轻型汽车底盘前盘式后鼓式制动器设计.doc
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轻型汽车底盘前盘式后鼓式制动器设计
THEDESIGNOFFRONTDISCBRAKEANDREARDRUMBRAKEFORLIGHTVEHICLECHASSIS
2009年6月
西南交通大学本科设计第67页
摘要
汽车作为陆地上的现代交通工具，由许多保证其使用性能的大部件，即所谓“总成”组成，制动系就是其中一个重要的总成。
它既可以使行驶中的汽车减速，又可以保证停车后的汽车能驻留原地不动。
由此可见，汽车制动系对于汽车行驶的安全性和停车的可靠性起着重要的保证作用。
当今，随着告诉公路的不断发展、汽车车速的提高以及车流密度的增大，对汽车制动系的工作可靠性要求显得日益重要。
因为只有制动性能良好、制动系工作可靠的汽车才能发挥出其高速行驶的动力性能并保证行驶的安全性。
另外，随着轻型载货汽车市场竞争的加剧，如何缩短产品开发周期、提高设计效率，降低成本等，已经成为主要的竞争手段。
由此可见，制动系是汽车非常重要的的组成部分，从而对汽车制动系的结构分析与设计计算也就显得非常重要了。
本文介绍了汽车制动系的发展状况及趋势、制动器的各种结构型式及选择、制动系的主要参数及其选择、制动器的设计计算、制动器主要零部件的结构设计与强度计算、制动驱动机构的结构型式选择与设计计算等。
关键词：
盘式制动器鼓式制动器
Abstract
Automobileasamodernland-basedtransport,toensurethattheirperformanceinmanymajorcomponents,namely,thecompositionof"Assembly"，thebrakingsystemisoneofthekeyassembly.Itcanbesoslowmovingvehicles,butalsotoensurethatafterparkingthecarcanbefixedinsitupresence.Thisshowsthatvehiclebrakingsystemforvehiclesafetyandreliabilityofparkingplaysanimportantroleintheguarantee.
Today,withthecontinuousdevelopmentofhighway,theimprovementofvehiclespeedandtrafficdensity,vehiclebrakingsystemontheworkofthereliabilityrequirementsbecomeincreasinglyimportant.Becauseonlyvehiclesofgoodbrakingperformanceandreliablebrakingsystemtoplayitshigh-speeddynamicperformanceandtoensurethesafetyoftraveling.Inaddition,thelighttruckmarketwiththecompetition,howtoshortentheproductdevelopmentcycleandimprovedesignefficiency,reducecostsandsoon,hasbecomeamajormeansofcompetition.Thisshowsthatthebrakingsystemisveryimportantautomotivecomponents,thusthestructureofmotorvehiclebrakingsystemanalysisanddesignofthecalculationisveryimportant.
Thispaperintroducesthedevelopmentofautomotivebrakingsystemstatusandtrends,brakesandthechoiceofstructure,themainparametersofbrakingsystemanditschoice,designandcalculationofbrake,themaincomponentsofthestructureofbrakedesignandstrengthcalculation,Brakedrivemechanismofthestructuretypeselectionanddesignofcomputing
Keywords:
DiscBrakeDrumbrake
目录
第一章：
绪论 1
1.1研究的目的和意义 1
1.2国内外研究现状发展趋势 1
第二章：
汽车总体参数的确定 8
2.1汽车型式的选择 8
2.2汽车主要尺寸和参数的选择 9
2.2.1汽车主要尺寸的确定 9
2.2.2汽车质量参数的确定 10
2.2.3汽车性能参数的确定 12
2.2.4轮胎的选择 12
第三章：
制动器的结构型式及选择 14
3.1盘式制动器的结构型式及选择 14
3.1.1固定钳式盘式制动器 15
3.1.2浮动钳式盘式制动器 16
3.1.3盘式制动器的优缺点 17
3.2鼓式制动器的结构型式及选择 17
3.2.1领从蹄式制动器 18
3.2.2双领蹄式制动器 20
3.2.3双向双领蹄式制动器 20
3.2.4单向增力式制动器 21
3.2.5双向增力式制动器 21
第四章：
制动系的主要参数及选择 23
4.1制动力与制动力分配系数 23
4.2同步附着系数 27
