轻型汽车底盘鼓式制动器设计[毕业论文+CAD图纸]

汽车毕业设计论文:轻型汽车底盘鼓式制动器设计含论文,CAD图纸,任务书

轻型汽车底盘鼓式制动器设计[毕业论文+CAD图纸]

摘要：

汽车作为陆地上的现代重要交通工具，由许多保证其性能的大部件，即所谓“总成”组成，制动系就是其中一个重要的总成，它直接影响汽车的安全性。随着高速公路的快速发展和车流密度的日益增大，交通事故也不断增加。据有关资料介绍，在由于车辆本身的问题而造成的交通事故中，制动系统故障引起的事故为总数的45%。可见，制动系统是保证行车安全的极为重要的一个系统。此外，制动系统的好坏还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。制动系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。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。

当今，随着高速公路网的不断扩展、汽车车速的提高以及车流密度的增大，对汽车制动系的工作可靠性要求显得日益重要。只有制动性能良好和制动系工作可靠的汽车才能充分发挥出其高速行驶的动力性能并保证行驶的安全性。由此可见，制动系是汽车非常重要的组成部分，从而对汽车制动系的机构分析与设计计算也就显得非常重要了。

论文中采用的是前鼓后鼓的制动系方案并且前轮采用双领蹄式制动器，后轮采用领从蹄式制动器，兼顾了制动器效能因数和制动器效能的稳定性。它的工作原理是利用与车身(或车架)相连的非旋转元件和与车轮(或传动轴)相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势，亦即由制动踏板的踏板力通过推杆和主缸活塞，使主缸油液在一定压力下流入轮缸，并通过两轮缸活塞推使制动蹄绕支承销转动，上端向两边分开而以其摩擦片压紧在制动鼓的内圆面上。不转的制动蹄对旋转制动鼓产生摩擦力矩，从而产生制动力，使车轮减速直至停车。

论文第一章介绍了汽车制动系发展情况和制动系统的组成。第二章主要讲述了汽车的总体设计。第三章讲述了鼓式制动系的主要形式及其方案的选取。第四章分析计算了制动器制动过程中动力学参数的计算。第五章讲述了鼓式制动器的结构参数和主要零部件的设计。第六章是关于鼓式制动器的设计计算。第七章是制动器驱动机构的设计与计算。第八章是鼓式制动器主要零部件的强度分析。

关键词：鼓式制动器 ； 驱动机构 ； 制动参数

Abstract

As an important modern land.based transport, Automotive components from many large parts ,namely, the so.called "assembly" which ensure the performance of automotive, and braking system which directly affects the safety of motor vehicles is one of the most important assembly. With the rapid development of highways and increased traffic density, traffic accidents are also increasing. According to the information on the vehicle itself as a result of problems caused by traffic accidents, the brake system failure caused the accident accounting for the total number of 45%. So braking system is an extremely important system to ensure traffic safety. In addition, the braking system has a direct impact on the quality of the average vehicle speed and vehicle transportation efficiency, that is, an important factor ensuring cost.effective transport. It not only can slow down a moving vehicle, but also to ensure that the car can be fixed in situ after parking. This shows that the vehicle braking system plays an important role in traffic safety, the reliability of parking, and transport economic efficiency.

Today, with ever.expanding highway network, the improvement of vehicle speed and traffic density, on the work of automotive braking system reliability requirements become increasingly important. Only vehicles which have good braking performance and reliable braking system can give full play to their high.speed dynamic performance and to ensure the safety of traveling. This shows that the braking system is a very important component of the vehicle, thus it’s very important to the analysis and design of brake system bodies.

Paper used brake program of the brake drum in front and behind. Front wheel used duo.duplex drum brakes and behind wheel simplex drum brakes, which takes into account the effectiveness of the brakes and brake performance factor of stability. Its working principle is to use with the body (or frame) associated with non.rotating components and the wheel (or shaft) connected to the rotating components of friction between the wheels to prevent the trend of turning or rotating, namely by the pedal force of brake pedal passing through the push rod and the master cylinder piston, making master cylinder oil inflow wheel cylinder under a certain pressure, and pushing through the two.cylinder piston brake shoe so that rotating around the branch managers, the top separately to both sides pressed in its friction plate brake drum surface of the inner circle. Non.rotating brake shoe produced friction torque to rotating drum brake resulting in braking force to slow down until the wheels stop.

The first chapter of this paper describes the development of automotive braking system. Chapter II focuses on the overall design of the car. Chapter III is about the main form and program selection of the drum brake. Chapter IV is about analysis and calculation of kinetic parameters of the brake during braking process. Chapter V described the structure of drum brake components and the design of the main parameters. Chapter VI described design and calculation of drum brake. Chapter VII is about the analysis and calculation of drum brake drive mechanism. Chapter VIII is about strength checking on the main components of drum brake.

