CA6780中型客車后輪制動(dòng)器設(shè)計(jì)【全套CAD圖紙和畢業(yè)答辯論文】

買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 本科 學(xué) 生畢業(yè)設(shè)計(jì) 型客車后輪 鼓式制動(dòng)器設(shè)計(jì) 院部名稱 ： 汽車與交通工程學(xué)院 專業(yè)班級 ： 車輛工程 學(xué)生姓名 ： 胡凱 指導(dǎo)教師 ： 趙國遷 職 稱 ： 高級實(shí)驗(yàn)師 黑 龍 江 工 程 學(xué) 院 二一一年六月 買文檔就送 紙全套 Q 號交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 s ： 011龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 客車是城市常用的運(yùn)輸工具，因此客車的發(fā)展極快，然而隨著客車增加，帶來的安全問題也越來越引起人們的注意，而制動(dòng)系統(tǒng)則是影響汽車安全的重要系統(tǒng)之一，同時(shí)制動(dòng)器作為制動(dòng)系統(tǒng)的核心部分，從而對汽車制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算也就顯得非常重要了。 本次設(shè)計(jì)說明書中首先介紹了制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展，組成和意義，并通過制動(dòng)系統(tǒng)方案的分析確定本次設(shè)計(jì)所采用的方案 次又通過給定的技術(shù)參數(shù)對制動(dòng)器的主要參數(shù)進(jìn)行選擇以及對制動(dòng)器進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，主要 設(shè)計(jì)過程有同步附著系數(shù)的分析，確定前后軸制動(dòng)力矩的分配系數(shù)，制動(dòng)器制動(dòng)力矩和制動(dòng)器各結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定以及制動(dòng)張開力和制動(dòng)效能因數(shù)的計(jì)算。而后又對制動(dòng)器的主要零部件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)并且對一些部件進(jìn)行強(qiáng)度校核。最后通過以上計(jì)算利用 制圖形完成本次設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞 ： 客車 ; 制動(dòng)系統(tǒng) ; 鼓式制動(dòng)器 ; 制動(dòng)器參數(shù) ; 結(jié)構(gòu) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) is a in so it a of is of of at is of it is on of in by of of in is by a to of of of of to on of of on 龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 摘要 . I . 1 章 緒 論 . 1 動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展概況及組成 . 1 動(dòng)器的研究現(xiàn)狀 . 3 動(dòng)器的設(shè)計(jì)的意義 . 5 動(dòng)器設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 . 6 第 2 章 制動(dòng)系統(tǒng)方案 論證分析與選擇 . 7 動(dòng)器形式方案分析 . 7 式制動(dòng)器 . 7 式制動(dòng)器 . 9 動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式選擇 . 10 單制動(dòng)系 . 10 力制動(dòng)系 . 10 章小結(jié) . 11 第 3 章 制動(dòng)系統(tǒng)的主要參數(shù)及其選擇 . 12 動(dòng)器設(shè)計(jì)相關(guān)主要技術(shù)參數(shù) . 12 步附著系數(shù)的分析 . 12 定前后軸制動(dòng)力矩分配系數(shù) . 12 動(dòng)器制動(dòng)力矩確定 . 13 式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩 擦系數(shù) . 13 式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù) . 13 擦片的摩擦系數(shù) . 14 章小結(jié) . 15 第 4 章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 16 動(dòng)蹄片上的制動(dòng)力矩與張開力 . 16 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 動(dòng)器因數(shù)與制動(dòng)蹄因數(shù)的分析計(jì)算 . 20 輪鼓式制動(dòng)器效能因數(shù) . 20 擦襯片的磨損特性計(jì)算 . 21 車制動(dòng)計(jì)算 . 23 章小結(jié) . 24 第 5 章 制動(dòng)器主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 25 動(dòng)鼓 . 25 動(dòng)蹄 . 25 動(dòng)底板 . 25 動(dòng)蹄的支承 . 26 輪式張開機(jī)構(gòu) . 26 動(dòng)器的工作間隙 . 26 章小結(jié) . 26 第 6 章 制動(dòng)器零部件的強(qiáng)度校核 . 