捷達(dá)轎車前盤后鼓制動系統(tǒng)設(shè)計

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1、 I 摘 要 汽車是現(xiàn)代交通工具中用得最多，最普遍，也是最方便的交通運(yùn)輸工具。汽車制動系是汽車底盤上的一個重要系統(tǒng) ,它是制約汽車運(yùn)動的裝置。而制動器又是制動系中直接作用制約汽車運(yùn)動的一個關(guān)健裝置，是汽車上最重要的安全件。汽車的制動性能直接影響汽車的行駛安全性。隨著公路業(yè)的迅速發(fā)展和車流密度的日益增大 ,人們對安全性、可靠性要求越來越高，為保證人身和車輛的安全 ,必須為汽車配備十分可靠的制動系統(tǒng)。 本說明書主要 設(shè)計了 哈飛賽豹 轎車制動系統(tǒng)。首先介紹了 汽車制動系統(tǒng)的發(fā)展、結(jié)構(gòu)、分類，并通過對鼓式制動器和盤式制動器的結(jié) 構(gòu)及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析。最終確定方案 采用液壓雙回路前盤后鼓式制動器。除此之

2、外，它還對 前后制動器、制動主缸進(jìn)行 設(shè)計計算，主要部件的參數(shù)選擇及制動管路布置形式等的設(shè)計過程。 關(guān)鍵字： 制動；鼓式制動器；盤式制動器；液壓 ； 制動主缸 is be is to an it is by of of is in a is of by to of is to of be to of In its to of of of a 1 目 錄 摘 要 . I . 錄 . 1 第 1 章 緒 論 . 3 車制動系的研究的目的和意義 . 3 車制動系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 . 3 車制動系統(tǒng)的設(shè)計要求 . 7 第 2 章 制動系統(tǒng)總體方案的確定 . 9 動系統(tǒng)的分類及作用 . 9 動系統(tǒng)

3、的主要參數(shù)的確定及計算 . 10 動力與制動力分配系數(shù) . 10 步附著系數(shù) . 11 動器最大制動力矩 . 11 動器因數(shù) . 12 章小結(jié) . 13 第 3 章 制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計 . 14 動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇 . 14 壓制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算 . 15 動輪缸直徑與工作容積 . 15 動主缸直徑與工作容積 . 16 動踏板力與踏板的行程 . 16 章小結(jié) . 17 第 4 章 制動器設(shè)計和計算 . 18 動器方案確定 . 18 式制動器 . 18 式制動器 . 20 、盤式制動器的主要參數(shù)的確定 . 21 式制動器的結(jié)構(gòu)參數(shù)和摩擦系數(shù) . 21 式制動器主要參數(shù)的確定 . 22

4、動器的設(shè)計與計算 . 23 動蹄摩擦面的壓力分布規(guī)律及徑向變形規(guī)律 . 23 動蹄片上的制動力矩 . 24 擦襯塊的磨損特性計算 . 25 動器熱容量和溫升的核算 . 27 式制動器制動力矩的計算 . 28 車制動計算 . 29 2 動器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 30 動鼓 . 30 動蹄 . 31 動底板 . 32 動蹄的支承 . 32 動輪缸 . 32 動盤 . 32 動鉗 . 33 動塊 . 33 擦材料 . 33 動器間隙的調(diào)整方法及響應(yīng)機(jī)構(gòu) . 33 章 小結(jié) . 34 結(jié) 論 . 35 參考文獻(xiàn) . 36 致 謝 . 37 附 錄 . 38 3 第 1 章 緒 論 車制動系的 研究

5、 的目的和 意義 汽車制動系是 用于使行駛中的汽車減速或停車，使下坡行駛的汽車車速保持穩(wěn)定以及使已停止的汽車停在原地（包括在斜坡上）駐留不動的機(jī)構(gòu)，汽車制動系直接影響著汽車行駛的安全性和停車的可靠性。隨著高速公路的迅速發(fā)展和車速的提高以及車流密度的日益增大，為了保證行車安全，停車可靠，汽車制動系的工作可靠性顯得日益重要 。也只有制動性能良好，制動系工作可靠的汽車才能充分發(fā)揮其性能。 汽車制動系至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的制動裝置，即行車制動裝置和駐車制動裝置，重型汽車或經(jīng)常在山區(qū)行駛的汽車要增設(shè)應(yīng)急制動裝置及輔助制動裝置，牽引汽車還應(yīng)有自動制動裝置。 行車制動裝置用于使行駛中的汽車強(qiáng)制減速或停車，并使汽

