【正文】 .....................30 致謝 .....................................................31 附錄 .....................................................32 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒 論 制動(dòng)系統(tǒng)介紹 汽車(chē)上用以使外界 (主要是路面 )在汽車(chē)某些部分 (主要是車(chē)輪 )施加一定的力，從而對(duì)其進(jìn)行一定程度的強(qiáng)制制動(dòng)的一系列專(zhuān)門(mén)裝置統(tǒng)稱(chēng)為制動(dòng)系統(tǒng)。接著分析論證了 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 的總體方案， 對(duì)其 鼓式制動(dòng)器及盤(pán)式制動(dòng)器的選取進(jìn)行了 詳細(xì)說(shuō)明論述。 本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 乘用車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系部名稱(chēng) ： 汽車(chē)工程系 專(zhuān)業(yè)班級(jí) ： 車(chē)輛 學(xué)生姓名 ： 指導(dǎo)教師 ： 職 稱(chēng) ： The Graduation Design for Bachelor39。還包括 制動(dòng)主缸分路系統(tǒng) 的 選取 方案分析和選擇 進(jìn)行了分析。 汽車(chē)制動(dòng)系 是用以強(qiáng)制行駛中的汽車(chē)減速或停車(chē)、使下坡行駛的 汽車(chē)車(chē)速保持穩(wěn)定以及使已停駛的汽車(chē)在原地 (包括在斜坡上 )駐留不動(dòng)的機(jī)構(gòu)。 駐車(chē)制動(dòng)裝置應(yīng)采用機(jī)械式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而不用液壓或氣壓式的，以免其產(chǎn)生故障 。制動(dòng)器有鼓式與盤(pán) 式之分。現(xiàn)代汽車(chē)由于車(chē)速提高，對(duì)應(yīng)急制動(dòng)的可靠性要求更嚴(yán)，因此，在中、高級(jí)轎車(chē)和部分總質(zhì)量在 以下的載貨汽車(chē)上，多在后輪制動(dòng)器上附加手操縱的機(jī)械式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使之兼起駐車(chē)制動(dòng)和應(yīng)急制動(dòng)的作用，從而取消了中央制動(dòng)器 。近年來(lái)，隨著車(chē)輛技術(shù)的進(jìn)步和汽車(chē)行駛速度的提高，這種重要性表現(xiàn)得越來(lái)越明顯。當(dāng)車(chē)輛制動(dòng)時(shí) ,由于車(chē)輛受到與行駛方向相反的外力 ,所以才導(dǎo)致汽車(chē)的速度逐漸減小至零。 行車(chē)制動(dòng)效能是用在一定的制動(dòng)初速度下或最大踏板力下的制動(dòng)減速度和制動(dòng)距離兩項(xiàng)指標(biāo)來(lái)評(píng) 定，它是制動(dòng)性能最基本的評(píng)價(jià)指標(biāo)。制動(dòng)器發(fā)生熱衰退后，經(jīng)過(guò)散熱、降溫和一定次數(shù)的和緩使用使摩擦表面得到磨合，其制動(dòng)效能可重新恢復(fù)，這稱(chēng)為熱恢復(fù)。即以任何速度制動(dòng)，汽車(chē)都不應(yīng)當(dāng)失去操縱性和方向穩(wěn)定性。有些制動(dòng)器還裝有制動(dòng)件間隙的自動(dòng)調(diào)整裝置。制動(dòng)鼓則是安裝在輪轂上，是隨車(chē)輪一起旋轉(zhuǎn)的部件，它是由一定份量的鑄鐵做成，形狀似園鼓狀?，F(xiàn)在轎車(chē)鼓式制動(dòng)器都是采用自動(dòng)調(diào)整方式，摩擦襯片磨損后會(huì)自動(dòng)調(diào)整與制動(dòng)鼓間隙。所以?xún)?nèi)張型鼓式制動(dòng)器通常簡(jiǎn)稱(chēng)為鼓式制動(dòng)器，通常所說(shuō)的鼓式制動(dòng)器就是指這種內(nèi)張型鼓式結(jié)構(gòu)。領(lǐng)蹄的固定端在上方，每塊蹄片有各自獨(dú)立的張開(kāi) 裝置，且位于與固定支點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的一方。它之所 以不用于后輪，還因?yàn)閮蓚€(gè)互相成中心對(duì)稱(chēng)的輪缸，難于附加駐車(chē)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 當(dāng)制動(dòng)鼓正向和反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩制動(dòng)助均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器則稱(chēng)為雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。