某轿车制动系统关键部件的匹配设计

某轿车制动系统关键部件的匹配设计

作者:丛铭翁智逸吴子涵高浩杰龚安东

来源:《时代汽车》 2018年第6期

1引言

近年来,我国汽车工业快速发展,新车型不断涌现。本文结合某款轿车开发过程中的实际需求,在兼顾汽车制动性能和驾驶员驾驶感受的同时,对制动系统进行了匹配和设计计算。

2制动系统匹配设计条件

在进行制动系统的设计之前,关于整车的一些基本参数需要作为设计匹配的前提条件进行输入选择,包括的内容如表1和表2。

3制动系统关键部件的设计

3.1制动器结构形式的选择

由于轿车的行驶速度远大于客车和货车,制动时应充分考虑制动器的制动效能恒定性。由于鼓式制动器制动效能因数较大,便于安装驻车制动,但是制动器因发热引起的的制动效能变化幅度大,如果遇到长时间制动或者较长的下坡路段会导致制动器的热稳定性变差,严重会导致刹车失灵。而盘式制动器制造成本较高,制动效能因数较小,但制动效能恒定性较好,所以本车最终采用前盘后鼓式的结构方案。盘式制动器分为通风盘和普通盘两种。普通盘采用实心盘,制造加工方便,对表面粗糙度和加工精度要求较低,而通风盘采用空心盘,加工精度要求相对较高,制造工艺要比实心盘加工复杂,但是散热效果更好,制动效能比实心盘更加稳定可靠,大大减少了驾驶员对刹车失灵的担心,所以该车前轮采用浮动钳盘式制动器,有效增加散热,提高制动时的稳定性和安全性,制动盘选择通风盘。后轮采用效能稳定,结构简单的领从蹄式制动器。

3.2盘式制动器的设计计算

(1)制动盘直径Dl

本次设计中制动盘直径选为轮辋直径的75%,则制动盘直径Dl为:

Di= 16in×75%=304.8mm

取D1=305mm

(2)制动盘厚度h

为减小制动盘质量,其厚度不宜过大,此外制动盘厚度与制动效能的热衰退性能有很大的关系,为降低制动时的温升,其厚度又不宜过小。本次设计中采用通风式盘式制动器,厚度h 选为25mm,材料为合金铸铁。

(3)摩擦衬块内半径Rl和外半径R2

为防止制动力矩产生较大变化,摩擦衬块的外半径R2与内半径Rl的比值不大干1.5。本

次设计中取摩擦衬块的外径R2=305÷2mm=152.5mm。内半径为:

RI=R2÷1.5=152.5÷1.5mm=101.7mm

(4)摩擦衬块工作面积

摩擦衬块圆心角取α=90。

单个摩擦衬块工作面积-丌×(R22

Ri2)α÷360=Ⅱ(15.252_10.172)×90÷360=101.4cm2

单个摩擦衬块面积A-2×101.4=202. 8cm2

(5)摩擦衬块摩擦系数f

各种制动器摩擦材料的摩擦系数稳定值约为0.3~0.5。为提高摩擦系数的稳定性,降低制

动器对摩擦系数偏离正常值的敏感度,故选择摩擦系数f-0.4。

3.3鼓式制动器的设计计算

(1)制动鼓内径Dr

对于鼓式制动器,其制动鼓直径与轮辋直径之比D/Dr的范围如下:

乘用车D/Dr=0.64-0.74

商用车D/Dr=0.70-0.83

在本次设计中Dr=406.4×0.7=284.5mm取Dr=285mm

(2)摩擦衬片宽度b和包角β

摩擦衬片宽度b影响摩擦成片的使用寿命,衬片取窄,则磨损速度快,寿命短,若衬片取宽,则质量大不易加工,增加了成本。本次设计中摩擦衬片宽度b选为30mm,摩擦衬片包角选

为100。。

3.4制动驱动机构的设计计算

(1)制动轮缸

由整车参数可求出汽车满载时前后轮的制动力矩,由于制动管路压力一般不超过10 N12MP,对于盘式制动器可以取更高,在本次设计中取p=12MPa。根据制动轮缸对制动块施加的张开力

FO与轮缸直径d和制动管路压力D的关系求出前后轴制动器轮缸直径分别为48 .16mm和

11.9mm。轮缸直径d应在标准规定的尺寸系列中选取(HG2865-1997),因此取前轮制动轮缸直径为50mm,取后轮制动轮缸直径为19mm。

(2)制动主缸

为提高汽车安全性,现代汽车都采用双回路制动系统,即串列双腔主缸组成的双回路液压制动系统。

取轮缸活塞在完全制动时的行程6=2mm。

制动主缸应有的工作容积为VO=V+ VI,式中y为所有轮缸的总工作容积,VI为制动软管的变形容积。在初步设计时,制动主缸的工作容积可为:对于乘用车Vo=l.ly。

取活塞直径do等于主缸活塞行程So求得do=23.26mm。

主缸的直径do应符合QC/T311-1999中规定的尺寸系列,所以取得do=28mm。

4匹配结果仿真

4.1利用附着系数

由式(1)、 (2)可以求出该车型在空满载情况下汽车的利用附着系数,并与ECE法规进行比较,如图1。

5结语

本文所做的设计为一种综合浮钳盘式制动器和领从蹄式制动器并采用液压驱动的制动器。

首先设计了盘式制动器和鼓式制动器的主要参数,然后进行仿真。仿真结果证明了利用此方法

匹配出的制动系统是完全满足法规要求的,同时也验证了此种匹配计算方法是具有实际意义的。

汽车制动系统的设计与优化

汽车制动系统的设计与优化 汽车制动系统是汽车安全的重要组成部分,它直接关系到驾驶 员和乘客的生命安全。制动系统的设计和优化对汽车性能的提升 和安全性的保证具有非常重要的意义。本文将从汽车制动系统的 原理和组成部分、制动系统的设计和优化方法、制动系统故障及 维修等方面进行探讨。 一、汽车制动系统的原理和组成部分 汽车制动系统是通过将动能转化为热能来实现制动的。当车辆 行驶时,制动器施加阻力,使车轮产生摩擦热以减速或停车。汽 车制动系统主要由刹车踏板、制动主缸、制动助力器、制动盘或 制动鼓、制动蹄及制动片等组成。 制动系统的原理是:踩下刹车踏板后,刹车开关将信号传给制 动主缸,制动主缸通过液压作用力使制动片夹紧制动盘或制动鼓,从而减速或停车。制动助力器在此时也会提供额外支持,增大制 动力的作用效果。 二、制动系统的设计和优化方法 为了提高车辆的制动性能和安全性,制动系统的设计和优化是 至关重要的。其中,制动盘直径、制动盘和刹车片的材料、制动 力分配和制动匹配等方面是制动系统的关键设计和优化要点。