27 輪軸強(qiáng)度校核 . 27 固摩擦片鉚釘?shù)募羟袘?yīng)力驗(yàn)算 . 27 動(dòng)蹄支承銷剪切應(yīng)力計(jì)算 . 28 位彈簧強(qiáng)度校核 . 29 章小結(jié) . 29 結(jié)論 . 30 參考文獻(xiàn) . 31 致謝 . 32 附錄 . 33 附錄 A 外文文獻(xiàn) . 33 附錄 B 文獻(xiàn)翻譯 . 36 附錄 C 設(shè)計(jì)中重要零件繪制標(biāo)準(zhǔn) . 38 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒 論 動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展概況及組成 從汽車誕生時(shí)起，車輛制動(dòng)系統(tǒng)在車輛安全方面就扮演著至關(guān)重要的角色。近年來，隨著車輛技術(shù)的進(jìn)步和汽車行駛速度的提高，這種重要性表現(xiàn)越來越明顯。汽車制動(dòng)系統(tǒng)種類很多，形式多樣。傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式主要有機(jī)械式、氣動(dòng)式、 液壓式、氣液混合式。它們工作原理基本相同，都是利用制動(dòng)裝置，用工作時(shí)產(chǎn)生的摩擦熱來逐漸消耗車輛所具有的動(dòng)能，以達(dá)到車輛制動(dòng)減速，或直至停車的目的。伴隨著節(jié)能和清潔能源汽車的研究開發(fā)，汽車動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)生了很大改變，出現(xiàn)了很多新型結(jié)構(gòu)形式和功能形式。新型動(dòng)力系統(tǒng)的出現(xiàn)也要求制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式和功能形式發(fā)生相應(yīng)的改變。 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展是和汽車性能的提高及汽車結(jié)構(gòu)型式的變化密切相關(guān)的，制動(dòng)系統(tǒng)的每個(gè)組成部分都發(fā)生很大變化 2 制動(dòng)系統(tǒng)主要由下面四個(gè)部分組成： （ 1）供能裝置 ;也就是制動(dòng)能源 ，包括供給、調(diào)節(jié)制動(dòng)所需能量以及各個(gè)部件，產(chǎn)生制動(dòng)能源的部分稱為制動(dòng)能源； （ 2）控制裝置：包括產(chǎn)生制動(dòng)動(dòng)作和控制制動(dòng)效果的部件； （ 3）傳動(dòng)裝置：包括制動(dòng)能量傳遞到制動(dòng)器的各個(gè)部件； （ 4）制動(dòng)器：產(chǎn)生阻礙車輛運(yùn)動(dòng)或者運(yùn)動(dòng)趨勢的力的部件，也包括輔助制動(dòng)系統(tǒng)中的部件； 現(xiàn)代的制動(dòng)系統(tǒng)還包括制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置和報(bào)警裝置，壓力保護(hù)裝置等輔助裝置。 供能裝置主要是指制動(dòng)能源，制動(dòng)能與能源有人力制動(dòng)、伺服制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)或者上述任兩者的結(jié)合使用。 人力制動(dòng)是開始有制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)的制動(dòng)能源，它有機(jī)械式制動(dòng)、液壓式制動(dòng) 兩種形式。機(jī)械式制動(dòng)主要用于駐車制動(dòng)系統(tǒng)中，駐車制動(dòng)系統(tǒng)中要求機(jī)械鎖止方法保證汽車在原地停止不動(dòng)，在任何情況下不至于滑動(dòng)。液壓式制動(dòng)是通過制動(dòng)踏板推動(dòng)制動(dòng)主缸，進(jìn)而使制動(dòng)器進(jìn)入工作狀態(tài)。伺服制動(dòng)兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)作為制動(dòng)能源，正常情況下制動(dòng)能源由動(dòng)力伺服系統(tǒng)供給，動(dòng)力伺服系統(tǒng)失效時(shí)可黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 由人力供給制動(dòng)能源，這時(shí)伺服制動(dòng)就變成人力制動(dòng)。動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)能源是發(fā)動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的油泵或者氣泵，人力作為控制來源可分為氣壓制動(dòng)，氣頂液制動(dòng)，液壓制動(dòng)。其中氣壓制動(dòng)是發(fā)展最早的一種動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)。液壓制動(dòng)是目前得到廣泛應(yīng)用的一種制 動(dòng)系統(tǒng)，技術(shù)已經(jīng)非常成熟 2。 控制裝置的發(fā)展 最早的人力制動(dòng)，是通過機(jī)械的連接產(chǎn)生制動(dòng)動(dòng)作。發(fā)展到人力控制制動(dòng)，通過踩制動(dòng)踏板啟動(dòng)制動(dòng)，再由傳動(dòng)裝置把制動(dòng)踏板力傳到真空助力器，經(jīng)過真空助力器的助力擴(kuò)大后，傳遞到制動(dòng)主缸產(chǎn)生液壓力，然后通過油路把液壓力傳遞到每個(gè)輪缸，開始制動(dòng)。