客车制动系统的设计Word文件下载.docx

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Keywords：

Bus,BrakeSystem，Drumbrake，Pressure-driven

摘要Ⅰ

AbstractⅡ

第1章绪论1

附录1译文42

附录2英文参考资料44

第1章绪论

1.1论文研究的目的及意义

21世纪是汽车工业飞速发展的时代，汽车工业逐步成为许多国家的支柱产业。

我国随着国民经济的快速发展，汽车的年产量和社会保有量也都在迅速增长。

汽车质量的优劣关系到我国汽车产业能否大步迈向世界。

因此，对汽车以及相关产品的改进也是相当重要的。

随着生活水平的提高和科技的迅猛发展，人们的生活节奏越来越快，高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密集度的日益增大，因此人们对交通工具的快捷性要求也越来越高。

为了应对高车速对人们的安全构成的威胁，许多法规对汽车的安全性提出了更高的要求，而汽车制动系的工作可靠性成为其中至关重要的一个方面。

制动系的功用是强制行驶中的汽车减速或停车、使下坡行驶的汽车车速保持稳定以及使已停驶的汽车在原地（包括在斜坡上）驻留不动的机构。

一般制动器都是通过其中的固定元件施加制动力矩，使车轮的旋转角速度降低，同时通过车轮与地面的附着作用，产生路面对车轮的制动力以达到车辆加速的目的。

1.2论文研究的方向

制动系至少应有两套独立的制动装置，即行车制动装置和驻车制动装置。

行车制动用作强制行驶中汽车减速或停车，其驱动机构选择气压式；

驻车制动用于使汽车可靠而无时间限制地停驻在一定位置甚至斜坡上，它也有助于汽车在坡路上起步。

驻车制动应采用机械式驱动机构而不用液压或气压的，以免其产生故障。

驻车制动通常是阻止后轮运动，而鼓式制动器以内圆柱面为工作表面的内张型适宜用作驻车制动器。

任何一套制动装置都由制动器和制动驱动机构两部分组成。

制动器作为汽车制动系的重要部件，其工作状况的好坏直接影响到制动系统的性能和行车的安全。

鼓式制动器除了成本比较低之外，在可靠程度和安全程度上也比较好，还有一个好处，就是便于与驻车（停车）制动组合在一起，凡是后轮为鼓式制动器的乘用车，利用手操纵杆或驻车踏板拉紧钢拉索，操纵鼓式制动器的杠件扩展制动蹄，起到停车制动作用，使得汽车不会溜动；

