完美升级版重型货车制动系说明书毕业论文设计.docx

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完美升级版重型货车制动系说明书毕业论文设计

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重型货车制动系统设计

摘要

汽车作为陆地上的现代重要交通工具，由许多保证其性能的大部件，即所谓“总成”组成，制动系就是其中一个重要的总成，它直接影响汽车的安全性。

随着高速公路的快速发展和车流密度的日益增大，交通事故也不断增加。

据有关资料介绍，在由于车辆本身的问题而造成的交通事故中，制动系统故障引起的事故为总数的45%。

可见，制动系统是保证行车安全的极为重要的一个系统。

此外，制动系统的好坏还直接影响车辆的平均车速和车辆的运输效率，也就是保证运输经济效益的重要因素。

制动系统既可以使行驶中的汽车减速，又可保证停车后的汽车能驻留原地不动。

由此可见，汽车制动系统对于汽车行驶的安全性，停车的可靠性和运输经济效益起着重要的保证作用。

当今，随着高速公路网的不断扩展、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。

只有制动性能良好和制动系工作可靠的汽车才能充分发挥出其高速行驶的动力性能并保证行驶的安全性。

由此可见，制动系是汽车非常重要的组成部分，从而对汽车制动系的机构分析与设计计算也就显得非常重要了。

本论文是设计东风重型货车的制动系统，采用的是气压驱动机构的凸轮式鼓式制动器。

为了安全考虑制动系统的气压回路采用双回路。

关键词：

气压制动；制动性；重型货车；传动装置；

Abstract

Asanimportantmodernland-basedtransport,Automotivecomponentsfrommanylargeparts,namely,theso-called"assembly"whichensuretheperformanceofautomotive,andbrakingsystemwhichdirectlyaffectsthesafetyofmotorvehiclesisoneofthemostimportantassembly.Withtherapiddevelopmentofhighwaysandincreasedtrafficdensity,trafficaccidentsarealsoincreasing.Accordingtotheinformationonthevehicleitselfasaresultofproblemscausedbytrafficaccidents,thebrakesystemfailurecausedtheaccidentaccountingforthetotalnumberof45%.Sobrakingsystemisanextremelyimportantsystemtoensuretrafficsafety.Inaddition,thebrakingsystemhasadirectimpactonthequalityoftheaveragevehiclespeedandvehicletransportationefficiency,thatis,animportantfactorensuringcost-effectivetransport.Itnotonlycanslowdownamovingvehicle,butalsotoensurethatthecarcanbefixedinsituafterparking.Thisshowsthatthevehiclebrakingsystemplaysanimportantroleintrafficsafety,thereliabilityofparking,andtransporteconomicefficiency.

Today,withever-expandinghighwaynetwork,theimprovementofvehiclespeedandtrafficdensity,ontheworkofautomotivebrakingsystemreliabecomeincreasinglyimportant.Onlyvehicleswhichhavegoodbrakingperformanceandreliablebrakingsystemcangivefullplaytotheirhigh-speeddynamicperformanceandtoensurethesafetyoftraveling.Thisshowsthatthebrakingsystemisaveryimportantcomponentofthevehicle,thusit’sveryimportanttotheanalysisanddesignofbrakesystembodies.bilityrequirements

Keywords:

airbrake;Brake;Heavytrucks;Transmissiondevice;