6、車在下斷坡時保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定的車速。其驅(qū)動機(jī)構(gòu)常采用雙回路或多回路機(jī)構(gòu)，以保證其工作可靠。 駐車制動裝置用于使汽車可靠而無時間限制地停駐在一定位置甚至在斜坡上，它也有助于汽車在坡路上起步。駐車制動裝置應(yīng)采用機(jī)械式驅(qū)動機(jī)構(gòu)而不用液壓或氣壓驅(qū)動，以免其發(fā)生故障。 應(yīng)急制動裝置用于當(dāng)行車制動裝置意外發(fā)生故障而失效時，則可利用其機(jī)械力源（如強(qiáng)力壓縮彈簧）實現(xiàn)汽車制動。應(yīng)急制動裝置不必是獨(dú)立的制動系統(tǒng)，它可利用行車制動裝置或駐車制動裝置的某些制動器件。應(yīng)急制動裝置也不是每車必備的，因為普通的手力駐車制動器也可以起到應(yīng)計制動的作用。 輔助制動裝置用在山區(qū)行駛的汽車上，利用發(fā)動機(jī)排氣制動或電渦流制動等的輔助制

7、動裝置，可使汽車下長坡時長時間而持續(xù)地減低或保持穩(wěn)定車速，并減輕或解除行車制動器的負(fù)荷。 車制動系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 1） 制動控制系統(tǒng) 的歷史 最原始的制 動控制只是駕駛員操縱一組簡單的機(jī)械 裝置向制動器施加作用力，這時的車輛的質(zhì)量比較小，速度比較低，機(jī) 械制動雖已滿足車輛制動的需要，但隨著汽車自質(zhì)量的增加，助力裝置對機(jī)械制動器來說已顯得十分必要。這時，開始出現(xiàn)真空助力裝置。 1932 年生產(chǎn)的質(zhì)量為 2860凱迪拉克 四輪采用直徑 鼓式制動器，并有制動踏板控制的真空助力裝置。林肯公司也于 1932 年推出 車，該車采用通過四根軟索控制真空加力器的鼓式制動器。 4 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及汽

8、車工業(yè)的發(fā)展，尤其是軍用車輛及軍用技術(shù)的 發(fā)展，車輛制動有了新的突破，液壓制動是繼機(jī)械制動后的又一重大革新。 萊斯勒的四輪液壓制動器于 1924 年問世。通用和福特分別于 1934 年和 1939 年采用了液壓制動技術(shù)。到 20 世紀(jì) 50 年代，液壓助力制動器才成為現(xiàn)實。 20 世紀(jì) 80 年代后期，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，世界汽車技術(shù)領(lǐng)域最顯著的成就就是防抱制動系統(tǒng) (實用和推廣。 微電子技術(shù)、精密加工技術(shù)、液壓控制技術(shù)為一體，是機(jī)電一體化的高技術(shù)產(chǎn)品。它的安裝大大提高了汽車的主動安全性和操縱性。防抱 裝置一般包括三部分：傳感器、控制器 (電子計算機(jī) )與壓力調(diào)節(jié)器。傳感器接受運(yùn)動參數(shù)，如車輪

9、角速度、角加速度、車速等傳送給控制裝置，控制裝置進(jìn)行計算并與規(guī)定的數(shù)值進(jìn)行比較后，給壓力調(diào)節(jié)器發(fā)出指令。 2） 制動控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀 當(dāng)考慮基本的制動功能量，液壓操縱仍然是最可靠、最經(jīng)濟(jì)的方法。即使增加了防抱制動 (能后，傳統(tǒng)的 “油液制動系統(tǒng) ”仍然占有優(yōu)勢地位。但是就復(fù)雜性和經(jīng)濟(jì)性而言，增加的牽引力控制、車輛穩(wěn)定性控制和一些正在考慮用于 “智能汽車 ”的新技術(shù)使基本的制動器顯得微不足道。 傳統(tǒng)的制動控制系統(tǒng)只做一樣事情， 即均勻分配油液壓力。當(dāng)制動踏板踏下時，主缸就將等量的油液送到通往每個制動器的管路，并通過一個比例閥使前后平衡。而其他一種制動干預(yù)系統(tǒng)則按照每個制動器的需要時對油液壓力進(jìn)行調(diào)

