；——真空助力比， ，——；——踏板機(jī)構(gòu)及制動主缸的機(jī)械效率，～?！苿犹?制動塊)與制動鼓(制動盤)間的間隙所需的輪缸活塞行程，對鼓式制動器約等于相應(yīng)制動蹄中部與制動鼓之間的間隙的2倍；——因摩擦襯片(襯塊)變形而引起的輪缸活塞行程，可根據(jù)襯片(襯塊)的厚度、材料彈性模量及單位壓力計算； ，——鼓式制動器的蹄與鼓之變形而引起的輪缸活塞行程，試驗(yàn)確定。制動器因數(shù)可定義為在制動鼓或制動盤的作用半徑上所產(chǎn)生的摩擦力與輸入力之比，即 式()式中 ——制動器的摩擦力矩；R——制動鼓或制動盤的作用半徑；P——輸