某中型卡车后轮鼓式制动器设计
毕业设计（论文）
某中型卡车后轮鼓式制动器设计
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完成日期年月日
摘要
我这次的研究课题是鼓式制动器，首先要知道汽车制动器在当今社会的发展状况，了解各类型的的鼓式制动器的的零部件的构造和它运作时的方式及作用的原理。通过这次课题我要充分的了解鼓式制动器组成，翻阅大量的有关该类型的资料，使这次的研究课题能有大量的题前参考价值和足够的可行方案。同时，在这的设计中我要有合理的安排。
通过比较和选择筛选出符合我所要设计的鼓式制动器结构形式。其次，根据这次的课题所有的福田中卡的汽车的参数和对相关各方面的要求，来选择我所设计的制动器的主要数据和要求。这些参数将使我更加的了解这方面的知识同时也使我的设计将更加的饱满。
根据鼓式制动器结构特点，我将在这次的设计中对各个结构的参数进行大量的计算。这些计算会使我在各制动缸的直径和他们所需的容积上有较多的掌握，同时，在踏板行程上也有较好的把握以及让这次设计更加的合理可行。
本次设计中我还要对我所设计的制动器的各个主要的结构零部有正确合理的选择和分配，这其中就有各个主要零部件的的支撑方式选择以及课题中所需要的制动轮缸和摩擦材料的选择，所研究对象的间隙的调整方式的选择的，通过这些选择来进行我所需要的设计。
结合以上综述，通过使用绘图软件来绘制制动器总装配图和制动器的主要零件图，来完成这次课题设计中汽车所需要的结构特点，和人们对其操作上所需要的性能要求。
关键词：汽车鼓式制动器；结构特点；性能要求；制动力
Abstract
This drum brake is the main research subjects, the first thing to know the car brake of the present development situation, grasp main structure and working principle of automotive drum brakes. Through this topic I want to fully understand the composition of drum brake, read a lot of information on the type, satisty the need of the design for the following. At the same time, in the design of this I want to have a reasonable arrangement.
Analysis and choose to comply with all I have to design the drum brake structure. Fukuda, secondly, according to the given topic card in the vehicle parameters, and performance requirements, to select the main parameters of brake. These parameters will make me more understand this knowledge at the same time to make my design will be more full.
According to the structural characteristics of drum brake, also increased the design calculation of hydraulic brake drive structure, the calculation will make me in all the diameter of the cylinder and the volume they need more to master, at the same time, also have a good grasp on the pedal stroke and make the design more reasonable.
I also want to my design in the design of the brake of the main structure of are correct and reasonable selection and distribution, including brake drums, brake shoe, brake plate, support way choice of brake shoe, brake wheel cylinder, selection of friction materials, the design of the choice of the ways of the adjustment of the brake clearance.
Combining the above review, through the use of Auto CAD software to draw general assembly drawing of brake and brake's main parts graph, achieve the function of Auto brake and satisfying control performance.
Key words: automotive drum brakes; Structure characteristics; Performance requirements; Braking force
Key Words: drum brake, structure characteristics, performance requirements, power system
目录
摘要.................................................................................................................................................. I Abstract .......................................................................................................................................... II 1 绪论 (1)
1.1 课题概述 (1)
1.1.1 题目背景 (1)
1.1.2 课题研究的意义 (1)
1.1.3 国内外相关研究情况 (1)
1.2 鼓式制动系的概述 (1)
1.2.1 制动器的功用 (1)
1.2.2 制动系统的工作原理 (2)
2 鼓式制动器结构形式及选择 (3)
3 制动器的主要参数及选择 (5)
3.1 制动力与制动力分配系数 (5)
3.2 同步附着系数 (9)
3.3 制动器最大制动力矩 (9)
3.4 主要结构参数与摩擦系数 (10)
3.4.1 制动鼓内径D (10)
(11)
3.4.3 摩擦衬片起始角
3.4.4 制动器中心到张开力
F作用线的距离a (11)
3.4.5 制动蹄支承点位置坐标c和k (11)
3.4.6 衬片摩擦系数f (11)
3.5 热容量和温升的核算 (11)
3.6 行车制动效能计算 (12)
4 主要零部件的结构设计 (13)
4.1 制动鼓 (13)
4.2 制动蹄 (14)
4.3 制动底板 (14)
4.4 制动蹄的支承 (14)
4.5 制动轮缸 (14)
4.6 摩擦材料 (14)
4.7 间隙的调整方法 (15)
5 液压制动驱动机构的设计计算 (16)
6 结论 (18)
致谢 (19)
参考文献 (20)
1 绪论
1.1 课题概述
1.1.1 题目背景
汽车问世百余多年期间，特别是从大产量生产的汽车产品和汽车行业，汽车在这段时间里发展的极为迅猛，汽车的各种种类和运作方法也有许多种，而且性能也在不断地提升，不断地更新来满足人们对其的需求和运用。现如今，汽车是人们使用的最为频繁的交通工具，也是现代化城市不可缺少的运输方式和一大亮点。
1.1.2 课题研究的意义
在汽车的设计上人们对汽车的要求有许多要求，在汽车的生产上也有许多的条件限制和应用方法。车辆对于安全和乘坐是是否舒服平稳有较高的要求。现在我们所驾驶的汽车上的制动系统在对车辆的各个主要运作系统和车辆是否能良好的运行及发挥其充分的性能上都有着非常重要的作用和影响。因为影响车辆的因素有许多所以对制动器的要求非常的高制动器往往需要有较好的性能和耐用度。如果这个制动系统有问题则汽车在行驶过程中就会很容易发生事故对驾驶员会造成极大的伤害。
它是影响车辆运动和保护汽车行驶安全的一个不和或缺的设备，同时也可以影响汽车的速度。随着现在的交通日益发达，车辆的数量也越来越多，许许多多的人都希望这个系统能更加的完善，更加的安全。所以这个系统需要保证汽车有很高的安全性和良好的性能。也只有这样汽车的发展才会有更好的发展前景以及广阔的市场。