(1)制动盘直径的优化 制动盘的直径越大,摩擦力就越大,制动能力也就越强。但过 大的制动盘直径会导致制动加速度下降,大幅降低刹车的灵敏性。因此,需要在保证制动力的前提下,根据车辆的重量、车速等因 素进行适当设计和优化制动盘直径。 (2)制动盘和刹车片的材料优化 制动盘和刹车片的材料直接关系到制动能力和制动寿命。碳陶 瓷材料是目前制动盘和刹车片的最佳选择,可以提供更长的使用 寿命和更强的制动能力。同时,碳陶瓷材料还具有更低的制动盘 和刹车片摩擦系数,减少刹车时的磨损和噪音。 (3)制动力的分配和匹配优化 制动系统是车辆的安全保障,因此制动力的分配和匹配优化是 非常重要的。需要根据车辆的重心、重量分布、车速等因素进行 制动力的分配和匹配,只有正确的制动力分配和匹配才能最大化 地提高制动性能和安全性。 三、制动系统故障及维修 制动系统故障是汽车安全的重大隐患。常见的制动系统故障有 刹车失灵、刹车片严重磨损和制动盘变形等。对于制动系统故障 的维修,需要找到故障的原因并进行相应的维修,保证制动系统 的正常运行。

电动汽车真空助力制动系统的匹配计算与研究

电动汽车真空助力制动系统的匹配计算与研究 随着环保意识的逐渐增强和技术的不断进步,电动汽车在现代社会中越来越受欢迎。而在电动汽车的安全性能方面,制动系统是至关重要的一个部分。在传统汽车中,常用的制动系统是液压制动系统,但在电动汽车中,液压制动系统容易出现漏油、泄压等问题,因此有必要研究一种更安全、可靠的制动系统,即电动汽车真空助力制动系统。 电动汽车真空助力制动系统是一种基于真空原理的制动系统,其原理与传统液压制动系统不同。该系统由真空泵、真空助力器、制动器等部件组成,当驾驶员踩下制动踏板时,真空助力器通过真空泵吸入空气,使制动器产生足够的制动力,从而实现制动操作。与传统液压制动系统相比,电动汽车真空助力制动系统具有结构简单、维护方便、安全可靠等优点。 电动汽车真空助力制动系统的匹配计算是系统设计的关键,其目的是保证制动力的充足与匹配,以保证制动的安全性能。在匹配计算中,需要考虑制动力的大小、真空泵的功率、真空助力器的性能等因素。 首先,制动力的大小是影响系统匹配计算的重要因素。制动力越大,对制动器的要求就越高,因此需要匹配较大功率的真空泵和高性能的真空助力器。同时,制动力的大小还需要考虑车辆重量、车速等因素,以保持系统的安全性能。 其次,真空泵的功率也是匹配计算中需要考虑的关键因素。真空泵的功率一方面需要满足制动的需求,另一方面还需要保持

电动汽车的电池寿命和经济性。因此,在计算中需要综合考虑制动力与车辆的能耗之间的平衡,以确保系统能够高效运行。 最后,真空助力器的性能也是影响制动系统匹配计算的重要因素。真空助力器的性能不仅影响制动力的大小,还会直接影响制动器的灵敏度和准确性。因此,在匹配计算中需要选择高性能的真空助力器,以保证系统的安全性和操作性。 综上所述,制动系统是电动汽车安全的重要组成部分,电动汽车真空助力制动系统因其结构简单、安全可靠而受到广泛关注。在此基础上,制动系统的匹配计算是确保系统安全可靠性能的关键,需要考虑制动力、真空泵功率、真空助力器的性能等因素,以保证系统能够高效安全地运行。为了确保电动汽车真空助力制动系统的匹配计算能够顺利进行,并且系统能够稳定运行,需要通过大量的实验和研究以确定合适的参数范围。本文将 focus 在电动汽车真空助力制动系统的匹配计算与研究上, 介绍一种全面有效的设计方法。 首先,需要针对不同厂商的真空助力器进行实验研究,得出真空助力器的性能指标如工作压力、最大辅助力、反力等以提供数据支持。可以采用定量分析的方式对比真空助力器的优缺点,以选择出更适合特定车型使用的真空助力器,并进行与其它零部件的配套性分析。 接下来,在确定真空助力器后,需要进行匹配计算。该过程需要熟练掌握踏板行程、制动力矩和轮胎的摩擦系数等数据的关系,再结合车辆的重量和速度等参数,以确定最佳的匹配方案。

乘用车制动系统设计

乘用车制动系统设计 引言 乘用车制动系统是车辆安全性能的关键组成部分,它对车辆的制动效果和稳定性起着重要的作用。本文将从制动系统的组成、工作原理、设计要点和发展趋势等方面进行阐述,旨在展示乘用车制动系统设计的重要性和复杂性。 一、乘用车制动系统的组成 乘用车制动系统通常由制动踏板、制动主缸、制动助力器、制动分泵、制动盘、制动片、制动鼓、制动鞋、制动液、制动管路和制动控制系统等多个部件组成。这些组件相互配合,通过力的转换和传递,实现车辆的制动效果。 二、乘用车制动系统的工作原理 乘用车制动系统的工作原理是通过将驾驶员踩下制动踏板产生的力量,转化为制动盘或制动鼓上的摩擦力,从而减速或停车。当驾驶员踩下制动踏板时,制动主缸通过制动助力器将驾驶员的力量放大,并将压力传递给制动分泵。制动分泵将制动液压力增大后,通过制动管路传输到制动盘或制动鼓上的制动片或制动鞋上,使其与制动盘或制动鼓产生摩擦力,从而实现制动效果。