10、節(jié)。 目前，車輛防抱制動控制系統(tǒng) (發(fā)展成為成熟的產(chǎn)品，并在各種車輛上得到了廣泛的應(yīng)用，但是這些產(chǎn)品基本都是基于車輪加、減速門限及參考滑移率方法設(shè)計的。方法雖然簡單實用，但是其調(diào)試比較困難，不同的車輛需要不同的匹配技術(shù)，在許多不同的道路上加以驗證；從理論上來說，整個控制過程車輪滑移率不是保持在最佳滑移率上，并未達(dá)到最佳的制 動效果。 滑移率控制的難點(diǎn)在于確定各種路況下的最佳滑移率，另一個難點(diǎn)是車輛速度的測量問題，它應(yīng)是低成本可靠的技術(shù)，并最終能發(fā)展成為使用的產(chǎn)品。對以滑移率為目標(biāo)的 言，控制精度并不是十分突出的問題，并且達(dá)到高精度的控制也比較困難；因為路面及車輛運(yùn)動狀態(tài)的變化很大，多種干擾影響

11、較大，所以重要的問題在于控制的穩(wěn)定性，即系統(tǒng)魯棒性，應(yīng)保持在各種條件下不失控。防抱系統(tǒng)要求高可靠性，否則會導(dǎo)致人身傷亡及車輛損壞。 因此，發(fā)展魯棒性的 制系統(tǒng)成為關(guān)鍵?，F(xiàn)在，多種魯棒控制系統(tǒng)應(yīng)用到控制邏輯中來。除傳統(tǒng)的 邏輯門限方法是以比較為目的外，增益調(diào)度 制、 5 變結(jié)構(gòu)控制和模糊控制是常用的魯棒控制系統(tǒng)，是目前所采用的以滑移率為目標(biāo)的連續(xù)控制系統(tǒng)。模糊控制法是基于經(jīng)驗規(guī)則的控制，與系統(tǒng)的模型無關(guān)，具有很好的魯棒性和控制規(guī)則的靈活性，但調(diào)整控制參數(shù)比較困難，無理論而言，基本上是靠試湊的方法。然而對大多數(shù)基于目標(biāo)值的控制而言，控制規(guī)律有一定的規(guī)律。 車輪的驅(qū)動打滑與制動抱死是很類似的問題。在

12、汽車起動或加速時，因驅(qū)動力過大而使驅(qū)動輪高速旋轉(zhuǎn)、超過摩擦極限而引起打滑。此時，車輪同樣不具有足夠的側(cè)向力來保持車輛的穩(wěn)定，車輪切向 力也減少，影響加速性能。由此看出，防止車輪打滑與抱死都是要控制汽車的滑移率，所以在 基礎(chǔ)上發(fā)展了驅(qū)動防滑系統(tǒng) ( 有在極端情況下 (車輪完全抱死 )才會控制制動，在部分制動時，電子制動使可控制單個制動缸壓力，因此反應(yīng)時間縮短，確保在任一瞬間得到正確的制動壓力。近幾年電子技術(shù)及計算機(jī)控制技術(shù)的飛速發(fā)展為 發(fā)展帶來了機(jī)遇。德國自 20世紀(jì) 80 年代以來率先發(fā)展了 統(tǒng)并投入市場，在 研究與發(fā)展過程中走到了世界的前列。 3） 制動控制系統(tǒng)的發(fā)展 今天， 經(jīng)成為歐美 和

13、日本等發(fā)達(dá)國家汽車的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備 。 車輛制動控制系統(tǒng)的發(fā)展主要是控制技術(shù)的發(fā)展。一方面是擴(kuò)大控制范圍、增加控制功能；另一方面是采用優(yōu)化控制理論，實施伺服控制和高精度控制。 經(jīng)過了一百多年的發(fā)展，汽車制動系統(tǒng)的形式已經(jīng)基本固定下來。隨著電子，特別是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，汽車制動系統(tǒng)的形式也將發(fā)生變化。如凱西 司在一輛實驗車上安裝了一種電 動系統(tǒng)，該系統(tǒng)徹底改變了制動器的操作機(jī)理。通過采用 4 個比例閥和電力電子控制裝置， 司的 能考慮到基本制動、 引力控制、 巡航控制制動干預(yù)等情況，而不需另外增加任何一種附加裝置。 統(tǒng)潛在的優(yōu)點(diǎn)是比標(biāo)準(zhǔn)制動器能更加有效地分配基本制動力，從而使制動距離縮短