车辆在行驶的路上，人们往往会经常运用此系统来制动，所以这个系统是否有个良好的性能是相当的重要的。现在汽车的制动系统中对于使用摩擦的制动器是非常的复杂，也是最不容易掌握的原因，所以要提升这个系统的性能是具有很大的意义和价值的。
1.1.3 国内外相关研究情况
在起初人们往往主要是了解制动系统的摩擦性能，而随着人们对这个系统的使用率越来越高所以人们对其的了解和研究也在越来越加深以及做越来越多的改良。
现在人们主要使用的制动系统是鼓式的和盘式的制动器。盘式的制动器可以提高制动的效率往往被广泛的使用，但是其成本颇高。因此现在大多数的车辆都是运用前盘后鼓的安装方法，这个系统的作用就是将热能转化为动能的一个过程。
汽车的制动就是来源于以前的纯机械控制的装置，以前的汽车体积小载货量有限，但现在随这汽车质量的增加，为汽车实现机械制动的装置也越来越重要所以现在也有了使用真空助力器来运作的装置。
1.2 鼓式制动系的概述
1.2.1 制动器的功用
制动器是可以通过力的作用来限制车辆的运动从而达到减速的效果的刹车系统的一个重要部分，往往是通过过使其中的旋转部件来施加制动力矩，靠着汽车在行驶的车轮路
面的所产生的力来达到对汽车实现减速的效果。
此装置的主要功能是：
（1）汽车减速和停车；
（2）车子在下坡时要保持平衡。
（3）使已停驶的汽车保持。
1.2.2 制动系统的工作原理
汽车制动系统的工作原理一般是通过和车轮连接的旋转元件和其他元件的摩擦来达到另车轮不再旋转的目的。
我们往往是将脚下的力通过制动踏板来传递的，从而使活塞开始运作再而将力通过制动液压来作用。在此液压的压力下制动蹄片会挤压制动鼓来达到降低制动鼓的运作速度或者稳定其旋转速度。
液压制动系统的工作原理是使制动鼓和车轮一起运动。制动底座上装有有两个支撑销中来达到支撑着两个制动蹄的下端的作用。汽车中的制动缸之间是有油管的，这些油管负责连接他们之间的运作来达到相关的作用。而且制动蹄上还装有摩擦片来完成整个的运动。
要完成汽车在行驶过程中的减速效果，人们在将压力作用于制动踏板时，推杆和主缸活塞在这个压力的的作用下使制动主缸内的油能够进入到制动缸中，再进过活塞的运动来使制动蹄通过力的作用压迫制动鼓来完成玩车减速的作用。当人们取消在制动踏板上的压力时时,弹簧会使制动蹄恢复原位，这次的作用力便会消失从而达到停止的效果。
2 鼓式制动器结构形式及选择
鼓式制动器大多数都是靠机械摩擦来运作的，通过旋转元件的工作表面和固定元件的工作表面之间所产生的摩擦力从而达到让减汽车速或停止的作用。
鼓式制动器可以进行以下的（见图2.1）
图2.1鼓式制动器的结构型式
制动蹄分为领蹄和蹄式两种不同的类别。根据它们所运动的方向和制动鼓运动的方向来分别以及加以区分的。领蹄是两者旋转方向一致；从蹄是两者方向不一致。
鼓式制动器按照蹄的类别区分有下面几种（见图2.2）：
鼓式制动器 液压驱动
领从蹄式
从蹄无支撑
从蹄有支撑
双领蹄式
单向双领蹄式 双向双领蹄式
双从蹄式
增力式
单向增力式
双向增力式 气压驱动
凸轮
圆弧线凸轮 渐开线凸轮
阿基米德线凸轮
曲柄
楔
单楔
双楔
图2.2 各类型的简图
(a)领从蹄式；（b）领从蹄式；（c）双领蹄式；(d）双向双领蹄式；（e）单向增力式；（f）双向増力式；
如上图(a)（b）所示的是领从蹄式制动器的结构。这个制动器性能稳定而且容易掌握和安装结构也非常的简单。货车大多数都是安装和使用这个制动器的。
如上图（c）所示的是单向双领蹄式制动器的结构。这个制动器的主要特点是其中的各个零部件的分布是按中心对称的。
如上图（d）所示的是双向双领蹄式制动器的结构。这个制动器的主要特点是其中各个零部件的分布是既按轴对称、又按中心对称的。
如上图（e）所示的是单向增力式制动器的结构。这个制动器的主要特点是第一蹄和第二蹄都是领蹄。在汽车在运动的情况下，两蹄的力是一样的，但方向刚好相反。车辆在倒车的情况下，第二蹄是不起作用的。
如上图（f）所示的是双向増力式制动器的结构。这个制动器的主要特点是制动鼓的运动能由和制动蹄之间的摩擦来增加力的作用。
根据这次我所研究的车辆（福田卡车后轮鼓式制动器的设计），可以有以下的结果：领从蹄式制动器发展的比较早而且各方面的技术和性能都不错，和各个制动器之间的比较也更适合作为中型卡车的制动器，同时它的构造也比较容易，成本也不是很高。也容易安装在汽车中。通过对本次车型的分析我选用领从蹄式制动器，该制动器的支撑方式为双固定支点，支承销支承。
3 制动器的主要参数及选择
在制动器设计中,所获得的车辆参数有：轴距L=5300mm ；滚动半径=0.484m 。 根据吉林大学 王望予主编《汽车设计》表1-6，商用货车，4x2后轮双胎，平头式，空载的轴荷分配分别为65%/35%,满载的轴荷分配分别为60%/40%；满载质量为16000kg ，质心高度g h =1122mm ，质心距的前轴距离1L =2120mm ，质心距的后轴距离2L =3180mm ；
空载=5400kg ，'g h =981.8mm ，'
1L =1855mm ，'2L =3445mm 。
3.1 制动力与制动力分配系数
当车辆制动时，则ω>0的车轮力矩平衡方程是
f T - B e F r =0 式（3.1） 式中：f T —— 摩擦力矩，N m ?； B F —— 地面制动力，N ； e r —— 车轮有效半径m 。 令
f f e
T F r =
式（3.2）
这个制动力叫作制动力周缘力。f F 和B F 是相反的方向，但是ω>0时是一样的。f F 是根据制动器结构类型、大小来决定的。当阶数f T 的增加而增加踏板力，f F 和B F 也增加了。但路面的因素会令制动力B F 将不会大于附着力F ?
B F ≤ F ? =Z ? 式（3.3） 或
max B F = F ? = Z ? 式（3.4） 式中： ? —— 轮子同地面的附着系数； Z —— 地面对轮子的反作用力。
当轮子被抱死时。制动力矩f T 就是静摩擦转矩性能，而f F =f T /e r 也就是说与B F 变得平衡以防止轮的旋转，限制周缘力。当车轮角速度ω=0时，地面制动力B F 和附着力F ?的就不会再改变，制动力f F ，踏板力P F ，摩擦转矩f T 都会不断地增加。（见图3.1）
图 3.1 力f F 、B F 和P F 的关系
图3.2 车辆受力图
图3.2所示为车在平衡的路面的受力状况。一般各种环境的条件因素都不予考虑，所以在本次设计中附着系数用一个定值?。
可得：
1Z =()2g G
L h L ?+ 2Z = ()1g G
L h L ?- 式（3.5）
式中：
1Z —— 对前轴车轮的法向的反作用力，N ； 2Z —— 对后轴车轮的法向的反作用力，N ； L —— 轴距，mm ；
1L —— 质心离前轴的距离，mm ； 2L —— 质心离后轴的距离，mm ； g h —— 质心高度，mm ； G —— 汽车所受重力，N ；
? —— 附着系数，取?=0.6。 汽车总的地面制动力为
B F =1B F +2B F =G du
g dt
=Gq 式（3.6） 式中：q （q=
du
gdt
）—— 制动强度； 1B F ，2B F —— 前后车轮的地面制动力。 通过上面的两个计算公式能够知道前，后车轮的附着力为
1F ?=2g B h L G F L
L ???+ ???=()2g G
L qh L ?+
2F ? =1g B h L G F L L ???+ ???= ()1g G
L qh L ?- 式（3.7）
再根据所有的数据及式（3.7）能够求到得前、后轴车轮的地面最大制动力为
故满载时：6.0)11226.03180(5300
8
.9160001??+?=
?F
=68397.9N
6.0)11226.02120(5300
8
.9160002??-?=
?F =25682.1N
空载时：6.0)8.9816.03445(5300
8
.95400'1??+?=
?F
=24167.9N
6.0)8.9816.01855(5300
8
.95400'2??-?=
?F =7584.1N
所以满载时最大制动力为：
表3.1
以上表3.1表明：车辆附着系数?在所有的地面情况下车轮的附着不是稳定的。所以汽车在条件都满足的制动过程中一般会有以下3个的情况，即
（1）前轮后轮先后抱死拖滑； （2）后轮前轮先后抱死拖滑； （3）前，后轮一起抱死拖滑。
车辆工况 前轮附着力1F ?，N 后轮附着力2F ?,N
汽车空载 24167.9 7584.1 汽车满载
68397.9 25682.1
其中第（3）种情况相对较好的。
由式（3.6），（3.7）可得在附着系数?的地面，前，后车轮同时抱死的所要满足的因素是
1f F +f F =1B F +2B F =?G
12/f f F F = 12/B B F F = ()()21/g g L h L h ??+- 式（3.8） 式中： 1f F —— 前轮的制动器制的动力，1f F =1B F =?1Z ； 2f F —— 后轮的制动器的制动力，2f F =2B F =?2Z ； 1B F —— 前轮的地面制动力； 2B F —— 后轮的地面制动力；
1Z ，2Z —— 地面对前，后轮子的法向反力； G —— 重力；
1L ，2L —— 质心到前后轮的距离； g h —— 质心高度。 由式（3.8）中消去?，得
212
22
14122g f f f g
g h L
GL G F L F F h G h ??
