【正文】 意義 1 制動(dòng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 1 本次制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的目標(biāo) 1 大學(xué)生方程式賽車制動(dòng)規(guī)則和要求 2 制動(dòng)系統(tǒng)――概況 2 制動(dòng)測試 2 剎車踏板超程開關(guān) 2 剎車燈 2 本次制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù) 3 第 2 章 制動(dòng)系統(tǒng)方案論證分析與選擇 4 制動(dòng)器形式方案分析 4 鼓式制動(dòng)器 4 盤式制動(dòng)器 7 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)形式選擇 8 簡單制動(dòng)系 8 動(dòng)力 制動(dòng)系 8 伺服制動(dòng)系 9 液壓分路系統(tǒng)的形式的選擇 10 液壓制動(dòng)主缸的設(shè)計(jì)方案 11 第 3 章 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 12 制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)數(shù)值 12 相關(guān)主要參數(shù) 12 同步附著系數(shù)的分析 13 地面對前、后輪的法向反作用力 13 制動(dòng)器有關(guān)計(jì)算 14 確定前后制動(dòng)力矩分配系數(shù) 14 制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定 14 盤式制動(dòng)器主要參數(shù)確定 14 盤式制動(dòng)器的制動(dòng)力計(jì)算 16 制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 第 4 章 液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 19 前輪制動(dòng)輪缸直徑的確定 19 制動(dòng)主缸直徑的確定 19 制動(dòng)踏板力和制動(dòng)踏板工作行程 20 第 5 章 制動(dòng)性能分析 22 制動(dòng)性能評價(jià)指標(biāo) 22 制動(dòng)效能 22 制動(dòng)效能的恒定性 22 制動(dòng)時(shí)汽車方向的穩(wěn)定性 22 制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線分析 23 制動(dòng)減速度和制動(dòng)距離 S 24 摩擦襯塊的磨損特性計(jì)算 24 參考文獻(xiàn) 27 致 謝 28 附錄 29 第 1 章 緒論 制動(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、也是運(yùn)用得最方便的交通工具。除此之外，還根據(jù)已知的汽車相關(guān)參數(shù)，通過計(jì)算得到了制動(dòng)器主要參數(shù)、前后制動(dòng)力矩分配系數(shù)、制動(dòng)力矩和制動(dòng)力以及液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相關(guān)參數(shù)。【畢業(yè)論文】汽車制動(dòng)系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘 要 Formula SAE 比賽由美國車輛工程師學(xué)會(huì)（ SAE）于 1979 年創(chuàng)立，每年在世界各地有 600 余支大學(xué)車隊(duì)參加各個(gè)分站賽， 2021 年將在中國舉辦第一屆中國大學(xué)生方程式賽車，本設(shè)計(jì)將針對中國賽程規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。最后對制動(dòng)性能進(jìn)行了詳細(xì)分析。汽車制動(dòng)系統(tǒng)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)鍵裝置，是汽車上最重要的安全件。 制動(dòng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 車輛在形式過程中要頻繁進(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)。 1）它必須有兩套獨(dú)立的液壓回路，以防系統(tǒng)泄漏或失效時(shí)，至少在兩輪上還保持有有效的制動(dòng)力。 4）線控制動(dòng)是禁止的。（新內(nèi)容） 制動(dòng)測試 剎車系統(tǒng)將在動(dòng)態(tài)中測試。該開關(guān)必須能夠徹底斷絕點(diǎn)火，同時(shí)切斷傳給任何電動(dòng)燃油泵的電力。 剎車燈 1）賽車必須配備有至少 15w，或可以從后面看等效的清晰可見的紅色剎車燈。合理設(shè)計(jì)制動(dòng)系統(tǒng)，滿足賽車 相關(guān)要求 3）計(jì)算并得出賽車的 I 曲線和β線，論證制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性。一般摩擦式制動(dòng)器按旋轉(zhuǎn)元件的形狀分為鼓式和盤式兩大類。車輪制動(dòng)器的制動(dòng)鼓均固定在輪轂上。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)得使領(lǐng)蹄與從蹄也就相互對調(diào)了。 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，也便于服裝駐車制動(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。 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)經(jīng)常用于中級轎車的前輪制動(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。 圖 23 雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 4 單向增力式制動(dòng)器 單向增力式制動(dòng)器如圖 24 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)地板上的支承銷上 ，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的制動(dòng)器。