14、 5%。一種完全無油液、完全的電路制動 開發(fā)使傳統(tǒng)的液壓制動裝置成為歷史。 4) 全電路制動 (未來制動控制系統(tǒng)的 L 發(fā)展方向。全電制動不同于傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)，因為其傳遞的是電，而不是液壓油或壓縮空氣，可以省略許多管路和傳感器，縮短制動反應(yīng)時間。全電制動的結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。其主要包含以下部分： (a)電制動器。其結(jié)構(gòu)和液壓制動器 基本類似，有盤式和鼓式兩種，作動器是電動機(jī)； 6 (b)電制動控制單元 (接收制動踏板發(fā)出的信號，控制制動器制動；接收駐車制動信號，控制駐車制動；接收車輪傳感器信號，識別車輪是否抱死、打滑等，控制車輪制動力，實現(xiàn)防抱死和驅(qū)動防滑。由于各種控制系統(tǒng)如衛(wèi)星定位、導(dǎo)航系統(tǒng)

15、，自動變速系統(tǒng)，無級轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，懸架系統(tǒng)等的控制系統(tǒng)與制動控制系統(tǒng)高度集成，所以 得兼顧這些系統(tǒng)的控制； (c)輪速傳感器。準(zhǔn)確、可靠、及時地獲得車輪的速度； (d)線束。給系統(tǒng)傳遞能源和電控制信號； (e)電源。為整個電制動系統(tǒng)提供能源 。與其他系統(tǒng)共用?？梢允歉鞣N電源，也包括再生能源。 從結(jié)構(gòu)上可以看出這種全電路制動系統(tǒng)具有其他傳統(tǒng)制動控制系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)： (a)整個制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，省去了傳統(tǒng)制動系統(tǒng)中的制動油箱、制動主缸、助力裝置。液壓閥、復(fù)雜的管路系統(tǒng)等部件，使整車質(zhì)量降低； (b)制動響應(yīng)時間短，提高制動性能； (c)無制動液，維護(hù)簡單； (d)系統(tǒng)總成制造、裝配、測試簡單快捷，

16、制動分總成為模塊化結(jié)構(gòu)； (e)采用電線連接，系統(tǒng)耐久性能良好； (f)易于改進(jìn)，稍加改進(jìn)就可以增加各種電控制功能。 全電制動控制系統(tǒng)是一個全新的系統(tǒng) ，給制動控制系統(tǒng)帶來了巨大的變革，為將來的車輛智能控制提供條件。但是，要想全面推廣，還有不少問題需要解決： 電制動控制系統(tǒng)首先用在混合動力制動系統(tǒng)車輛上，采用液壓制動和電制動兩種制動系統(tǒng)。這種混合制動系統(tǒng)是全電制動系統(tǒng)的過渡方案。由于兩套制動系統(tǒng)共存，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本偏高。 隨著技術(shù)的進(jìn)步，上述的各種問題會逐步得到解決，全電制動控制系統(tǒng)會真正代替?zhèn)鹘y(tǒng)的以液壓為主的制動控制系統(tǒng)。 5) 結(jié)論 綜上所述，現(xiàn)代汽車制動控制技術(shù)正朝著電子制動控制方向發(fā)

17、展。全電制動控制因其巨大的優(yōu)越性，將取代傳統(tǒng)的以液壓為主的傳統(tǒng)制 動控制系統(tǒng)。同時，隨著其他汽車電子技術(shù)特別是超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，電子元件的成本及尺寸不斷下降 。 汽車電子制動控制系統(tǒng)將與其他汽車電子系統(tǒng)如汽車電子懸架系統(tǒng)、汽車主動式方向擺動穩(wěn)定系統(tǒng)、電子導(dǎo)航系統(tǒng)、無人駕駛系統(tǒng)等融合在一起成為綜合的汽車電子 7 控制系統(tǒng)，未來的汽車中就不存在孤立的制動控制系統(tǒng)，各種控制單元集中在一個，并將逐漸代替常規(guī)的控制系統(tǒng)，實現(xiàn)車輛控制的智能化。 但是，汽車制動控制技術(shù)的發(fā)展受整個汽車工業(yè)發(fā)展的制約。有一個巨大的汽車現(xiàn)有及潛在的市場的吸引，各種先進(jìn)的電子技術(shù)、生物技術(shù)、信息技術(shù)以 及各種智能技術(shù)才不斷

