1、.汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)課題名稱：汽車制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算第一章：制動(dòng)器結(jié)構(gòu)型式即選擇一、汽車已知參數(shù)：汽車軸距 (mm):3800車輪滾動(dòng)半徑（mm） :407.5汽車空載時(shí)的總質(zhì)量（kg） :3330汽車滿載時(shí)的總質(zhì)量（kg） 6330空載時(shí)，前軸負(fù)荷G=mg=12348.24N后軸負(fù)荷為38624.52N滿載時(shí)，前軸負(fù)荷G=mg=9963.53N后軸負(fù)荷為43157.62N空載時(shí)質(zhì)心高度為750mm滿載時(shí)為930mm質(zhì)心距離前軸距離空載時(shí)為2.36m滿載時(shí)為2.62m.質(zhì)心距離后軸距離滿載時(shí)為 1.44m 滿載時(shí)為 1.18m 二、鼓式制動(dòng)器工作原理鼓式制動(dòng)器的工作原理與盤式制動(dòng)器的工作原

2、理基本相同：制動(dòng)蹄壓住旋轉(zhuǎn)表面。這個(gè)表面被稱作鼓。許多車的后車輪上裝有鼓式制動(dòng)器，而前車輪上裝有盤式制動(dòng)器。鼓式制動(dòng)器具有的元件比盤式制動(dòng)器的多， 而且維修難度更大， 但是鼓式制動(dòng)器的制造成本低， 并且易于與緊急制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)合。我們將了解鼓式制動(dòng)器的工作原理、檢查緊急制動(dòng)器的安裝情況并找出鼓式制動(dòng)器所需的維修類別。我們將鼓式制動(dòng)器進(jìn)行分解，并分別說明各個(gè)元件的作用。圖 1 鼓式制動(dòng)器的各個(gè)元件與盤式制動(dòng)器一樣，鼓式制動(dòng)器也帶有兩個(gè)制動(dòng)蹄和一個(gè)活塞。但是鼓式制動(dòng)器還帶有一個(gè)調(diào)節(jié)器機(jī)構(gòu)、一個(gè)緊急制動(dòng)機(jī)構(gòu)和大量彈簧。圖 2 僅顯示了提供制動(dòng)力的元件。.圖 2. 運(yùn)行中的鼓式制動(dòng)器當(dāng)您踩下制動(dòng)踏板時(shí)，活

3、塞會(huì)推動(dòng)制動(dòng)蹄靠緊鼓。這一點(diǎn)很容易理解，但是為什么需要這些彈簧呢？這就是鼓式制動(dòng)器比較復(fù)雜的地方。許多鼓式制動(dòng)器都是自作用的。圖 5 中顯示， 當(dāng)制動(dòng)蹄與鼓發(fā)生接觸時(shí)， 會(huì)出現(xiàn)某種楔入動(dòng)作， 其效果是借助更大的制動(dòng)力將制動(dòng)蹄壓入鼓中。楔入動(dòng)作提供的額外制動(dòng)力，可讓鼓式制動(dòng)器使用比盤式制動(dòng)器所用的更小的活塞。但是，由于存在楔入動(dòng)作，在松開制動(dòng)器時(shí)，必須使制動(dòng)蹄脫離鼓。這就是需要一些彈簧的原因。其他彈簧有助于將制動(dòng)蹄固定到位，并在調(diào)節(jié)臂驅(qū)動(dòng)之后使它返回。為了讓鼓式制動(dòng)器正常工作，制動(dòng)蹄必須與鼓靠近，但又不能接觸鼓。如果制動(dòng)蹄與鼓相隔太遠(yuǎn)（例如，由于制動(dòng)蹄已磨損），那么活塞需要更多的制動(dòng)液才能完成這

