1、题目：国产某轿车制动系设计 学 院 交通学院 专 业 汽车运用工程 班 级 441002 班 学 号 44100209 学生姓名 郑祥友 指导教师 王君立 完成时间 2014 年 5 月 26 日 I摘 要国内汽车市场迅速发展,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。汽车制动系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驶的汽车在原地(包括在斜坡上)驻留不动的机构。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，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
2、的汽车，才能充分发挥其动力性能。本说明书主要介绍了一款国产轿车制动系统的设计。首先介绍了汽车制动系统的结构、分类，并通过对鼓式制动器和盘式制动器的结构及优缺点进行分析。最终确定方案采用液压双回路前盘后鼓式制动器。关键词：制动、盘式制动器、鼓式制动器、设计参数、制动性能1ABSTRACTDomestic automobile market developing quickly, however, with the increase of the auto possession, bring security is more and more attention, and brake system
3、 is the important car active safety system one. The brake is a moving car slow down or stop, make the downhill cars speed stability and make already in place of the car they offend (including in slope) stay fixed institution. With the rapid development of the highway speed and the improvement of tra
4、ffic density and increases day by day, in order to guarantee safety, car brake system reliability of work appear increasingly important. Also only brake performance is good, brake system reliable car and fully play its dynamic performance this manual mainly introduces the design of the car brake sys
5、tem flying across. First this paper reviewed the automobile braking system structure, classification, and through to the drum brake disc brake and the structure and the advantages and disadvantages are analyzed. Ultimately determine the scheme adopts hydraulic double circuit with disk and drum brake
6、 system.Key words: brake、disk brake 、drum brake、 design parameters、 braking performance20目 录第 1 章 绪论 .11.1 研究的目的和主要工作内容 .11.2 国内外制动系统技术概况及可行性方法 .1第 2 章 制动系统方案论证分析与选择 .32.1 制动器形式方案分析及工作原理 .32.1.1 鼓式制动器 .32.2 盘式制动器与鼓式制动器优缺 .52.2.2 盘式制动器也存在一些不足之处： .63.1 参考车型制动系相关主要参数数值 .73.2 制动力及制动力矩分配系数 .73.4 制动器制动力及制
7、动力矩的计算 .123.5 制动强度和附着系数利用率 .123.6 制动器制动力分配曲线分析 .133.7 制动器制动因数 .143.7.1 前轮盘式制动效能因数 .14第四章 制动器结构参数 .154.1 后轮鼓式制动器参数 .154.1.1 制动鼓直径 .152D4.1.2 制动蹄摩擦衬片包角 和宽度 b .164.1.3 摩擦衬片起始角 .1854.1.4 张力 F 的作用线到制动器中心的距离 a .1814.1.5 制动蹄支承销中心位置 k 和 c.184.1.6 后轮鼓式制动器效能因数 .194.2 制动器主要结构元件设计 .194.2.1 制动鼓 .194.2.2 制动蹄 .204