三、乘用车制动系统设计要点 1. 制动力的稳定性:制动系统设计时应考虑制动力的稳定性,即在不同速度和路面条件下,制动系统的制动力应保持一定的稳定性,以确保车辆制动时的可靠性。 2. 刹车距离的控制:制动系统设计时应考虑刹车距离的控制,即在紧急制动情况下,车辆应能够在最短的刹车距离内停下来,以提高乘车安全性。 3. 制动系统的响应速度:制动系统设计时应考虑制动系统的响应速度,即驾驶员踩下制动踏板后,制动系统应能够迅速响应,实现制动效果,以保证驾驶员的操作与车辆的制动同步。 4. 制动系统的热稳定性:制动过程中会产生大量的热量,因此制动系统设计时应考虑制动系统的热稳定性,即制动系统应能够在高温条件下保持正常工作,不发生失效现象。 5. 制动系统的耐久性:制动系统设计时应考虑制动系统的耐久性,即制动系统应能够经受长期使用和恶劣环境的考验,保持稳定的制动性能。 四、乘用车制动系统设计的发展趋势 1. 电子化:随着电子技术的发展,乘用车制动系统设计越来越趋向

某电动轻卡车真空助力制动系统的匹配设计

某电动轻卡车真空助力制动系统的匹配设计 李海龙 【摘要】文章分析了电动轻卡车真空助力制动系统研究的必要性,对真空助力系统的主要部件真空助力器、真空筒、电动真空泵进行分析计算,重点阐述了真空助力器和间歇性控制系统的匹配性能要求,并以跃进某电动轻卡车为例,给出了完整的匹配计算流程。整车初步试验表明,所匹配的真空助力系统能够满足该电动轻卡车的相关标准要求,其电动真空助力系统设计合理。%The necessity of the vacuum assist brake system of the electric light truck is analyzed.It explains calculating method of components of booster,vacuum tank and electric vacuum pump individually,especially for booster and the vacuum pump designing.It takes the YUE JIN light truck as the example and shows the complete calculation process. According to the result of test,the designed system can meet the requirements of correlative standard,The electric vacuum system parameters is reasonable. 【期刊名称】《汽车实用技术》 【年(卷),期】2015(000)009 【总页数】4页(P16-18,105) 【关键词】真空助力系统;真空筒;电动真空泵;间歇性控制系统 【作者】李海龙 【作者单位】南京依维柯汽车有限公司,江苏南京 211100

制动系统匹配设计计算

制动系统匹配设计计算 制动系统是车辆上非常重要的一个系统,它通过施加力来减缓车辆的 速度或完全停止车辆。它可保证车辆在紧急情况下快速停车,同时也可以 提供稳定的制动性能给驾驶员。 制动系统的设计计算是为了确定合适的制动力大小以及有效的制动距离。以下是制动系统匹配设计计算的一些重要内容。 1.车辆质量:首先需要确定车辆的总质量,包括车身质量、人员质量、货物质量等。车辆质量越大,所需制动力也将越大。 2.制动力计算:制动力取决于摩擦力、制动系数、轮胎质量、制动器 效率等因素。通常使用下面的公式计算制动力: 制动力=车辆质量*加速度 其中加速度可以根据制动器、轮胎等因素进行调整。 3.制动距离计算:制动距离取决于车辆的速度、制动力以及路面情况。常用的计算公式如下: 制动距离=(速度^2)/(2*制动力*道路摩擦系数) 可以根据实际情况调整道路摩擦系数的数值。 4.制动器的选择:根据制动力和制动距离的计算结果,确定合适的制 动器类型和规格。常见的制动器包括液压制动器、电子制动器和气动制动 器等。选择适当的制动器类型和规格可以保证系统的可靠性和安全性。

5.制动系统的平衡:制动系统中的前轮制动力和后轮制动力需要进行 合理的分配,以确保车辆能够稳定停止。通常,前轮制动力应约为总制动 力的70%,后轮制动力约为总制动力的30%。 在进行制动系统匹配设计计算时,还需要考虑以下几个因素: 1.道路情况:不同路面的摩擦系数有所不同,需要根据实际道路情况 调整计算中的摩擦系数。 2.制动器或刹车片的磨损:制动器磨损会导致制动力的减小,因此需 要考虑磨损对制动力的影响。 3.轮胎的状态:轮胎的状况会影响制动力的传递效果,因此需要保证 轮胎的状态良好。 4.驾驶员的反应时间:制动系统设计中需要考虑到驾驶员的反应时间,通常取2秒。 综上所述,在进行制动系统匹配设计计算时,需要考虑车辆质量、制 动力、制动距离、制动器选择以及系统平衡等多个因素。通过合理的计算 可以确保制动系统满足安全性和可靠性的要求,并提供稳定的制动性能给 驾驶员。