??=+-+?
? ? ???????
式（3.9）
式中 L —— 轴距。
通过上式可得图3.3。从而可得制动力分配系数β β =
1f f
F F =
112
f f f F F F + 式（3.10）
联立式（3.8）和式（3.10）可得 β =
L
h L g
?+2
带入数据 满载时：β =L
h L g
?+2=
5300
1122
6.03180?+=0.73
空载时： 'β=
''2g
L h L
?+=
5300
8
.9816.03445?+=0.76
可称为制动力分β配系数。
图 3.3 某载货汽车的I 曲线与β线
3.2 同步附着系数
由式（3.10）可得表达式：
21
f f F F =
1β
β
- 式（3.11）
同步附着系数的计算公式是： 2
0g
L L h β?-=
式（3.12） 由已知条件以及式（3.12）可得 满载时：20g L L h β?-==11223180
73.05300-x =0.61 空载时：20g L L h β?-=
=8
.9813445
76.05300-x =0.59 对于我的研究课题一般0
?'和0?有下面的范围：0.45～0.65。 所以，我们这个研究课题的同步附着系数是符合要求的。
3.3 制动器最大制动力矩
通过式子（3.8）能获得，前，后轮同时抱死的情况下的制动力之比为
12
f f F F =
12Z Z =21g
g
L h L h ??+- 式（3.13） 式中 1L ,2L —— 质心到前，后轴距离； g h —— 质心高度。
制动器的制动力矩，是和轮子的计算力矩有以下的关系，即
1f T = 1f e F r 式（3.14） 2f T = 2f e F r 式（3.15）
式中：1f F —— 前轴制动器的制动力，11f F Z ?=； 2f F —— 后轴制动器的制动力，22f F Z ?=； 1Z —— 前轴轮子的地面法向反力； 2Z —— 前轴轮子的地面法向反力； e r —— 轮子有效半径。
在本次设计中我们选择的轮胎是145/80R12。可得有效半径e r =484mm 。
为保证在地面上6.0=?能制动抱死滑移，前，后轴的制动器需要产生的最大制动力矩为
1m a x f T =1e Z r ?=()2g e G
L h r L
??+ 式（3.16） 2m a x
f T =1max 1f T β
β
- 式（3.17）
当?>0?时，后轴和前轴的最大制动力矩应该为 1m a x
f T =()2
g e
G
L h r L
??+=4846.0)11226.03180(53008.916000x x x x +=33104.6m N ? 2m a x f T = 1max
1f T β
β
-=6.331046.06.01x -=2206.73m N ? 3.4 主要结构参数与摩擦系数
3.4.1 制动鼓内径D
制动鼓同轮辋将会有些许的误差。一般我们要使它在0mm~30mm 。 D/Dr 有下面的范围： 商用车 D/Dr=0.70~0.83 由选取的轮胎型号9.00R20，得 D r =20×25.4=508mm 故 D=0.75×508=381mm 从表3.1可以知道
轮辋直径/in 12 13 14 15 16 20，22.5 制动鼓最大内径/mm
轿车 180 200 240 260 — — 货车
220
240
260
300
320
420
表3.2 制动鼓最大内径 取得制动鼓内径=420mm
D r=508mm,通过运算得约为0.82，在0.70~0.83内。因此符合设计要求。
3.4.2 制动蹄摩擦衬片的包角β和宽度b
本次初选衬片包角0110=β，摩擦衬片宽度b=100mm 。
3.4.3 摩擦衬片起始角0β
在这次的设计中令0β=90o-β/2=035。
3.4.4 制动器中心到张开力0F 作用线的距离a
在这次的设计中我们初取a=140mm 。
3.4.5 制动蹄支承点位置坐标c 和k
在这次的设计中我们初取c=148mm ，k=42mm 。
3.4.6 衬片摩擦系数f
一般f =0.35～0.40，所以在这次的设计中我们取f =0.38。
3.5 热容量和温升的核算
热容量要符合的要求如下式：
L t c m c m h h d d ≥=?+621453)( 式（3.18）
式中 d m —— 各制动鼓的总质量；
h m —— 和制动鼓连接部件的总质量；
d c —— 制动鼓材料的比热容，对铸铁c=482J ／(kg·K)，对铝合金c=880J ／(kg·K) h c —— 和制动鼓连接部件的比热容；
?t —— 制动鼓的温升； L —— 转变的热能； 可得：
β2
2
1a
a v m L =
)1(2
22β-=a
a v m L 式（3.19）
式中 a m —— 满载时总质量；
a v —— 初速度，取max a a v v =； β —— 分配系数。
代入数据计算得： 76.02
7.261600021??
=L =4.310?5J
)76.01(2
7.261600022-??
=L =1.3610?5J
又有d m =20kg h m =38kg 故：
t ?=L/)(h h d d c m c m +
=(4.310?5 + 1.3610?5）/(20?482+38x880)=13.160C <150C
通过比较我们可以知道本次设计的制动器温升是可以达到条件的。
3.6 行车制动效能计算
车辆所需要最大减速度max j 可以通过下式来得到：
dt
dv
g G G a a =? 式（3.20） 由此得出
?g dt
dv
j ==max 式(3.21) 式中： a G —— 汽车所受重力，N
? —— 附着系数
G —— 重力加速度，=9.82/s m V ——制动初速度，m/s. 故最大减速度max j =0.6 g
制动距离S=max
2
212)6.3/()5.0(6.3xj v t t v +
+ 式(3.22) 式中：1t —— 机构制动滞后时间，取0.05s
2t —— 制动器制动力增长过程所需时间，在本次设计中用0.2s V —— 制动初速度，由表 取为96km/h
故制动距离S=8
.96.029696)2.05.005.0(6.312??+?+x =64.4m 国标中，车速为h /km 96，刹车时的距离为73米
通过对比国家要求可得制动距离m 04.71150
v v 1.0m 4.642
=+<=S 。 通过比较可以得出我们所设计的课题的行车制动效能是可以达到要求的。
4 主要零部件的结构设计
4.1制动鼓
图 4.1 制动鼓
（a）铸造制动鼓；（b），（c）组合式制动鼓
1 冲压成形辅板；2铸铁鼓筒；3 灰铸铁内鼓筒；4 铸铝合金制动鼓
制动鼓的热容量要充分，制动鼓和其它的材料匹配，是工作能够充分平均。
随着现在材料的不断发展许多的车辆上我们使用的是由灰铸铁HT200或合金铸铁的制作的制动鼓（见图4.1（a））；轻型卡车的联合制动鼓使用（图4.1（b））；灰铸铁滚筒内筒铸造铝合金制动鼓（图4.1（c））。使用铸铁和铝合金的具有良好的耐磨性能和散热性能和降低质量。
制动鼓一般会在超负荷下变形。鼓的缸筒变形后，很容易导致制动缸时太大。为了不出现这种情况，制动鼓的刚度需要得到加强。因此，沿筒口铸造外缘有加强筋的整体循环，通常会参入一定的轴向加强筋来提升它的散热能力。
如图4.1所示的制动鼓比较同轮毂的对中，直径d的圆柱面定位在紧固组件完成制动鼓表面，以确保符合轴重合。这辆卡车的允许不平衡量为30 ~ 40N厘米。
在这次设计中我们选择灰口铸铁HT20-40制动鼓，其壁厚13mm。
4.2 制动蹄
图 4.2 铸铁制动蹄
在本次设计中我们选择用锻铸铁的铸造设计，翼缘厚度为5mm 。衬片厚度为8mm 。通过铆接来连接，制动蹄和摩擦衬片。
4.3 制动底板
制动底板需要有较大的刚度。
在这个课题的设计中我们会要求由钢板通过各种作用完成的制动底板。
4.4 制动蹄的支承
为了使具有支承和制动鼓工作面和轴自由制动蹄片的工作面，应该让支撑位置可调。 在本次课题中我们选择双固定支点支承销。支撑销是通过淬火将45号钢制成的。轴承是可锻或球墨铸铁铸件。
4.5 制动轮缸
在本次课题中我们选择的缸体的材料是由灰铸铁HT250制成的，缸筒是通孔。
4.6 摩擦材料
这个材料的摩擦系数要高，散热性能要好，在温度上升时不会使其系数下降的非常快，而且有良好的耐磨，不怎么会吸水，抗压要强，能频繁的冲击；制动时不会有影响不好的声音同时污染要小对驾驶员的身体不会造成伤害，对环境的影响也不能过大。
现阶段大多使用的是成型材料，是石棉纤维和树脂的粘结剂同填充剂以及噪声消除剂制成的。
除了成型材料还有编织材料，这个材料大多用在中小型的汽车的后轮鼓式制动器。 在本次设计中我们选择摩擦材料将满足系数选取35.0~3.0。选用编织材料。
4.7 间隙的调整方法
在本设计中我们选择轮缸张开装置时的间隙调整方法，（如图 4.3）在轮缸的顶块有一调整螺钉，我们可以通过旋转调整轮来使螺钉运动，以调整制动器间隙。
图4.3 双活塞制动的轮缸
轻型货车鼓式制动器设计