因此，它僅用于少數(shù)輕、中型貨車(chē)和轎車(chē)上作為前輪制動(dòng)器。 鉗盤(pán)式制動(dòng)器的固定摩擦元件是制動(dòng)塊，裝在與車(chē)軸連接且不能繞車(chē)軸軸線(xiàn)旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)鉗中。具有下列優(yōu)點(diǎn)：除活塞和制動(dòng)塊外無(wú)其他滑動(dòng)件，易于保證制動(dòng)鉗的剛度；結(jié)構(gòu)及制造工藝與一般鼓式制動(dòng)器相差不多，容易實(shí)現(xiàn)從鼓式制動(dòng)器到盤(pán)式制動(dòng)器的改革；能很好地適應(yīng)多回路制動(dòng)系的 要求。 （ 2）水穩(wěn)定性好。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 （ 8）襯塊與制動(dòng)盤(pán)之間的間隙小，從而縮短了制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間。 機(jī)械式的靠桿系或鋼絲繩傳力，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，工作可靠，但機(jī)械效率低，因此僅用于中、小型汽車(chē)的駐車(chē)制動(dòng)裝置中。在簡(jiǎn)單制動(dòng)系中的踏板力與其行程間的反比例關(guān)系在動(dòng)力制動(dòng)系中便不復(fù)存在，因此，此處的踏板力較小且可有適當(dāng)?shù)奶ぐ逍谐獭? 3） 全液壓動(dòng)力制動(dòng)系 全液壓動(dòng)力制動(dòng)系除具有一般液壓制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)外，還具有操縱輕便、制動(dòng)反應(yīng)快、制動(dòng)能力強(qiáng)、受氣阻影響較小、易于采用制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置和防滑移裝置，及可與動(dòng)力轉(zhuǎn)向、液壓懸架、舉升機(jī)構(gòu)及其他輔助設(shè)備共用液壓泵和儲(chǔ)油罐等優(yōu)點(diǎn)。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 圖 分路系統(tǒng) 型回路介紹 前、后輪制動(dòng)管路各成獨(dú)立的回路系統(tǒng)，即一軸對(duì)一軸的分路型式，簡(jiǎn)稱(chēng) II 型。因此，采用這種分路力案的汽車(chē)，其主銷(xiāo)偏移距應(yīng)取負(fù)值 (至 20 mm)，這樣，不平衡的制動(dòng)力使車(chē)輪反向轉(zhuǎn)動(dòng) ，改善了汽車(chē)的方向穩(wěn)定性。 [7] 綜合以上各個(gè)管路的優(yōu)缺點(diǎn)最終選擇 X型管路。 當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)制動(dòng)推桿推動(dòng)后腔活塞前移，到皮碗掩蓋住旁通孔后，此腔油壓升高。但在后腔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)。而在其他附著系數(shù) ? 的路面上制動(dòng)時(shí)，達(dá)到前輪或后輪即將抱死的制動(dòng)強(qiáng)度 q ＜ ? 這表明只有在 ? ＝ 0? 的路面上，地面的附著條件才可以得到充分利用。 制動(dòng)盤(pán)厚度選擇 制動(dòng)盤(pán)厚度直接影響制動(dòng)盤(pán)質(zhì)量和工作時(shí)的溫升。制動(dòng)盤(pán)在工作時(shí)不僅承受著制動(dòng)塊作用的法向力和切向力，而且承受著熱負(fù)荷。模壓材料的撓性較差．故應(yīng)佐按襯片或襯塊規(guī)格模壓。 cm～ 20 N制動(dòng)鼓在閉口一側(cè)外緣可開(kāi)小孔，用于檢查制動(dòng)器間隙。為此，由鋼板沖壓成形的制動(dòng)底板均只有凹凸起伏的形狀。其支座為可鍛鑄鐵 (KTH370— 12)或球墨鑄鐵 (QT400— 18)件。活塞外端壓有鋼制的開(kāi)槽頂塊，以支承插人槽中的制動(dòng)蹄腹板端部或端部接頭。 3? ， 4? —— 分別為鼓式制動(dòng)器的變形與制動(dòng)鼓的變形而引起的輪缸活塞行程。 IFF Pp /39。制動(dòng)效能是制動(dòng)性能中最基本的評(píng)價(jià)指標(biāo)。此即所謂制動(dòng)器的能量負(fù)荷。 ST = 30? +302 /150=9m S? ST = 所以符合要求 制動(dòng)減速度 計(jì)算 制動(dòng)系的作用效果，可以用最大制動(dòng)減速度及最小制動(dòng)距離來(lái)評(píng)價(jià)。? 39。同時(shí)，畢業(yè)設(shè)計(jì)也是對(duì)我大學(xué)四年學(xué)習(xí)情況的一次檢驗(yàn)，使我受益匪淺 。最后設(shè)計(jì)的汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)基本達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。 最大停駐坡高度應(yīng)不小于 16%～ 20%，故符合要求。 