4、段距離的行程，并且當(dāng)您使用制動(dòng)器時(shí)，制動(dòng)踏板會(huì)下沉得更靠近地板。這就是大多數(shù)鼓式制動(dòng)器都帶有一個(gè)自動(dòng)調(diào)節(jié)器的原因。當(dāng)襯塊磨損時(shí)， 制動(dòng)蹄和鼓之間將產(chǎn)生更多的空間。汽車在倒車過程中停止時(shí)，會(huì)推動(dòng)制動(dòng)蹄，使它與鼓靠緊。當(dāng)間隙變得足夠大時(shí)，調(diào)節(jié)桿會(huì)搖動(dòng)足夠的幅度，使調(diào)節(jié)器齒輪前進(jìn)一個(gè)齒。 調(diào)節(jié)器上帶有像螺栓一樣的螺紋，因此它可以在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)松開一點(diǎn)，并延伸以填充間隙。 每當(dāng)制動(dòng)蹄磨損一點(diǎn)時(shí)，調(diào)節(jié)器就會(huì)再前進(jìn)一點(diǎn)，因此它總是使制動(dòng)蹄與鼓保持靠近。一些汽車的調(diào)節(jié)器在使用緊急制動(dòng)器時(shí)會(huì)啟動(dòng)。如果緊急制動(dòng)器有很長(zhǎng)一段時(shí)間沒有使用了，則調(diào)節(jié)器可能無法再進(jìn)行調(diào)整。因此，如果您的汽車裝有這類調(diào)節(jié)器，一周應(yīng)至少使用緊急

5、制動(dòng)器一次。汽車上的緊急制動(dòng)器必須使用主制動(dòng)系統(tǒng)之外的動(dòng)力源來啟動(dòng)。鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)允許簡(jiǎn)單的線纜啟動(dòng)機(jī)構(gòu)。鼓式制動(dòng)器最常見的維修是更換制動(dòng)蹄。一些鼓式制動(dòng)器的背面提供了一個(gè)檢查孔，可以通過這個(gè)孔查看制動(dòng)蹄上還剩下多少材料。當(dāng)摩擦材料已磨損到鉚釘只剩下0.8 毫米長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)更換制動(dòng)蹄。如果摩擦材料是與后底板粘合在一起的（不是用鉚釘），則當(dāng)剩余的摩擦材料僅為1.6 毫米厚時(shí)，應(yīng)更換制動(dòng)蹄。.圖 3. 制動(dòng)蹄與盤式制動(dòng)器中的情況相同，制動(dòng)鼓中有時(shí)會(huì)磨損出很深的劃痕。如果磨損完的制動(dòng)蹄使用時(shí)間太長(zhǎng)， 將摩擦材料固定在后部的鉚釘會(huì)把鼓磨出凹槽。 出現(xiàn)嚴(yán)重劃痕的鼓有時(shí)可以通過重新打磨來修復(fù)。 盤式制動(dòng)器具

6、有最小允許厚度， 而鼓式制動(dòng)器具有最大允許直徑。由于接觸面位于鼓內(nèi)，因此當(dāng)您從鼓式制動(dòng)器中去除材料時(shí)，直徑會(huì)變大。圖 4. 制動(dòng)鼓第二章：制動(dòng)系的主要參數(shù)及其選擇.一、制動(dòng)力及制動(dòng)力分配系數(shù)分析.二、汽車前后車輪同時(shí)抱死時(shí)的制動(dòng)力和分配系數(shù)1、制動(dòng)力（滿載）假設(shè)汽車的同步附著系數(shù)為0 =0.8.在前后車輪均被抱死時(shí)，q=0 =0.8,這時(shí)前后軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力Ff 1 、 Ff 2 即是理想最大制動(dòng)力，此時(shí)FB 、 Ff 和 F 相等，所以有：（ FB 為汽車總的地面制動(dòng)力，F(xiàn)f 為汽車總的制動(dòng)器制動(dòng)力，F(xiàn) 車輪與路面總的附著力）L=3.8ML1=2.62ML2=1.18MHg=0.93MF