轻型货车鼓式制动器设计 制动系统在汽车中有着极为重要的作用，如果失效将会造成灾严重的后果。制动系统的主要部件就是制动器，在现代汽车上仍然广泛使用的是具有较高制动效能的蹄—鼓式制动器。 鼓式制动也叫块式制动，现在鼓式制动器的主流是内张式，它的制动鼓位于制动轮内侧，刹车时制动块向外张开，摩擦制动鼓的内侧，达到刹车的目的。本设计就摩擦式鼓式制动器进行了相关的设计和计算。在设计过程中，以实际产品为基础，根据我国工厂目前进行制动器新产品开发的一般程序，并结合理论设计的要求进行设计。首先根据给定车型的整车参数和技术要求，确定制动器的结构形式、驱动形式及制动器主要参数，然后计算制动器的制动力矩、制动效能因数、制动减速度、制动温升等，并在此基础上进行制动器主要零部件的结构设计，如制动鼓、制动蹄、制动底板等。最后，完成装配图和零件图的绘制。 1.1选题背景与意义 随着汽车性能的提高，对汽车安全性能的要求也越来越高。制动器是汽车制动系统中最重要的安全部件，对汽车的安全性有着重要的作用，因此对制动器的设计进行分析研究有着重要的意义。鼓式制动器作为现代汽车广泛使用的具有较高制动效能的制动器，尽管对其的设计研究取得了一定的成绩，但是对传统鼓式制动器的设计仍然有着不可替代的基础性和研发性作用，也可以为后续设计提供理论参考。这样，在以后的设计研究当中，不仅可以延续鼓式制动器的优点，还能在此基础上设计出制动性能更好的制动器，满足汽车的安全性和乘员舒适性，提高汽车的整体性能。 1.2研究现状 长期以来，为了充分发挥鼓式制动器的重要优势，旨在克服其主要缺点的研究工作和技术改进一直在进行中，尤其是对鼓式制动器工作过程和性能计算分析方法的研究受到高度重视。这些研究工作的重点在于制动器结构和实际使用因素等对制动器的效能及其稳定性等的影响，取得了一些重要的研究成果，得到了一些比较可行、有效的改进措施，制动器的性能也有了一定程度的提高。 如以某汽车前轮鼓式双领蹄式制动器的制动蹄为研究对象，进行了受力分析并建立了力学模型，使用Pro／E建立了CAD模型，运用ANSYS进行了有限元
制动系统匹配设计计算分解
制动系统匹配设计计算 根据AA车型整车开发计划，AA车型制动系统在参考BB轿车底盘制造平台的基础上进行逆向开发设计，管路重新设计。本计算是以选配C发动机为基础。 AA车型的行车制动系统采用液压制动系统。前、后制动器分别为前通风盘式制动器和实心盘式制动器，制动踏板为吊挂式踏板，带真空助力器，制动管路为双回路对角线(X型)布置，采用ABS。驻车制动系统为机械式手动后盘式制动，采用远距离棘轮拉索操纵机构。因AA车型与参考样车BB的整车参数接近，制动系统采用了BB样车制动系统，因此，计算的目的在于校核前/后制动力、最大制动距离、制动踏板力、驻车制动手柄力及驻坡极限倾角。 设计要符合GB 12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》；GB 13594-2003《机动车和挂车防抱制动性能和试验方法》和GB 7258-2004《机动车运行安全技术条件》的要求，其中的踏板力要求≤500N，驻车制动停驻角度为20％（12），驻车制动操纵手柄力≤400N。 制动系统设计的输入条件 整车基本参数见表1，零部件主要参数见表2。 表1 整车基本参数
表2 零部件主要参数制动系统设计计算 1.地面对前、后车轮的法向反作用力 地面对前、后车轮的法向反作用力如图1所示。 图1 制动工况受力简图由图1，对后轮接地点取力矩得:
式中：FZ1（N）：地面对前轮的法向反作用力；G（N）：汽车重力；b（m）：汽车质心至后轴中心线的水平距离；m（kg）：汽车质量；hg（m）：汽车质心高度；L（m）：轴距；（m/s2）：汽车减速度。 对前轮接地点取力矩，得： 式中：FZ2（N）：地面对后轮的法向反作用力；a（m）：汽车质心至前轴中心线的距离。 2.理想前后制动力分配 在附着系数为ψ的路面上，前、后车轮同步抱死的条件是：前、后轮制动器制动力之和等于汽车的地面附着力；并且前、后轮制动器制动力Fm1、Fm2分别等于各自的附着力，即：
毕业设计盘式制动器设计说明书
汽车盘式制动器设计 摘要：本文主要是介绍盘式制动器的分类以及各种盘式制动器的优缺点，对所选车型制动器的选用方案进行了选择，针对盘式制动器做了主要的设计计算，同时分析了汽车在各种附着系数道路上的制动过程，对前后制动力分配系数和同步附着系数、利用附着系数、制动效率等做了计算。在满足制动法规要求及设计原则要求的前提下，提高了汽车的制动性能。 关键词：盘式制动器；制动力分配系数；同步附着系数；利用附着系数；制动效率
Automobile disc brake design Abstract：This paper is mainly the disc brake of the classification and various kinds of disc brake of the advantages and disadvantages are introduced, the selection scheme of the chosen vehicle brake was selected and for disc brake do the main design calculation and analysis of the car in a variety of attachment coefficient road on the braking process of, of braking force distribution coefficient and the synchronous adhesion coefficient, utilization coefficient of adhesion, braking efficiency calculated. Under the premise of meeting the requirements of the braking regulation requirement and design principle and improve the braking performance of automobile. Key words: Disc brake,Braking force distribution,coefficient,Synchronization coefficient,Synchronous adhesion coefficient,The use of adhesion coefficient,Braking efficiency
鼓式制动器的建模与仿真资料
河北工业大学 毕业设计说明书 作者：张南学号： 100287系：机械工程 专业：车辆工程 题目：鼓式制动器的建模与仿真 指导者：刘茜副教授 评阅者： 2014年 06 月 08 日
毕业设计说明书中文摘要
目录 1．绪论 (1) 制动系统的原理 (1) 鼓式制动器的介绍 (1) 鼓式制动器优缺点 (3) 2．鼓式制动器零件建模及装配 (4) 零件建模 (4) 制动器的装配 (13) 3. 虚拟样机模型的建立及性能仿真分析 (15) 制动器各部件间约束关系的建立 (15) 几何体间约束的关系与选择 (17) ADAMS\View的运动仿真 (25) ADAMS\View仿真结果 (27) 结论 (33) 参考文献 (34) 致谢 (35)
1.绪论 制动系统原理 制动系统是行车安全中非常重要的一部分，制动系统主要表现为通过踩下制动踏板，制动系统将力进行一系列传递从而最终表现为车辆的行车速度降低直至停车。制动系统原理图如下图。制动系统由制动踏板、助力泵、总泵活塞、制动鼓、液压管道、驻车制动等组成。踩下制动踏板将力传递到制动系统，助力泵将踏板上的力进行放大并传递到制动总泵中推动总泵活塞运动，将力传递到制动器的制动鼓，产生摩擦力矩从而使车轮速度降低直至停车。 图制动系统的原理图 1.1鼓式制动器的介绍 鼓式制动器应用在车辆上面已经有很长时间的历史，由于它的可靠性稳定以及大制动力均衡，使得鼓式制动器至今仍被装置在许多车型上 (多用于后轮)。鼓式制动器是通过液压装置将制动蹄向外推，使制动蹄摩擦片与随着车轮转动的制动鼓发生摩擦产生制动力矩从而使车辆实现制动的效果。鼓式制动器的制动鼓内侧与摩擦片接触的位置就是制动装置产生制动力矩的位置。在获得相同制动力矩的情况下，鼓式制动器的制动鼓直径较盘式制动器的制动鼓要小得多。因此需要较大制动力的德众大型
盘式制动器设计