Lf = 7522 441550 2?? 1497J/ 2cm ≤ 1000J/ 2cm ～ 1500J/ 2cm 故符合要 求。在制動(dòng)強(qiáng)度很大的緊急制動(dòng)過(guò)程中，制動(dòng)器幾乎承擔(dān)了耗散汽車(chē)全部動(dòng)力的任務(wù)。 汽車(chē)的制動(dòng)性是指汽車(chē)在行駛中能利用外力強(qiáng)制地降低車(chē)速至停車(chē)或下長(zhǎng)坡時(shí)能維持一定車(chē)速的能力。 ms = md =28mm 制動(dòng)踏板力與踏板行程 制動(dòng)踏板力 根據(jù)公式：?? 114 2 pmp ipdF ? （ 48） 式中： md —— 制動(dòng)主缸活塞直徑； P—— 制動(dòng)管路的液壓； pi —— 制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比；取 pi =4 ?—— 制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)及制動(dòng)主缸的機(jī)械效率，可取 ? =～ 。 一個(gè)輪缸的工作容積 wV 根據(jù)公式 ?? nww dV 1 24 ?? （ 42） 式中： wd —— 一個(gè)輪缸活塞的直徑； n —— 輪缸活塞的數(shù)目； δ —— 一個(gè)輪缸完全制動(dòng)時(shí)的行程： 4321 ????? ???? 初步設(shè)計(jì)時(shí)δ可取 δ =2mm 1? —— 消除制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓間的間隙所需的輪缸活塞行程。其缸簡(jiǎn)為通孔，需鏜磨。例如采用偏心支承銷(xiāo)或偏心輪。 制動(dòng)底板 選定 制動(dòng)底板是除制動(dòng)鼓外制動(dòng)器各零件的安裝基體，應(yīng)保證各安裝零件相互間的正確位置。壁厚取大些也有利于增大其熱容量，但試驗(yàn)表明，壁厚由 ll mm 增至 20 mm 時(shí)，摩擦表面的平均 最高溫度變化并不大。兩者裝配后還需進(jìn)行動(dòng)平衡。 摩擦材料 選定 制動(dòng)摩擦材料應(yīng)只有角而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，抗熱衰退性能要好，不應(yīng)在溫升到某一數(shù)值后摩擦系數(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 (要求摩擦襯塊么 300℃的加熱板上：作用 30min 后，背板的溫度不越過(guò) 190℃ )和低的熱膨脹率，高的抗壓、抗打、抗剪切、抗彎購(gòu)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 染小印對(duì)人體人害的庫(kù)擦材料。 根據(jù) 桑塔納 20xx 盤(pán)式制動(dòng)器的參數(shù)為 表 制動(dòng)盤(pán)外徑選取參考表 制動(dòng)盤(pán)外徑 工作半徑 制動(dòng)盤(pán)厚度 摩擦襯塊厚度 摩擦面積 256mm 106mm 20mm 14mm 76cm2 制動(dòng)器有關(guān)計(jì)算 1. 前輪盤(pán)式制動(dòng)效能因數(shù) 根據(jù)公式 BF=2f f—— 取 得 BF=2 =1 2. 后輪鼓式制動(dòng)效能因數(shù) 1） 領(lǐng)蹄制動(dòng)蹄因數(shù)： 根據(jù)公式??????????????bcffbhBFT11 （ 35） h/b=2。 所以選擇摩擦系數(shù) f= 前輪盤(pán)式制動(dòng)器主要參數(shù)選定 制動(dòng)盤(pán)直徑 D 制動(dòng)盤(pán)的直徑 D 希望盡量大些，這時(shí)制動(dòng)盤(pán)的有效半徑得以增大，但制動(dòng)盤(pán)受輪輞直徑的限制。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 第 3 章 制動(dòng)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)主要參數(shù) 整車(chē)質(zhì)量： 空載： 1550kg 滿(mǎn)載： 20xxkg 質(zhì)心位置： a= b= 質(zhì)心高度： 空載： hg= 滿(mǎn)載： hg= 軸 距： L= 輪 距 : L0 = 最高車(chē)速： 160km/h 車(chē)輪工作半徑： 370mm 輪 胎： 195/60R14 85H 同步附著系數(shù)： 0? = 同步附著系數(shù) 的選擇 (1)當(dāng) ? ＜ 0? 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) ? ＞ 0? 時(shí)：制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死，這時(shí)容易發(fā)生后軸側(cè)滑而使汽車(chē)失去方向穩(wěn)定性； (3)當(dāng) ? ＝ 0? 時(shí)：制動(dòng)時(shí)汽車(chē)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。此后，后缸工作腔中的液壓方能升高到制動(dòng)所需的值。