制动系统的匹配设计

制动系统的匹配设计 摘要:汽车制动系统使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车;在下坡行驶时 使汽车保持适当的稳定车速;使汽车可靠地停在原地或坡道上。汽车制动系统主 要分为行车制动装置、驻车制动装置、应急制动装置等。随着汽车行业的发展, 对制动系统的安全性和舒适性的要求越来越高,汽车制动性能作为车辆安全的重 要部分一直被关注。在车辆验证及市场问题反馈中,汽车制动方面的问题比较多,如制动硬、制动软等,制动系统问题频发,如何降低系统问题的发生率,就需要 进行全制动系统的匹配设计,识别关键零部件的特性缺失项目,优化制动系统的 设计开发过程,从而提升车辆的制动性能。 关键词:制动系统;匹配设计;辅助制动装置 1、汽车制动系统的介绍 现在的汽车制动系统多为液压制动系统。该系统主要包括制动踏板、制动助 力器、制动泵、制动液存储罐、连接管路、ABS系统、制动器、制动片和驻车制 动装置等。在汽车行驶的过程中,制动系统不仅可以完成减速或停车等操作,还 可以让汽车在停止的状态下保持不动。由此可见,制动系统是汽车中最为重要的 安全装置之一。 汽车制动系统的主要工作原理是:当驾驶员踩下制动踏板时,踏板会将力量 传递到助力器上。这时,助力器力量增大并传递到制动泵转化为液压,然后制动 液就会通过连接管路推动制动器实现摩擦式车辆制动,从而降低车辆的行驶速度,最终使车辆减速或者停止。 2、制动系统的基本要求 制动系统的基本要求:1)足够的制动能力。2)工作可靠。3)不应当丧失操纵性和方向稳定性。4)防止水和污泥进入制动器工作表面。5)热稳定性良好。6)操纵轻便,并具有良好的随动性。7)噪声尽可能小。8)作用滞后性应尽可 能短。9)摩擦衬片(块)应有足够的使用寿命。10)调整间隙工作容易。11) 报警装置。 3、制动器的结构方案分析 3.1鼓式制动器 鼓式制动器分领从蹄式、双领蹄式、双向双领蹄式、双从蹄式、单向增力式、双向增力式等几种。 主要区别:①蹄片固定支点的数量和位置不同;②张开装置的形式与数量 不同;③制动时两块蹄片之间有无相互作用。 制动器效能:制动器在单位输入压力或力的作用下所输出的力或力矩。 制动器效能因数:在制动鼓或制动盘的作用半径R上所得到摩擦力(Mμ/R) 与输入力F0之比, 制动器效能的稳定性:效能因数K对摩擦因数f的敏感性(dK/df)。 3.1.1双领蹄式 两块蹄片各有自己的固定支点,而且两固定支点位于两蹄的不同端。每块蹄 片有各自独立的张开装置,且位于与固定支点相对应的一方。制动器的制动效能 相当高;倒车制动时,制动效能明显下降;两蹄片磨损均匀,寿命相同;结构略 显复杂。 3.1.2双向双领蹄式

汽车刹车系统的设计与优化

汽车刹车系统的设计与优化第一章:引言 汽车刹车系统是汽车常用的安全保护装置之一,其功能是让车辆在行驶过程中快速停下来或减速。随着科技的不断发展和用户需求的不断增加,汽车刹车系统也逐渐发展出多种系统设计和优化方案。本文将从多个角度探讨汽车刹车系统设计的相关原理和优化方法。 第二章:汽车刹车系统的构成及原理 汽车刹车系统由制动器、制动泵、制动管路、刹车助力器和制动控制装置等多个组成部分构成。其主要原理是利用制动器和制动泵的工作原理将汽车行驶过程中的动能转化为热能来实现制动和减速的作用。其中,制动器主要分为盘式和鼓式两种,制动泵则根据不同的原理分为液压式、气动式和机械式等不同种类。刹车助力器主要是通过增大制动力来实现刹车效果的提升,而制动控制装置则是控制刹车效果和刹车力度的关键部件。 第三章:汽车刹车系统设计的考虑因素 在汽车刹车系统设计中,需要考虑多个因素,包括汽车车型、牵引质量、行驶速度、制动器类型和制动泵类型等。其中,汽车车型是最重要的考虑因素之一,不同车型的设计会影响到汽车的刹车性能、刹车时间和制动器和制动泵的选择。牵引质量则是影

响制动器和制动泵的选择的考虑因素之一,行驶速度则会影响到 刹车的效果和时间等方面。制动器和制动泵的选择也是汽车刹车 系统设计时需要特别考虑的因素。 第四章:汽车刹车系统优化的方法 汽车刹车系统的优化可以通过改进制动器、改进制动泵、优化 制动泵与制动器的匹配以及提高刹车效果等多种方法实现。其中,改进制动器主要是通过提高制动器的材质和制动片的类型等来提 高制动效果和减轻制动器的重量。改进制动泵则是通过提高空气 压力或液压压力、减少制动器的电缆长度和优化制动泵的状态等 方法实现。此外,优化制动泵与制动器的匹配和提高刹车效果也 是优化汽车刹车系统的有效方法。 第五章:未来汽车刹车系统的趋势 未来汽车刹车系统的趋势主要是围绕可持续发展和智能化方向 发展。随着新材料和新技术的不断涌现,汽车刹车系统的发展趋 势将会越来越趋向于轻量化、高强度、高安全和高舒适。未来的 汽车刹车系统也将更加注重智能化和自动化,例如通过人工智能 和机器学习技术来预测驾驶员的驾驶模式和行驶路况等,提高刹 车的准确性和实时性。 第六章:结论

汽车盘式制动系统结构设计

汽车盘式制动系统结构设计 汽车盘式制动系统是汽车制动系统的一种常见形式,该制动系统由许多部件组成。在汽车制动系统的尺寸和工作条件中,盘式制动系统有很高的性能和功能要求。本文将从盘式制动系统的结构设计的角度探讨盘式制动系统的结构设计。 盘式制动系统是由制动器、制动盘、制动钳、制动片、制动管等部件组成的,下面将会对这些方面进行介绍。 1. 制动器设计 制动器是盘式制动系统的核心部件,主要是将动能转化为热能,并在车轮通过转矩产生的惯性力的作用下降低车速。这里主要介绍制动器的设计目标,包括制动力、制动发热、制动面积等方面。 制动力是制动器的主要目标,根据盘式制动器的结构,制动器的制动力主要是由制动片与制动盘之间的摩擦力产生的,所以制动片与制动盘之间的接触面积和材质是决定制动力的重要因素。制动盘的外形和材料(如圆盘、波纹盘、飞刀齿轮等)对制动力的影响也很大。 制动发热是盘式制动器的一个不可忽略的问题,过量的制动发热不仅能导致制动器失效,而且还能危及整个汽车的生命安全。所以,同时保证制动力的前提下,要最大限度地降低制动时的摩擦产生的热量。