目录 绪论 (3) 一、设计任务书 (3) 二、盘式制动器结构形式简介 ................... 错误！未定义书签。 2.1、盘式制动器的分类...................... 错误！未定义书签。 2.2、盘式制动器的优缺点.................... 错误！未定义书签。 2.3、该车制动器结构的最终选择.............. 错误！未定义书签。 三、制动器的参数和设计 ....................... 错误！未定义书签。 3.1、制动盘直径 ........................... 错误！未定义书签。 3.2、制动盘厚度 ........................... 错误！未定义书签。 3.3、摩擦衬块的内半径和外半径.............. 错误！未定义书签。 3.4、摩擦衬块面积 ......................... 错误！未定义书签。 3.5、制动轮缸压强 ......................... 错误！未定义书签。 3.6、摩擦力的计算和摩擦系数的验算.......... 错误！未定义书签。 3.7、制动力矩的计算和验算.................. 错误！未定义书签。 3.8、驻车制动计算 ......................... 错误！未定义书签。 四、制动器的主要零部件的结构设计 ............. 错误！未定义书签。 4.1、制动盘 ............................... 错误！未定义书签。 4.2、制动钳 ............................... 错误！未定义书签。 4.3、制动块 ............................... 错误！未定义书签。 4.4、摩擦材料 ............................. 错误！未定义书签。
鼓式制动器 设计说明书
车辆工程专业课程设计题目：鼓式制动器设计 学院机械与能源工程学院专业车辆工程 年级车辆10级班级车辆1012 姓名李开航学号 2010715040 成绩指导老师赖祥生
精品文档 目录 第1章绪论....................................................... 1.1制动系统设计的目的 (1) 1.2制动系统设计的要求 (1) 第2章鼓式制动器的设计计算及相关说明 (2) 2.1鼓式制动器有关计算 (2) 2.1.1基本参数 (2) 2.1.2确定前后轴制动力矩分配系数β (2) 2.1.3鼓式制动器制动力矩的确定 (3) 2.2鼓式制动器的结构参数与摩擦系数的选取 (4) 2.2.1制动鼓半径 (4) 2.2.2制动鼓摩擦衬片的包角、宽度、和起始角 (4) 2.2.3张开力作用线至制动器中心的距离 (4) 2.2.4制动蹄支销中心的坐标位置 (5) 2.2.5摩擦片的摩擦系数 (5) 2.3后轮制动轮缸直径与工作容积的设计计算 (5) 2.4摩擦衬片的磨损特性计算 (6) 2.5驻车计算 (8) 第3章鼓式制动器主要零件的结构设计 (10) 3.1制动鼓 (10) 3.2制动蹄 (11) 3.3制动底板 (12) 3.4支承 (12) 3.5制动轮缸 (13) 3.6摩擦材料 (13) 3.7制动器间隙 (13) 第4章鼓式制动器的三维建模 (14) 第5章结论 (15) 参考文献 (16)
第1章绪论 1.1制动系统设计的目的 汽车是现代交通工具中用得最多，最普遍，也是最方便的交通运输工具。汽车制动系是汽车底盘上的一个重要系统,它是制约汽车运动的装置。而制动器又是制动系中直接制约汽车运动的一个关键装置，是汽车上最重要的安全件。汽车的制动性能直接影响汽车的行驶安全性。随着公路业的迅速发展和车流密度的日益增大,人们对安全性、可靠性要求越来越高，为保证人身和车辆的安全,必须为汽车配备十分可靠的制动系统。 1.2制动系统设计的要求 本次的课程设计选择了鼓式制动器，制定出制动系统的结构方案，确定计算制动系统的主要设计参数制动器主要参数设计和液压驱动系统的参数计算。利用CATIA绘制装配图，布置图和零件图。最终进行制动力分配编程，对设计出的制动系统的各项指标进行评价分析。 第2章鼓式制动器的设计计算及相关说明 2.1鼓式制动器有关计算
客车后轮制动器设计
学年设计 汽车设计及制造论文题目客车后轮制动器设计 学生姓名王松 专业车辆工程 班级车辆工程10-2班 指导教师贾冬开
摘要 汽车的制动系，是汽车行驶安全的保障。许多制动法规对制动系的设计提出了详细而具体的要求，这是我们设计的出发点。 从制动系的功用及设计要求出发，依据给定的设计参数，进行了方案论证。在对各种形式的制动器优缺点进行了比较后，选择了气压凸轮驱动鼓式制动器。尽管制动效能不算太高，但有着有较高的制动效能稳定性。随后，对鼓式制动器具体结构的设计过程进行了详尽的阐述。在设计中，选择了简气压凸轮驱动机构和双管路系统，选用了间隙手动调节装置。 在设计计算部分，通过初选同步附着系数，得到制动力分配系数。然后选择制动器结构参数，计算制动效能因素。用电算程序计算在不同制动气压下的制动距离。最后验算了设计参数选择的合理性。 1
目录 摘要 (1) 第一章设计要求 (1) 1.1制动器的功用及设计要求 (1) 1.2制动器的分类 (2) 1.3混和动力客车总体布置 (2) 1.4设计任务简介 (4) 第二章方案设计 (5) 2.1 制动器的结构形式及选择 (5) 2.2 制动器主要零件的结构形式 (7) 第三章制动器的计算 (9) 3.1 鼓式制动器的设计计算及主要结构参数的确定 (9) 3.2 制动器主要零件的结构形式 (10) 3.3 制动器的设计计算 (12) 3.4制动器性能参数的验算 (18) 第四章参考文献 (24) 2
第一章设计要求 1.1制动器的功用及设计要求 制动系是汽车的一个重要组成部分。它直接影响汽车的行驶安全性。随着高速公路迅速的发展和车流密度的日益增大，出现了频繁的交通事故。因此，保证行车安全已成为现今汽车设计中一项十分引人注目的任务，所以对汽车制动性能及制动系结构的要求有逐步提高的趋势。 对制动系的主要要求有： （1）足够的制动能力。制动能力包括行车制动能力和驻车制动能力。（2）行车制动至少有两套独立的驱动制动器的管路。 （3）用任何速度制动，汽车都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）要求制动能力的热稳定性好。 （6）操纵轻便。要求制动踏板和手柄的位置和行程，以及踏板力和手柄力能为一般体形和体力的驾驶员所适应。 （7）作用滞后性包括产生制动和解除制动的时间应尽可能短。 （8）一旦牵引车和挂车（半挂车）之间的连接制动管路损坏，牵引车应有防止压缩空气进一步漏失的装置。 （9）为了提高汽车列车的制动稳定性，除了保证列车各轴有正确的制动力分配外，还应注意主、挂车之间各轴制动器作用的时间，尤其是主、挂车之间制动开始时间的调节。 （10）当制动驱动装置的任何元件发生故障并使基本功能遭到破坏时，汽车制动系应装有音响或光信号等警报装置。 制动器设计的一般原则（即：为使汽车性能更好的符合使用要求，设计制动器时应全面考虑如下几个问题）： （1）制动器效能。制动器在单位输入压力和力的作用下输出的力或力矩称为制动器效能。应尽可能提高制动器效能。 （2）制动器效能的稳定性。制动器效能的稳定性要取决于其效能因数K对摩擦系数f的敏感性（dk/df）。摩擦系数是一个不稳定的因素，影响摩擦系数的因素除摩擦副的材料外，主要是摩擦副表面温度和水湿程度，其中经常起作用的是温度，因而制动器的热稳定性更为重要。要求制动器的热稳定性好，除了应当选则器效能对ｆ的敏感性较低的制动器型式外，还要求摩擦材料有良好的抗热衰退性能和恢复性，并且应使制动鼓有足够的热容量和散热能力。 （3）制动系间隙调整的简便性。制动系间隙调整使汽车保养作业中较频繁的项目之一，故选择调整装置的结构形式和安装位置必须保证操作简便，当然需采用自动调整装置。
浅析鼓式制动器制动性能优化
浅析鼓式制动器制动性能优化 摘要随着汽车行业的快速发展，对其制动性能提出了较高的要求，而鼓式制动器属于柔性多体系统，在汽车领域得到了广泛的应用。然而，鼓式制动器在制动过程中，各个零件的受力情况和运动规律比较复杂，导致其性能无法得到有效的发挥。本文将借助刚柔耦合模型来对鼓式制动器进行仿真制动模拟，这样不仅可以获得相对比较准确的动力学分析结果，而且还可以优化鼓式制动器制动性能，提高鼓式制动器研发效率，更好地推动鼓式制动器在汽车领域的发展。 关键词鼓式制动器；制动性能；优化 1 鼓式制动器概述 鼓式制动器又被称之为块式制动器，其一般是通过制动块在制动轮上压紧以达到刹车的效果。实际上，鼓式制动器主流是内张式，在制动轮内侧分布有制动块（刹车蹄），在刹车过程中制动块向外张开，并对制动轮的内侧进行摩擦，从而实现刹车目的。 在鼓式制动器制动过程中，所存在的优点是：鼓式制动器符合传统设计，而且造价便宜。在制动过程中，四轮轿车由于惯性的影响，致使前轮制动力要比后轮大，而且在前轮的负荷占据了汽车总负荷的70%-80%，在该过程中后轮起辅助制动作用。对于重型车来说，车速一般比较低，与盘式制动器相比，刹车蹄的耐用程度高，因此至今大多数的重型车还在采用四轮鼓式的设计。 2 鼓式制动器制动性能优化 本文根据“试验设计一样本点获取一优化数学模型构建一优化算法的选择一优化设计一优化结果验证”的流程来对鼓式制动器制动性能优化进行研究[1]。首先根据鼓式制动器的实际情况来构建性能优化的数学模型，优化算法选择了多岛遗传算法，以制动力矩最大为目标对滚轮中心坐标A、内盖板宽度的一半、滚轮中心坐标P、滚轮半径、摩擦片起始角、摩擦片包角等六个参数进行优化，根据优化所得结果来构建汽车鼓式制动器刚柔耦合模型与仿真平台，实施动力学仿真验证，所得到目标函数优化前后及设计变量的变化情况如表1所示。 通过对表1中的数据进行分析可以发现，在整个性能优化实验中，只有滚轮中心坐标位置所发生的变化比较小，其余变量所出现的变化均比较大，反映出设计变量的改变情况对制动力矩所产生的影响，从中获得最佳搭配的参数，以更好地提高鼓式制动器制动性能。从本次研究结果中可以发现，在保持凸轮促动力固定不变的情况下，制动力矩提高了25.60%，但是优化后制动器的质量却降低了，从而反映出制动力矩的提升主要是结构优化的结果，通过对结构进行有效的优化能够使整个制动器的受力情况变得更加科学、更加合理，从而有效提高其制动力矩。