18、應(yīng)用到汽車制動控制系統(tǒng)中來。同時需要各種國際及國內(nèi)的相關(guān)法規(guī)的健全，這樣裝備新的制動技術(shù)的汽車就會真正應(yīng)用到汽車的批量生產(chǎn)中。 車制動系統(tǒng)的 設(shè)計要求 本設(shè)計研究的主要內(nèi)容：設(shè)計完成汽車制動系統(tǒng)，包括制動系統(tǒng)的類型選擇、總體布置形式，制動系統(tǒng)各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和性能分析 。 設(shè)計要求： （ 1）各項性能指標(biāo)除應(yīng)滿足設(shè)計任務(wù)書的規(guī)定和國家要求、法規(guī)制定的有 關(guān)要求外，也要考慮到我的制動系統(tǒng)應(yīng)符合現(xiàn)在國內(nèi)汽車市場的低成本和高性能的要求。 （ 2） 具有足夠的制動效能，包括行車制動效能和駐車制動 效能。 行車制動效能是由在一定的制動初速度下及最大 踏板力下的制動減速器和制動距離兩項指標(biāo)來評定的。制動

19、距離直接影響著汽車的行駛安全性。 （ 3） 工作可靠。為此，設(shè)計 兩套系統(tǒng)：行車制動系統(tǒng)和駐車制動系統(tǒng)，且它們的驅(qū)動機(jī)構(gòu)是獨(dú)立的，而行車制動裝置的制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的管路，當(dāng)其中一套失效時，另一套應(yīng)保證汽車制動效能不低于正常值的 30%；駐車制動裝置應(yīng)采用工作可靠的機(jī)械式制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)。 （ 4） 制動效能熱穩(wěn)定性好。 汽車的高速制動、短時間的頻繁重復(fù)制動，尤其使下長坡時的連續(xù)制動，均會引起制動器的溫升過快，溫度過 高。 提高摩擦材料的高溫摩擦穩(wěn)定性，增大制動鼓、盤的熱容量，改善其散熱性或采用強(qiáng)制冷卻裝置，都是提高抗熱衰退的措施。 （ 5） 制動效能的水穩(wěn)定性好。制動器 摩擦表面 浸水

20、后，會因水的潤滑作用而使摩擦副的摩擦系數(shù)急劇減小而發(fā)生所謂的“水衰退”現(xiàn)象。一般規(guī)定在出水后反復(fù)制動5 15次，即應(yīng)恢復(fù)其制動效能。良好的摩擦材料的吸水率低，其摩擦性能恢復(fù)迅速。另外也應(yīng)防止泥沙等進(jìn)入制動器摩擦副工作表面，否則會使制動效能降低并加速磨損。 （ 6） 制動時的汽車操縱穩(wěn)定性好。即以任何速度制動，汽車均不應(yīng)失去操縱性和方向穩(wěn)定性。通過 調(diào)節(jié)前后輪的制動油壓來實現(xiàn)。 為此，汽車前、后輪制動器的制動力矩應(yīng)有適當(dāng)?shù)谋壤詈媚茈S各軸間載荷轉(zhuǎn)移情況而變化；同一車軸上的左、右車輪制動器的制動力矩應(yīng)相同。 否則當(dāng)前輪抱死而側(cè)滑時，將失去操縱性；當(dāng)后輪抱死而側(cè)滑甩尾時，會失去方向穩(wěn)定性；當(dāng)左、右

