完整版DD1062中型客车制动系统改进设计说明书毕业设计.docx
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完整版DD1062中型客车制动系统改进设计说明书毕业设计
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摘要
本次设计主要是对中型客车制动系统结构进行分析的基础上，根据对中型客车制动系统的要求，设计出合理的符合国家标准和行业标准的制动系统。
汽车制动系统是汽车最重要的系统之一，它直接关系到汽车行驶的安全性。
为了保证汽车行驶的安全，制动器性能的好坏成为汽车构造中的重中之重。
同时，良好的制动系统还能提高汽车的方向稳定性和制动效能。
首先制定出制动系统的结构方案设计计算确定前盘、后鼓式制动器。
绘制出了前、后制动器装配图、制动阀装配图、制动管路布置图。
最终对设计出的制动系统的各项指标进行评价分析。
通过本次设计的计算结果表明设计出的制动系统是合理的、符合标准的。
其满足结构简单、成本低、工作可靠等要求。
关键词：
中型客车；制动系统设计；盘式制动器；鼓式制动器；气压系统；
Abstract
Basedonthestructuralanalysisandthedesignrequirementsofn.mediumbusbrakingsystem,abrakingsystemdesignisperformedinthisthesis,accordingtothenationalandprofessionalstandards.Automotivevehiclebrakingsystemisoneofthemostimportantsystem,itisdirectlyrelatedtocardrivingsafety.Inordertoensurethesafetyofautomobiletravel,automobilebrakeperformanceisgoodorbadtobecomeatoppriorityinconstruction.Atthesametime,goodbrakingsystemcanimprovethecar'sdirectionalstabilityandbrakingperformance.
Thebrakingsystemdesignstartsfromdeterminationofthestructurescheme.Calculatinganddeterminingthemaindimensionandstructuraltypeofthefrontdisc、drumbrake，brakemastercylinder，andthereforedrawtheengineeringdrawingsofthefrontandrearbrakes,Brakevalve,thediagramofthebrakepipelines.
Theresultsshowthedesignofbrakingsystemisreasonable,consistentwiththestandardsandsatisfiestherequestssuchassimplestructureandlowcost.
Keywords:
Medium-sizedpassengercar;brakingsystemdesign;discbrake;drumbrake;pneumaticsystem;
目录
摘要I
AbstractII
第1章绪论1
1.1制动器设计的意义及目的1
1.2汽车制动系统设计的要求1
1.3汽车制动系统的组成1
1.4制动系工作原理2
1.5制动器研究现状2
第2章汽车制动方案论证分析与选择4
2.1制动器形式方案分析4
2.1.1鼓式制动器结构形式4
2.1.2盘式制动器结构形式6
2.2制动驱动机构的结构型式与选择8
2.2.1简单制动系8
2.2.2动力制动系9
2.2.3伺服制动系9
2.3液压分路系统的形式与选择10
第3章制动系统主要参数的确定12
3.1中型客车主要技术参数12
3.2同步附着系数的的确定12
3.3前、后轮制动力分配系数的确定。
13
3.4盘式制动器主要参数的确定13
3.5制动器最大制动力的确定14
3.6盘式制动器制动因数计算14
3.7鼓式制动器的设计计算15
3.8鼓式制动效能因素计算15
3.9制动器的温升计算16
3.10盘式制动器主要零部件的结构设计17
3.11鼓式制动器主要零部件的结构设计18
第4章气压制动系统结构设计与分析20
4.1气压制动系统结构20
4.1.1气压制动回路20
4.1.2供能装置20
4.1.3控制装置21
4.1.4制动气室23
4.2气压驱动机构的设计与计算24
4.2.1制动气室设计24
4.2.2贮气筒25
4.2.3空气压缩机的选择25
第5章制动性能评价分析26
5.1制动性能评价指标26
5.2制动效能26
5.3制动效能的恒定性27
5.4制动时汽车的方向稳定性27
5.5前、后制动器制动力分配28
5.5.1地面对前、后车轮的法向反作用力28
5.5.2理想的前、后制动器制动力分配曲线29