隨著清潔能源汽車和電動(dòng)汽車的研究應(yīng)用，以及電子技術(shù)在汽車上面廣泛應(yīng)用，制動(dòng)系統(tǒng)的控制裝置也出現(xiàn)了電子化的趨勢，其中電制動(dòng)完全改變了制動(dòng)系統(tǒng)的控制和管理，會(huì)使汽車制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生革命性的變化，它采用電子控制，可以更加準(zhǔn)確、更高效率的實(shí)現(xiàn)制 動(dòng)。 傳動(dòng)裝置的發(fā)展 人力制動(dòng)時(shí)代是采用機(jī)械的傳動(dòng)裝置，氣（液）壓制動(dòng)利用氣（液）壓力和連接管路把制動(dòng)力傳遞到制動(dòng)器。電子制動(dòng)則是利用制動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生制動(dòng)力直接作用到制動(dòng)器，它的控制信號來控制單元（ 用信號傳遞制動(dòng)信號和制動(dòng)力信息。 制動(dòng)器的發(fā)展 制動(dòng)器就是 剎車 。是使機(jī)械中的運(yùn)動(dòng)件停止或減速的機(jī)械零件。俗稱剎車、閘。制動(dòng)器主要由制動(dòng)架、制動(dòng)件和操縱裝置等組成。有些制動(dòng)器還裝有制動(dòng)件間隙的自動(dòng)調(diào)整裝置。為了減小制動(dòng)力矩和結(jié)構(gòu)尺寸，制動(dòng)器通常裝在設(shè)備的高速軸上，但對安全性要求較高的大型設(shè)備 (如 礦井提升機(jī) 、 電梯 等 )則應(yīng)裝在靠近設(shè)備工作部分的低速軸上。有些制動(dòng)器已標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，并由專業(yè)工廠制造 以供選用。 制動(dòng)器分為 行車制動(dòng)器 （腳剎）， 駐車制動(dòng)器 （手剎）。在行車過程中，一般都采用行車制動(dòng)（腳剎），便于在前進(jìn)的過程中減速停車，不單是使汽車保持不動(dòng)。若 行車制動(dòng)失靈時(shí)才采用駐車制動(dòng)。當(dāng)車停穩(wěn)后，就要使用駐車制動(dòng)（手剎），防止車輛前滑和后溜。停車后一般除使用駐車制動(dòng)外，上坡要將檔位掛在一檔（防止后溜），下坡要將檔位掛在倒檔（防止前滑）。使機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)部件停止或減速所必須施加的阻力矩稱為制動(dòng)力矩。制動(dòng)力矩是設(shè)計(jì)、選用制動(dòng)器的依據(jù)，其大小由機(jī)械的型式和工作要求決定。制動(dòng)器上所用摩擦材料（制動(dòng)件）的性能直接影響制動(dòng)過程，而影響其性能的主要因素為工作溫度和溫升速度。摩擦材料應(yīng)具備高而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)和良好的耐磨性。摩擦材料分金屬和非金屬兩類。前者常用的黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 有 鑄鐵 、鋼、 青銅 和粉末冶金摩擦材料等，后者有 皮革 、 橡膠 、木材和 石棉 等。 制動(dòng)器可以分為摩擦式和非摩擦式兩大類。 摩擦式制動(dòng)器?？恐苿?dòng)件與運(yùn)動(dòng)件之間的摩擦力制動(dòng)。按制動(dòng)件的結(jié)構(gòu)形式又可分為外抱塊式制動(dòng)器、 內(nèi)張?zhí)闶?制動(dòng)器 、 帶式制動(dòng)器 、盤式制動(dòng)器等；按制動(dòng)件所處工作狀態(tài)還可分為常閉式制動(dòng)器（常處于緊閘狀態(tài)，需施加外力方可解除制動(dòng)）和常開式制動(dòng)器（常處于松閘狀態(tài)，需施加外力方可制動(dòng)）；按操縱方式也可分為人力、液壓、 氣壓 和電 磁力操縱的制動(dòng)器。制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)型式。 非摩擦式制動(dòng)器。主要有 磁粉制動(dòng)器 （利用磁粉磁化所產(chǎn)生的剪力來制動(dòng)）、 磁渦流制動(dòng)器 （通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流 來調(diào)節(jié)制動(dòng)力矩的大小）以及水渦流制動(dòng)器等。按制動(dòng)件的結(jié)構(gòu)形式又可分為外抱塊式制動(dòng)器、 內(nèi)張?zhí)闶街苿?dòng)器、 帶式制動(dòng)器、盤式制動(dòng)器等；按制動(dòng)件所處工作狀態(tài)還可分為常閉式制動(dòng)器（常處于緊閘狀態(tài)，需施加外力方可解除制動(dòng)）和常開式制動(dòng)器 (常處于松閘狀態(tài)，需施加外力方可制動(dòng) )；按操縱方式也可分為 人力、 液壓 、氣壓和電磁力操縱的制動(dòng)器。按制動(dòng)系統(tǒng)的作用制動(dòng)系統(tǒng)可分為行車 制動(dòng)系統(tǒng) 、駐車制動(dòng)系統(tǒng)、應(yīng)急制動(dòng)系統(tǒng)及輔助制動(dòng)系統(tǒng)等。上述各制動(dòng)系統(tǒng)中，行車制動(dòng)系統(tǒng)和駐車制動(dòng)系統(tǒng)是每一輛汽車都必須具備的。 統(tǒng)稱為動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)；兼用人力和 發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)稱為伺服制動(dòng)系統(tǒng)或助 力制動(dòng)系統(tǒng)。按制動(dòng)能量的傳輸方式制動(dòng)系統(tǒng)可分為機(jī)械式、液壓式、氣壓式、電磁式等。