8、.2.3 制动底板 .204.2.4 制动蹄的支承销 .204.2.5 制动轮缸 .214.2.6 摩擦材料 .214.3 前轮盘式制动器主要结构参数 .214.3.1 制动盘直径 .211D4.3.2 制动盘厚度 h.224.3.3 摩擦衬块外半径 与内半径 .222R14.3.4 内通轴直径 .224.3.5 摩擦衬块工作面积 A.224.4 盘式制动器主要零部件的结构设计 .234.4.1 制动钳 .234.4.2 制动块 .234.4.3 摩擦材料 .23第五章 校核 .255.1 制动器磨损特性热容量及温升 .255.1.1 制动器磨损特性计算 .2525.1.2 制动器的热容量和温
9、升的核算 .265.2 盘式制动器制动力矩的校核 .275.3 制动性能分析计算以及校核 .295.3.1 制动性能评价指标 .295.3.2 制动减速度和制动距离计算 .29第六章 液压制动驱动机构的设计计算 .326.1 前轮制动轮缸直径与工作容积的设计计算 .326.1.1 前轮制动轮缸直径 .326.1.2 前轮制动轮缸工作容积的设计计算 .326.2 后轮制动器轮缸直径与工作容积的设计计算 .336.2.1 后轮制动轮缸直径 .336.2.2 后轮制动轮缸工作容积 .336.3 制动主缸与工作容积设计计算： .346.3.1 制动主缸应有的工作容积 .346.3.2 主缸直径 和活塞
10、行程 S .34mdm6.4 制动踏板力与踏板行程 .356.4.1 制动踏板力 .35pF6.4.2 制动踏板工作行程 .35px第七章 结 论 .37致 谢 .38参考文献 .390第 1 章 绪论1.1 研究的目的和主要工作内容人的生命和财产安全与轿车的安全性能息息相关,而轿车安全性的一个重要衡量标准标准是轿车的制动性能。要保证轿车具有较高的制动性能前提是对车的制动系统进行可靠合理的设计。本文研究对象为某国产轿车的制动系统,对轿车的制动系统建立模型,并在符合国家法规要求的前提下,计算和设计轿车制动系统相关参数。主要工作内容包括以下几个部分: (1)队国内外目前制动系统设计技术研究状况进行
11、介绍, 对制动系统设计的工作的具体内容以及可行性方法阐述分析。(2)详细的说明了制动系统的各个组成部分结构型式以及各个组成部分的基本工作原理。(3)对制动系统的功用进行了阐述同时对制动性能的评价方法进行了说明，阐述和归纳轿车制动系统设计要求并且对我国法规在轿车制动系方面的规定进行了说明。(4)对汽车的制动曲线，理想制动力分配，前、后轴的制动力，利用附着系数和斜坡停车制动器的制动转矩和制动能力分析。(5)选取某一轿车为设计对象，对其制动系统进行了设计计算，并分析研究计算结果，然后为了达到使轿车制动力分配、制动时减速度及斜坡驻车能力完全符合我国法规要求的目的进行结构参数调整。1.2 国内外制动系统
12、技术概况及可行性方法国外汽车工业上世纪 70 年代就已进入自动化阶段，优化设计、计算机数字仿真、可靠性设计等一系列现代话设计方法取代了传统汽车设计方法。进入 21 世纪以来，我国大力进行高级别公路建设，因此，轿车的行驶速度在不断提高，而且汽车保有量持续增加，所以现在对汽车特别是轿车制动性能的要求日趋严格。中国现行的汽车制动性能要求标准以及法规政策正逐渐与国际接轨。近年在汽车制动系统研究成果方面国内学者取得了丰硕的成果。通常选取两方面对轿车制动系统进行设计：首先是设计选取结构参数，其中包含确定制动力分配的过程；其次是预测分析整车制动性能。布置多样、结构复杂、零部件多、计算方法差异大等是轿车制动系
13、统特点，这些特点导致进行制动系统设计要做大量工作。手工操作在传统的设计工作中是主要方式，为了使制动性能结果达到理想的效果，一般调整修改、试算的工作要进行多次，经过繁琐的工作最终才能得出与设计初衷相近的设计方案，然后还需要进行样车制动试验，再分析其主要参数和性能判别结果是否满足要求。然而现在借助计算机进行设计工作，可以在最开始分析汽车制动性能、重要相关参数，这样既能保证数据的准确性而且工作简便迅捷，此外还能建1立汽车制动过程中力以及稳定性的数学模型，模拟实际制动过程。因此对于提高设计效率、提高工作结果的可视性、缩短新产品开发周期，特别是在提高整车制动性能方面计算机工具具有非常重的要意义。2第 2
14、 章 制动系统方案论证分析与选择2.1 制动器形式方案分析及工作原理 几乎所有汽车都使用机械摩擦式制动器，这种制动器的工作原理是利用固定元件与旋转元件工作表面间的相互摩擦产生的制动力矩将动能转化为热能从而使汽车减速。按其旋转元件的形状差异摩擦式制动器被分为鼓式和盘式两种。使行驶中的轿车减速或停车，使轿车下坡时车速保持稳定以及使轿车在原地（包括在上下坡上时）驻留不动是制动系统的基本功用。2.1.1 鼓式制动器如图 21 鼓式制动器工作原理图所示。现对其结构及工作原理进行阐释。由图 2-1 可以看出，金属制动鼓 8 的内圆柱面是其工作表面，它随车轮转动，因为它被固定在车轮的轮毂上。制动底板 11 与车身相固结，所以是固定不动的。有两个支承销12 安装在制动底板上，两个弧形制动蹄 10 的下端与支承销连接，由支撑销支承着。摩擦片 9 被安装在制动蹄两侧外圆柱面上。制动轮缸 6 用油管 5 与制动主缸 4 连通，制动轮缸装在制动底板上，制动主缸安装在车架上，所以两者之间位置相对固定。驾驶员通过踩踏制动踏板 1，制动力经由主缸活塞 3 与推杆 2 相作用到主缸上继而传递到制动器上。图 2-1 鼓式制动器工作原理示意图