1绪论1

1.1研究制动系统的意义1

1.2制动系统的发展状况2

1.3对汽车制动系统的展望3

2制动系的总体设计6

2.1制动系的设计要求6

2.2汽车参数的选择7

2.3制动器方案的选择7

2.4制动驱动机构方案选择9

3制动过程的动力学参数计算12

3.1制动过程车轮所受的制动力12

3.2制动距离与制动减速度计算19

3.3同步附着系数与附着系数利用率计算20

3.4制动器的最大制动力矩23

4制动器的结构及主要零部件设计25

4.1制动器的结构参数25

4.1.1制动鼓内径D25

4.1.2摩擦衬片宽度b包角26

4.1.3摩擦衬片起始角27

4.1.4制动器中心到张开力作用线的距离27

4.1.5制动蹄支承点位置坐标和27

4.1.6摩擦片摩擦系数27

4.2鼓式制动器主要零部件的设计28

4.2.1制动蹄28

4.2.2制动鼓28

4.2.3摩擦衬片29

4.2.4制动底板30

4.2.5摩擦材料30

4.2.6蹄与鼓之间的间隙调整装置30

4.2.7制动器支撑装置32

4.2.8凸轮式张开机构32

5鼓式制动器的设计计算33

5.1驻车制动能力的计算33

5.2中央制动器的计算34

5.3压力沿衬片长度方向的分布规律35

5.4计算蹄片上的制动力矩37

5.5检查制动蹄有无自锁40

5.6摩擦衬片磨损特性计算40

6气压制动驱动机构的设计计算43

6.1制动气室44

6.2贮气罐46

6.3空气压缩机48

7经济技术性分析49

8总结51

致谢52

参考文献53

附录A译文54

附录B外文63

1绪论

1.1研究制动系统的意义

近百年来，汽车工业之所以常胜不衰主要得益于汽车作为商品在世界各处都有广阔的市场，生产批量大而给企业带来丰厚的利润。

最主要的是科学技术的不断进步，使汽车能逐渐完善并满足使用者的需求。

随着我国汽车产业的不断发展和新交通法规的实施，我国的汽车及其运输管理开始走向正轨，农用运输车将逐渐退出市场，而重型运输自卸车逐渐呈现出广阔的发展前景。

然而车辆交通安全历来是人们最为关心的问题之一，它直接关系到人民生命和财产的损失，因此汽车制动系统的可靠性研究至关重要。

汽车制动系是用于使行驶中的汽车减速或停车，使下坡行驶的汽车的车速保持稳定以及使以停驶的汽车在原地（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。

也只有制动性良好、制动系工作可靠的汽车，才能充分发挥其动力性能。

汽车制动系统至少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，并使汽车在下短坡时保持适当的稳定车速。

其驱动机构常采用双回路或多回路结构，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，以免其产生故障。

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，这时则可利用应急制动装置的机械力源（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，因为普通的手力驻车制动器也可以起应急制动的作用。

辅助制动装置用于山区行驶的汽车上，利用发动机排气制动或电涡流制动等辅助制动装置，则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。

通常，在总质量为5t以上的客车上和12t以上的载货汽车上装备这种辅助制动—减速装置。

任何一套制动装置均由制动器和制动驱动机构两部分组成。

制动器有鼓式与盘式之分。

行车制动是用脚踩下制动踏板操纵车轮制动器来制动全部车轮，而驻车制动则多采用手制动杆操纵，且具有专门的中央制动器或利用车轮制动器进行制动。

中央制动器位于变速器之后的传动系中，用于制动变速器第二轴或传动轴。

行车制动和驻车制动这两套制动装置必须具有独立的制动驱动机构，而且每车必备。

行车制动装置的驱动机构，分液压和气压两种型式。

用液压传递操纵力时还应有制动主缸和制动轮缸以及管路；用气压操纵时还应有空气压缩机、气路管道、贮气简、控制阀和制动气室等。

过去，大多数汽车的驻车制动和应急制动都使用中央制动器，其优点是制动位于主减速器之前的变速器第二轴或传动轴的制动力矩较小，容易满足操纵手力小的要求。

但在用作应急制动时，往往使传动轴超载。

现代汽车由于车速提高，对应急制动的可靠性要求更严，因此，在中、高级轿车和部分总质量在1.5t以下的载货汽车上，多在后轮制动器上附加手操纵的机械式驱动机构，使之兼起驻车制动和应急制动的作用，从而取消了中央制动器。

重型载货汽车由于采用气压制动，故多对后轮制动器另设独立的由气压控制而以强力弹簧作为制动力源的应急兼驻车制动驱动机构，也不再设置中央制动器。

但也有一些重型汽车除了采用了上述措施外，还保留了由气压驱动的中央制动器，以便提高制动系的可靠性。

1.2制动系统的发展状况

目前国内外汽车制动系统的发展大致相似，国内研究现状：

目前制动系统的供能装置主要是，人力制动、伺服制动、动力制动三种形式。

目前，人力仅是来控制操纵机构，助力系统分为伺服制动、气定液压制动、液压制动。

液压制动是目前得到广泛应用的一种制动系统。

传动装置上，普遍都是采用气或液压通过管路传递到制动器上，进行压力制动。

目前，也有通过电机进行制动的，通过电机产生的制动力直接作用在制动器上进行制动。

制动器主要有鼓式制动器、盘式制动器两种。

鼓式制动器分为很多种、双领蹄式制动器、领从蹄式制动器等。

盘式制动器有固定钳式制动器、浮动钳式制动器等。

盘式制动器的摩擦材料在逐渐的发展，目前国内多以半金属纤维增强复合摩擦材料应用最为普遍。

但一些企业和地方根据本身的特点，也在研究新型摩擦材料。

大约从20世纪