4.3制动强度和附着系数利用率 28
4.4制动器最大制动力矩 29
4.5制动器因数 30
4.6鼓式制动器 31
4.6.1鼓式制动器的结构参数 31
4.6.2摩擦片摩擦系数 34
4.7盘式制动器主要参数的确定 35
第五章：
制动器的设计计算 36
5.1制动蹄摩擦面的压力分布规律及径向变形规律 36
5.1.1具有两个自由度的增势蹄摩擦衬片的压力分布规律及径向变形规律 36
5.2制动蹄片上的制动力矩 38
5.3制动器因数的分析计算 42
5.3.1浮式领—从蹄制动器 42
5.3.2浮式双领蹄制动器 44
5.4摩擦衬片（衬块）的磨损特性计算 44
5.5盘式制动器制动力矩的计算 45
5.6驻车制动计算 47
第六章：
制动器主要零部件的结构设计与强度计算 49
6.1制动器主要零部件的结构设计 49
6.1.1制动鼓 49
6.1.2制动蹄 50
6.1.3制动底板 50
6.1.4制动蹄的支承 50
6.1.5制动轮缸 51
6.1.6制动盘 51
6.1.7制动钳 51
6.1.8制动块 51
6.1.9摩擦衬片（衬块） 52
6.1.10摩擦材料 53
6.1.11制动器间隙的调整方法及相应机构 53
6.2制动器主要零件的强度计算 54
6.2.1紧固摩擦片铆钉的剪切应力验算 54
第七章：
制动驱动机构的结构形式选择与计算 55
7.1制动驱动机构的结构型式选择 55
7.1.2动力制动系 56
7.1.3伺服制动系 58
7.2制动管路的多回路系统 60
7.3液压制动驱动机构的设计计算 61
7.3.1制动缸直径与工作容积 61
7.3.2制动主缸直径与工作容积 62
7.3.3制动踏板力与踏板行程 63
结论 65
致谢 66
参考文献 67
附录一
第一章：
绪论
1.1研究的目的和意义
汽车制动系是用于使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止的汽车停在原地（包括在斜坡上）驻留不动的机构，汽车制动系直接影响着汽车行驶的安全性和停车的可靠性。
随着高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密度的日益增大，为了保证行车安全，停车可靠，汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。
也只有制动性能良好，制动系工作可靠的汽车才能充分发挥其性能。
汽车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，重型汽车或经常在山区行驶的汽车要增设应急制动装置及辅助制动装置，牵引汽车还应有自动制动装置。
行车制动装置用于使行驶中的汽车强制减速或停车，并使汽车在下断坡时保持适当的稳定的车速。
其驱动机构常采用双回路或多回路机构，以保证其工作可靠。
驻车制动装置用于使汽车可靠而无时间限制地停驻在一定位置甚至在斜坡上，它也有助于汽车在坡路上起步。
驻车制动装置应采用机械式驱动机构而不用液压或气压驱动，以免其发生故障。
应急制动装置用于当行车制动装置意外发生故障而失效时，则可利用其机械力源（如强力压缩弹簧）实现汽车制动。
应急制动装置不必是独立的制动系统，它可利用行车制动装置或驻车制动装置的某些制动器件。
应急制动装置也不是每车必备的，因为普通的手力驻车制动器也可以起到应计制动的作用。
辅助制动装置用在山区行驶的汽车上，利用发动机排气制动或电涡流制动等的辅助制动装置，可使汽车下长坡时长时间而持续地减低或保持稳定车速，并减轻或解除行车制动器的负荷。
1.2国内外研究现状发展趋势
一.制动控制系统的历史
最原始的制动控制只是驾驶员操纵一组简单的机械装置向制动器施加作用力，这时的车辆的质量比较小，速度比较低，机械制动虽已满足车辆制动的需要，但随着汽车自质量的增加，助力装置对机械制动器来说已显得十分必要。
这时，开始出现真空助力装置。
1932年生产的质量为2860kg的凯迪拉克V16车四轮采用直径419.1mm的鼓式制动器，并有制动踏板控制的真空助力装置。
林肯公司也于1932年推出V12轿车，该车采用通过四根软索控制真空加力器的鼓式制动器。
随着科学技术的发展及汽车工业的发展，尤其是军用车辆及军用技术的发展，车辆制动有了新的突破，液压制动是继机械制动后的又一重大革新。
DuesenbergEight车率先使用了轿车液压制动器。
克莱斯勒的四轮液压制动器于1924年问世。
通用和福特分别于1934年和1939年采用了液压制动技术。
到20世纪50年代，液压助力制动器才成为现实。
20世纪80年代后期，随着电子技术的发展，世界汽车技术领域最显著的成就就是防抱制动系统（ABS）的实用和推广。
ABS集微电子技术、精密加工技术、液压控制技术为一体，是机电一体化的高技术产品。
它的安装大大提高了汽车的主动安全性和操纵性。
防抱装置一般包括三部分：
传感器、控制器（电子计算机）与压力调节器。
传感器接受运动参数，如车轮角速度、角加速度、车速等传送给控制装置，控制装置进行计算并与规定的数值进行比较后，给压力调节器发出指令。
1936年，博世公司申请一项电液控制的ABS装置专利促进了防抱制动系统在汽车上的应用。
1969年的福特使用了真空助力的ABS制动器；1971年，克莱斯勒车采用了四轮电子控制的ABS装置。
这些早期的ABS装置性能有限，可靠性不够理想，且成本高。
1979年，默·本茨推出了一种性能可靠、带有独
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