5.5.3实际的前、后制动器制动力分配曲线29
第6章总论30
参考文献31
致谢32
附录133
附录238
第1章绪论
制动器设计的意义及目的
汽车制动系统是汽车最重要的系统之一，它直接关系到汽车行驶的安全性。
随着汽车性能的提高，汽车的时速越来越高，为此，交通事故也逐年增加。
在汽车交通事故中，除去违章驾驶以外，最主要原因就是车辆机械故障，而在各种交通故障中制动失灵占有相当高的比例。
可见，制动机构是保证行车安全的极为重要的系统。
为了保证汽车行驶的安全，制动器性能的好坏成为汽车构造中的重中之重。
同时，良好的制动系统还能提高汽车的方向稳定性和制动效能。
因此，提高汽车制动性能具有一定的实际应用意义，与此同时，掌握汽车制动器设计具有一定的理论意义。
制动器设计的目的：
1、通过查阅相关的资料，运用专业基础理论和专业知识，确定中型客车制动系统的设计方案，进行部件的设计计算和结构设计。
2、达到综合运用所学知识分析汽车基本性能和部件设计的训练，为今后实际工作打下基础。
汽车制动系统设计的要求
1、保证客车具有足够的制动效能，客车在30kmB.Rae.TheAmericanAutomobileIndustry[M].Boston:
TwaynePublishers,1984
[14]RobertN.brady.ElectricandElectronicSystemsforAutomobilesandTrucks[M].Virginia:
RestonPublishingCompany,Inc.,1982[14]张洪图.汽车构造底盘部分.北京：
北京理工大学出版社，1996,9
[15]Oldham,J.AutoTroubleShooter[M].NewYork:
TheHearstCorporation,1976
致谢
论文的完成标志着我的学生时代即将结束，从刚到大学到即将毕业感觉时间是过的那么快，真的好想继续在学校学习，与老师同学一起生活，在次感受大学的美好时光。
毕业设计的完成，首先必须感谢我的导师张立军，从开题报告到最后的审查他给予我的帮助是相当多的。
由于工作原因，我的开题报告和数据计算都是在校外完成的，在那段时间内老师通过电话等方式联系帮助我，更使我非常感动。
在老师辅导我的过程中，老师的知识渊博更让我佩服无比，在做毕业设计的过程中遇到什么问题老师都能轻易的帮我解决，在次感谢张立军老师。
其次必须感谢我的答辩老师，虽然答辩的时间很短，次数很少，但是在那短短的时间呢，各位老师给我意见非常有用，精辟，使我的毕业设计更加完整，合理，感谢各位答辩老师。
还有感谢我的同学，同学的帮助是非常大的，在毕业设计的过程中遇到了许多问题，我的同学都能非常耐心的给我指导，帮助，并且给我提出问题帮我改正，感谢我的同学。
最后还得感谢我的家人，他们在精神上对我帮助更是不能缺少的，在我烦恼的时候帮助我放松精神，继续投入到设计当中。
再次由衷的感谢各位帮助我的人！
附录1
BRAKESYSTEM
Thebrakingsystemisthemostimportantsystemincars.Ifthebrakesfail,theresultcanbedisastrous.Brakesareactuallyenergyconversiondevices,whichconvertthekineticenergy（momentum）ofthevehicleintothermalenergy（.
Thetypicalbrakesystemconsistsofdiskbrakesinfrontandeitherdiskordrumbrakesintherearconnectedbyasystemoftubesandthebrakepedal,aplungerisactuallybeenpushingagainstinthemastercylinderwhichforcesbedirectedthroughmanytwistsandturnsonitswaytoitsdestination,arrivingwiththeexactsamemotionandpressurethatitstartedwith.Itisveryimportantthatthefluidispureliquidandthattherearenoairbubblesinit.Aircancompress,whichcausesasponginesstothepedalandseverelyreducedbrakingefficiency.Ifairissuspected,thenthesystemmustbebledtoremovetheair.Thereare“bleederscrews”ateachwheelcylinderandcaliperforthispurpose.
Withdrumbrakes,fluidisforcedintothewheelcylinderwhichpushesthebrakeshoesoutsothatthefrictionliningsarepressedagainstthedrumwhichisattachedtothewheel,causingthewheeltostop.
