【導(dǎo)讀】們對(duì)于汽車的各個(gè)部分的要求也越來(lái)越大。然而隨著，帶來(lái)的安全問(wèn)題也越來(lái)越引起。人們的注意，而制動(dòng)系統(tǒng)則是汽車主動(dòng)安全的重要系統(tǒng)之一。從汽車誕生時(shí)起，車輛。近年來(lái)，隨著汽車保有量的增。加，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(lái)越明顯。如何開(kāi)發(fā)出高性能的制動(dòng)系統(tǒng)，為安全行駛提供更高的保障。本文在緒論中闡述了乘用車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的和意義、發(fā)展?fàn)顩r以及應(yīng)用前景。了詳細(xì)說(shuō)明論述。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。

　　

【正文】 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。 2? —— 由于摩擦襯片變形而引起的輪缸活塞。 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。 得 一個(gè)輪缸的工作容積 ? ?? 2121 =2826mm 前輪盤式制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)計(jì)算 前輪制動(dòng)輪缸直徑與工作容積的設(shè)計(jì)計(jì)算 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 根據(jù)公式pPdw ?2? （ 44） 式中： p—— 考 慮到制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置作用下的輪缸或灌錄液壓， p=8Mp～ 12Mp.取 p=10Mp 查 桑塔納 20xx 使用與維護(hù)手冊(cè)得 P=19625N 得 1 9 6 252 ???wd=50mm 根據(jù) GB752487 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸中選取 ,因此輪缸直徑為 50mm。 一個(gè)輪缸的工作容積 wV 根據(jù)公式 ?? nww dV 1 24 ?? （ 45） 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 ????? ???? 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。 2? —— 由于摩擦襯片變形而引起的輪缸活塞。 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。 得 一個(gè)輪缸的工作容積 ? ?? 112 =3925mm3 全部輪缸的工作容積 根據(jù)公式 ?? mwVV 1 （ 46） 式中： m—— 輪缸的數(shù)目； V=2V1w +2V2w =2? 2826+2? 3925=13502mm 制動(dòng)主缸與工作容積設(shè)計(jì)計(jì)算 制動(dòng)主缸應(yīng)有的工作容積 VVVm ??? 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 式中： V—— 全部輪缸的總的工作容積； V? —— 制動(dòng)軟管在液壓下變形而引起的容積增量； V=13502mm3 轎車的制動(dòng)主缸的工作容積可取為 mV == 13502= mm3 主缸直徑 md 和活塞行程 Sm 根據(jù)公式：mmm sdV 24?? （ 47） 一般 Sm =()dm 取 Sm = dm 得 md =34?mV = 34 = 根據(jù) GB752487標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸中選取 ,因此主缸直徑為 28mm。 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 ? =～ 。 取 ?= 根據(jù)上式得： 662 ????????pF=1710N? 500N700N 所以需要加裝真空助力器。 IFF Pp /39。 ? 式中： I ：真空助力比，取 4。 /PF =1710/4=? 500N700N 所以符合要求 制動(dòng)踏板行程 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 )( 21 mmmpp six ?? ??? （ 49） 式中： 1m? —— 主缸推桿與活塞的間隙，一般取 ～ 2mm；取 1m? =2mm 2m? —— 主缸活塞空行程，即主缸活塞由不工作的極限位置到使其皮碗完全封堵主缸上的旁通孔所經(jīng)過(guò)的行程； 根據(jù)上式得： )2228(4 ???px =128mm＜ 150mm 符合設(shè)計(jì)要求。 本章小結(jié) 本章 完成了對(duì)后輪和前輪制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要計(jì)算，并對(duì)制動(dòng)主缸的工作容積進(jìn)行了計(jì)算。且對(duì)制動(dòng)踏板力與踏板行程進(jìn)行了計(jì)算和校核，使其符合要求。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 第 5 章 制動(dòng)性能分析 及校核 概述 任何一套制動(dòng)裝置都是由制動(dòng)器和制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成。 汽車的制動(dòng)性是指汽車在行駛中能利用外力強(qiáng)制地降低車速至停車或下長(zhǎng)坡時(shí)能維持一定車速的能力。 