2. 制动盘设计 制动盘主要用来承载制动器的制动力,并减缓车辆速度。制动盘具有不同的形状和材质,大多是由高温合金或硬质材料制成。制动盘的直径和厚度也会影响制动器的性能。 盘式制动器的制动盘通常采用近似于平面的几何形状,以便快速摆脱制动力,从而降低制动力的附加时间,减少制动时的震荡。制动盘的排布方式(单透气孔式、双透气孔式、多透气孔式等),以及孔的形状和数量,都可以影响制动盘和制动器的冷却、发热和噪声等性能。 3. 制动钳设计 制动钳是组成盘式制动器的另一部分,主要是负责将制动片压缩到制动盘上,以产生摩擦力。制动钳的大小、形状和材质将影响制动器的性能,同时还要注意制动钳和制动盘之间的间隙,以确保制动片和制动盘之间的良好接触。 制动器的钳体设计确定了制动器的强度,尺寸和重量等参数,与强度和功能设计密切相关。制动钳的制动力受到制动片面积和材质的限制,所以制动器和制动钳之间的连接要尽可能地紧密。 4. 制动片设计 制动片是接触制动盘表面并摩擦产生制动力的部分。制动片材料选择不同,摩擦力,制动时的发热和噪声效果也不同。制动片的组合方式,如单块和双块制动片,也对盘式制动系统的性能和响应率有很大的影响。

汽车制动器设计说明书

目录 绪论 (2) 1.鼓式制动器 (3) 1.1鼓式制动器原理 (3) 1.2鼓式制动器分类 (4) 1.3制动驱动机构的结构形式选择 (6) 1.3.1简单制动系 (6) 1.3.2动力制动系 (6) 1.3.3伺服制动系 (7) 2.制动系统设计计算 (11) 2.1制动系统主要参数数值 (11) 2.1.1相关主要技术参数 (12) 2.1.2同步附着系数分析 (13) 2.2制动器有关计算 (13) 2.2.1确定前后轴制动力矩分配系数β (14) 2.2.2制动器制动力矩的确定 (15) 2.2.3后轮制动器的结构参数与摩擦系数的选取 (15) 2.3制动气制动效能因数的计算 (16) 2.4制动器主要零部件的结构设计 (16) 3.制动性能分析 (17) 3.1制动性能评价指标 (17) 3.2制动效能 (18) 3.3制动效能恒定性 (18) 3.4制动时汽车的方向稳定性 (18) 3.5制动减速度j (18) 3.6制动距离s (19) 3.7摩擦衬片的磨损特性计算 (19) 3.8驻车制动计算 (20) 4.总结 (22) 5.参考文献 (23)

绪论 汽车制动系是用以强制行驶中的汽车减速或停车、使下坡行驶的汽车保持稳定以及使已停驶的汽车在原地驻留不动的机构。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、制动系工作可靠的汽车,才能充分发挥其动力性能。 汽车制动系至少应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;牵引汽车应有自动制动装置。 行车制动装置用作强制行驶中的汽车减速或停车,并使汽车在下短坡时保持适当的稳定速度。其驱动机构常采用双回路或多回路机构,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的停住在一定位置甚至斜坡上,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式的,以免其产生故障。 任何一套制动装置均有制动器和驱动机构两部分组成。制动器有鼓式制动器和盘式制动器之分。行车制动是用脚踩下制动踏板操纵车轮制动气来制动全部车轮,而驻车制动则采用手制动杆操纵,且具有专门的中央制动器或利用那个车轮制动气进行制动。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是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,分为液压和气压两种形式。用液压传递操纵力时还应有制动主港和制动轮缸以及管路;用气压传动时还应有空气压缩机、气路管道,贮气筒、控制阀和制动气室等。 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有气压控制而以强力弹簧作为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撤了采用上诉措施外,还保留了有气压驱动的中央制动器,以便提高制动系的可靠性。

基于汽车制动系统的匹配设计要点研究

基于汽车制动系统的匹配设计要点研究 作者:文/唐菲 来源:《时代汽车》 2016年第6期 唐菲 上海通用汽车武汉分公司湖北省武汉市430000 摘要:汽车制动系统以及车辆之间的匹配性关乎着整体安全性。分析交通事故发现,汽车制动环节的稳定性不足或制动距离偏远是引发交通事故的基本原因。本文将参照制动系统, 着重探究匹配设计这一问题,希望能够在某一层面改善汽车的安全性。 关键词:汽车制动系统;匹配设计;要点;研究 生活品质的改善,促使汽车保有量逐步提升。在日常行驶、临时停车和突然转弯中均会应 用到制动系统,至关重要,具有重要功效。一项调查统计显示,交通安全事故出现几率呈现递 增走向,且由制动系统造成的安全事故达到了一半。由此而知,一定要重视匹配设计,增加车 辆运行的安全性,以此来促进汽车制造业,实现可持续发展。 1 汽车制动系统概述 当前所用汽车制动系统主要是液压制动系统,具体由制动踏板、关联管路、ABS 以及制动 器等不同部分共同组成。无论是哪种制动系统均包含下述四部分:其一,供能装置,由供给、 优化传能介质状态所需部件以及调节制动涉及的能量共同组成;其二,控制装置,由引起制动 动作部件与调整制动效果部件一起组成;其三,传动装置,由把制动能量转移至制动器的所有 部件组成;其四,制动器,形成制约运动的部件,主要涉及辅助系统内部的缓速装置。另外, 部分汽车还存在辅助以及应急制动,其中应急制动装置通过机械力源完成制动。对于动力制动 汽车而言,若出现蓄压装置压力不高的问题,则可通过应急制动装置完成汽车制动。另外,经 由人力控制,还能够充当驻车制动。而辅助制动能够在汽车下长坡环节稳步减速,也可维护稳 定车速,同时,降低行车制动装置自身的负荷。无论是行车制动,还是驻车制动均通包含制动 器与驱动机构这个部分。 在常规行驶环节,制动系统除能够进行减速处理,实现停车操作。由此发现,制动系统属 于安全装置。其基本原理为:驾驶员接触制动踏板时,汽车的踏板能够将力量转移给助力器, 此时,增加助力器的力量,并转换至制动泵,变成液压,制动液经由连接管路驱使制动器,达 成摩擦式制动,以此来控制车辆的实际行驶速度,让车辆减速,也可停止。 2 汽车制动系统基本设计要求 对汽车而言,自动系统自身的匹配设计关乎着车辆的整体安全性。制动系统一般包含行车、驻车以及紧急制动这三部分。行车制动系统为基本系统,能够减速和停车,也能够让车辆顺利 地行驶在坡度中。由此可知,对于行车制动系统,在其实际设计过程,应选取双回路系统,增 加制动性能的有效性。而驻车制动系统一般应用在长时间停止中,区别于行车制动系统,它能 够增加车辆停放的优良性。对于应急制动,一般应用在行车制动不工作的条件下,借助机械力 量完成车辆制动,此系统并非独立。同时,驻车制动具有紧急制动功效。不管应用何种制动系统,主要通过动力设施作用制动器来完成制动操作。由此可知,制动系统设计需增加动力设施 的合理性,提升制动器的可靠性。另外,制动系统还应符合下述要求:迎合相关标准、满足法 律规范。每一项性能指标符合设计任务书中提出的规范,并思量用户的实际要求;具备优良的

