说明书鼓式制动器.docx

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说明书鼓式制动器

摘要

国内汽车市场迅速发展，而轿车是汽车发展的方向。

然而随着汽车保有量的增加，带来的安全问题也越来越引起人们的注意，而制动系统则是汽车主动安全的重要系统之一。

因此，如何开发出高性能的制动系统，为安全行驶提供保障是我们要解决的主要问题。

另外，随着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，提高产品的市场竞争力，已经成为企业成功的关键。

本说明书主要介绍了鼓式制动系统的设计。

首先介绍了汽车制动系统的发展、结构、分类。

除此之外，它还介绍了制动器、制动主缸的设计计算，主要部件的参数选择。

关键字：

制动；鼓式制动器；

Abstract

Therapiddevelopmentofthedomesticvehiclemarket,salooncarisanimportanttendencyofvehicle.However,withincreasingofvehicle,securityissuesarearisingfromincreasinglyattractingattention,thebrakingsystemisoneofimportantsystemofactivesafety.Therefore,howtodesignahigh-performancebrakingsystem,toprovideprotectionforsafedrivingisthemainproblemwemustsolve.Inaddition,withincreasingcompetitionofvehiclemarket,howtoshortentheproductdevelopmentcycle,toimprovedesignefficiencyandtolowercosts,toimprovethemarketcompetitivenessofproducts,andhasbecomeakeytosuccessofenterprises.

Thispapermainlyintroducesthedesignofbrakingsystem.Fistofall,brakingsystem’sdevelopment,structureandcategoryareshown.Besides,thispaperalsointroducesthedesigningprocessofrearbrake,brakingcylinder,parameter’schoiceofmaincomponentsbrakingandchannelsettings.

Keywords:

braking;brakedrum;

目录

第1章绪论1

1.1制动系统设计的意义1

1.2制动系统研究现状1

1.3本次制动系统应达到的目标2

1.4本次制动系统设计要求2

第2章鼓式制动系统分析3

2.1鼓式制动器分析3

2.2制动驱动机构的结构形式选择3

2.2.1简单制动系5

2.2.2动力制动系5

2.2.3伺服制动系6

第3章制动系统设计计算9

3.1制动系统主要参数数值9

3.1.1相关主要技术参数9

3.1.2同步附着系数的分析9

3.2制动器有关计算10

3.2.1确定前后轴制动力矩分配系数β10

3.2.2制动器制动力矩的确定10

3.2.3后轮制动器的结构参数与摩擦系数的选取10

3.3制动器制动效能因数计算12

3.4制动器主要零部件的结构设计12

第4章制动性能分析15

4.1制动性能评价指标15

4.2制动效能15

4.3制动效能的恒定性15

4.4制动时汽车的方向稳定性15

4.5制动器制动力分配曲线分析16

4.6制动减速度17

4.7制动距离S17

4.8摩擦衬片（衬块）的磨损特性计算18

4.9驻车制动计算19

第5章总论21

参考文献22

第1章绪论

制动系统设计的意义

汽车是现代交通工具中用得最多，最普遍，也是最方便的交通运输工具。

汽车制动系是汽车底盘上的一个重要系统,它是制约汽车运动的装置。

而制动器又是制动系中直接作用制约汽车运动的一个关健装置，是汽车上最重要的安全件。

汽车的制动性能直接影响汽车的行驶安全性。

随着公路业的迅速发展和车流密度的日益增大,人们对安全性、可靠性要求越来越高，为保证人身和车辆的安全,必须为汽车配备十分可靠的制动系统。

本次课程设计题目为鼓式制动系统设计。

通过查阅相关的资料，运用专业基础理论和专业知识，进行部件的设计计算和结构设计。

使其达到以下要求：

具有足够的制动效能以保证汽车的安全性；同时在材料的选择上尽量采用对人体无害的材料。

制动系统研究现状

车辆在行驶过程中要频繁进行制动操作,由于制动性能的好坏直接关系到交通和人身安全,因此制动性能是车辆非常重要的性能之一,改善汽车的制动性能始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。

当车辆制动时,由于车辆受到与行驶方向相反的外力,所以才导致汽车的速度逐渐减小至0,对这一过程中车辆受力情况的分析有助于制动系统的分析和设计,因此制动过程受力情况分析是车辆试验和设计的基础,由于这一过程较为复杂,因此一般在实际中只能建立简化模型分析,通常人们主要从三个方面来对制动过程进行分析和评价:

1）制动效能:

即制动距离与制动减速度；

2）制动效能的恒定性:

即抗热衰退性；

3）制动时汽车的方向稳定性；

目前,对于整车制动系统的研究主要通过路试或台架进行,由于在汽车道路试验中车轮扭矩不易测量,因此,多数有关传动系!