7、B1Ff 1FG (L20hg )0 =24891.2NLFFf 2FG (Lh )0 =24786.628NB2L10 g2、制動(dòng)力分配系數(shù)與同步附著系數(shù)假設(shè)汽車的同步附著系數(shù)為0 =0.8.則制動(dòng)力分配系數(shù)0 hgb=0.5L3、制動(dòng)強(qiáng)度和附著系數(shù)利用率取該車所能遇到的最大附著系數(shù)為max =1 ，從保證汽車制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性出發(fā)來確定各軸的最大制動(dòng)力矩。=1 時(shí)，后軸先抱死，當(dāng)后軸剛要抱死時(shí)，可推出得：FBGL1=66.8039KN( 0)hgL1qL1=0.9342()hL01gL1=1.87=0.9342L1(0 )hg1.87 (1 0.8)*0.8864、最大制動(dòng)力矩對(duì)于選取較大0

8、值的汽車，這類車輛經(jīng)常行駛在良好道路上，車速較高，后輪制動(dòng)抱死失去穩(wěn)定而出現(xiàn)甩尾的危險(xiǎn)性較前一類汽車大得多。因此應(yīng)從保證汽車制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性出.發(fā)，來確定各軸的最大制動(dòng)力矩。Tf 2maxG(Lqh )r2800*9.81 *(1.87 0.9134*0.886)*1*0.35L1ge2.8=10100.5NMT f 1max1Tf 2max0.585 *5403.08=10143.2NM10.5855、制動(dòng)器因數(shù)領(lǐng)蹄的制動(dòng)蹄因數(shù)Nfhf2.6BF 1b 1f cPb從蹄的制動(dòng)蹄因數(shù)為NfhfBF11 f c2.6Pbb6、鼓式制動(dòng)器主要結(jié)構(gòu)參數(shù) 、車輪的滾動(dòng)半徑為r=407.5mm, 通過中華

9、人民共和國(guó)國(guó)標(biāo)，載重汽車標(biāo)準(zhǔn),輪輞直徑為1d=16in=406.4mm制動(dòng)鼓直徑D,通過查表得D/Dr=0.787D=d*78.7%=406.4*0.787=320mm取 D=300mm制動(dòng)間隙取 0.3mm. 、制動(dòng)蹄摩擦片包角寬度 b 和單個(gè)制動(dòng)器摩擦襯片總面積，取 =90 A=4002cm （前2軸制動(dòng)器） A=400 cm2(后軸制動(dòng)器 )Ab=R =16.98cm （前輪制動(dòng)器摩擦片寬度）Ab=R =16.98cm （后輪制動(dòng)器摩擦片寬度）3。 、摩擦襯塊起始角。 =/2=454F。作用線的距離 e 、制動(dòng)器中心張開到張開力e=0.8R=0.8*15=12cma 與 c 、制動(dòng)器距支

10、撐點(diǎn)位置坐標(biāo)5.a=0.8R=0.8*15=12cm兩支承 之 距離k=1.5cm第三章：鼓式制動(dòng)器設(shè)計(jì)計(jì)算一、制動(dòng)蹄片上的制動(dòng)力矩前 個(gè)制 器 能 生的最大制 力矩:TfTf 1 max/ 25071NM 個(gè)蹄片上的制 力矩TTf 1P1 fh1 ccosTP2fh2ccosTf 112f sinf sin12ff1 P1B1 12 P2 B 2 . .2NXarctancos2cos2 / 2sin 2sin 2arctanNY3. 14R coscos/ cos2222cos2sin 2sin 2. .4TfTTf 1 TTf 2P1B1P2 B2 . .5: 于液 的制 器，由于 P1

11、 P2 ,故所需要的 開力 P Tf / B1 B2.6由上 可得參數(shù)數(shù)據(jù)：R=159.65mm ， c =131.46860 =13.19， =9 0，= 31.81 ，=121.8 1， f=0.35Tf7955.64NM將參數(shù) 入1 2 3 4 56 算得：10.115 ，20.5 10.22025 ，20.22025B10.0009268, B20.002693 入 .6 式得 P=2197.8KN.同理可得后 個(gè)制 器另外，在 算蹄式制 器 ，必 蹄有無自 的可能。由式子 1 得出自 條件，當(dāng) 式得分母等于零 ，蹄自 ，即蹄式制 器的自 條件 c cos 1f sin 1f 10c