汽车制动系统设计毕业论文

XXXXXXXX大学XXX学院 毕业论文 汽车制动系统设计 专业:汽车检测与维修 班级:汽车XXX班 学号: XXXXXXXXXX 姓名:张三 指导教师:李四 二0一五年十一月

摘要 汽车制动〔俗称刹车〕,是汽车的主动平安系统,它从诞生至开展与汽车从诞生至开展是完全同步的。没有哪种汽车不是以良好的制动性能为保证来开展它优良的行驶性能。良好的制动性能是车辆平安行驶的重要保证。因为制动性能下降或失效而引发严重的交通事故,已成为突发性交通事故的主要原因之一。因而在汽车检测与维修中,制动系统的检测与维修显得尤其重要,我国公安部、交通运输部规定对汽车制动实行定期的强制检测与维护。 本毕业论文题目是汽车制动系统常见故障的诊断与分析,共分八章。主要从制动器与传动装置这两方面介绍了汽车制动系统常见的故障及诊断与分析,又在此根底上系统的介绍了ABS制动防抱死系统的常见故障以及汽车故障诊断的一些根本步骤和方法。由构造、工作原理、类型到故障的诊断与分析,一步步深入,具体而又形象。 本论文是在指导老师的指导下完成的,感谢指导老师给予的鼓励和帮助。通过本毕业论文,我对过去所学的知识又进一步的稳固和掌握,对汽车制动系统故障的诊断与分析又有了深入的了解,而且做到了理论与实践的相结合。 关键词

汽车制动;故障;诊断;分析 ABSTRACT Automobile brake (known as the brake), is the active safety system, car since its creation to development and bus from birth to development is completely in sync. No other car is not good for guarantee the brake to develop it good driving performance. Good braking performance is the important guarantee of safe driving vehicles. Because the braking performance decline or failure of a serious traffic accident caused by sudden accidents, has become one of the main reasons. Thus in automobile detection and maintenance, braking system testing and maintenance are especially important in the ministry of public security, traffic transportation, brake, the fixed provisions of the compulsory inspection and maintenance. The graduation thesis on automobile braking system of the common faults diagnosis and analysis, is divided into seven chapters. Mainly from the brakes and transmission device introduced this two respects of brake system and common fault diagnosis and analysis. Also on this basis, the introduction of the ABS braking system, anti-lock braking system fault diagnosis of common faults and the number of cars the basic steps and methods.The structure, working principle, type to fault diagnosis and analysis,design, step by step, thorough, specific and image. The present paper is in guiding teacher done, under the guidance of the guiding teacher give thanks to encourage and help. Through this thesis, I learned knowledge of the past and further consolidate and mastery of automobile braking system, fault diagnosis and analysis and have a deep understanding and do it to the theory and practice of combined. Keywords: automobile braking, fault, diagnosis and analysis,design 目录

轿车的制动系统毕业设计(共15页)

1引言(yǐnyán) 随着交通业的迅速发展,轿车越来越普及,人们对轿车的安全性、可靠性的要求越来越高,为保证人身和车辆的安全,研发更为(ɡènɡ wéi)安全有效的轿车制动系统更是当前的热点。 1.1制动系统(xìtǒng)设计的意义 汽车是现代交通工具中用得最多,也是最方便的交通运输工具。汽车制动系统是汽车底盘上的一个重要系统,它是制约汽车运动的装置。而制动器又是制约汽车运动的一个关键装置,在车辆的安全方面扮演着至关重要的角色。它不仅是衡量汽车好坏的一个指标,重要的是它还直接关系到交通和人身安全,因此制动性能是车辆非常重要的性能之一,改善汽车的制动性能始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务,对于开拓市场,增加汽车销量也有重要作用。随着交通业的迅速发展,轿车越来越普及,人们对轿车的安全性、可靠性的要求越来越高,为保证人身和车辆的安全,研发更为安全有效的轿车制动系统更是当前的热点。本次毕业设计即为轿车制动系统设计。 1.2制动系统研究现状 当车辆制动时,车辆受到与行驶方向相反的外力,才能使汽车的速度逐渐减小至0,对制动过程车辆的受力情况分析是车辆试验和设计的基础,由于这一过程较为复杂,因此一般在实际中只能建立简化模型分析,通常人们主要从三个方面来对制动过程进行分析和评价:1)制动效能:即制动距离与制动减速度;2)制动效能的恒定性:即抗热衰退性;3)制动时汽车的方向稳定性; 目前汽车制动系统种类很多,形式多样,传统的制动系统结构主要有机械式、气动式、液压式、气-液混合式。其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消耗车辆所具有的动能,以达到车辆制动减速直至停车的目的。对于轿车(jiàochē),要求制动系统制动平顺,制动距离更短,制动过程中避免因制动效能过高而导致车轮抱死的情况,以满足轿车的安全性和乘客舒适性。 目前,对于整车制动系统的研究主要通过路试或台架进行,由于在汽车道路试验中车轮扭矩不易测量,因此,多数有关传动系统制动系统的试验均通过间接测量来进