同時(shí)采用兩種以上傳能方式的制動(dòng)系稱為組合式制動(dòng)系統(tǒng) 2。 動(dòng)器的研究現(xiàn)狀 在汽車技術(shù)飛速發(fā)展的今天，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、停車可靠，汽車制動(dòng)系的工作可靠性顯得日益重要。也只有制動(dòng)性能良好、制動(dòng)系統(tǒng)工作可靠的汽車，才能充分發(fā)揮其動(dòng)力性能。汽車制動(dòng)系是用于使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(dòng)的機(jī)構(gòu)。汽車制動(dòng)系直接影響著汽車行駛的安全性和停車的可靠性。 作為制動(dòng)系重要組成部分之一的制動(dòng)器的發(fā)展對汽車的安全性，可靠性有著極大的意義。 對于國外客車制動(dòng)器的選擇原則，在歐洲，越來越多的客車采用 4 輪盤式制動(dòng)系統(tǒng)，并大有取代以往的鼓式制動(dòng)器之勢。鼓式制動(dòng)器雖然常規(guī)制動(dòng)效果好，但如果多次連續(xù)制動(dòng)或下長坡制動(dòng)，就會(huì)引起制動(dòng)器溫度迅速升高，對制動(dòng)的有效性和制動(dòng)器本身帶來的安全性有較大的影響。而盤式制動(dòng)器則有效地克服黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 了鼓式制動(dòng)器的弊端，并且具有良好的熱穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性， 能夠防止汽車跑偏，并確保汽車穩(wěn)定的制動(dòng)效果，從而規(guī)避了制動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)?？梢哉f 4 輪盤式制動(dòng)器是客車行業(yè)制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展方向。由于他們對價(jià)格不敏感，他們主要追求性能加上汽車技術(shù)比較發(fā)達(dá)，目前已經(jīng)基本上形成 “前盤后盤 ”的形式 5。 而在國內(nèi)我國制動(dòng)器發(fā)展前景廣闊，據(jù)統(tǒng)計(jì)，預(yù)計(jì) 2009 年汽車產(chǎn)量將達(dá)到 輛， 2010、 2011 年將持續(xù)保持增長，預(yù)計(jì)增長率在 19%至 20%之間。2009 年中國將成為世界第一汽車生產(chǎn)大國，同時(shí)中國汽車消費(fèi)量占全球總消費(fèi)量比例已達(dá) 12%，在 2015 年左右國內(nèi)汽車銷售也有望超過美國 ，成為第一大汽車消費(fèi)市場。到 2020 年，中國本土汽車產(chǎn)量將達(dá)到 2000 萬輛左右，其中兩成產(chǎn)品將進(jìn)入國際市場 6。 目前乘用車主要采用前盤后鼓式和全盤式制動(dòng)器， 20%的乘用車采用前盤后鼓式制動(dòng)器，全鼓式制動(dòng)器已在乘用車領(lǐng)域淘汰；商用車主要采用全鼓式制動(dòng)器，只有高檔客車和有特殊需求的車輛才采用全盤式制動(dòng)器。隨著對汽車制動(dòng)性能的提高，越來越多的先進(jìn)電子制動(dòng)技術(shù)得到采用。從中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)的情況來看， 2008 年汽車鼓式制動(dòng)器總成需求規(guī)模達(dá)到 2046 萬臺(tái)，其中乘用車鼓式制動(dòng)器總成市場 377 萬臺(tái)，商用車鼓式制動(dòng)器 總成市場 1669 萬臺(tái)，預(yù)計(jì) 2013 年乘用車鼓式制動(dòng)器總成市場 928 萬臺(tái)，商用車鼓式制動(dòng)器總成市場 2937 萬臺(tái)。目前主要生產(chǎn)企業(yè)有亞太機(jī)電、重慶紅宇、萬向錢潮、浙江萬安等企業(yè)。亞太機(jī)電一直是我國鼓式制動(dòng)器產(chǎn)量最大的企業(yè) 6。 制動(dòng)器作為制動(dòng)系中直接作用制約汽車運(yùn)動(dòng)的一個(gè)關(guān)健裝置，它是將汽車的動(dòng)能以摩擦方式轉(zhuǎn)化為熱能并加以吸收的機(jī)構(gòu)，不僅要按產(chǎn)生足夠的制動(dòng)力的條件，還要按能量容量和磨損壽命足夠的條件來確定制動(dòng)器。為確保制動(dòng)穩(wěn)定性可靠，熱穩(wěn)定性好，壽命長，造價(jià)低，現(xiàn)今的制動(dòng)器產(chǎn)品無論從性能、結(jié)構(gòu)方面，還是生產(chǎn)制 造方式和操縱控制方面，都在發(fā)生著諸多的變化。它們大大地優(yōu)化了制動(dòng)器各方面的性能，從某種程度上看 ,這些變化也反映了汽車制動(dòng)器的發(fā)展方向。制動(dòng)器主要有摩擦式、液力式和電磁式等幾種形式。盤式制動(dòng)器和鼓式制動(dòng)器分別用于前輪和后輪。是汽車上最重要的安全件 2。 目前汽車制動(dòng)器基本都是摩擦制動(dòng)器按照摩擦副中旋轉(zhuǎn)元件的不同分為鼓式制動(dòng)器和盤式制動(dòng)器兩大類。鼓式制動(dòng)器又有領(lǐng)從蹄式、雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式 、雙從蹄式、單向自增力式、雙向自增力式制動(dòng)器等結(jié)構(gòu)型式。盤式制動(dòng)器有固定鉗式，浮動(dòng)鉗式，浮動(dòng)鉗式包括滑動(dòng)鉗式和擺動(dòng)鉗盤 式兩種型式。滑動(dòng)鉗式是目前使用廣泛的一種盤式制動(dòng)器 。