貨車制動系液壓系統(tǒng)設計.doc

遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文）前言汽車自上個世紀末誕生以來，已經走過了風風雨雨的一百多年。從卡爾.本茨造出的第一輛三輪汽車以每小時18公里的速度，跑到現(xiàn)在，竟然誕生了從速度為零到加速到100公里/時只需要三秒鐘多一點的超級跑車。這一百年，汽車發(fā)展的速度是如此驚人！同時，汽車工業(yè)也造就了多位巨人，他們一手創(chuàng)建了通用、福特、豐田、本田這樣一些在各國經濟中舉足輕重的著名公司。讓我們一起來回望這段歷史，品味其中的辛酸與喜悅，體會汽車給我們帶來的種種歡樂與夢想汽車同其它現(xiàn)代高級復雜工具如電子計算機等一樣，并非是哪一個人坐在那里發(fā)明了的。發(fā)明之初的汽車也不是現(xiàn)在之個式樣，如果你能見到當時的汽車，你也可能認為這不是汽車呢。汽車的發(fā)展也有一個漫長的歷程，總的說來，汽車發(fā)展史可能分為蒸汽機發(fā)明前、蒸汽汽車的問世、大量流水生產汽車開始等三個階段。1879年德國工程師卡爾.苯茨(KartBenz)，首次試驗成功一臺二沖程試驗性發(fā)動機。1883年10月，他創(chuàng)立了“苯茨公司和萊茵煤氣發(fā)動機廠”，1885年他在曼海姆制成了第一輛苯茨專利機動車，該車為三輪汽車，采用一臺兩沖程單缸0.9馬力的汽油機，此車具備了現(xiàn)代汽車的一些基本特點，如火花點火、水冷循環(huán)、鋼管車架、鋼板彈簧懸架、后輪驅動前輪轉向和制動手把等。與此同時在1893年就與威廉.邁巴特合作制成了第一臺高速汽油試驗性發(fā)動機的德國人戴姆勒(Daimler)又在邁巴特的協(xié)助下，又于1886年在巴特坎施塔特制成了世界上第一輛“無馬之車”。該車是在買來的一輛四輪“美國馬車”上裝用他們制造的功率為1.1馬力，轉速為每分鐘650轉的發(fā)動機后，該車以每小時18公里的當時所謂“令人窒息”的速度從斯圖加特駛向康斯塔特，世界上第一輛汽油發(fā)動機驅動的四輪汽車就此誕生了。實際使用表明，此車使用良好。第二年苯茨第一次把三輪汽車賣給了一個法國巴黎人，由于這種三輪汽車設計可靠，選材和制造精細，受到了好評，銷路日廣。由于上述原因，人們一般都把1886年作為汽車元年，也有些學者把卡爾.苯茨制成第一輛三輪汽車之年(1885)，視為汽車誕生年。苯茨和戴姆勒則被尊為汽車工業(yè)的鼻祖。這是汽車發(fā)展史上的第二件大事。中國第一輛自行制造的汽車。1356年7月13日，裝配國產載貨汽車的時刻的來了！長達150m的裝配線，正在進行對1292種零件、569種合件、116種總成及全國各地400孫瑜：貨車制動系液壓系統(tǒng)設計2余種協(xié)作件（共11000多個零件）的最后組合。圍觀的人擠得水泄不通，當?shù)谝惠v“解放”開下總裝配線時，人群沸騰拉了；這是比節(jié)目還要歡騰的時刻，歡呼、跳躍和淚水都不能表達人們的喜悅和興奮。多少人扶摸著汽車，峽谷、像母親第一次抱起新生的嬰兒一樣歡喜；多少人望著汽車，感到光榮、自豪，留下了激動的眼淚。14日下午1時，12輛披紅掛彩向吉林省委、長春市委報喜的“解放”，向全世界宣告：中國能自己制造汽車了！長春市市民披上節(jié)日盛裝涌上街頭，整個城市成為紅旗的海洋，五彩紙花鋪天蓋地。當時有些人的手里沒有紙花，就將手里的爆米花往新車拋去。每臺車子被群眾層層圍住，幾乎開不動了，只能以最慢的速度一點點地往前挪！當年，成批生產出我國自己的CA10解放牌載貨汽車1654輛，結束了我國不能制造汽車的歷史。雖然該車由前蘇聯(lián)人設計（前蘇聯(lián)的吉斯150型），但從配件生產到整車組裝，全部由國人完成，而且是大批量生產的定型產品到1986年9月28日，最后一輛老“解放”緩緩地駛下總裝配線，共生產這種汽車1281502輛。制動系設計。汽車制動系是用以強制行駛中的汽車減速或停車、使下坡行駛的汽車的車速保持穩(wěn)定以及使已停駛的汽車在原地（包括在斜坡上）駐留不動的機構。隨著高速公路的迅速發(fā)展和車速的提高以及車流密度的日益增大，為了保證行車安全，汽車制動系的工作可靠性顯得日益重要。