汽车底盘制动系统设计.docx

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汽车底盘制动系统设计

轻型汽车底盘鼓式制动器设计

DESIGNOFDRUMBRAKEFOR

LIGHTVEHICLECHASSIS

2009年6月

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。

论文中采用的是前鼓后鼓的制动系方案并且前轮采用双领蹄式制动器，后轮采用领从蹄式制动器，兼顾了制动器效能因数和制动器效能的稳定性。

它的工作原理是利用与车身（或车架）相连的非旋转元件和与车轮（或传动轴）相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势，亦即由制动踏板的踏板力通过推杆和主缸活塞，使主缸油液在一定压力下流入轮缸，并通过两轮缸活塞推使制动蹄绕支承销转动，上端向两边分开而以其摩擦片压紧在制动鼓的内圆面上。

不转的制动蹄对旋转制动鼓产生摩擦力矩，从而产生制动力，使车轮减速直至停车。

论文第一章介绍了汽车制动系发展情况和制动系统的意义。

第二章主要讲述了汽车的总体设计。

第三章讲述了鼓式制动系的主要形式及其方案的选取。

第四章分析计算了制动器制动过程中动力学参数的计算。

第五章讲述了鼓式制动器的结构参数和主要零部件的设计。

第六章是关于鼓式制动器的设计计算。

第七章是制动器驱动机构的设计与计算。

第八章是鼓式制动器主要零部件的强度分析。

关键词：

鼓式制动器驱动机构制动参数

Abstract

Asanimportantmodernland-basedtransport,Automotiveponentsfrommanylargeparts,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,ontheworkofautomotivebrakingsystemreliabilityrequirementsbeeincreasinglyimportant.Onlyvehicleswhichhavegoodbrakingperformanceandreliablebrakingsystemcangivefullplaytotheirhigh-speeddynamicperformanceandtoensurethesafetyoftraveling.Thisshowsthatthebrakingsystemisaveryimportantponentofthevehicle,thusit’sveryimportanttotheanalysisanddesignofbrakesystembodies.

Paperusedbrakeprogramofthebrakedruminfrontandbehind.Frontwheelusedduo-duplexdrumbrakesandbehindwheelsimplexdrumbrakes,whichtakesintoaccounttheeffectivenessofthebrakesandbrakeperformancefactorofstability.Itsworkingprincipleistousewiththebody（orframe）associatedwithnon-rotatingponentsandthewheel（orshaft）connectedtotherotatingponentsoffrictionbetweenthewheelstopreventthetrendofturningorrotating,namelybythepedalforceofbrakepedalpassingthroughthepushrodandthemastercylinderpiston,makingmastercylinderoilinflowwheelcylinderunderacertainpressure,andpushingthroughthetwo-cylinderpistonbrakeshoesothatrotatingaroundthebranchmanagers,thetopseparatelytobothsidespressedinitsfrictionplatebrakedrumsurfaceoftheinnercircle.Non-rotatingbrakeshoeproducedfrictiontorquetorotatingdrumbrakeresultinginbrakingforcetoslowdownuntilthewheelsstop.

Thefirstchapterofthispaperdescribesthedevelopmentofautomotivebrakingsystem.ChapterIIfocusesontheoveralldesignofthecar.ChapterIIIisaboutthemainformandprogramselectionofthedrumbrake.ChapterIVisaboutanalysisandcalculationofkineticparametersofthebrakeduringbrakingprocess.ChapterVdescribedthestructureofdrumbrakeponentsandthedesignofthemainparameters.ChapterVIdescribeddesignandcalculationofdrumbrake.ChapterVIIisabouttheanalysisandcalculationofdrumbrakedrivemechanism.ChapterVIIIisaboutstrengthcheckingonthemainponentsofdrumbrake.

Keywords:

DrumbrakeDrivemechanismBrakeParameters

第1章绪论

1.1汽车制动系统的发展概况

从汽车诞生时起，车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。

近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，这种重要性表现得越来越明显。

汽车制动系统种类很多，形式多样。

传统的制动系统结构型式主要有机械式、气动式、液压式、气—液混合式。

它们的工作原理基本都一样，都是利用制动装置，用工作时产生的摩擦热来逐渐消耗车辆所具有的动能，以达到车辆制动减速，或直至停车的目的。

伴随着节能和清洁能源汽车的研究开发，汽车动力系统发生了很大的改变，出现了很多新的结构型式和功能形式。

新型动力系统的出现也要求制动系统结构型式和功能形式发生相应的改变。

例如电动汽车没有内燃机，无法为真空助力器提供真空源，一种解决方案是利用电动真空泵为真空助力器提供真空。

汽车制动系统的发展是和汽车性能的提高及汽车结构型式的变化密切相关的，制动系统的每个组成部分都发生了很大变化。

1.1.1汽车制动系统的组成

制动系统主要由下面的4个部分组成：

（1）供能装置：

也就是制动能源，包括供给、调节制动所需能量以及各个部件，产生制动能量的部分称为制动能源；

（2）控制装置：

包括产生制动动作和控制制动效果的部件；

（3）传动装置：

包括把制动能量传递到制动器的各个部件；

（4）制动器：

产生阻碍车辆运动或者运动趋势的力的部件，也包括辅助制动系统中的部件。

现代的制动系统还包括制动力调节装置和报警装置，压力保护装置等辅助装置。

供能装置的发展

供能装置主要是指制动能源，制动能源有人力制动、伺服制动、动力制动或者上述任两者的结合使用。

人力制动是开始有制动系统时的制动能源，它有机械式制动、液压式制动两种形式。