由于盤式制動(dòng)器熱和水穩(wěn)定性以及抗衰減性能較鼓式制動(dòng)器好，可靠 性和安全性也好，而得到廣泛應(yīng)但是盤式制動(dòng)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 器效能低，無法完全防止塵污和銹蝕，兼做駐車制動(dòng)時(shí)需要較為復(fù)雜的手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，因而在后輪上的應(yīng)用受到限制，很多車是采用前盤后鼓的制動(dòng)系統(tǒng)組成。電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車上具有再生制動(dòng)能力的電機(jī)，在回收制動(dòng)能量時(shí)起制動(dòng)作用，它引入了新型的制動(dòng)器。作為一種新的制動(dòng)型式，勢必引起制動(dòng)型式的變革。電制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)器是基于傳統(tǒng)的制動(dòng)器，也分為盤式電制動(dòng)器和鼓式電制動(dòng)器，鼓式 電制動(dòng)器由于制動(dòng)熱衰退性等缺點(diǎn)，將來汽車上會(huì)以盤式電制動(dòng)器為主 9。 盤式制動(dòng)器相比鼓式制動(dòng)器，盤式制動(dòng)器的優(yōu)勢已經(jīng)得到廣泛認(rèn)可。鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)力穩(wěn)定性差，在不同路面上制動(dòng)力變化很大，不易于掌控。而盤式制動(dòng)器在液力助力下制動(dòng)力大，舒適性更強(qiáng)，性能穩(wěn)定，在各種路面都有較鼓式制動(dòng)器更好的制動(dòng)表現(xiàn)，尤其在長下坡等需要長時(shí)間制動(dòng)的路段。雖然盤式制動(dòng)器性能優(yōu)于鼓式制動(dòng)器，但是自剎作用，鼓式剎車有良好的自剎作用，由于剎車來令片外張，車輪旋轉(zhuǎn)連帶著外張的剎車鼓扭曲一個(gè)角度 (當(dāng)然不會(huì)大到讓你很容易看得出來 )剎車來令片外 張力 (剎車制動(dòng)力 )越大，則情形就越明顯，因此，一般大型車輛還是使用鼓式剎車，除了 成本 較低外，大型車與小型車的鼓剎，差別可能祗有大型采氣動(dòng)輔助，而小型車采真空輔助來幫助剎車。成本較低：鼓式剎車制造技術(shù)層次較低，也是最先用于剎車系統(tǒng)，因此制造成本要比碟式剎車低。同時(shí)由于技術(shù)和成本原因想要普及前盤后盤的形式還需一個(gè)長期過程。目前國內(nèi)只有中高檔城際大客車普遍使用盤式制動(dòng)器，鼓式制動(dòng)器造價(jià)便宜， 而且符合傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，由于慣性的作用，前輪的負(fù)荷通常占汽車全部負(fù)荷的 70%前輪制動(dòng)力要比后輪大，后輪起輔助制動(dòng)作用，因此生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本，大多數(shù)客車采用前盤后鼓的形式選擇制動(dòng)器類型 10。 動(dòng)器的設(shè)計(jì)的意義 汽車是現(xiàn)代交通工具中用得最多、最普遍，也是最方便的交通運(yùn)輸工具。汽車制動(dòng)系是汽車底盤上的一個(gè)重要系統(tǒng) ,它是制約汽車運(yùn)動(dòng)的裝置。汽車的制動(dòng)性能直接影響汽車的行駛安全性。隨著公路業(yè)的迅速發(fā)展和車流密度的日益增大 ,交通事故也不斷增加。人們對安全性、可靠性要求越來越高，為保證人身和車輛的安全 ，必須為汽車配備十分可靠的制動(dòng)系統(tǒng)。據(jù)有關(guān)資料介紹，在由于車輛本身的問題而造成的交通事故中，制動(dòng)系統(tǒng)故障引起的事故為總數(shù)的 45%?？梢?，制動(dòng)系統(tǒng)是保證行車安全的極為重要的一個(gè)系統(tǒng)。制動(dòng)器作為制動(dòng)系統(tǒng)的核心制動(dòng)器的好壞直接影響車輛的平均車速和車輛的運(yùn)輸效率，也就是保證運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 動(dòng)器設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 本次設(shè)計(jì)是通過查閱相關(guān)資料，掌握制動(dòng)器設(shè)計(jì)的基本步驟和要求，及制動(dòng)器總成的相關(guān)設(shè)計(jì)方法，運(yùn)用汽車設(shè)計(jì)和汽車構(gòu)造的基礎(chǔ)知識，學(xué)習(xí)和利用 型客車的制動(dòng)器進(jìn)行設(shè)計(jì)使其具 有足夠的制動(dòng)效能以保證汽車的安全性；同時(shí)在材料的選擇上盡量采用對人體無害的材料。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 第 2 章 制動(dòng)系統(tǒng)方案論證分析與選擇 動(dòng)器形式方案分析 汽車制動(dòng)器幾乎均為機(jī)械摩擦式，即利用旋轉(zhuǎn)元件與固定元件兩工作表面間的摩擦產(chǎn)生的制動(dòng)力矩使汽車減速或停車。一般摩擦式制動(dòng)器按其旋轉(zhuǎn)元件的形狀分為鼓式和盤式兩大類 3。 式制動(dòng)器 鼓式制動(dòng)器是最早形式的汽車制動(dòng)器，當(dāng)盤式制動(dòng)器還沒有出現(xiàn)前，它已經(jīng)廣泛用干各類汽車上。鼓式制動(dòng)器又分為內(nèi)張 型鼓式制動(dòng)器和外束型鼓式制動(dòng)器兩種結(jié)構(gòu)型式。內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器的摩擦元件是一對帶有圓弧形摩擦蹄片的制動(dòng)蹄，后者則安裝在制動(dòng)底板上，而制動(dòng)底板則緊固在前橋的前梁或后橋橋殼半袖套管的凸緣上，其旋轉(zhuǎn)的摩擦元件為制動(dòng)鼓。