也只有制動效能良好、制動系工作可靠的汽車，才能充分發(fā)揮其動力性能。汽車制動系至少應有兩套獨立的制動裝置，即行車制動裝置和駐車制動裝置；重型汽車或經常在山區(qū)行駛的汽車要增設應急制動裝置及輔助制動裝置；牽引汽車應有自動制動裝置。行車制動裝置用作強制行駛中的汽車減速或停車，并使汽車在下短坡時保持適當?shù)姆€(wěn)定車速。其驅動機構常采用雙回路或多路結構，以保證其工作可靠。應急制動裝置用于當行車制動裝置意外發(fā)生故障而失效時，這時則可利用應急制動裝置的機械力源（如強力壓縮彈簧）實現(xiàn)汽車制動。應急制動裝置不必是獨立的制動系統(tǒng)，他可利用行車制動裝置或駐車制動裝置的某些制動器件。應急制動裝置也不是每車必備，因為普通的手力駐車制動器也可以起應急制動的作用。任何一套制動裝置均由制動器和制動驅動機構兩部分組成。制動器有鼓式與盤式之分。行車制動是用腳踩下制動踏板操縱車輪制動器來制動全部車輪，而駐車制動則多采用手制凍桿操縱，且具有專門的中央制動器或利用車輪制動器來進行制動。中央制動器位于變速器之后的傳動系中，用于制動變速器第二軸或傳動軸。行車制動和駐車制動這兩套制遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文）動裝置必須具有獨立的制動驅動機構，而且每車必備。行車制動裝置的驅動機構，分液壓和氣壓兩種型式。用液壓傳遞操縱力時還應有制動主缸和制動輪缸以及管路；用氣壓操縱時還應有空氣壓縮機、氣路管道、貯氣筒，控制閥和制動氣室等。過去，大多數(shù)汽車的駐車制動和應急制動都使用中央制動器，其優(yōu)點是制凍位于主減速器之前的變速器第二軸或傳動軸的制動力矩較小，容易滿足操縱手力小的要求。但在用作應急制動時，往往使傳動軸超載?，F(xiàn)代汽車由于車速提高，對應急制動的可靠性要求更嚴，因此，在中、高級轎車和部分總質量在1.5t以下的載貨汽車上，多在后輪制動器上附加手操作的機械式驅動機構，使之兼起駐車制動和應急制動的作用，從而取消了中央制動器。重型載貨汽車由于采用氣壓制動，故多對后輪制動器另設獨立的由氣壓控制而以強力彈簧作為制動力源的應急兼駐車制動驅動機構，也不再設置中央制動器。但也有一些重型汽車除了采用上述措施外，還保留了由氣壓驅動的中央制動器，以便提高制動系的可靠性。孫瑜：貨車制動系液壓系統(tǒng)設計41制動系要求能適應有關標準和法規(guī)的規(guī)定。各項性能指標除應滿足設計任務書的規(guī)定和國家標準、法規(guī)規(guī)定的有關要求外，也應考慮銷售對象國家和地區(qū)的法規(guī)和用戶要求。具有足夠的制動效能，包括行車制動效能和駐車制動效能。行車制動效能是用在一定的制動初速度下或最大踏板力下的制動減速度和制動距離兩項指標來評定。歐、美、日等國的有關標準或法規(guī)對這兩項指標的規(guī)定。綜合國外有關標準和法規(guī)，可以認為：進行制動效能試驗時的制動減速度j，載貨汽車應為4.45.52sm相應的最大制動距離ts貨車為0.15v+2v/115,式中第一項為反應距離；第二項為制動距離，ts的單位為m；v的單位為km/h.工作可靠，汽車至少應有行車制動和駐車制動兩套制動裝置，且它們的制動驅動機構應是各自獨立的。行車制動裝置的制動驅動機構至少應有兩套獨立的管路，當其中一套失效時另一套應保證汽車制動效能不底于正常的30%；駐車制動裝置應采用工作可靠的機械式制動驅動機構。制動效能的熱穩(wěn)定性好。汽車的高速制動、短時間內的頻繁重復制動，尤其是下長破時的連續(xù)制動，都會引起制動器的溫升過快，溫度過高特別下長坡時的頻繁制動可使制動器摩擦副的溫度達3000C4000C有時甚至高達7000C.此時，制動摩擦副的摩擦系數(shù)會急劇減小，使制動效能下降而發(fā)生熱衰退現(xiàn)象。制動器發(fā)生熱衰退后，經過散熱、降溫和一定次數(shù)的和緩使用使摩擦表面得到磨合，其制動效能可重復恢復，這稱為熱恢復。提高摩擦材料的高溫摩擦穩(wěn)定性，增大制動鼓、盤的熱容量，改善其散熱性或采用強制冷卻裝置，都是提高抗熱衰退的措施。