汽车制动系统的总体设计.doc

1、摘 要目前，汽车的制动系统种类有很多，本设计主要从节约成本，并保证制动效能和制动稳定性的前提下，采用技术较为成熟的液压制动技术。根据盘式和鼓式各自的性能特点，选用了前盘后鼓的设计方案。制动驱动形式为液压驱动形式，前后式（式）双回路制动控制系统。再根据制动系统的原始参数，分别对鼓式和盘式中的结构参数进行了求解设计，包括制动系统中的摩擦衬片，制动轮缸的结构参数等。然后计算了制动器受到的最大制动力，让最大制动力与确定出的同步附着系数比较是否满足条件，还有制动效能和制动距离的检验。其后用最大制动力进行液压制动驱动机构的结构参数确定，包括制动主缸等，并通过踏板行程和踏板力进行检验。最后是制动器主要结构元

2、件的要求和补充以及对自动间隙调整机构的设计。本次毕业设计题目为汽车制动系统总体设计，以保证其制动性能的可靠性。关键词：行车制动；驻车制动；鼓式制动器；盘式制动器；液压驱动1Abstract Now, there are many kinds of automobile brake system.This designs technology is relatively mature hydraulic brake technology from cost savings,and ensure the braking efficiency and stability of the premise

3、. According to the performance characteristics about the brake disc and the brake drum, this design scheme choose that the brake disc in the front and the brake drum in the rear . The drive form of brake system is hydraulic drive,the double line ( type) braking control system in the front and rear.

4、According to the original parameters of braking system ,structure parameters of the drum and structure parameters of the disc , separately to solve the design , including friction lining, the structure parameters of wheel cylinder. Then I calculate the brakes maximum braking force by it, and verify

5、the braking performance and braking distance. Followed,I determine the structure parameters of hydraulic brake drive mechanism with the maximum braking force, including brake master cylinder, and so on. And the structure parameters of hydraulic brake drive mechanism is verified by the pedal stroke a

6、nd pedal force.Finally, I introduce the requirement of the brakes main structural components as well as to design brake clearance of automatic adjusting mechanism,this graduation design topic for automobile brake system overall design,to ensure its reliable braking performance.Key words：Brake；Parkin

7、g brake；Drum brake；Disc brakes；Hydraulic drive 目 录摘 要iAbstractii目 录iii第1章 绪 论11.1 课题背景及意义11.2 国内外研究现状21.3选定方案前应解决的问题：41.4课题研究方法41.5 本设计应解决的难点5第2章 总体设计方案52.1 制动能源的比较分析72.2 驻车制动系82.3 行车制动系92.4 制动管路的布置及原理102.4.1 制动管路的布置示意图（II型）102.4.2 制动原理和工作过程112.5 制动器的结构方案分析13本章小结15第3章 制动系主要参数确定163.1 基本参数163.2鼓式制动器的主

8、要参数选择163.2.1 制动鼓内径D163.2.2 摩擦衬片宽度b和包角173.2.3 制动器中心到张开力P作用线和距离a183.2.4 制动蹄支撑点的位置坐标k 与 c193.2.5摩擦片摩擦系数193.3盘式制动器的主要参数选择203.3.1制动盘直径D203.3.2 制动盘厚度h203.3.3摩擦衬块外半径和内半径203.3.4摩擦衬块工作面积A22本章小结22第四章 制动器的设计与计算224.1 制动器摩擦面的压力分布规律224.2制动器制动效能计算234.3 同步附着系数的确定244.4 制动器最大制动力矩确定264.5单个制动器制动力矩的计算274.5.1 同一制动器各蹄产生的制

9、动力矩274.5.2 盘式制动器制动力矩计算314.6驻车制动的制动力矩计算324.7 制动衬片的耐磨性计算344.8制动距离的计算37本章小结38第5章 液压制动驱动机构的设计计算395.1 制动驱动机构的形式395.2 分路系统405.3 液压制动驱动机构的设计计算415.3.1 制动轮缸直径d的确定415.3.2 制动主缸直径的确定425.3.3 制动踏板力FP445.3.4 制动踏板工作行程SP455.3.5 制动主缸465.3.6制动力分配调节装置的选取465.4 制动器的主要结构元件475.4.1 制动鼓475.4.2 制动蹄475.4.3 摩擦衬（片）块485.4.4 制动底板4