車輪制動(dòng)器的制動(dòng)鼓均固定在輪鼓上。制動(dòng)時(shí)，利用制動(dòng)鼓的圓柱內(nèi)表面與制動(dòng)蹄摩擦路片的外表面作為一對摩擦表面在制動(dòng)鼓上產(chǎn)生摩擦力矩，故又稱為蹄式制動(dòng)器。外束型鼓式制動(dòng)器的固定摩擦元件是帶有摩擦片且剛度較小的制動(dòng)帶，其旋轉(zhuǎn)摩擦元件為制動(dòng)鼓，并利用制動(dòng)鼓的外因柱表面與制動(dòng)帶摩擦片的內(nèi)圓弧面作為一對摩擦表面，產(chǎn) 生摩擦力矩作用于制動(dòng)鼓，故又稱為帶式制動(dòng)器。在汽車制動(dòng)系中，帶式制動(dòng)器曾僅用作一些汽車的中央制動(dòng)器，但現(xiàn)代汽車已很少采用。所以內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器通常簡稱為鼓式制動(dòng)器，通常所說的鼓式制動(dòng)器就是指這種內(nèi)張型鼓式結(jié)構(gòu)。鼓式制動(dòng)器按蹄的類型分為： (1)領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器 如 2所示，若圖上方的旋向箭頭代表汽車前進(jìn)時(shí)制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向 (制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn) )，則蹄 1 為領(lǐng)蹄，蹄 2 為從蹄。汽車倒車時(shí)制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向變?yōu)榉聪蛐D(zhuǎn)，則相應(yīng)地使領(lǐng)蹄與從蹄也就相互對調(diào)了。這種當(dāng)制動(dòng)鼓正、反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)總具有一個(gè)領(lǐng)蹄和一個(gè)從蹄的內(nèi)張型鼓式制 動(dòng)器稱為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。領(lǐng)蹄所受的摩擦力使蹄壓得更緊，即摩擦力矩具有 “增勢 ”作用，故又稱為增勢蹄；而從蹄所受的摩擦力使蹄有離開制動(dòng)鼓的趨勢，即摩擦力矩具有 “減勢 ”作用，故又稱為減勢蹄。 “增勢 ”作用使領(lǐng)蹄所受的法向反力增大，而 “減勢 ”作用使從蹄所受的法向反力減小。 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的效能及穩(wěn)定性均處于中等水平，但由于其在汽車前進(jìn)與倒車時(shí)的制動(dòng)性能不變，且結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)較低，也便于附裝駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)，故這黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 種結(jié)構(gòu)仍廣泛用于中、重型載貨汽車的前、后輪制動(dòng)器及轎車的后輪制動(dòng)器。 (2)雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 若在汽車前進(jìn)時(shí)兩制動(dòng) 蹄均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器，則稱為雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。顯然，當(dāng)汽車倒車時(shí)這種制動(dòng)器的兩制動(dòng)蹄又都變?yōu)閺奶愎仕挚煞Q為單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。如圖 2示，兩制動(dòng)蹄各用一個(gè)單活塞制動(dòng)輪缸推動(dòng)，兩套制動(dòng)蹄、制動(dòng)輪缸等機(jī)件在制動(dòng)底板上是以制動(dòng)底板中心作對稱布置的，因此，兩蹄對制動(dòng)鼓作用的合力恰好相互平衡，故屬于平衡式制動(dòng)器。 雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器有高的正向制動(dòng)效能，但倒車時(shí)則變?yōu)殡p從蹄式，使制動(dòng)效能大降。這種結(jié)構(gòu)常用于中級轎車的前輪制動(dòng)器，這是因?yàn)檫@類汽車前進(jìn)制動(dòng) 時(shí)，前軸的動(dòng)軸荷及 附著力大于后軸，而倒車時(shí)則 相反。 (3)雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 如圖 2制動(dòng)鼓正向和反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩制動(dòng)助均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器則稱為雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。它也屬于平衡式制動(dòng)器。由于雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器在汽車前進(jìn)及倒車時(shí)的制動(dòng)性能不變，因此廣泛用于中、輕型載貨汽車和部分轎車的前、后車輪，但用作后輪制動(dòng)器時(shí)，則需另設(shè)中央制動(dòng)器用于駐車制動(dòng)。 (4)單向增力式制動(dòng)器 單向增力式制動(dòng)器如 2所示兩蹄下端以頂桿 相連接，第二制動(dòng)蹄支承在其上端制動(dòng)底板上的支承銷上。