在主缸前、后工作腔內(nèi)產(chǎn)生的油壓，分別經(jīng)各 自得出油閥和各自的管路傳到前、后制動(dòng)器的輪缸。 LL 型與 HH型在任一回路失效時(shí)，前、后制動(dòng)力的比值均與正常情況下相同，且剩余的總制動(dòng)力可達(dá)到正常值的 50％左占。其特點(diǎn)是結(jié) 構(gòu)也很簡(jiǎn)單，一回路失效時(shí)仍能保持 50％的制動(dòng)效能，并且制動(dòng)力的分配系數(shù)和同步附著系數(shù)沒(méi)有變化，保證了制動(dòng)時(shí)與整車(chē)負(fù)荷的適應(yīng)性。其伺服能源分別為真空能 (負(fù)氣壓能 )、氣壓能和液壓能。由于其氣壓系統(tǒng)的管路短，故作用滯后時(shí)間也較短。但由于其操縱較沉重，不能適應(yīng)現(xiàn)代汽車(chē)提高操縱輕便性的要求，故當(dāng)前僅多用于微型汽車(chē)上，在乘用車(chē)和輕型汽車(chē)亡已極少采用。 簡(jiǎn)單制動(dòng)系 簡(jiǎn)單制動(dòng)系即人力制動(dòng)系，是靠司機(jī)作用于制動(dòng)塌板上或手柄上的力作為制動(dòng)力原。 （ 6）壓力在制動(dòng)襯塊上的分布比較均勻，故襯塊磨損也可以。制動(dòng)盤(pán)的軸向膨脹極小，徑向膨脹根本與性能無(wú)關(guān)，故無(wú)機(jī)械衰退問(wèn)題。 鉗盤(pán)式制動(dòng)器按制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)不同，分為以下幾種： （ 1）鉗盤(pán)式制動(dòng)器按制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)型式又可分為定鉗盤(pán)式制動(dòng)器、浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器等。因此，在轎車(chē)領(lǐng)域上己經(jīng)逐步退出讓位給盤(pán)式制動(dòng)器。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制動(dòng)器。與領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器比較，由于多了一個(gè)輪缸，使結(jié)構(gòu)略閑復(fù)雜。 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(chē)前進(jìn)與倒車(chē)時(shí)的制動(dòng)性能不變，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，也便于附裝駐車(chē)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(chē)的前、后輪制動(dòng)器及轎車(chē)的后輪制動(dòng)器。外束型鼓式制動(dòng)器的固定摩擦元件是帶有摩擦片且剛度較小的制動(dòng)帶，其旋轉(zhuǎn)摩擦元件為制動(dòng)鼓，并利用制動(dòng)鼓的外因柱表面與制動(dòng)帶摩擦片的內(nèi)圓弧面作為一對(duì)摩擦表面，產(chǎn)生摩擦力矩作用于制動(dòng)鼓，故又稱(chēng)為帶式制動(dòng)器。隨著摩擦襯片磨損，制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓之間的間隙增大，需要有一個(gè)調(diào)整間隙的機(jī)構(gòu)。底板安裝在車(chē)軸的固定位置上，它是固定不動(dòng)的，上面裝有制動(dòng)蹄、輪缸、回位彈簧、定位銷(xiāo)，承受制動(dòng)時(shí)的旋轉(zhuǎn)扭力。俗稱(chēng)剎車(chē)、閘。也應(yīng)防止泥沙、黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 污物等進(jìn)入制動(dòng)器工作表面，否則會(huì)使制動(dòng)效能降低并加速磨損。特別是下長(zhǎng)坡時(shí)的頻繁制動(dòng)，可使制動(dòng)器摩擦副的溫度達(dá) 300℃ ～ 400℃ ，有時(shí)甚至高達(dá) 700℃ 。這些都是需要考慮的問(wèn)題。 已經(jīng)普遍應(yīng)用的液壓制動(dòng)現(xiàn)在已經(jīng)是非常成熟的技術(shù)，隨著人們對(duì)制動(dòng)性能要求的提高，防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)、電子穩(wěn)定性控制程序、主動(dòng)避撞技術(shù)等功能逐漸融人到制動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中 ，需要在制動(dòng)系統(tǒng)上添加很多附加裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)這些功能，這就使得制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，增加了液壓回路泄漏的可能以及裝配、維修的難度，制動(dòng)系統(tǒng)要求結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)潔，功能更加全面和可靠，制動(dòng)系統(tǒng)的管理也成為必須要面對(duì)的問(wèn)題