12、cos 1如果式子 f成立， 不會(huì)自 1c sin 1代入數(shù)據(jù)得 0.350.637，所以成立！因 后 取的 胎一 ， 只有摩擦 片不一 ，而且前 的制 力矩比 大，所以只需 前 即可，后 也 足條件。二、摩擦 片的磨 特性 算1、比能量耗散率e（取極限工況）雙 汽 個(gè)前 制 器和 個(gè)后 制 器的比能量消耗率分 是e11 *a12v22mv722tA1 1mv2v212*a12 8e2tA22其中 ma 汽 量6330kg， 汽 回旋 量 算系數(shù)取1 里， v1 =18m/s，v20， tv1v2， j 制 減速度 里取 0.6g； A1, A2 分 前、后制 j器 片的摩擦面 ， 制 力分配

13、系數(shù) 里 0.501.因 于鼓式制 器的比能量耗散率小于等于1.8W / mm2故 足要求！2、 個(gè) 的磨 特性指 可用 片比摩擦力Ff 0 表示當(dāng)汽 生最大制 力 ，前 個(gè)制 器的制 力矩1400cm2Tf=5018 ， R=150mm ， AFfo=Tf/RA=0.4210.48N/mm2所以符合要求！3.比滑磨功Lf.由動(dòng)初速度至停車所完成的單位襯片面積的比滑磨功L f 衡量，最大車速為100 公里每小時(shí)車輪制動(dòng)器個(gè)制動(dòng)襯片的總摩擦面積為1600cm2得 LfLf滿足條件第四章：制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與強(qiáng)度計(jì)算一、制動(dòng)鼓制動(dòng)鼓應(yīng)具有非常好的剛性和大的熱容量， 制動(dòng)時(shí)氣溫升不應(yīng)超過極限

14、值。 制動(dòng)鼓的材料應(yīng)與摩擦襯片的材料相匹配，以保證具有高的摩擦系數(shù)并使工作表面磨損均勻。輕型貨車和一些轎車則采用由鋼板沖壓形成的腹板與鑄鐵鼓桶部分組合成一體的組合式制動(dòng)鼓。也可用在鋼板沖壓的制動(dòng)鼓內(nèi)側(cè)離心澆鑄上合金鑄鐵內(nèi)鼓筒，組合影城制動(dòng)鼓。本設(shè)計(jì)選擇鋼板沖壓的制動(dòng)鼓內(nèi)測(cè)離心澆鑄上合金鑄鐵內(nèi)鼓筒！二、制動(dòng)蹄輕型載貨汽車的制動(dòng)蹄廣泛采用 T 形鋼輾壓或鋼板沖壓焊接制成； 大噸位載貨汽車的制動(dòng)蹄則多用鑄鐵、鑄鋼或鑄鋁合金制成。制動(dòng)蹄的結(jié)構(gòu)尺寸和斷面形狀應(yīng)保證其剛度好，但小型車用鋼板制的制動(dòng)蹄腹板上有時(shí)開有一、兩條徑向槽， 使蹄的彎曲剛度小些，以便使制動(dòng)蹄摩擦襯片與制動(dòng)鼓之間的接觸壓力均勻， 因而使