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，
盘式制动器-课程设计
中北大学 课程设计说明书 学生姓名：学号： 学院（系）：机电工程学院 专业：车辆工程 题目：夏利汽车盘式制动器方案设计 综合成绩： 指导教师：职称: 年月日
目录 一、夏利汽车主要性能参数---------------------4 二、制动器的形式-----------------------------5 三、盘式制动器主要参数的确定-----------------7 四、盘式制动器制动力矩的设计计算-------------9 五、盘式制动器制器的校核计算----------------10 1.前轮制动器制动力矩的校核计算 2.摩擦衬片的磨损特性计算 六、经过计算最终确定后轮制动器的参数--------13 七、设计小结--------------------------------13 八、设计参考资料----------------------------13
轿车前轮制动器设计说明书前言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、制动系工作可靠的汽车，才能充分发挥其动力性能。本次课程设计根据任务要求只对夏利汽车盘式制动器方案设计。
一、汽车主要性能参数 主要尺寸和参数： （1）、轴距：L=2405mm （2）、总质量：M=900kg （3）、质心高度：0.65m （4）、车轮半径：165mm （5）、轮辋内径：120mm （6）、附着系数：0.8 （7）、制动力分配比：后制动力/总制动力=0.19 （8）、前轴负荷率：60%；即质心到前后轴距离分别为 （9）、轮胎参数：165/70R13； 轮胎有效半径为： 轮胎有效半径=轮辋半径+（名义断面宽度×高宽比） 所以轮胎有效半径 （10）、制动性能要求：初速度为50KM/h时，制动距离为15m。则满足制动性能要求的制动减速度由：计算最大减速度，其中； S=15m；；。经计算得 最大减速度 二、制动器形式的选择
汽车鼓式制动器开题报告
毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题目:路宝汽车后轮制动器的设计 院系名称: 汽车与交通工程学院 专业班级: 车辆工程 学生姓名: 导师姓名: 开题时间: 指导委员会审查意见： 签字：年月日
一、课题研究目的和意义 制动系统是保证行车安全的极为重要的一个系统，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。对汽车起到制动作用的是作用在汽车上，其方向与汽车行驶方向相反的外力。作用在行驶汽车上的滚动阻力、上坡阻力、空气阻力都能对汽车起到制动作用，但这些外力的大小都是随机的、不可控制的。因此，汽车上必须装设一系列专门装置，以便驾驶员能根据道路和交通等情况，使外界（主要是路面）对汽车某些部分（主要是车轮）施加一定的力，对汽车进行一定程度的强制制动。这种可控制的对汽车进行制动的外力称为制动力，相应的一系列专门的装置即称为制动装置。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。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，汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。因此，许多制动法规对制动系提出了许多详细而具体的要求。 鼓式制动也叫块式制动，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。相对于盘式制动器来说，鼓式制动器的制动效能和散热性都要差许多，鼓式制动器的制动力稳定性差，在不同路面上制动力变化很大，不易于掌控。而由于散热性能差，在制动过程中会聚集大量的热量。制动块和轮鼓在高温影响下较易发生极为复杂的变形，容易产生制动衰退和振抖现象，引起制动效率下降。另外，鼓式制动器在使用一段时间后，要定期调校刹车蹄的空隙，甚至要把整个刹车鼓拆出清理累积在内的刹车粉。当然，鼓式制动器也并非一无是处，它造价便宜，而且符合传统设计。四轮轿车在制动过程中，由于惯性的作用，前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%-80%，前轮制动力要比后轮大，后轮起辅助制动作用，因此轿车生产厂家为了节省成本，就采用前盘后鼓的制动方式。不过对于重型车来说，由于车速一般不是很高，刹车蹄的耐用程度也比盘式制动器高，因此许多重型车至今仍使用四轮鼓式的设计。 二、课题研究现状及分析
盘式制动器设计说明书
错误！未找到引用源。盘式制动器设计说明书 一汽车制动系概述 使行驶中的汽车减速甚至停车，使下坡行驶的汽车的速度保持稳定，以及使已经停驶的汽车保持不动，这些作用统称为汽车制动。 对汽车起到制动作用的是作用在汽车上，其方向与汽车行驶方向相反的外力。作用在行驶汽车上的滚动阻力，上坡阻力，空气阻力都能对汽车起制动作用，但这外力的大小是随机的，不可控制的。因此，汽车上必须设一系列专门装置，以便驾驶员能根据道路和交通等情况，借以使外界在汽车上某些部分施加一定的力，对汽车进行一定程度的强制制动。这种可控制的对汽车进行制动的外力，统称为制动力。这样的一系列专门装置即成为制动系。 1 制动系的功用：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；使汽车可靠的停在原地或--=-坡道上。 2 制动系的组成 任何制动系都具有以下四个基本组成部分： （1）供能装置——包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件。其中，产生制动能量的部位称为制动能源。 （2）控制装置——包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件。 （3）传动装置——包括将制动能量传输到制动器的各个部件。 （4）制动器——产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力的部件，其中也包括辅助制动系中的缓速装置。 较为完善的制动系还具有制动力调节装置以及报警装置、压力保护装置等附加装置。 3 制动系的类型 （1）按制动系的功用分类 1）行车制动系——使行使中的汽车减低速度甚至停车的一套专门装置。 2）驻车制动系——是以停止的汽车驻留在原地不动的一套装置。 3）第二制动系——在行车制动系失效的情况下，保证汽车仍能实现减速或停车的一套装置。在许多国家的制动法规中规定，第二制动系是汽车必须具备的。 4）辅助制动系——在汽车长下坡时用以稳定车速的一套装置。 （2）按制动系的制动能源分类 1）人力制动系——以驾驶员的肢体作为唯一的制动能源的制动系。 2）动力制动系——完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的制动系。 3）伺服制动系——兼用人力和发动机动力进行制动的制动系。 按照制动能量的传输方式，制动系又可分为机械式、液压式、气压式和电磁等。同时采用两种以上传能方式的制动系，可称为组合式制动系。 4 设计制动系时应满足如下主要要求： 1）具有足够的制动效能。行车制动能力是用一定制动初速度下的制动减速度和制动距离两相指标来评定的；驻坡能力是以汽车在良好路面上能可靠的停驻
轻型货车鼓式制动器设计
