【正文】 慣性的作用，前輪的負(fù)荷通常占汽車全部負(fù)荷的 70%80%，前輪制動(dòng)力要比后輪大，后輪起輔助制動(dòng)作用鼓式制動(dòng)器，因此轎車生產(chǎn)廠 家為了節(jié)省成本，就采用前盤后鼓的制動(dòng)方式。而由于散熱性能差，在制動(dòng)過程中會(huì)聚集大量的熱量。 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 第一 章 課題背景 第 鼓式制動(dòng)器 介紹 鼓式制動(dòng)也叫塊式制動(dòng)，是靠制動(dòng)塊在制動(dòng)輪上壓緊來實(shí)現(xiàn)剎車的。 制動(dòng)塊 的制動(dòng)效能和散熱性都要差許多，鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)力穩(wěn)定性差，在不同路面上制動(dòng)力變化很大，不易于掌控。將該冷卻裝置推廣運(yùn)用，將會(huì)獲得一定的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。為了提高駕駛的安全性，進(jìn)行了自動(dòng)控制設(shè)計(jì)。 本人簽名： 年 月 日 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） II 鼓式制動(dòng)器冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要 為解決裝備鼓式制動(dòng)器的汽車制動(dòng)性能熱衰退而引起的制動(dòng)失效，本文設(shè)計(jì)了制動(dòng)系抗熱衰退自控冷卻裝置。 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 誠(chéng)信申 明 本人聲明： 我所呈交的本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是 本 人在導(dǎo)師指導(dǎo)下對(duì)四年專業(yè)知識(shí)而進(jìn)行的研究工作及全面的總結(jié)。 本課題的研究結(jié) 果主要有以下幾個(gè)方面： (1)了解制動(dòng)性能熱衰退機(jī)理，對(duì)制動(dòng)器的生熱和散熱進(jìn)行分析計(jì)算，確定導(dǎo)致制動(dòng)性能熱衰退主要因素 (2)通過對(duì)傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)的總結(jié)分析，改變其動(dòng)力源，采用人工智能的控制方法。根據(jù)已有的機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)，進(jìn)行設(shè)計(jì)冷卻裝置，并使用 CAD繪出設(shè)計(jì)圖，并使用軟件編寫自動(dòng)化控制程序，使該制動(dòng)器冷卻系統(tǒng)有效，經(jīng)濟(jì)，人性化地工作。此裝置存在自動(dòng)化程度低和淋水量不能調(diào)節(jié)的缺陷。由于在剎車時(shí)制動(dòng)鼓才會(huì)產(chǎn)生大量的熱，而此時(shí)，傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速會(huì)下降，導(dǎo)致驅(qū)風(fēng)時(shí)斷時(shí)續(xù)，冷卻效果受到影響，并且空氣的散熱能力有限。它是在現(xiàn)有的制動(dòng)器基礎(chǔ)上，在制動(dòng)鼓的外壁上均布徑向展開的翅片，制動(dòng)器底板上裝有環(huán)形噴氣嘴，環(huán)形噴氣嘴正對(duì)著制動(dòng)鼓上的外壁及翅片，環(huán)形噴氣嘴通過風(fēng)管連接壓風(fēng)裝置，壓風(fēng)裝置與汽車變速器上的取力器驅(qū) 動(dòng)連接。 三、國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展及現(xiàn)狀 為防止制動(dòng)性能熱衰退，主要有以下四種方案： (1)氣壓淋水冷卻 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 氣壓淋水冷卻系統(tǒng)主要借助貯氣筒內(nèi)的高壓空氣壓迫高位水箱內(nèi)的水，通過電磁閥來控制噴水，淋水箱頂部裝有調(diào)壓閥和氣壓閥。嚴(yán)峻的現(xiàn)實(shí)使人們不得不正視汽車安全性問題。裝配有鼓式制動(dòng)器的車輛則更易產(chǎn)生制動(dòng)器熱衰退問題，引起事故。我國(guó) 地形多變 ，約 有 75％的國(guó)土面積為山區(qū)或丘陵地形，據(jù) 2021年統(tǒng)計(jì)資料，全國(guó)公路總里程為 169． 8萬公里，其中高速公路只有 19437公里，二級(jí)以上公路僅占總里程的 13． 4％，低等級(jí)公路和等外公路占絕大部分 (交通部主頁(yè)， 2021)。這些低等級(jí)公路多分布于山區(qū)．車輛在這些 惡劣 道路上行駛時(shí)，需要頻繁使用制動(dòng)器，甚至需要長(zhǎng)時(shí)間拖剎持續(xù)制動(dòng)．致使制動(dòng)器溫度上升很快，制動(dòng)性能熱衰退現(xiàn)象 明顯 ，嚴(yán) 重時(shí)會(huì)使制動(dòng)能力完全喪失，以至釀成嚴(yán)重的交通事故，給國(guó)家和人民帶來巨大的損失。 二、選題說明及意義 選題說明 鼓式制動(dòng)器連續(xù)工作會(huì)造成制動(dòng)性能熱衰退和制動(dòng)鼓燒蝕，表現(xiàn)為：制動(dòng)鼓升溫快，熱應(yīng)力高，制動(dòng)鼓強(qiáng)度下降，剎車時(shí)容易破裂；接觸表面溫度分布不均勻，應(yīng)力增加，易磨損；制動(dòng)鼓不能及時(shí)被冷卻，聯(lián)接部件溫度升高，聯(lián)接螺栓易失效；制動(dòng)期間摩 擦材料表層的溫度變化對(duì)摩擦因數(shù)有很大的影響，摩擦片溫度過高，石棉材料 (粘合劑 )熱分解，摩擦因數(shù)降低，并且剎車時(shí)摩擦片易碎裂，致使制動(dòng)性能熱衰退 。 汽車的安全性分為主動(dòng)安全和被動(dòng)安全兩種。根據(jù)調(diào)壓閥設(shè)定的氣壓，壓縮空氣從淋水箱的頂部給水加壓，駕駛員通過踩下剎車踏板或者控制駕駛室內(nèi)的開關(guān)來控制淋水，噴淋制動(dòng)鼓外沿，以降低制動(dòng)器的溫度，保證汽車有足夠的制動(dòng)效能。一方面通過展開的翅片向周圍環(huán)境散發(fā)熱量；另一方面用壓風(fēng)裝置強(qiáng)制向制動(dòng)器吹風(fēng)冷卻。 (3)直流電動(dòng)水泵淋水裝置 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的直流電動(dòng)水泵淋水裝置 (李冠男， 2021)，其特征是將冷卻水箱裝的水經(jīng)過水箱 出水口接的管道至過濾器，再由直流電動(dòng)水泵對(duì)過濾后的水產(chǎn)生衡壓揚(yáng)程。 四、優(yōu)化目標(biāo)及實(shí)現(xiàn) 優(yōu)化目標(biāo) 本題目目的在于優(yōu)化鼓式制動(dòng)器冷卻裝置功用。 五、開題總結(jié) 本課題主要是針對(duì)傳統(tǒng)冷卻系統(tǒng)自動(dòng)化控制程度低，安全操作性差等不足，提出了采用自動(dòng)化控制車載空調(diào)風(fēng)冷卻方法來冷卻制動(dòng)鼓。 (3)改變傳統(tǒng)全時(shí)冷卻，通過自動(dòng)化智能設(shè)計(jì)及時(shí)的調(diào)節(jié)風(fēng)量，提高制動(dòng)性能控制的自動(dòng)化程度，減輕駕駛員的操作疲勞強(qiáng)度，保證行車安全。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝中所羅列的內(nèi)容以外，論文中創(chuàng)新處不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得北京化工大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而已經(jīng)使用過的材料。本設(shè)計(jì)是通過感應(yīng) 器接收制動(dòng)踏板動(dòng)作信號(hào)，進(jìn)而使自動(dòng)控制空調(diào)系統(tǒng)工作，制冷氣體流經(jīng)制動(dòng)器 散熱器 ，吸收制動(dòng)器的熱量，從而對(duì)制動(dòng)器起到制冷作用。