汽车制动系统的设计及仿真

汽车制动系统的设计及仿真 任务书 1.设计的主要任务及目标 汽车制动器是制动系中最重要的一个部件,是制动系统中用以产生阻碍汽车运动或运动趋势的力的部件。凡是利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩的制动器都成为摩擦制动器。摩擦制动器可分为鼓式和盘式两大类。前者的摩擦副中的旋转元件为制动鼓,其工作表面为圆柱面;后者的旋转元件则为圆盘状的制动盘,以端面为工作表面。 2.设计的基本要求和内容 (1)了解汽车制动系统的工作过程。 (2)熟悉汽车制动系统的设计过程和设计参数。 (3)结合汽车制动性能要求设计汽车制动器。 (4)结合三维建模软件,并实现制动器的运动仿真。 3.主要参考文献 [1] 王望予.汽车设计[M].北京:机械工业出版社,2004 [2] 余志生.汽车理论[M].北京:机械工业出版社,2003 [3] 陈家瑞.汽车构造[M].北京:机械工业出版社,2003 [4] 林秉华.最新汽车设计实用手册[M],黑龙江:黑龙江出版社,2005 [5] 张尉林.汽车制动系统的分析与设计[M].北京:机械工业出社,2002 4.进度安排 注:一式4份,系部、指导教师各1份、学生2份:[毕业设计]及答辩评分表各一份

汽车制动系统的设计及仿真 摘要:汽车的制动系是汽车行车安全的保证,许多制动法规对制动系提出了许多详细而具体的要求,这是我们设计的出发点。 从制动器的功用及设计的要求出发,依据给定的设计参数,进行了方案论证。对各种形式的制动器的优缺点进行了比较后,选择了浮动钳盘的形式。这样,制动系有较高的制动效能和较高的效能因素稳定性。随后,对盘式制动器的具体结构的设计过程进行了详尽的阐述。 选择了简单液压驱动机构和双管路系统,选用了间隙自动调节装置。 在设计计算部分,选择了几个结构参数,计算了制动系的主要参数,盘式制动器相关零件的设计计算。 关键词: 制动器,同步附着系数,制动盘,制动钳 Automobile brake system design and simulation Abstracts:The braking system in a vehicle guaranteed the safety of driving .Many rules and regulations have been made for the braking system in detail, which is the starting of our design. Firstly, I demonstrate the project on the base of the function of the brake, And analysis their strong point and shortcomings .I choose the form of front-disked. In this way, the braking system have higher braking efficiency and high stability of the performance factors. Subsequently, the specific structure of the disc brake design was elaborated in detail. I designed the hydraulic drive system and two-pipe system and selected clearance automatic adjusting device. In the calculate part .I chosen several structural parameters, calculated the main parameters of the braking system drive mechanism. Key words:disc brakes,synchronous attachment coefficient,brake disc,brake caliper

某8米商用车制动系统匹配设计计算

制动系统匹配计算报告项目名称: 8米商用车设计开发 编制: 校对: 审核: 批准:

目录 1. 1. 概述............................................................................................. - 2 -1.1 任务来源 ............................................................................................. - 2 - 1.2 制动系统主要零件简介..................................................................... - 2 - 2. 2. 制动系统设计的输入条件 ........................................................ - 2 - 3. 3. 制动力分配计算 ........................................................................ - 3 -3.1理想的前、后制动器制动力分配...................................................... - 3 - 3.2利用附着系数(k)与制动强度(Z)的关系....................................... - 4 - 4.8米商用车制动效能的校核 .......................................................... - 5 -4.1行车制动的校核.................................................................................. - 5 -4.2驻车制动的校核.................................................................................. - 6 -4.3应急制动的校核.................................................................................. - 7 - 4.4剩余制动的校核.................................................................................. - 8 - 5. 5.储气筒的选择与计算 .................................................................. - 9 - 6. 6.空气压缩机的选择与计算 ........................................................ - 11 -

汽车制动系统的结构设计

课题名称:汽车制动系统的结构设计与计算 第一章:制动器结构型式即选择 一、汽车已知参数: 汽车轴距(mm):3800 车轮滚动半径(mm ):407.5 汽车空载时的总质量(kg ):3330 汽车满载时的总质量(kg )6330 空载时,前轴负荷G=mg=12348.24N 后轴负荷为38624.52N 满载时,前轴负荷G=mg=9963.53N 后轴负荷为43157.62N 空载时质心高度为750mm 满载时为930mm 质心距离前轴距离空载时为2.36m 满载时为2.62m 汽车设计课程设计

质心距离后轴距离满载时为1.44m 满载时为1.18m 二、鼓式制动器工作原理 鼓式制动器的工作原理与盘式制动器的工作原理基本相同:制动蹄压住旋转表面。这个表面被称作鼓。 许多车的后车轮上装有鼓式制动器,而前车轮上装有盘式制动器。鼓式制动器具有的元件比盘式制动器的多,而且维修难度更大,但是鼓式制动器的制造成本低,并且易于与紧急制动系统结合。 我们将了解鼓式制动器的工作原理、检查紧急制动器的安装情况并找出鼓式制动器所需的维修类别。 我们将鼓式制动器进行分解,并分别说明各个元件的作用。 图1 鼓式制动器的各个元件 与盘式制动器一样,鼓式制动器也带有两个制动蹄和一个活塞。但是鼓式制动器还带有一个调节器机构、一个紧急制动机构和大量弹簧。 图2仅显示了提供制动力的元件。