目录

1 绪论 1
1.1汽车制动系统的发展概况 1
1.2汽车制动系统的组成 1
2 汽车总体参数的选择及计算 3
2.1 总体设计应满足的基本要求 3
2.2汽车形式的确定 4
2.3汽车质量参数的确定 5
2.4汽车主要尺寸的确定 6
2.5汽车性能参数的确定 9
2.6发动机的选择 9
2.7轮胎的选择 14
3 鼓式制动器的方案选择 16
3.1 鼓式制动器的结构形式 16
3.1.1领从蹄式制动器 17
3.1.2单向双领蹄式制动器 20
3.1.3双向双领蹄式制动器 21
3.1.4双从蹄式制动器 22
3.1.5单向增力式制动器 22
3.16双向增力式制动器 23
3.2鼓式制动器方案的确定 24
3.2.1制动效能因素 24
3.2.2本设计中鼓式制动器方案的优选 25
4 制动过程的动力学参数的计算 26
4.1制动过程车轮所受的制动力 26
4.2制动距离与制动减速度计算 26
4.3同步附着系数与附着系数利用率计算 33
4.4制动器的最大制动力矩 35
4.5制动器因素与制动蹄因素 38
5 制动器的结构及主要零部件设计 42
5.1 鼓式制动器的结构参数 42
5.2鼓式制动器主要零部件的设计 46
5.2.1制动蹄 46
5.2.2制动鼓 46
5.2.3摩擦衬片 47
5.2.4摩擦材料 48
5.2.5蹄与鼓之间的间隙自动调整装置 49
5.2.6制动支承装置 50
5.2.7制动轮缸 50
5.2.8张开机构 51
6 鼓式制动器的设计计算 51
6.1 驻车制动能力的计算 51
6.2 中央制动器的计算 53
6.3压力沿衬片长度方向的分布规律 54
6.4 制动蹄片上的制动力矩 56
6.5 摩擦衬片磨损特性计算 60
6.6 制动因素的计算 61
6.6.1支承销式领—从蹄制动器的制动因数 62
6.6.2支承销式双领蹄制动器的制动因数 63
7 制动器驱动机构分析与计算 64
7.1 驱动机构的方案选择 66
7.2 制动管路的选择 66
7.3 液压驱动机构的设计计算 68
7.3.1制动轮缸直径 的确定 68
7.3.2制动主缸直径 的确定 68
7.3.3制动踏板力 70
7.3.4制动踏板工作行程 71
7.3.5真空助力器的设计计算 71
8 鼓式制动器主要零部件强度分析 74
8.1 制动蹄支承销剪切应力计算 74
8.2紧固摩擦片铆钉的剪切应力验算 75
结论 77
参考文献 78
谢辞 79
附录 80

1 绪论

1.1汽车制动系统的发展概况

从汽车诞生时起，车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。近年来，随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高，这种重要性表现得越来越明显。汽车制动系统种类很多，形式多样。传统的制动系统结构型式主要有机械式、气动式、液压式、气—液混合式。它们的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逐渐消耗车辆所具有的动能，以达到车辆制动减速，或直至停车的目的。伴随着节能和清洁能源汽车的研究开发，汽车动力系统发生了很大的改变，出现了很多新的结构型式和功能形式。新型动力系统的出现也要求制动系统结构型式和功能形式发生相应的改变。例如电动汽车没有内燃机，无法为真空助力器提供真空源，一种解决方案是利用电动真空泵为真空助力器提供真空。
汽车制动系统的发展是和汽车性能的提高及汽车结构型式的变化密切相关的，制动系统的每个组成部分都发生了很大变化。

1.1.1汽车制动系统的组成

制动系统主要由下面的4个部分组成：

(1)供能装置：也就是制动能源，包括供给、调节制动所需能量以及各个部件，产生制动能量的部分称为制动能源；

(2)控制装置：包括产生制动动作和控制制动效果的部件；

(3)传动装置：包括把制动能量传递到制动器的各个部件；

(4)制动器：产生阻碍车辆运动或者运动趋势的力的部件，也包括辅助制动系统中的部件。

现代的制动系统还包括制动力调节装置和报警装置，压力保护装置等辅助装置。

供能装置的发展

供能装置主要是指制动能源，制动能源有人力制动、伺服制动、动力制动或者上述任两者的结合使用。

人力制动是开始有制动系统时的制动能源，它有机械式制动、液压式制动两种形式。机械式制动主要用于驻车制动系统中，驻车制动系统中要求用机械锁止方法保证汽车在原地停止不动，在任何情况下不至于滑动。液压式制动是通过制动踏板推动制动主缸，进而使制动器进入工作状态。伺服制动兼用人力和发动机作为制动能源，正常情况下制动能量由动力伺服系统供给，动力伺服系统失效时可由人力供给制动能量，这时伺服制动就变为人力制动。伺服制动可用气压能、真空能(负气压能)以及液压能作为伺服能量，形成各种形式的助力器。动力制动系统的制动能源是发动机所驱动的油泵或者气泵，人力仅作为控制来源，可分为气压制动、气顶液制动、液压制动。其中气压制动是发展最早的一种动力制动系统。它用空气压缩机提供气压，气顶液制动是用气压推动液压动作，产生制动作用。液压制动是目前得到广泛应用的一种制动系统，技术已经非常成熟。目前正在发展的电液复合制动以及电子制动中使用了电机作为制动能源，人力踩制动踏板作为控制来源。