制動(dòng)效能及制動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo) 制動(dòng)效能是指在良好路面上，汽車以一定初 速度制動(dòng)到停車的制動(dòng)距離或制動(dòng)時(shí)汽車的減速度。制動(dòng)效能是制動(dòng)性能中最基本的評(píng)價(jià)指標(biāo)。制動(dòng)距離越小，制動(dòng)減速度越大，汽車的制動(dòng)效能就越好。 汽車制動(dòng)性能主要由以下三個(gè)方面來(lái)評(píng)價(jià)： 1）制動(dòng)效能，即制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度； 2）制動(dòng)效能的穩(wěn)定性，即抗衰退性能； 3）制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性，即制動(dòng)時(shí)汽車不發(fā)生跑偏、側(cè)滑、以及失去轉(zhuǎn)向能力的性能 。 摩擦襯片的磨損計(jì)算 摩擦襯片的磨損與摩擦副的材質(zhì)，表面加工情況、溫度、壓力以及相對(duì)滑磨速度等多種因素有關(guān)，因此在理論上要精確計(jì)算磨損性能是困難的。但試驗(yàn)表明，摩擦表面的溫度、壓力、摩擦系數(shù)和表面狀態(tài)等是影響磨損的重要因素。 汽車的制動(dòng)過(guò)程，是將其機(jī)械能（動(dòng)能、勢(shì)能）的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷纳⒌倪^(guò)程。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)了耗散汽車全部動(dòng)力的任務(wù)。此時(shí)由于在短時(shí)間內(nèi)制動(dòng)摩擦產(chǎn)生的熱量來(lái)不及逸散到大氣中，致使制動(dòng)器溫度升高。此即所謂制動(dòng)器的能量負(fù)荷。能量負(fù)荷愈大，則摩擦襯片（襯塊）的磨損亦愈嚴(yán)重。 1）比能量耗散率 雙軸汽車的單個(gè)前輪制動(dòng)器和單個(gè)后輪制動(dòng)器的比能量耗散率分別為 22121 1()122am v ve tA? ??? 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 22122 2()1 (1 )22am v ve tA? ???? 式中： ? ：汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，緊急制動(dòng)時(shí) 02?v ， 1?? ； am ：汽車總質(zhì)量； 1v ， 2v ：汽車制動(dòng)初速度與終速度， m /s ；計(jì)算 時(shí)轎車取 /s ； t ：制動(dòng)時(shí)間， s ；按下式計(jì)算 t=jvv 21?= j ：制動(dòng)減速度， 2/sm ， gj ?? 10? 6 2/sm ； 1A ， 2A ：前、后制動(dòng)器襯片的摩擦面積； 1A =7600mm2 ,質(zhì)量在 — , 故取 2A =30000mm2 ? ：制動(dòng)力分配系數(shù)。 則 ?1211 221 tAvme a??= 2 ???? ? = 2/mmw 轎車盤式制動(dòng)器的比能量耗散率應(yīng)不大于 2/mmw ，故符合要求。 )1(221 2212 ???? tAvme a = )( 2 ????? ? = 2/mmw 轎車鼓式制動(dòng)器的比能量耗散率應(yīng)不大于 2/mmw ，故符合要求。 2） 比滑磨功 fL 磨損和熱的性能指標(biāo)可用襯片在制動(dòng)過(guò)程中由最高制動(dòng)初速度至停車所完成的單位襯片面積的滑磨功，即比滑磨功 fL 來(lái)衡量： ][2 2 m a x faaf LAvmL ??? 式中： am ：汽車總質(zhì)量 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 ?A ：車輪制動(dòng)器各制動(dòng)襯片的總摩擦面積， ?A 21 22 AA ?? 2cm = 2763002 ??? =752cm2 ； maxav : smhkmv a /44/160m a x ?? [ fL ]：許用比滑磨功，轎車取 1000J/ 2cm ～ 1500J/ 2cm 。 Lf = 7522 441550 2?? 1497J/ 2cm ≤ 1000J/ 2cm ～ 1500J/ 2cm 故符合要 求。 制動(dòng)距離 計(jì)算 在勻減速度制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)距離 S為 S=1/（ t1 2 + t1 1 2 /2） Va+ Va2 /254? 式中， t1 2 :消除蹄與制動(dòng)鼓間隙時(shí)間，取 t1 1 2 ：制動(dòng)力增長(zhǎng)過(guò)程所需時(shí)間取 故 S=1/（ + ） 30+ 302 /254 = 轎車的最大制動(dòng)距離為： ST =+V2 /150 V取 30km/小時(shí)。 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)。 假設(shè)汽車是在水平的，堅(jiān)硬的道路上行駛，并且不考慮路面附著條件，因此制動(dòng)力是由制動(dòng)器產(chǎn)生。此時(shí) j = mrM r ?/總 式中 總M ：汽車前、后輪制動(dòng)力矩的總合。 總M = M? 1 + M? 2 =785+1600=2385Nm rr 滾動(dòng)半徑 rr =370mm Ga— 汽車總重 Ga=20xxkg 代入數(shù)據(jù)得 j =(785+1600)/ 20xx= m/s2 轎車制動(dòng)減速度應(yīng)在 — 7m/s2 ,所以符合要求。