由于制動(dòng)時(shí)兩蹄的法向反力不能相互平衡，因 此它居于一種非平衡式制動(dòng)器。單向增力式制動(dòng)器在汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)效能很高，且高于前述的各種制動(dòng)器，但在倒車制動(dòng)時(shí)，其制動(dòng)效能卻是最低的。因此，它僅用于少數(shù)輕、中型貨車和轎車上作為前輪制動(dòng)器。 (5)雙向增力式制動(dòng)器 將單向增力式制動(dòng)器的單活塞式制 動(dòng)輪缸換用雙活塞式制動(dòng)輪缸，其上端的支承銷也作為兩蹄共用的，則成為雙向增力式制動(dòng)器如圖 2雙向增力式制 動(dòng)器來說，不論汽車前進(jìn)制動(dòng)或倒退制動(dòng)，該制動(dòng)器均為增力式制動(dòng)器。 雙向增力式制動(dòng)器在大型高速轎車上用的較多，而且常常將其作為行車制動(dòng)與駐車制動(dòng)共用的制動(dòng)器，但行車制動(dòng)是由液壓經(jīng)制動(dòng)輪缸產(chǎn)生制動(dòng)蹄的張開力進(jìn)行制動(dòng)，而駐車制動(dòng)則是用制動(dòng)操縱手柄通過鋼索拉器也廣泛用作汽車的中央制動(dòng)器，因?yàn)轳v車制動(dòng)要求制動(dòng)器正向、反向的制動(dòng)效能都很高，而且駐車制動(dòng)若不用于應(yīng)急制動(dòng)時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生高溫，故其熱衰退問題并 不突出。 但由于結(jié)構(gòu)問題使它在制動(dòng)過程中散熱和排水性能差，容易導(dǎo)致制動(dòng)效率下降。因此，在轎車領(lǐng)域上己經(jīng)逐步退出讓位給盤式制動(dòng)器。但由于成本比較低，仍然在一些經(jīng)濟(jì)型車中使用，主要用于制動(dòng)負(fù)荷比較小的后輪和駐車制動(dòng)。本次黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 設(shè)計(jì)最終采用的是領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器 16。 圖 2從蹄式制動(dòng)器 圖 2領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 圖 2向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 圖 2向增力式制動(dòng)器 圖 2向增力式制動(dòng)器 式制動(dòng)器 盤式制動(dòng)器按摩擦副中定位原件的結(jié)構(gòu)不同可分為鉗盤式和全盤式兩大類。 （ 1）鉗盤式 鉗盤式制動(dòng)器按制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)型式又可分為定鉗盤式制動(dòng)器、浮鉗盤式制動(dòng)器等。 定鉗盤式制動(dòng)器：這種制動(dòng)器中的制動(dòng)鉗固定不動(dòng)，制動(dòng)盤與車輪相聯(lián)并在制動(dòng)鉗體開口槽中旋轉(zhuǎn)。具有下列優(yōu)點(diǎn)：除活塞和制動(dòng)塊外無其他滑動(dòng)件，易于保證制動(dòng)鉗的剛度；結(jié)構(gòu)及制造工藝與一般鼓式制動(dòng)器相差不多，容易實(shí)現(xiàn)從鼓式制動(dòng)器到盤式制動(dòng)器的改革 ；能很好地適應(yīng)多回路制動(dòng)系的要求。 浮動(dòng)盤式制動(dòng)器：這種制動(dòng)器具有以下優(yōu)點(diǎn)：僅在盤的內(nèi)側(cè)有液壓缸，故軸向尺寸小，制動(dòng)器能進(jìn)一步靠近輪轂；沒有跨越制動(dòng)盤的油道或油管加之液壓缸冷卻條件好，所以制動(dòng)液汽化的可能性??；成本低；浮動(dòng)鉗的制動(dòng)塊可兼用于駐車制動(dòng)。 （ 2）全盤式 在全盤式制動(dòng)器中，摩擦副的旋轉(zhuǎn)元件及固定元件均為圓形盤，制動(dòng)時(shí)各盤摩擦表面全部接觸，其作用原理與摩擦式離合器相同。由于這種制動(dòng)器散熱條件較差，其應(yīng)用遠(yuǎn)沒有浮鉗盤式制動(dòng)器廣泛。 通過對盤式、鼓式制動(dòng)器的分析比較可以得出盤式制動(dòng)器與鼓式制動(dòng)器比較有如 下均一些突出優(yōu)點(diǎn)。 制動(dòng)穩(wěn)定性好，的效能因素與摩擦系數(shù)關(guān)系的 線變化平衡，所以對摩黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 擦系數(shù)的要求可以放寬，因而對制動(dòng)時(shí)摩擦面間為溫度、水的影響敏感度就低。所以在汽車高速行駛時(shí)均能保證制動(dòng)的穩(wěn)定性和可靠性。 盤式制動(dòng)器制動(dòng)時(shí)，汽車減速度與制動(dòng)管路壓力是線性關(guān)系，而鼓式制動(dòng)器卻是非線性關(guān)系。 輸出力矩平衡，而鼓式則平衡性差。 制動(dòng)盤的通風(fēng)冷卻較好，帶通風(fēng)孔的制動(dòng)盤的散熱效果尤佳，故熱穩(wěn)定性好，制動(dòng)時(shí)所需踏板力也較小。 車速對踏板力的影響較小。 但盤式制動(dòng)器制動(dòng)效能低，兼做駐車制動(dòng)時(shí)需加裝輔助制動(dòng)裝置因而在后 輪上應(yīng)用受到限制。 綜合以上優(yōu)缺點(diǎn)最終確定 車的后輪制動(dòng)器設(shè)計(jì)采用鼓式。并采用領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。 