松开钢拉索，回位弹簧使制动蹄恢复原位，制动力消失。

客车上应用鼓式制动器既满足了安全性要求又满足了经济性的要求。

1.3制动系的功用及应满足的要求

制动系的功用是强制行驶中的汽车减速或停车、使下坡行驶的汽车车速保持稳定及使已停驶汽车在原地（包括在斜坡上）驻留不动的机构。

一般制动器都是通过其中的固定元件施加制动力矩，使车轮的旋转角速度降低，同通过车轮与地面的附着作用，产生路面对车轮的制动力以达到车辆加速的目的。

行车制动用作强制行驶中的汽车减速或停车，其驱动机构选择气压式；

GB12676-1999对制动装置必须具有的功能提出了具体要求。

汽车制动系应满足如下要求。

（1）应能适应有关标准和法规的规定。

各项性能指标除适应满足设计任务书的规定和国家标准、法规制定的有关要求外，也应考虑销售对象所在国家和地区的法规和用户要求。

（2）具有足够的制动效能，包括行车制动效能和驻车制动效能。

（3）工作可靠。

（4）制动效能的热稳定性好。

提高摩擦材料的高温摩擦稳定性，增大制动鼓、盘的热容量，改善其散热性或采用强制冷却装置，都是提高抗热衰退的措施。

（5）制动效能的水稳定性好。

一般在出水后反复制动5～15次，即应恢复其制动效能。

良好的摩擦材料的吸水率低，其摩擦性能恢复迅速。

另外也应防止泥沙、污物等进入制动器摩擦副工作表面，否则会使制动效能降低并加速磨损。

（6）制动时的汽车操纵稳定性好。

即以任何速度制动，汽车均不应失去操纵性和方向稳定性。

为此，汽车前、后制动器制动力矩应有适当的比例，最好能随各轴间载荷转移情况而变化；

同一车轴上的左、右车轮制动器的制动力矩应相同。

否则当前轮抱死而侧滑时，将失去操纵性；

当后轮抱死而侧滑甩尾时，会失去方向稳定性；

（7）制动踏板和手柄的位置和行程符合人-机工程学要求，即操作方便、舒适，能减少疲劳。

（8）作用滞后的时间要尽可能短，包括从制动踏板开始动作至达到给定制动效能水平所需的时间（制动滞后时间）和从放开踏板至完全解除制动的时间（解除制动滞后时间）。

（9）制动时不应产生振动和噪声。

（10）与悬架、转向装置不产生运动干涉，在车轮跳动或汽车转向时不会引起自行制动。

（11）制动系中应有音响或光信号等报警装置，以便能及时发现制动驱动机件的故障和功能失效；

制动系中也应有必要的安全装置。

（12）能全天候使用。

气温高时液压制动管路不应有气阻现象；

气温低时气制动管路不应出现结冰现象。

（13）制动系的机件应使用寿命长，制造成本低；

对摩擦材料的选择也应考虑到环保要求，应力求减小制动时飞散到大气中的有害于人体的石棉纤维。

对汽车制动器的性能要求可详见JB3935-85及JB4200-82标准。

本章小结

本章介绍了论文研究的目的、意义及研究方向,并阐述了制动系的功用以及为保证汽车安全行驶制动系应满足的要求。

第2章鼓式制动器的结构型式及选择

从蹄无支承

鼓式制动器的结构型式有多种，其主要结构型式如图2-1所示，并分述如下。

领从蹄式

从蹄有支承

单向双领蹄式

双领蹄式

液压驱动

双向双领蹄式

双从蹄式

阿基米德线凸轮

双楔

单楔

楔

曲柄

气压驱动

凸轮

增力式

鼓式

渐开线凸轮

圆弧线凸轮

双向增力式

单向增力式

图2-1鼓式制动器的结构型式

鼓式制动器的简图如图2-2所示。

不同形式鼓式制动器的主要区别有：

蹄片固定支点的数量和位置不同。

张开装置的形式与数量不同。

制动时两块蹄片之间有无相互作用。

因蹄片的固定支点和张开力位置不同，使不同形式鼓式制动器的领、从蹄数量有差别，并使制动效能不一样。

图2-2鼓式制动器简图

2.1领从蹄式制动器

如图2-2（a），（b）所示，若图上方的旋向箭头代表汽车前进时制动鼓的旋转方向（制动鼓正向旋转），则蹄1为领蹄，蹄2为从蹄。

汽车倒车时制动鼓的旋转方向变为反向旋转，则相应地使领蹄与从蹄也就相互对调了。

这种当制动鼓正、反方向旋转时总具有一个领蹄和一个从蹄的内张型鼓式制动器称为领从蹄式制动器。

由图2-2（a），（b）可见：

领蹄所受的摩擦力使蹄压得更紧，即摩擦力矩具有“增势”作用，故又称为增势蹄；

而从蹄所受的摩擦力使蹄有离开制动鼓的趋势，即摩擦力矩具有“减势”作用，故又称为减势蹄。

“增势”作用使领蹄所受的法向反力增大，而“减势”作用使从蹄所受的法向反力减小。

对于两蹄的张开力P1=P2=P的领从蹄式制动器结构，如图2-2（b）所示，两蹄压紧制动鼓的法向力应相等。

但当制动鼓旋转并制动时，领蹄由于摩擦力矩的“增势”作用，使其进一步压紧制动鼓而使其所受的法向反力加大；

从蹄由于摩擦力矩的“减势”作用而使其所受的法向反力减小。

这样，由于两蹄所受的法向反力不相等，不能相互平衡，其差值要由车轮轮毂轴承承受。

制动时这种两蹄法向反力不能相互平衡的制动器又称为非平衡式制动器。

非平衡式制动器将对轮毂轴承产生附加的径向载荷，而且领蹄的摩擦衬片表面的单位压力大于从蹄的，故磨损较从蹄的严重。

对于如图2-2（a）所示具有定心凸轮张开装置的领从蹄式制动器，在制动时，凸轮机构保证了两蹄的位移相等。

因此，作用与两蹄上的法向反力和由此产生的制动力矩应分别相等；

而作用于两蹄的张开力P1与P2则不相等；

且必然有P1/P2<

1或P1<

P2。

由于两蹄的法向反力N1=N2在制动鼓正、反两个方向旋转并制动时均成立，因此这种结构的特性的，实际上也是平衡式的。

其缺点是驱动凸轮的力要大而效率却相对较低，约为0.6～0.8。

由于凸轮需要用气压驱动，因此，这种结构仅用在总质量等于或大于10t的货车和客车上。

领从蹄式制动器的两个蹄常有固定的支点。

张开装置有凸轮式（见图2-2（a）、图2-3），）、楔块式（见图2-4）、曲柄式和具有2个（见图2-5）或4个等直径活塞的制动轮缸式（见图2-6）的。

后者可保证作用在两蹄上的张开力相等并用液压驱动，而凸轮式、楔块式、曲柄式等张开装置则用气压驱动。

当张开装置中的制动凸轮和制动楔块均为浮动的时，亦能保证两蹄的张开力相等，这时的凸轮成为平衡凸轮。

也有非平衡式的制动凸轮，其中心为固定式的，不能浮动，故不能保证作用在两蹄上的张开力相等。

领从蹄式制动器的效能及稳定性均处于中等水平，但由于其在汽车前进与倒退时的制动性能不变，且结构简单，造价较低，也便于附装驻车制动机构，故这种结构仍广泛用于中、重型载货汽车的前、后轮制动器及轿车的后轮制动器。

图2-3S凸轮制动器

图2-4楔块式张开装置的车轮制动器

图2-5制动轮缸具有两个等直径活塞的车轮制动器

图2-6制动轮缸具有四个等