Onadiskbrake,thefluidfromthemastercylinderisforcedintoacaliperwhereitpressesagainstapiston.Thepiston,in-turn,squeezestwobrakepadsagainstthedisk（rotor）whichisattachedtothewheel,forcingittoslowdownorstop.Thisprocessissimilartoabicyclebrakewheretworubberpadsrubagainstthewheelrimcreatingfriction.
Ineithercase,thefrictionsurfacesofthepadsonadiskbrakesystem,ortheshoesonadrumbrakeconverttheforwardmotionofthevehicleintosurfaces（linings）ofthepadsandshoestoeventuallywearoutandrequirereplacement.
DrumBrakes
Soifdiskbrakesaresogreat,iscost.Whileallvehiclesproducedformanyyearsthefront,drumbrakesarecheapertoproducefortherearwheels.Themainreasonistheparkingbrakesystem.Ondrumbrakes,addingaparkingbrakeisthesimpleadditionofalever,whileondiskbrakes,weneedacompletemechanism,insomecases,acompletemechanicaldrumbrakeassemblyinsidethediskbrakerotor!
Parkingbrakesmustbeaseparatesystemthatdoesnotuseparkingbrakeslater
WheelCylinder
Thewheelcylinderconsistsofacylinderthateachside.Eachpistonwithabrakeshoe.Whenbrakepressureisapplied,thepistonsareforcedoutpushingtheshoesintocontactwiththedrum.Wheelcylindersmustberebuiltorreplacediftheyshowsignsofleaking.
BrakeShoes
Likethediskpads,brakeshoesconsistofasteelshoewiththefrictionmaterialorliningrivetedorbondedtoit. Alsolikediskpads,theliningseventuallywearoutandmustbereplaced. Iftheliningsareallowedtowearthroughtothebaremetalshoe,theywillcauseseveredamagetothebrakedrum.
BackingPlate
Thebackingplateiswhatvirtuallyeverycarmade.Onmostcars,thefrontbrakeareofthedisctype,andtherearbrakesareofthe“drum”type.Drumbrakesusetwosemi-circularshoestopressoutwardagainsttheinnersurfacesofasteeldrum.Oldercarsoftenallfourwheels,andmanynewthesamebasicprinciplestoslowavehicle（frictionandisfarsuperiortothatofdrumbrakes.Becausediscbrakescanflingoffwatermoreeasilythandrumbrakes,theyworkmuchbetterinwetconditions.Thisisnottosaythatwaterdoesnotaffectthem,itdefinitelydoes.Ifyousplashthroughapuddleandthentrytoapplythebrakes,yourbrakesmaynotworkatallforafewseconds！
Discbrakesalsoallowbetterairflowcooling,whichalsoincreasestheireffectiveness.Somemostcarsintheearlyseventies.
译文
制动系统
制动系统是汽车中主要的系统之一。
如果制动损坏，结果可能是惨重的。
制动器是能量转换装置，它将汽车的动能（动量）转化成热能（热量）。
制动系统是由下列基本的成分组成:
“制动主缸”“制动管路”“制动软管”“制动轮缸”“制动盘”和“衬块”等等。
典型的制动系统布置有前后盘式，前盘后鼓式，各个车轮上的制动器通过一套管路系统连接到制动主缸上。