21、輪的制動力矩差值超過 15%時，會 8 在制動時發(fā)生汽車跑偏。 （ 7） 制動踏板和手柄的位置和行程符合人 機(jī)工程學(xué)要求，即操作儀方便性好，操縱輕便、舒適，減少疲勞。 （ 8） 制動系的機(jī)件應(yīng)使用壽命長，制造成本低；對摩擦材料的選擇也應(yīng)考慮到環(huán)保要求，應(yīng)力求減小制動時飛散到大氣中 的有害于人體的石棉纖維。 （ 9）制動時不應(yīng)產(chǎn)生振動和噪聲。 （ 10） 與懸架、轉(zhuǎn)向裝置不產(chǎn)生運(yùn)動干涉，在車輪跳動或汽車轉(zhuǎn)向時不會引起自行制動。 （ 11）制動系中應(yīng)有音響或光信號等警報裝置，以便能及時發(fā)現(xiàn)制動驅(qū)動機(jī)件的故障和功能失效；制動系中應(yīng)有必要的安全裝置，在行駛中掛車一旦脫掛，亦應(yīng)有安全裝置驅(qū)使駐車制動將其

22、停駐。 （ 12）能全天候使用。 氣溫高時液壓制動管路不應(yīng) 有 氣阻現(xiàn)象 ；氣溫低時，氣制動管路不應(yīng)出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。 （ 13）作用滯后的時間要盡可能短，包括從制動踏板開始動作至達(dá)到給定制動效能水平所需的時間和從放開 踏板至完全解除制動的時間。 9 第 2 章 制動系統(tǒng) 總體方案的確定 動系統(tǒng)的分類及 作用 制動系統(tǒng)按功用分為行車制動系統(tǒng)、駐車制動系統(tǒng)、應(yīng)急制動系統(tǒng)和輔助制動系統(tǒng)。汽車制動系至少應(yīng)有前兩套制動系統(tǒng)，而重型汽車或者經(jīng)常在山區(qū)行駛的汽車要增設(shè)應(yīng)急制動系統(tǒng)及輔助制動系統(tǒng)。 行車制動系統(tǒng)用于使行駛中的汽車強(qiáng)制減速或停車，并使汽車在下短坡時保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速。其驅(qū)動機(jī)構(gòu)常采用雙回路或多回路

23、結(jié)構(gòu)，以保證其工作可靠。 駐車制動系統(tǒng)使已停駛的汽車駐留在原地不動的一套裝置。應(yīng)采用機(jī)械式驅(qū)動機(jī)構(gòu)而不用液壓或氣壓驅(qū)動，以免其產(chǎn) 生故障。 應(yīng)急制動系統(tǒng)也叫第二制動系統(tǒng)，是在用于行車制動系統(tǒng)發(fā)生意外故障而失效時，保證汽車仍能實現(xiàn)減速或停車的一套裝置。應(yīng)急系統(tǒng)也不是每車必備的，因為普通的手力駐車裝置也可起到應(yīng)急制動的作用。 輔助制動系統(tǒng)通常安裝在常行駛于山區(qū)的汽車上，利用發(fā)動機(jī)排氣或者電渦流制動等的輔助制動裝置，可使汽車下長坡時長時間而持續(xù)地減低或保持車速，并減輕或解除行車制動器的負(fù)荷。 按制動系統(tǒng)的制動能源分類 （ 1） 人力制動系統(tǒng) 以駕駛員的肌體 作為惟一制動能源的制動系統(tǒng)。 （ 2） 動

24、力制動系統(tǒng) 完全靠由發(fā)動機(jī)的動力轉(zhuǎn)化而成的氣壓或液壓形式的勢能進(jìn)行制動的制動系統(tǒng)。 （ 3） 伺服制動系統(tǒng) 兼用人力和發(fā)動機(jī)進(jìn)行制動的制動系統(tǒng)。 人力目前仍是國內(nèi)中低檔車最為適合的制動能源，它符合了降低成本同時又有可靠的性能保證。所以我選擇人力為我的制動系統(tǒng)的能源。 按照能量的傳輸方式，制動系統(tǒng)又可分為機(jī)械式、液壓式、氣壓式和電磁式。 在行車制動系統(tǒng)上我選用液壓式，反應(yīng)迅速，性能好。而在駐車制動系統(tǒng)上我選用機(jī)械式，性能穩(wěn)定，故障少。 通過以上的分析，本次 設(shè)計主要圍繞行車制動系統(tǒng)和駐車制動 系統(tǒng)來設(shè)計，而應(yīng)急系統(tǒng)為了節(jié)省成本就利用現(xiàn)有的駐車系統(tǒng)來代替。本次設(shè)計的汽車使用 范圍是 在城市內(nèi)行駛