15、襯片的磨損較為均勻， 并可減少制動(dòng)時(shí)的尖叫聲。制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度， 這里我們?nèi)?7mm 。摩擦襯片的厚度取 10mm，制動(dòng)蹄寬度取 60mm，襯片可鉚接在制動(dòng)蹄上，噪聲比較小！三、制動(dòng)底板制動(dòng)底板是除制動(dòng)鼓外制動(dòng)器各零件的安裝基體，應(yīng)保證各安裝零件相互間的正確位置。制動(dòng)地板承受這制動(dòng)器工作時(shí)的制動(dòng)反力矩，因此它應(yīng)有足夠的剛度。為此，由鋼板沖壓形成的制動(dòng)底板均具有凹凸起伏的形狀。四、制動(dòng)蹄支承二自由度制動(dòng)蹄的支承，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 并能使制動(dòng)蹄相對(duì)制動(dòng)鼓自行定位。為了是具有支承銷的一個(gè)自由度的制動(dòng)蹄的工作表面與制動(dòng)鼓的工作表面同軸心，應(yīng)使支承位置可調(diào)。例如采用偏心支承銷或偏心輪。支承銷由45 號(hào)鋼

16、制造并高頻淬火。五、制動(dòng)輪鋼制動(dòng)輪鋼為液壓制動(dòng)系采用的活塞式制動(dòng)蹄張開機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 在車輪制動(dòng)器中布置方便。輪缸的鋼體由灰鑄鐵HT250 組成。其缸筒為通孔，需鏜磨。活塞由鋁合金制造?；钊舛擞袖撝频拈_槽頂塊，以支撐插入槽中的制動(dòng)蹄腹板端部或端部接頭。輪鋼的工作腔由裝在活塞上的橡膠密封圈或靠在活塞內(nèi)端面處的橡膠皮碗密封。六、摩擦材料制動(dòng)摩擦材料應(yīng)具有高而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)， 抗熱衰退性能要好， 不應(yīng)在溫升到某一數(shù)值后摩擦系數(shù)突然急劇下降，材料應(yīng)有好的耐熱性，低的吸水性，低的壓縮率，低的熱傳導(dǎo)率和低的熱膨脹率，高的抗壓、抗拉、抗剪力、抗彎曲性能和耐沖擊性能；制動(dòng)時(shí)應(yīng)不產(chǎn)生噪聲、不產(chǎn)生不良?xì)馕叮?/p>

17、應(yīng)盡量采用污染小對(duì)人體無害的摩擦材料。.當(dāng)前，在制動(dòng)器中廣泛采用著模壓材料， 它是以石棉纖維為主并與樹脂粘結(jié)劑、 調(diào)整摩擦性能的填充劑等混合后，在高溫下模壓成型的。這里取模壓材料即可。七、制動(dòng)器主要零件的強(qiáng)度計(jì)算1、制動(dòng)蹄支承銷剪切應(yīng)力計(jì)算如下圖所示， 假設(shè)制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓之間的作用力的合力作用點(diǎn)位于制動(dòng)蹄摩擦片襯片的工作表面上，其法向合力N1, N 2 ; 與支承銷的反力 S1 分別平行。對(duì)兩蹄分別繞中心O 點(diǎn)取距，得P1aN1 fRS1c ， P2aN 2 fRS2cP1a N1 fRP2a N 2 fR得 S1， S2cc一般來說， S1 的值總要大于 S2 的值，故僅計(jì)算領(lǐng)蹄的支承銷的剪

18、切應(yīng)力即可：S1P1aN 1 fR1Ac 1帶入數(shù)據(jù)得 295N / mm2345N / mm2 符合A要求！其中 A 為支承銷的截面積；f 為摩擦系數(shù)；為許用剪切應(yīng)力；支承銷由45 號(hào)剛制造并.高品淬火。2、緊固摩擦片鉚釘?shù)募羟袘?yīng)力驗(yàn)算由已知條件得，可算出制動(dòng)蹄的最大制動(dòng)力距TTf 2 max 。如果已知鉚釘?shù)臄?shù)目 n、f 1 max,鉚釘?shù)闹睆絛 及材料，即可驗(yàn)算其剪切應(yīng)力：Tf 1 maxd 2 n帶入數(shù)據(jù)可得符合要求4詳細(xì) DWG 圖 紙 請(qǐng) 加：三二 1 爸 爸 五 四 0 六全套資料低價(jià)拾元起第五章：制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算1、 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式選擇.型式制動(dòng)力源工作介質(zhì)力傳遞