轻型货车鼓式制动器设计 摘要汽车是现代人们生活中重要的交通工具其是由多个系统组成的,制动系统就是其中一个重要的组成部分。它既要使行驶中的汽车减速,又要保证车辆能稳定的停驻在原地不动。因此,汽车制动系对于汽车的安全行驶起着举足轻重的作用。在本次设计中,根据已有的 CA1046 车辆的数据对制动系统进行设计。其中对制动系统的组成、制动系统主要部件的方案论证、制动力矩的计算、鼓式制动器结构参数的设计、制动器相关部件的校核、制动主缸和制动轮缸的直径工作容积的计算、制动踏板力与踏板行程的计算等方面进行了设计分析。设计所附的多张图纸对设计的思想、制动系统的布置设计表达的非常清晰。希望在翻阅说明书的过程中能够结合图纸,这样就可以更加有效的理解设计的思想和意图。关键词:汽车;鼓式制动器;制动系统;制动力矩;制动主缸全套 CAD 图纸,加 153893706 ABSTRACT Automobile is the important transportation tools in the modern life. It iscompositive by many systems. The most important parts are the brake system. Thesystem made the autocar slowdown what’s more the automobile is stopped steadily.There by the brake system play an important part in security steer. In the designwhich based on the data of brake system used in CA1041. Decompose of the brakesystem is designed. And the main piece applied with CA1041 is demonstrated. Thebraking force and the parameters of drum brake’s configuration are included in thisdesign also. What’s more the validating of correlation parts in the brake system andthe diameter of the main crock of braking and the crock applied in brake wheel aredesigned . Meantime the its stroke volume are referred to The force effected thefootplate when braking and the travel of footplate and so on are analyzed . The drawings are very detail to explain the ideas of design and the dispositionfor the brake system . When you thumb the annotation text you can combine thedrawings which made you understand the ideas and meaning in this
CA6780中型客车后轮制动器设计
摘要 客车是城市常用的运输工具，因此客车的发展极快，然而随着客车增加，带来的安全问题也越来越引起人们的注意，而制动系统则是影响汽车安全的重要系统之一，同时制动器作为制动系统的核心部分，从而对汽车制动器的结构分析与设计计算也就显得非常重要了。 本次设计说明书中首先介绍了制动系统的发展，组成和意义，并通过制动系统方案的分析确定本次设计所采用的方案-后轮鼓式制动器促动装置为凸轮。其次又通过给定的技术参数对制动器的主要参数进行选择以及对制动器进行设计计算，主要设计过程有同步附着系数的分析，确定前后轴制动力矩的分配系数，制动器制动力矩和制动器各结构参数的确定以及制动张开力和制动效能因数的计算。而后又对制动器的主要零部件的结构进行设计并且对一些部件进行强度校核。最后通过以上计算利用Auto CAD绘制图形完成本次设计。 关键词：客车;制动系统;鼓式制动器; 制动器参数; 结构
ABSTRACT Passenger car is a common mode in city transport , so it has a very fast development . However , with the passenger car increasing , security catches more and more attentions of people . The brake system is one of the influence of the security system , at the same time the brakes is the core of the brake system . Thus it is important for the analysis and design calculations on the structure of the brake . The design specifications first introduced in the brake system development, form and meaning , and by the analysis of the brake system , determining the design of programme - with motivation in the brake drum device is cam . Followed by a given technical parameters for the brake the main arguments to choose and the brake for design calculations . Main showcases process of analysis have attracted . Determine the motive force and the system of distribution of power, the brake system and the brake the structure of the rectangle parameter to determine and brake tension and efficiency factor calculation . Then design on the main parts of the brake and check the strength of structure on some components .Last finish the design through Auto CAD . Keywords:Passenger Car；Brake System；Drum Brakes；Brake Parameters；Structure
汽车制动器设计书
汽车构造课程设计说明书 设计名称：汽车制动器设计 设计时间 2009年10-12月 系别机电工程系 专业汽车服务工程 班级 12班 姓名 *** 指导教师 *** 2009 年 10 月12
目录 一、设计任务书 (1) 二、制动方案的拟定 (2) 三、各种形式制动器现状比较 (4) 四、整个传动系统运动和动力参数的选择与计算 (5) 五、传动零件的设计计算 (12) 六、总体布局 (13) 七、总结 (17) 八、参考资料 (17)
一、设计任务书 题目： 已知条件：（1）假设地面的附着系数足够大； （2）车重2.2t （3）前后重量分配：40%，60% （4）蹄、盘正压力的分布状态可由自行假设 （5）轮胎型号195/80R14 （6）制动初速度100km/h （7）最大急刹车距离为18m （8）工作环境：设定为高温状态 （9）制动摩擦系数取值范围：0.25≤f≤0.55 （10制动器具体结构可参考汽车实验室相关制动器结构，也自行设计。 前后轮重量分配示意图
二、制动方案的拟定 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。 任何一套制动装置均由制动器和制动驱动机构两部分组成。制动器有鼓式与盘式之分。行车制动是用脚踩下制动踏板操纵车轮制动器来制动全部车轮，而驻车制动则多采用手制动杆操纵，且具有专门的中央制动器或利用车轮制动器进行制动。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具有独立的制动驱动机构。行车制动装置的驱动机构，分液压和气压两种型式。用液压传递操纵力时还应有制动主缸和制动轮缸以及管路；用气压操纵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。 过去，大多数汽车的驻车制动和应急制动都使用中央制动器，其优点是制动位于主减速器之前的变速器第二轴或传动轴的制动力矩较小，容易满足操纵手力小的要求。但在用作应急制动时，往往使传动轴超载。现代汽车由于车速提高，对应急制动的可靠性要求更严，因此，在中、高级轿车和部分总质量在1.5t以下的载货汽车上，多在后轮制动器上附加手操纵的机械式驱动机构，使之兼起驻车制动和应急制动的作用，从而取消了中央制动器。 汽车制动系设计的程序
盘式制动器设计说明书