25、， 所以不設(shè)計輔助制動系統(tǒng)（如圖 示）。 10 圖 體布置圖 動系統(tǒng)的主要參數(shù)的確定及計算 在制動器設(shè)計中需預(yù)先 給定的整車參數(shù)有： 表 動系統(tǒng)整車參數(shù) 整車質(zhì)量 空載 滿載 1420850心位置 a b 心高度 空載 滿載 軸 距 他 最高車速 車輪工作半徑 輪 胎 同步附著系數(shù) 180km/h 37085/65 =對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) 、制動器最大制動力矩 與制動器因數(shù)等。 動力與制動力分配系數(shù) 根據(jù)公式： （ 得： 11 步附著系數(shù) 同步附著系數(shù)是汽車制動性能的一個重要參數(shù)，由汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定的。它是制動器動力分配系數(shù)為 的汽車的實際

26、前、后制動器制動力分 配線，簡稱 線 ，與汽車?yán)硐氲那?、后制動器動力分配曲線 I 線的交點(diǎn)。對于前、后制動器制動力為固定比值的汽車，只有在附著系數(shù)等于同步附著系數(shù)0的路面上，汽車前、后車輪才會同時抱死，當(dāng)汽車在不同 植的路面上制動時，可能出現(xiàn)以下 3種情況。 （ 1）當(dāng)0時：制動時總是前輪先抱死，這是一種穩(wěn)定工況，單失去轉(zhuǎn)向能力。 （ 2）當(dāng)0時：制動時總是后輪先抱死，這時容易發(fā)生后軸側(cè) 滑而使汽車失去方向穩(wěn)定性。 （ 3）當(dāng)0時：制動時前、后輪同時抱死，是一種穩(wěn)定工況，但也失去轉(zhuǎn)向能力。 現(xiàn)代的道路條件大為改善，汽車行駛速度也大為提高，因此汽車因制動時后輪先抱死的后果十分嚴(yán)重。由于車速高，它

27、不僅會引起側(cè)滑甩尾甚至?xí)l(fā)生調(diào)頭而喪失操縱穩(wěn)定性，因此后輪先抱死的情況十分嚴(yán)重，所以現(xiàn)在各類汽車的0值都均有增大趨勢。轎車0 車0 20 （ 故取0= 制動器最大制動力矩 由輪胎與路面附著系數(shù)所決定的前后軸最大附著力矩： eg )( 1m a （ 式中： 該車所能遇到的最大附著系數(shù)； q 制動強(qiáng)度； 車輪有效半徑； 后軸最大制動力矩； G 汽車滿載質(zhì)量； L 汽車軸距； 12 q= )( 0 = ( =后軸= =10 輪的制動力矩 為 2/ =10 軸= = 10 =10 輪的制動力矩為 10 /2=10 制動器因數(shù) 制動器因數(shù) 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

28、 式中：制動器的摩擦力矩； R 制動 盤或制動鼓的作用半徑； P 輸入力，一般取加于兩制動蹄的張開力的平均值輸入力。 對于鉗盤式制動器，設(shè)兩側(cè)制動塊對制動盤的壓緊力均為 P，即制動盤在其兩側(cè)的作用半徑上所受的摩擦力為 2f P ,此處 f 為盤與制動襯塊餓摩擦系數(shù)，于鉗盤式制動器的制動器因數(shù)為 2 （ f 取 對于鼓式制動器，當(dāng)12P P P時，則有 12 B F B F如圖 假設(shè)在張力 P 的作用下，制動蹄的摩擦襯片與鼓之間作用力的合力 點(diǎn)上。這一法向力引起作用于制動蹄襯片上的摩擦力為 f 為摩擦系數(shù)。a,b,c,h,為結(jié)構(gòu)尺寸。 13 圖 力圖 對領(lǐng)題繞支點(diǎn) 0P h N f c N b

29、（ 由上式得到領(lǐng)蹄的制動蹄因數(shù)為 11TN f h （ 代入?yún)?shù)得：1制動鼓逆轉(zhuǎn)時，上述制動蹄則又成為從蹄，這時摩擦力 方向相反，用上述分析方法，同樣可得出從蹄繞支點(diǎn) 0P h N f c N b （ 由上式得從蹄的制動蹄因數(shù)為 21TN f h （ 代入?yún)?shù)得：2章 小結(jié) 本章先 選定了要設(shè)計的制動系統(tǒng)的類型。然后 確定了 本設(shè)計的汽車的技術(shù)參數(shù)，通過這些參數(shù)，計算出了要設(shè)計的制動系統(tǒng)的制動力、制動力分配系數(shù)、同步附著系數(shù)、制動器最大制動力矩、制動器因數(shù)等重要參數(shù)。這些參數(shù)是保證該制動系統(tǒng)正常工作的前提。 14 第 3 章 制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計 動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇 簡單制動系即人力制動系