對雙向增力式制動(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。因此，在轎車領(lǐng)域上已經(jīng)逐步退出讓位給盤式制動(dòng)器。 定鉗盤式制動(dòng)器：這種制動(dòng)器中的制動(dòng)鉗固定不動(dòng)，制動(dòng)盤與車輪相連并在制動(dòng)鉗體開口槽中旋轉(zhuǎn)。由于這種制動(dòng)器散熱條件較差，其應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有鉗盤式制動(dòng)器廣泛。 綜合以上優(yōu)缺點(diǎn)最終確定本次設(shè)計(jì)采用前后盤式制動(dòng)器，且均為浮鉗盤式制動(dòng)器。而傳力方式有機(jī)械式和液壓式兩種。但其有限的力傳動(dòng)比限制了它在汽車上的適用范圍。在簡單制動(dòng)系中的踏板力與其行程間的發(fā)比例關(guān)系在動(dòng)力制動(dòng)系中便不復(fù)存在。 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)。其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密件多，對系統(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轎車、大型客車以及極少 數(shù)的重礦用自卸汽車上。 根據(jù)賽規(guī)及經(jīng)驗(yàn) 要求，確定本次設(shè)計(jì)采用簡單液壓制動(dòng)。 半 軸一輪對半軸一輪（ LL 型，兩個(gè)回路分別對兩側(cè)前輪制動(dòng)器的半數(shù)輪缸和一個(gè)后輪制動(dòng)器起作用。對于采用前輪驅(qū)動(dòng)因而前制動(dòng)器強(qiáng)于后制動(dòng)器的乘用車，當(dāng)前制動(dòng)回路失效而單用后橋制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)力將嚴(yán)重不足（小于正常情況下的一半），并且，若后橋負(fù)荷小于前軸負(fù)荷，則踏板力 過大時(shí)易使后橋車輪抱死而汽車側(cè)滑。因此，這種方案適用于主銷偏移距為負(fù)值（達(dá) 20mm 的汽車上。 綜合以上各個(gè)管路的優(yōu)缺點(diǎn)，最終選擇 X 型管路。在主缸前、后工作腔內(nèi)產(chǎn)生的油壓分別經(jīng)各自的出油閥和各自的管路傳到前、后輪制動(dòng)器的輪缸。當(dāng)繼續(xù)下踩制動(dòng)踏板時(shí)，前、后腔的液壓繼續(xù)升高，使前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)。此時(shí)進(jìn)油腔液壓高于壓油腔，因而進(jìn)油腔的油液便從前、后缸活塞的前密封皮碗的邊緣與缸壁間的間隙流入各自的壓油腔以填補(bǔ)真空。 若與前腔連接的制動(dòng)管路損壞 樓有時(shí)，則在踩下制動(dòng)踏板時(shí)只后腔中能建立液壓，前腔中無壓力。但在后缸活塞直接頂觸前缸活塞時(shí)，前缸活塞前移，使前缸工作腔建立必要的液壓而制動(dòng)。 表 汽車相關(guān)主要參數(shù) 編號(hào) 名稱 符號(hào) 數(shù)值 單位 備注 1 質(zhì)量 M0 g 2 重力 G N 3 質(zhì)心高 hg mm inch 4 軸距 L mm inch 5 質(zhì)心至前軸的距離 a mm inch 6 質(zhì)心至后軸的距離 b mm inch 7 前軸負(fù)荷 Wf N % 8 后軸負(fù)荷 Wr N % 規(guī)格 180/530R13 標(biāo)準(zhǔn)輪輞內(nèi)距 8 輪胎胎面寬 mm inch 223 輪胎外徑 mm inch 533 輪胎接地面寬 mm inch 185 輪胎半徑 mm 244 輪胎周長 1626 輪輞內(nèi)距 同步附著系數(shù)的分析 當(dāng)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)時(shí)：制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死，這是容易發(fā)生后軸策劃而使汽車喪失方向穩(wěn)定性； （ 3）當(dāng)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。 地面對前、后輪的法向反作用力 若在不同附著系數(shù)的路面上，前、后輪同時(shí)抱死（不論是同時(shí)抱死或分別先后抱死），此時(shí)或。為使質(zhì)量小些，制動(dòng)盤厚度不宜取得大；為了降低溫度，制動(dòng)盤厚度又不宜取得過小。 3）摩擦襯塊內(nèi)半徑 R1 和外半徑 R2 摩擦襯塊（如圖 31 所示）是指鉗夾活塞推動(dòng)擠壓在制動(dòng)盤上的摩擦材料 。因?yàn)橹苿?dòng)器直徑 D 等于 231mm,則摩擦塊 mm 取，所以 mm。 5）摩擦襯塊摩擦系數(shù) f 選擇摩擦片時(shí)不僅希望其摩擦系數(shù)要高些，更要求其熱穩(wěn)定性要好，受溫度和壓力的影響要小。所以在制動(dòng)器設(shè)計(jì)時(shí)并非一定要追求高摩擦系數(shù)的材料。 平均 半徑為 （ 310） 式中，和為摩擦襯塊扇形表面的內(nèi)半徑和外半徑。而一般不帶通風(fēng)盤的汽車制動(dòng)盤，其厚度約在 1013mm 之間。 4）摩擦材料 制動(dòng)摩擦材料應(yīng)具有穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，抗熱衰退性要好，不應(yīng)在溫升到某一數(shù)值以后摩擦系數(shù)突然急劇下降，材料應(yīng)有好的耐磨性，低的吸水（油、制動(dòng)液）率，低的壓縮率、低的熱傳導(dǎo)率和低的熱膨脹率，高的抗壓、抗剪切、抗彎曲性能和耐沖擊性能，制動(dòng)時(shí)應(yīng)不產(chǎn)生噪聲、不產(chǎn)生不良?xì)馕?、?yīng)盡量采用污染小對人體無害的摩擦材料。其缸簡為通孔，需鏜磨 。本次設(shè)計(jì)采用的是HT250. 第 4 章 液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 前輪制動(dòng)輪缸直徑的確定 制動(dòng)輪缸對制動(dòng)塊施加的張開力與輪缸直徑和制動(dòng)管路壓力的關(guān)系為 41 制動(dòng)管路壓力一般不超過 10～ 12 42 輪缸直徑應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸系 列中選取（ HG28651997 19mm、 22mm