10、85.4.5 支承495.4.6 制动轮缸495.4.7 制动盘505.4.8 制动钳505.4.9 制动块515.5 自动间隙调整机构515.6 鼓式制动器工作过程555.7 盘式制动器工作过程57本章小结58结 论59参考文献60外文资料62中文译文81致 谢93iv 第1章 绪 论1.1 课题背景及意义从2000年开始，中国汽车市场进入到黄金10年。汽车保有量从1600万辆攀升到1亿多辆。汽车市场由小变大，2010年成为全球第一大汽车市场，比原先普遍预测的2015年提早了5年。2013年，美国的底特律汽车城宣布破产了，这不仅不代表汽车行业的衰落，反而更加展露出汽车的迅速发展，不仅仅是战略

11、还有技术。随着人民生活水平提高和人们对物质的急剧需求，汽车保有量的也在猛速增加。由于交通事故的频发，也为我们带来梦靥，所以安全是汽车首要问题。众所周知，汽车制动系的功用是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。因此，必须充分考虑制动系统的控制机构和制动执行机构的各种性能，然后进行汽车的制动系统的设计以满足汽车安全行驶的要求。由有关部门调查，在汽车事故中由制动系统故障引起的事故约为总数的45%。可见，制动系统在保证行车安全中的重要性。此外，制动系统的好坏直接影响车辆的平均车速和车辆的运输效率，也就是保证运输经济效益的重要因素。因

12、此制动系统设计是汽车设计中重要的环节之一。在这个拥挤的交通和激烈市场的背景下，生产能保证良好的制动性能和较低的成本的制动系统至关重要。本次设计就是通过资料的查阅，以及对知识的梳理总结，13在赵老师的帮助下达到设计目标。我的设计目标：1.具有良好的制动性能及其稳定性；2.制动时汽车操纵稳定性好；3.制动效能的热稳定性好。1.2 国内外研究现状汽车的制动系统是车辆的主动安全之一。自汽车诞生时起，其就起着决定性作用。汽车的制动系统有很多种类，传统的制动系统主要结构型式有机械式、气动式、液压式、气液混合式。液压制动技术是如今最成熟、最经济的制动技术，并应用在当前绝大多数汽车上1。汽车液压制动系统可以分

13、为行车制动、辅助制动、伺服制动等，主要制动部件包括制动踏板机构、真空助力器、制动主缸、制动软管、比例阀、制动器和制动警示灯等。在制动系统，真空助力器、制动主缸和刹车制动器是最为重要的部分。目前，汽车所用都制动器几乎都是摩擦式的，可分为鼓式和盘式两大类。盘式制动器的主要优点是在高速刹车时能迅速制动，散热效果好于鼓式刹车,制动效能的恒定性好,便于安装像ABS那样的高级电子设备。鼓式制动器的主要优点是刹车蹄片磨损较少,成本较低,方便维修、由于鼓式制动器的绝对制动力远远高于盘式制动器,所以普遍用于后轮驱动的卡车上。鼓式制动器根据其结构都不同，又分为：双向自增力蹄式制动器、双领蹄式制动器、领从蹄式制动器

14、、双从蹄式制动器。其制动效能依次降低，最低是盘式制动器；但制动效能稳定性却是依次增高，盘式制动器最高。也正是因为这个原因，盘式制动器被普遍使用。但由于为了提高其制动效能而必须加制动增力系统，使其造价较高，故轻型车一般还是使用前盘后鼓式2。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。行车制动装置用于使行驶中的汽车强制减速或停车，并使汽车在下短坡时保持适当的稳定车速。其驱动机构常采用双回路结构，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地停驻在一定位置甚至在斜坡上，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驱动，以免其产生故障

15、。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。行车制动是用脚踩下制动踏板来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利用车轮制动器进行制动。利用车轮制动器时，绝大部分驻车制动器用来制动俩个后轮，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，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型式。用液压传递操纵力时还应有制动主缸、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、储气筒、控制阀和制动气室等。现代汽车由于车速的提高，对于应急制动时的可靠性要求更严格，因此在中、高级轿车和部分轻型商用车上，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。随着电子技术的飞速发展，汽车防抱死制动系统在技术上已经成熟，开始在汽车上普及。它是基于汽车轮胎与路面兼得附着特性而开发的高技术制动系统。它能有效的防止汽车在应急制动时由于车轮抱死使汽车失