動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式選擇 根據(jù)制動(dòng)力原的不同，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可分為簡單制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)以及伺服制動(dòng)三大類型。而力的傳遞方式又有機(jī)械式、液壓式、氣壓式和氣壓 單制動(dòng)系 簡單制動(dòng)系即人力制動(dòng)系，是靠司機(jī)作用于制動(dòng)塌板上或手柄上的力作為制動(dòng)力原。而傳力方式又有機(jī)械式和液壓式兩種。 機(jī)械式的靠桿系或鋼絲繩傳力，其結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，工作可靠，但機(jī)械效率低，因此僅用于中、小型汽車的駐車 制動(dòng)裝置中。 液壓式的簡單制動(dòng)系通常簡稱為液壓制動(dòng)系，用于行車制動(dòng)裝置。其優(yōu)點(diǎn)是作用滯后時(shí)間短（ 工作壓力大 (可達(dá) 102缸徑尺寸小，可布置在制動(dòng)器內(nèi)部作為制動(dòng)蹄的張開機(jī)構(gòu)或制動(dòng)塊的壓緊機(jī)構(gòu)，使之結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，質(zhì)量小、造價(jià)低。但其有限的力傳動(dòng)比限制了它在汽車上的使用范圍。另外，液壓管路在過度受熱時(shí)會(huì)形成氣泡而影響傳輸，即產(chǎn)生所謂 “汽阻 ”，使制動(dòng)效能降低甚至失效；而當(dāng)氣溫過低時(shí)（ 和更低時(shí)），由于制動(dòng)液的粘度增大，使工作的可靠性降低，以及當(dāng)有局部損壞時(shí)，使整個(gè)系統(tǒng) 都不能繼續(xù)工作。液壓式簡單制動(dòng)系曾廣泛用于轎車、輕型及以下的貨車和部分中型貨車上。但由于其操縱較沉重，不能適應(yīng)現(xiàn)代汽車提高操縱輕便性的要求，故當(dāng)前僅多用于微型汽車上，在轎車和輕型汽車亡已極少采用。 力制動(dòng)系 動(dòng)力制動(dòng)系是以發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力形成的氣壓或液壓勢能作為汽車制動(dòng)的全部力黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 源進(jìn)行制動(dòng)，而司機(jī)作用于制動(dòng)踏板或手柄上的力僅用于對制動(dòng)回路中控制元件的操縱。在簡單制動(dòng)系中的踏板力與其行程間的反比例關(guān)系在動(dòng)力制動(dòng)系中便不復(fù)存在，因此，此處的踏板力較小且可有適當(dāng)?shù)奶ぐ逍谐獭?動(dòng)力制動(dòng)系有氣壓制動(dòng)系、氣頂液式制 動(dòng)系和全液壓動(dòng)力制動(dòng)系 3 種。 （ 1）氣壓制動(dòng)系 氣壓制動(dòng)系是動(dòng)力制動(dòng)系最常見的型式，由于可獲得較大的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)力，且主車與被拖的掛車以及汽車列車之間制動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的連接裝置結(jié)構(gòu)簡單、連接和斷開均很方便，因此被廣泛用于總質(zhì)量為 8t 以上尤其是 15t 以上的載貨汽車、越野汽車和客車上。但氣壓制動(dòng)系必須采用空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣筒、制動(dòng)閥等裝置，使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重、輪廓尺寸大、造價(jià)高；管路中氣壓的產(chǎn)生和撤除均較慢，作用滯后時(shí)間較長（ 因此，當(dāng)制動(dòng)閥到制動(dòng)氣室和儲(chǔ)氣筒的距離較遠(yuǎn)時(shí)，有必要加設(shè)氣動(dòng)的第 二級控制元件 繼動(dòng)閥（即加速閥）以及快放閥；管路工作壓力較低（一般為 因而制動(dòng)氣室的直徑大，只能置于制動(dòng)器之外，再通過桿件及凸輪或楔塊驅(qū)動(dòng)制動(dòng)蹄，使非簧載質(zhì)量增大；另外，制動(dòng)氣室排氣時(shí)也有較大噪聲。 （ 2）氣頂液式制動(dòng)系 氣頂液式制動(dòng)系是動(dòng)力制動(dòng)系的另一種型式，即利用氣壓系統(tǒng)作為普通的液壓制動(dòng)系統(tǒng)主缸的驅(qū)動(dòng)力源的一種制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。它兼有液壓制動(dòng)和氣壓制動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)。由于其氣壓系統(tǒng)的管路短，故作用滯后時(shí)間也較短。顯然，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大、造價(jià)高，故主要用于重型汽車上，一部分 總質(zhì)量為 9t11t 的中型汽車上也有所采用。 （ 3）全液壓動(dòng)力制動(dòng)系 全液壓動(dòng)力制動(dòng)系除具有一般液壓制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)外，還具有操縱輕便、制動(dòng)反應(yīng)快、制動(dòng)能力強(qiáng)、受氣阻影響較小、易于采用制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置和防滑移裝置，及可與動(dòng)力轉(zhuǎn)向、液壓懸架、舉升機(jī)構(gòu)及其他輔助設(shè)備共用液壓泵和儲(chǔ)油