制动系的试验均通过间接测量来进行汽车在道路上行驶,其车轮与地面的作用力是汽车运动变化的根据,在汽车道路试验中,如果能够方便地测量出车轮上扭矩的变化,则可为汽车整车制动系统性能研究提供更全面的试验数据和性能评价。

本次制动系统应达到的目标

1）具有良好的制动效能

2）具有良好的制动效能的稳定性

3）制动时汽车操纵稳定性好

4）制动效能的热稳定性好

本次制动系统设计要求

制定出制动系统的结构方案，确定计算制动系统的主要参数设计。

利用计算机辅助设计绘制装配图和零件图。

最终进行制动力分配编程，对设计出的制动系统的各项指标进行评价分析。

第二章鼓式制动系统分析

2.1鼓式制动器

鼓式制动器是最早形式的汽车制动器，当盘式制动器还没有出现前，它已经广泛用干各类汽车上。

鼓式制动器又分为内张型鼓式制动器和外束型鼓式制动器两种结构型式。

内张型鼓式制动器的摩擦元件是一对带有圆弧形摩擦蹄片的制动蹄，后者则安装在制动底板上，而制动底板则紧固在前桥的前梁或后桥桥壳半袖套管的凸缘上，其旋转的摩擦元件为制动鼓。

车轮制动器的制动鼓均固定在轮鼓上。

制动时，利用制动鼓的圆柱内表面与制动蹄摩擦路片的外表面作为一对摩擦表面在制动鼓上产生摩擦力矩，故又称为蹄式制动器。

外束型鼓式制动器的固定摩擦元件是带有摩擦片且刚度较小的制动带，其旋转摩擦元件为制动鼓，并利用制动鼓的外因柱表面与制动带摩擦片的内圆弧面作为一对摩擦表面，产生摩擦力矩作用于制动鼓，故又称为带式制动器。

在汽车制动系中，带式制动器曾仅用作一些汽车的中央制动器，但现代汽车已很少采用。

所以内张型鼓式制动器通常简称为鼓式制动器，通常所说的鼓式制动器就是指这种内张型鼓式结构。

鼓式制动器按蹄的类型分为：

1、领从蹄式制动器

如图所示，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。

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。

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车时的制动性能不变，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。

2、双领蹄式制动器

若在汽车前进时两制动蹄均为领蹄的制动器，则称为双领蹄式制动器。

显然，当汽车倒车时这种制动器的两制动蹄又都变为从蹄故它又可称为单向双领蹄式制动器。

如图2—5（c）所示，两制动蹄各用一个单活塞制动轮缸推动，两套制动蹄、制动轮缸等机件在制动底板上是以制动底板中心作对称布置的，因此，两蹄对制动鼓作用的合力恰好相互平衡，故属于平衡式制动器。

双领蹄式制动器有高的正向制动效能，但倒车时则变为双从蹄式，使制动效能大降。

这种结构常用于中级轿车的前轮制动器，这是因为这类汽车前进制动时，前轴的动轴荷及附着力大于后轴，而倒车时则相反。

3、双向双领蹄式制动器

当制动鼓正向和反向旋转时，两制动助均为领蹄的制动器则称为双向双领蹄式制动器。

它也属于平衡式制动器。

由于双向双领蹄式制动器在汽车前进及倒车时的制动性能不变，因此广泛用于中、轻型载货汽车和部分轿车的前、后车轮，但用作后轮制动器时，则需另设中央制动器用于驻车制动。

4、单向增力式制动器

单向增力式制动器如图所示两蹄下端以顶杆相连接，第二制动蹄支承在其上端制动底板上的支承销上。

由于制动时两蹄的法向反力不能相互平衡，因此它居于一种非平衡式制动器。

单向增力式制动器在汽车前进制动时的制动效能很高，且高于前述的各种制动器，但在倒车制动时，其制动效能却是最低的。

因此，它仅用于少数轻、中型货车和轿车上作为前轮制动器。

5、双向增力式制动器

将单向增力式制动器的单活塞式制动轮缸换用双活塞式制动轮缸，其上端的支承销也作为两蹄共用的，则成为双向增力式制动器。

对双向增力式制动器来说，不论汽车前进制动或倒退制动，该制动器均为增力式制动器。

双向增力式制动器在大型高速轿车上用的较多，而且常常将其作为行车制动与驻车制动共用的制动器，但行车制动是由液压经制动轮缸产生制动蹄的张开力进行制动，而驻车制动则是用制动操纵手柄通过钢索拉绳及杠杆等机械操纵系统进行操纵。

双向增力式制动器也广泛用作汽车的中央制动器，因为驻车制动要求制动器正向、反向的制动效能都很高，而且驻车制动若不用于应急制动时也不会产生高温，故其热衰退问题并不突出。

但由于结构问题使它在制动过程中散热和排水性能差，容易导致制动效率下降。

因此，在轿车领域上己经逐步退出让位给盘式制动器。

但由于成本比较低，仍然在一些经济型车中使用，主要用于制动负荷比较小的后轮和驻车制动。

本次设计最终采用的是领从蹄式制动器。

2.2制动驱动机构的结构形式选择

2.2.1简单制动系

简单制动系即人力制动系，是靠司机作用于制动塌板上或手柄上的力作为制动力原。

而传力方式有、又有机械式和液压式两种。

机械式的靠杆系或钢丝绳传力，其结构简单，造价低廉，工作可靠，但机械效率低，因此仅用于中、小型汽车的驻车制动装置中。

液压式的简单制动系通常简称为液压制动系，用于行车制动装置。

其优点是作用滞后时间短（o．1s—o．3s），工作压力大（可达10MPa—12MPa），缸径尺寸小，可布置在制动器内部作为制动蹄的张开机构或制动块的压紧机构，使之结构简单、紧凑，质量小、造价低。

但其有限的力传动比限制了它在汽车上的使用范围。

另外，液压管路在过度受热时会形成气泡而影响传输，即产生所谓“