制冷氣體由 半導(dǎo)體制冷片 產(chǎn)生，電流由蓄電池提供，鼓風(fēng)設(shè)備由電動(dòng)機(jī)充當(dāng) 。 關(guān)鍵詞 ： 鼓式制動(dòng)器 冷卻系統(tǒng) Drum brake cooling system design 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III Abstract To address equipment, drum brakes, brake thermal performance brake failure caused the recession, the paper design of the braking system controlled cooling heat design is received by the brake pedal movement sensor signal, thereby enabling automatic control air conditioning system work, placed in the brake cooling gas into the position of the radiator, the heat absorption of the brake, and thus play a brake cooling. This article first recession mechanism of heat from the braking performance, analyzes the brake heat and cooling process, heat balance, heat fade braking performance result obtained factors, heat and cooling is calculated, the test has played a guiding major influencing factors for experimental design, based on the test, focusing on circuit design and motor selection, aircooled chip design and design order to improve driving safety, for the automatic control gases generated by the semiconductor chip cooling, the current provided by the battery, the electric motor acts as blast project also carried out system design, including: the overall cooling control system design, hardware design and selection, circuit design. Results show that: the cooling device can be effectively carried out in time for brake drums and quickly cooling to prevent high speed by braking or vehicle prior to braking performance thermal overload caused recession, and easy installation of the cooling device flexibility, high degree of automationand the cost is the use of the cooling device, it will be some economic and social benefits. Keywords: drum brake cooling system 目 錄 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） IV 前 言 ................................................ 1 第一章 課題背景 ........................................ 2 第 節(jié) 鼓式制動(dòng)器介紹 .................................................................... 2 第 節(jié) 鼓式制動(dòng)器 熱衰退概述 ........................................................ 5 第 節(jié) 制動(dòng)器冷卻系統(tǒng)的現(xiàn)狀 ........................................................ 7 第二章 鼓式制動(dòng)器強(qiáng)制風(fēng)冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)概述 .................. 9 第 節(jié) 課題的提出及意義 ................................................................ 9 第 節(jié) 研究的內(nèi)容及技術(shù)要求 ...................................................... 10 第 節(jié) 系統(tǒng)具體技術(shù)路線及實(shí)現(xiàn)的功能 ....................................... 10 第 節(jié) 空氣冷卻的優(yōu)缺點(diǎn) .............................................................. 11 第三章 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理及整體方案 ..................... 12 第 節(jié) 制動(dòng)性能熱衰退機(jī)理分析 .................................................. 12 第 節(jié) 冷卻系統(tǒng)散熱定量分析 ...................................................... 13 第 節(jié) 系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案 .......................................................... 16 第 節(jié) 制冷材料性質(zhì)分析 .............................................................. 19 第 節(jié) 風(fēng)冷翅片性質(zhì)分析 .............................................................. 21 第四章 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)參數(shù)及圖紙 .......................... 23 第 節(jié) 電動(dòng)機(jī)的選定 ...................................................................... 23 第 節(jié) 電路圖 ................................................................................. 24 第五章 結(jié)論與展望 ....................................... 29 第 節(jié) 課題成果 .............................................................................. 29 北京化工大學(xué)北方學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） V 第 節(jié) 課題存在的不足 .