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 駐車制動(dòng) 計(jì)算 1)汽車可能停駐的極限上坡路傾斜角 ? hgL Larctg ??? ?? 1 = ?? ?arctg =25? 式中： ? ：車輪與輪面摩擦系數(shù)，取 ； 1L ：汽車質(zhì)心至前軸間距離； L ：軸距 。 hg ：汽車質(zhì)心高度。 最大停駐坡高度應(yīng)不小于 16%～ 20%，故符合要求。 2）汽車可能停駐的極限下坡路傾斜角 39。? 39。 1Larc tg L hg?? ?? ? = ?? ?arctg =16? 最大停駐坡高度 應(yīng)不小于 16%～ 20%，故符合要求。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 結(jié) 論 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是以 乘用車 的制動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象，通過(guò)對(duì) 桑塔納 20xx 制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和形式進(jìn)行分析后，對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的前、后制動(dòng)器，制動(dòng)管路布置，制動(dòng)主缸進(jìn)行了設(shè)計(jì)及計(jì)算，并繪制出了 前、后制動(dòng)器裝配圖、制動(dòng)主缸裝配圖、制動(dòng)管路布置圖、兩張零件圖 。 為了提高汽車的安全性和舒適性，設(shè)計(jì)的 制動(dòng)系統(tǒng) 經(jīng)過(guò)理論和實(shí)際分析采用了前盤、后鼓式制動(dòng)器；串聯(lián)雙腔的 液壓 主缸；采用 X 型雙管路制動(dòng)系統(tǒng)。由計(jì)算可知人力無(wú)法滿足制動(dòng)力的要求，加裝了真空助力器。采用的駐車制動(dòng)滿足國(guó)家對(duì)汽車駐車坡度 的要求，其他相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)也完全符合。最后設(shè)計(jì)的汽車制動(dòng)系統(tǒng)基本達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以說(shuō)在某種程度上是一種嘗試，通過(guò)查閱大量的有關(guān)汽車制動(dòng)系統(tǒng)資料后，使我學(xué)到了很多先進(jìn)的制動(dòng)系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，這對(duì)我設(shè)計(jì)的課題起到了十分重要的作用，當(dāng)然，此次設(shè)計(jì)并不能稱得上是最完美的作品，但至少能在某種程度上緩解或克服汽車制動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的一些問(wèn)題。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 。黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 參考文獻(xiàn) [1]臧杰 ．汽車構(gòu)造 [M]．北京： 機(jī)械工業(yè) 出版社， 20xx. [3]王望予．汽車設(shè)計(jì) [M]．第 3版．北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx． [4]《汽車工程手冊(cè)》編輯委員會(huì)．汽車工程手冊(cè)．設(shè)計(jì)篇．北京 :人民交通出版社，20xx． [5]《汽車工程手冊(cè)》編輯委員會(huì)．汽車工程手冊(cè)．制造篇．北京 :人民交通出版社，20xx． [6]余志生．汽車?yán)碚?[M]．第 3 版．北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx． [7]張洪欣．汽車底盤設(shè)計(jì) [M]．北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 1998． [8]陳宏鈞．實(shí)用機(jī)械加工工藝手冊(cè) [M]．北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx． [9]龔溎義．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)圖冊(cè) [M]．北京 :高等教育出版社， 1989． [10]韓曉娟．機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) [M]．北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx． [11]梁德本，葉玉駒．機(jī)械制圖手冊(cè) [M]．第 3版．北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx． [12]成大先．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]．北京 :化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx， 1． [13]吳濤． AutoCAD 機(jī)械制圖 [M]． 北京：中國(guó)鐵道出版社， 20xx． [14]王維。汽車制動(dòng)性檢測(cè) [M]。北京：人民交通出版社， 20xx. [15]Shichi Sano， Yoshimi furukawa， Wheel Steering System with RearWheel Steer Angle:SAE Technical Paper Series， ， 1986. [