图2. 运行中的鼓式制动器 当您踩下制动踏板时,活塞会推动制动蹄靠紧鼓。这一点很容易理解,但是为什么需要这些弹簧呢? 这就是鼓式制动器比较复杂的地方。许多鼓式制动器都是自作用的。图5中显示,当制动蹄与鼓发生接触时,会出现某种楔入动作,其效果是借助更大的制动力将制动蹄压入鼓中。 楔入动作提供的额外制动力,可让鼓式制动器使用比盘式制动器所用的更小的活塞。但是,由于存在楔入动作,在松开制动器时,必须使制动蹄脱离鼓。这就是需要一些弹簧的原因。其他弹簧有助于将制动蹄固定到位,并在调节臂驱动之后使它返回。 为了让鼓式制动器正常工作,制动蹄必须与鼓靠近,但又不能接触鼓。如果制动蹄与鼓相隔太远(例如,由于制动蹄已磨损),那么活塞需要更多的制动液才能完成这段距离的行程,并且当您使用制动器时,制动踏板会下沉得更靠近地板。这就是大多数鼓式制动器都带有一个自动调节器的原因。 当衬块磨损时,制动蹄和鼓之间将产生更多的空间。汽车在倒车过程中停止时,会推动制动蹄,使它与鼓靠紧。当间隙变得足够大时,调节杆会摇动足够的幅度,使调节器齿轮前进一个齿。调节器上带有像螺栓一样的螺纹,因此它可以在转动时松开一点,并延伸以填充间隙。每当制动蹄磨损一点时,调节器就会再前进一点,因 此它总是使制动蹄与鼓保持靠近。 一些汽车的调节器在使用紧急制动器时会启动。如果紧急制动器有很长一段时间没有使用了,则调节器可能无法再进行调整。因此,如果您的汽车装有这类调节器,一周应至少使用紧急制动器一次。 汽车上的紧急制动器必须使用主制动系统之外的动力源来启动。鼓式制动器的设计允许简单的线缆启动机构。 鼓式制动器最常见的维修是更换制动蹄。一些鼓式制动器的背面提供了一个检查孔,可以通过这个孔查看制动蹄上还剩下多少材料。当摩擦材料已磨损到铆钉只剩下0.8毫米

汽车设计课程设计-轿车后轮制动器设计

目录 第1章概述 (1) 1.1 鼓式制动器的简介 (1) 1.2鼓式制动器的组成固件 (1) 1.3鼓式制动器的工作原理 (1) 1.4鼓式制动器的产品特性 (2) 1.5设计基本要求和整车性能参数 (2) 第2章鼓式制动器的设计计算 (2) 2.1车辆前后轮制动力的分析 (2) 2.2前、后轮制动力分配系数β的确定 (5) 2.3制动器最大制动力矩 (6) 第3章制动器结构设计与计算 (6) 3.1制动鼓壁厚的确定 (6) 3.2制动鼓式厚度N (6) 3.3动蹄摩擦衬片的包角β和宽度b (7) 3.4P的作用线至制动器中心的距离α (7) 3.5制动蹄支销中心的坐标位置是k与c (8) 3.6摩擦片摩擦系数f (8) 第4章制动器主要零部件的结构设计 (8) 4.1制动鼓 (8) 4.2制动蹄 (8) 4.3制动底板 (9) 4.4制动蹄的支承 (9) 4.5制动轮缸 (9) 4.6制动器间隙 (9) 第5章校核 (10) 5.1制动器的热量和温升的核算 (10) 5.2制动器的摩擦衬片校核 (11) 5.3驻车制动计算 (11)

第1章概述 1.1鼓式制动器的简介 鼓式制动器也叫块式制动器,是靠制动块在制动轮上压紧来实现刹车的。鼓式制动是早期设计的制动系统,其刹车鼓的设计1902年就已经使用在马车上了,直到1920年左右才开始在汽车工业广泛应用。现在鼓式制动器的主流是内张式,它的制动块(刹车蹄)位于制动轮内侧,在刹车的时候制动块向外张开,摩擦制动轮的内侧,达到刹车的目的。近三十年中,鼓式制动器在轿车领域上已经逐步退出让位给盘式制动器。但由于成本比较低,仍然在一些经济类轿车中使用,主要用于制动负荷比较小的后轮和驻车制动。 1.2 鼓式制动器的组成固件 鼓式制动器的旋转元件是制动鼓,固定元件是制动蹄。制动时制动蹄鼓式制动器在促动装置作用下向外旋转,外表面的摩擦片压靠到制动鼓的内圆柱面上,对鼓产生制动摩擦力矩。 凡对蹄端加力使蹄转动的装置统称为制动蹄促动装置,制动蹄促动装置有轮缸、凸轮和楔。 以液压制动轮缸作为制动蹄促动装置的制动器称为轮缸式制动器;以凸轮作为促动装置的制动器称为凸轮式制动器;用楔作为促动装置的制动器称为楔式制动器。 鼓式制动器比较复杂的地方在于,许多鼓式制动器都是自作用的。当制动蹄与鼓发生接触时,会出现某种楔入动作,其效果是借助更大的制动力将制动蹄压入鼓中。楔入动作提供的额外制动力,可让鼓式制动器使用比盘式制动器所用的更小的活塞。但是,由于存在楔入动作,在松开制动器时,必须使制动蹄脱离鼓。这就是需要一些弹簧的原因。弹簧有助于将制动蹄固定到位,并在调节臂驱动之后使它返回。 1.3 鼓式制动器的工作原理 在轿车制动鼓上,一般只有一个轮缸,在制动时轮缸受到来自总泵液力后,轮缸两端活塞会同时顶向左右制动蹄的蹄端,作用力相等。但由于车轮是旋转的,制动鼓作用于制动蹄的压力左右不对称,造成自行增力或自行减力的作用。因此,业内将自行增力的一侧制动蹄称为领蹄,自行减力的一侧制动蹄称为从蹄,领蹄的摩擦力矩是从蹄的2~2.5倍,两制动蹄摩擦衬片的磨损程度也就不一样。 为了保持良好的制动效率,制动蹄与制动鼓之间要有一个最佳间隙值。随着摩擦衬片磨损,制动蹄与制动鼓之间的间隙增大,需要有一个调整间隙的机构。过去的鼓式制动器间隙需要人工调整,用塞尺调整间隙。现在轿车鼓式制动器都是采用自动调整方式,摩擦衬片磨损后会自动调整与制动鼓间隙。当间隙增大时,制动蹄推出量超过一定范围时,调整间隙机构会将调整杆(棘爪)拉到与调整齿下一个齿接合的位置,从而增加连杆的长度,

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