踩着制动踏板时，事实上是制动主缸中的活塞通过一连串的管路和软管强制液压油（制动液）推入到每个轮子上。
因为液压油液（或任何的流动性的物质而言）不能够被压缩,推动液体经过一个管路就像推动一个钢筋通过一个管路。
然尔，与钢筋不同的是液体可以直接通过许多弯曲的地方并可以任意改变方向，像它开始的那样以相同的精确的压力和运动到达某个地方。
非常重要的是，液体是纯粹的液体而且没有空气泡沫在它里面。
当空气被压缩，引起制动踏板的迟疑，并减少制动效率。
如果怀疑有空气，那么系统就会放出空气，每个车轮上的放气螺钉和卡钳就是这个目的。
在盘式制动器中，主缸中的液体被迫压缩到活塞中。
活塞作往复运动，挤压这两个制动块和连接着车轮的制动蹄。
这个过程类似于自行车的刹车，自行车的两个橡胶板作用在车轮上制造摩擦。
鼓式制动器，流体是被迫进入轮缸，推动制动蹄片向外运动，使摩擦衬垫作用于连接车轮的制动鼓。
使车轮停止。
无论哪一种情况，盘式制动系中的摩擦表面，还是鼓式制动器中的制动鼓都是把车轮的往复运动转变为热能。
热能就是使制动衬垫和制动蹄上的摩擦消失并且代替。
鼓式制动器
如果盘式制动器市场很大，为何我们仍然使用鼓式制动器？
原因在于成本。
而所有车辆零件的生产，多年来采用前盘式，后轮生产鼓式是由于它的价格低。
主要的原因是停车制动系统。
在鼓式制动器上，增加的一个驻车制动是一个很简单手柄，而在盘式制动器上，我们需要一个完整的机制，在某些情况下，一个完整的机械鼓式制动器内也有盘式制动器的配件！
驻车制动器必须是一个不使用液压独立的系统。
它必须完全机械，但更多的用在停车制动器。
轮缸
轮缸里有两个对称布置活塞。
每个活塞有一个橡胶密封件，和连接活塞的活塞杆。
当制动压力一定时，活塞被迫推动液压与制动蹄接触，从而实现制动。
制动瓦
Likethediskpads,brakeshoesconsistofasteelshoewiththefrictionmaterialorliningrivetedorbondedtoit. Alsolikediskpads,theliningseventuallywearoutandmustbereplaced. Iftheliningsareallowedtowearthroughtothebaremetalshoe,theywillcauseseveredamagetothebrakedrum.像磁盘丝带、制动瓦是由钢制成的摩擦材料或衬内的铆钉组成。
像磁盘丝带一样，摩擦衬片也有坏的时候，那时必须更换。
如果衬里的允许磨损到露出金属瓦，他们将对制动鼓造成严重的损害。
制动底板
制动底板Thebackingplateiswhatholdseverythingtogether. Itattachestotheaxleandformsasolidsurfaceforthewheelcylinder,brakeshoesandassortedhardware. Itrarelycausesanyproblems.制动底制动底版是起支撑作用的零件，它把一些零件固定起来。
它对轴、轮缸、制动瓦、和各类金属零件，形成了一个固体表面，很少导致任何问题。
阅读材料:
盘式制动器
盘式制动器像许多汽车创新一样，最初是为了发展汽车拉力赛，但现在事实上每辆车的制造几乎都是用标准附件。
对于大多数汽车，前制动器由盘式制成，后制动器由“鼓”式制成。
鼓式制动器用两个半圆蹄外向的反作用力压在钢鼓的内表面。
过去的车通常四个车轮都采用鼓式制动器，而现在许多新车则四轮均采用盘式制动器。
虽然盘式制动器依靠同样的基本原理，以减缓车辆（摩擦而产生热），但其设计是远远优于鼓式制动器。
由于盘式制动器在甩掉水处工作比鼓式制动器更可靠，盘式制动器可以在潮湿条件下工作得更好。
这并不是说水不会影响到它，它就可以这么做。
如果你溅在水坑里行驶，然后尝试应用制动，制动根本无法正常工作！
盘式制动器同样有较佳的气流冷却，这也增加了他们的工作效率。
一些高性能盘式制动器通过钻子或长孔制成在转动体的表面,这有助于预防垫,（由于热日趋硬化）。
在七十年代初期，大部分轿车的盘式制动器被看作了标准附件。
附录2
制动力分配程序：
clear
a=2.4
b=2.0
hg=0.9
G=78000
L=4.4
Bt=0.3
fori=1:
1000
f（i）=i1000;
Fu1（i）=G*f（i）*（b+f（i）*hg）L;
Fu2（i）=G*f（i）*（a-f（i）*hg）L;
End
Plot（Fu1,Fu2）
F2=（1-bt）bt*Fu1;
Hold
Plot（Fu1,F2）;
Title（‘中型客车制动力分配曲线‘）；
clear
a=2.4
b=2.0
hg=1.1
G=12000
L=4.4
Bt=0.3
fori=1:
1000
f（i）=i800;
Fu1（i）=G*f（i）*（b+f（i）*hg）L;
Fu2（i）=G*f（i）*（a-f（i）*hg）L;
End
Plot（Fu1,Fu2）
F2=（1-bt）bt*Fu1;
Hold
Plot（Fu1,F2）;
Title（‘中型客车制动力分配曲线‘）；
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