盘式制动器设计说明书 一汽车制动系概述 使行驶中的汽车减速甚至停车，使下坡行驶的汽车的速度保持稳定，以及使已经停驶的汽车保持不动，这些作用统称为汽车制动。 对汽车起到制动作用的是作用在汽车上，其方向与汽车行驶方向相反的外力。作用在行驶汽车上的滚动阻力，上坡阻力，空气阻力都能对汽车起制动作用，但这外力的大小是随机的，不可控制的。因此，汽车上必须设一系列专门装置，以便驾驶员能根据道路和交通等情况，借以使外界在汽车上某些部分施加一定的力，对汽车进行一定程度的强制制动。这种可控制的对汽车进行制动的外力，统称为制动力。这样的一系列专门装置即成为制动系。 1 制动系的功用：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；使汽车可靠的停在原地或--=-坡道上。 2 制动系的组成 任何制动系都具有以下四个基本组成部分： （1）供能装置——包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件。其中，产生制动能量的部位称为制动能源。 （2）控制装置——包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件。 （3）传动装置——包括将制动能量传输到制动器的各个部件。 （4）制动器——产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力的部件，其中也包括辅助制动系中的缓速装置。 较为完善的制动系还具有制动力调节装置以及报警装置、压力保护装置等附加装置。 3 制动系的类型 （1）按制动系的功用分类 1）行车制动系——使行使中的汽车减低速度甚至停车的一套专门装置。 2）驻车制动系——是以停止的汽车驻留在原地不动的一套装置。 3）第二制动系——在行车制动系失效的情况下，保证汽车仍能实现减速或停车的一套装置。在许多国家的制动法规中规定，第二制动系是汽车必须具备的。 4）辅助制动系——在汽车长下坡时用以稳定车速的一套装置。 （2）按制动系的制动能源分类 1）人力制动系——以驾驶员的肢体作为唯一的制动能源的制动系。 2）动力制动系——完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的制动系。 3）伺服制动系——兼用人力和发动机动力进行制动的制动系。 按照制动能量的传输方式，制动系又可分为机械式、液压式、气压式和电磁等。同时采用两种以上传能方式的制动系，可称为组合式制动系。 4 设计制动系时应满足如下主要要求： 1）具有足够的制动效能。行车制动能力是用一定制动初速度下的制动减速度和制动距离两相指标来评定的；驻坡能力是以汽车在良好路面上能可靠的停驻的最大坡度来评定的。详见GB/T7258-2004
鼓式制动器设计说明书
课程设计 小型轿车后轮鼓式制动器设计 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 学院： 年月
东北林业大学 课程设计任务书 小型轿车后轮鼓式制动器设计 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 学院：
小型轿车后轮鼓式制动器设计 摘要 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，制动系统是汽车主动安全的重要系统之一。如何开发出高性能的制动器系统，为安全行驶提供保障是我们要解决的主要问题。另外，随着汽车市场竞争的加剧，如何缩短开发周期、提高设计效率，降低成本等，提高产品的市场竞争力，已经成为企业成功的关键。 本说明书主要介绍了小型轿车（0.9t）后轮鼓式制动器的设计计算，主要零部件的参数选择的设计过程。 关键词：汽车；鼓式制动器
目录 摘要 1绪论.........................................................................................................错误！未定义书签。 1.1概述 .................................................................................................... 错误！未定义书签。 1.2设计要求 ............................................................................................ 错误！未定义书签。 1.3设计目标 ............................................................................................ 错误！未定义书签。 2 鼓式制动器结构参数选择.....................................................................错误！未定义书签。 2.1制动鼓直径D或半径R.................................................................... 错误！未定义书签。 2.2制动蹄摩擦衬片的包角β和宽度b................................................. 错误！未定义书签。 2.3 摩擦衬片起始角β0 ........................................................................... 错误！未定义书签。 2.4 张开力P的作用线至制动器中心的距离a ..................................... 错误！未定义书签。 2.5制动蹄支撑销中心的坐标位置k与c.............................................. 错误！未定义书签。 2.6 摩擦片系数f ..................................................................................... 错误！未定义书签。 2.7 制动轮缸直径 d和管路压力p....................................................... 错误！未定义书签。 w 3制动蹄片上制动力矩的有关计算..........................................................错误！未定义书签。 4 鼓式制动器主要零部件结构设计及校核计算.....................................错误！未定义书签。 4.1鼓式制动器主要零件结构设计 ........................................................ 错误！未定义书签。 4.1.1 制动鼓............................................................................................. 错误！未定义书签。 4.1.2 制动蹄............................................................................................. 错误！未定义书签。 4.1.3 制动底板......................................................................................... 错误！未定义书签。 4.1.4 制动蹄的支撑................................................................................. 错误！未定义书签。 4.1.5 制动轮缸......................................................................................... 错误！未定义书签。 4.1.6 自动间隙调整机构......................................................................... 错误！未定义书签。 4.1.7 制动蹄回位弹簧............................................................................. 错误！未定义书签。 4.2 校核 .................................................................................................... 错误！未定义书签。 4.2.1 摩擦力矩和摩擦材料的校核......................................................... 错误！未定义书签。 4.2.2 摩擦衬片的磨损特性计算............................................................. 错误！未定义书签。 4.2.3 制动蹄支撑销剪切应力的校核计算............................................. 错误！未定义书签。结论 (14) 参考文献 (15) 附录 (16) 致谢 (17)