30、，是靠司機(jī)作用于制動踏板上或 手柄上的力作為制動力源而力的傳遞方式，又有機(jī)械式和液壓式。我的駐車制動系統(tǒng)為機(jī)械式，行車制動系統(tǒng)為液壓式。 駐車制動系統(tǒng)的機(jī)械式為 桿系 傳力，其機(jī)構(gòu)簡單，造價低廉，而且性能穩(wěn)定。由駕駛員拉動手柄，通過鋼絲繩傳遞力到后駐車制動器，產(chǎn)生駐車效果。 行車制動系統(tǒng)為液壓式，作用滯后時間 作壓力 10作原理可用如圖 3示的一種簡單的液壓制動系統(tǒng)工作原理示意圖來說明。一個以內(nèi)圓柱面為工作表面的金屬制動鼓 8 固定在車輪輪轂上，隨車輪一同旋轉(zhuǎn)。在固定不動的制動底板11 上有兩個支承銷 12，支承著兩個弧形制動 蹄 10 的下端。制動蹄的外圓柱面上裝有摩擦片 9。制動底板上還還

31、裝有液壓制動輪缸 6，用油管 5與裝在車駕上的液壓制動主缸 4相連通。主缸活塞 3可由駕駛員通過制動踏板機(jī)構(gòu)來操縱。 制動踏板；推桿；制動活塞；制動主缸；油管； 制動輪缸；輪缸活塞；制動鼓；摩擦片；制動蹄； 制動底板；支承銷；制動蹄回位彈簧 圖 3制動裝置原理圖 工作原 理為：駕駛員踩下踏板時，作用力由活塞推桿 2傳給活塞 3，活塞就移動，克服主缸內(nèi)部的作用力，油液由主缸流出經(jīng)油管 5 到達(dá)制動器的輪缸，使制動輪缸活塞推動制動蹄產(chǎn)生制動。鉗盤式制動器原理一樣。 為防止空氣進(jìn)入制動系油液系統(tǒng)，當(dāng)放松制動踏板時，制動系的油液系統(tǒng)應(yīng)保持 15 一定的剩余壓力（ 。 壓制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算 動輪缸直

32、徑與工作容積 前輪制動輪缸直徑與工作容積的設(shè)計計算 2（ 式中： p 考慮到制動力調(diào)節(jié)裝置作用下的輪缸或灌錄液壓， p=812 p=10據(jù) 轎車使用與維護(hù)手冊得 P=19625N 6 2 520據(jù) 因此輪缸直徑為 50 一個輪缸的工作容積 24 （ 式中： 一個輪缸活塞的直徑； n 輪缸活塞的數(shù)目； 一個輪缸完全制動時的行程： 4321 （ 取 =2 消除制動蹄與制動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 別為鼓式制動器的變形與制動鼓的變形而引起的輪缸活塞行程。 得一個輪缸的工作容積 112 3925全部輪缸的工作容積 16 （ 式中： m 輪缸

33、的數(shù)目； V=2 2826+2 3925=13502動主缸直徑與工作容積 制動主缸應(yīng)有的工作容積 （ 式中： V 全部輪缸的總的工作容積； V 制動軟管在掖壓下變形而引起的容積增量； V=13502車的制動主缸的工作容積 可取為13502=14852.2 缸直徑4（ 一般 )m= 4根據(jù) 準(zhǔn)規(guī)定的尺寸中選取 ,因此主缸直徑為 28 ms=8 制動踏板力與踏板的行程 制動踏板力 2 114d p i （ 式中：制動主缸活塞直徑； p 制動管路的液壓； 17 制動踏板機(jī)構(gòu)傳動比，21r =4； 制動踏板機(jī)構(gòu)及制動主缸的機(jī)械效率，可取 = 求得： 662 710N 500以需要加裝真空助力器。 p / （ 式中： I ：真空助力比，取 4。 /1710/4=500以符合要求 )( 21