制動效能的水穩(wěn)定性好。制動器摩擦表面浸水后，會因水的潤滑作用使摩擦系數(shù)急劇減少而發(fā)生所謂的“水衰退”現(xiàn)象。一般規(guī)定在出水后反復制動515次，即應恢復其制動效能。良好的摩擦材料吸水率低，其摩擦性能恢復迅速。也應防泥沙、污物等進入制動器工作表面，否則會使制動效能降低并加速磨損。某些越野車為了防止水和泥沙浸入而采用封閉的制動器。制動時的操作穩(wěn)定性好。即使任何速度制動，汽車都不應當失去操作性和方向穩(wěn)定性。為此，汽車前、后輪制動器的制動力矩應相同。否則當前輪抱死而側滑時，將失去操作性；后輪抱死而側滑甩尾，會失去方向穩(wěn)定性；當左、右輪的制動力矩差值超過50%時，會發(fā)遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文）生制動時汽車跑偏。制動踏板和手柄的位置和行程符合人機工程學的要求，即操作方便性好，操作輕便，舒適，能減少疲勞。踏板形成；對貨車應不大于160200mm。各國法規(guī)規(guī)定，制動的最大踏板力一般為150N（轎車）700N（貨車）。設計時，緊急制動（約占制動總次數(shù)的5%10%）踏板力的選取范圍：貨車為350550N，采用伺服制動或動力制動裝置時取其小值。應急制動時的手柄拉力以不大于400500N為宜。作用滯后的時間要盡可能地短，包括從制動踏板開始動作至達到給定制動效能水平所需的時間（制凍滯后時間）和從放開踏板至完全解除制動的時間（解除制動滯后時間）。制動時不應產生震動和噪音。與懸架、轉向裝置不產生運動干涉，在車輪跳動或汽車轉向時不會引起自行制動。制動系中應有音響或光信號等警報裝置以便能及時發(fā)現(xiàn)制動驅動機件的故障和功能失效；制動系中也有必要的安全裝置，例如一旦主、掛車之間的連接制動管路損壞，應有防止壓縮空氣繼續(xù)漏失的裝置；在行駛過程中掛車一旦脫掛，亦應有安全裝置驅動使駐車制動將其挺駐。能全天候使用，氣溫高時液壓制動管路不應有氣阻現(xiàn)象；氣溫低時液壓制動管路不應出現(xiàn)結冰。制動系的機件應使用壽命長、制造成本低；對摩擦材料的選擇也應考慮到環(huán)保要求，應力求減小制動時飛散到大氣的有害于人體的石棉纖維孫瑜：貨車制動系液壓系統(tǒng)設計62制動系的選擇貨車的主要參數(shù)為：長寬高（mm）489419302085軸距（mm）2800前輪距（mm）1480后輪距（mm）1470最小離地間隙（mm）186整車整備質量（mm）1985最大裝載質量（mm）1500前滿載軸荷分配（mm）1057后滿載軸荷分配（mm）2797最高車速）（hkm/不底于902.1汽車總質量汽車的總質量是指已整備完好、裝備齊全并按規(guī)定載滿客、貨時的汽車質量。除包括汽車的整備質量0m及裝載量gm外，載貨汽車還應計入駕駛室坐滿人的質量，如有附加設備還應考慮附加設備（非常規(guī)隨車裝備）的質量FM，每人按65kg計。Gammm0（21）=1985+1500=3385kg2.2軸荷分配和質心位置的計算為此，需確定個總成、部件的質量im和質心位置。對已有產品或樣品的總成、部件可直接度量以獲取數(shù)據，對新設計、尚無實物的可按圖紙估算或與類似的實物的質量對比后估算。將各總成、部件的質心和質量值標在總布置草圖上并量出各質心；離前輪中心的水平距離ix和離地高度iy，則根據力矩平衡原理可算得前后軸的靜負荷1G和2G，汽車質心遼寧工程技術大學畢業(yè)設計（論文）離前后軸的位置1L、2L及汽車質心高度gh。質心離前輪中心線的水平距離ix取1.8m，離地高度iy取0.2m。LgxmGii)(2=8.28.98.13385）（=21325.5N（22）1GLgxLmGGiia)(2=8.28.98.18.23385）（=11847.5N（23）21GGGa=11847.5+21325.5=33173N（24）aGLGL21=331738.25.11847=1.8m（25）aGLGL12=m1331738.25.21325（26）aiigGgymh)(331738.9)2.03385(=0.2m（27）21LLL=1.