汽车制动系统设计毕业论文设计(编辑修改稿)

汽车制动系统设计毕业论文设计(编辑修改稿)内容摘要：

），则蹄 1 为领蹄，蹄 2 为从蹄。 汽车倒车时制动鼓的旋转方向变为反向旋转，则相应得使领蹄与从蹄也就相互对调了。 这种当制动鼓正、反向旋转时总具有一个领蹄和一个从蹄的内张型鼓式制动器称为领从蹄使制动器。 领蹄所受的摩擦力使蹄压得更紧，即摩擦力矩具有增势作用，故又称为增势蹄；而从蹄所受的摩擦力使蹄有离开制动鼓的趋势，即摩擦力矩具有减势作用，故又称为减势蹄。 增势 作用使领蹄所受的法向反力增大，而减势作用使从蹄所受的法向反力减小。 领从蹄式制动器的效能及稳定性均处于中等水平，但由于其在汽车前进与倒车时的制动性能不变，且结构简单，造价较低，也便于服装驻车制动机构，故这种结构仍广泛用于中、重型载货汽车的前、后轮制动器及轿车的后轮制动器。 图 21 领从蹄式制动器 双领蹄式制动器 若在汽车前进时两制动蹄均为领蹄的制动器，则称为双领蹄使制动器（如图22 所示）。 显然，当汽车倒车时这种制动器的两制动蹄又都变为从蹄故它又可称内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 12 为双向领蹄式制动器。 如图所示，两制动蹄各用 一个单活塞制动轮缸推动，两套制动蹄、制动轮缸等机件在制动底板上是以制动底板中心作对称布置的，因此，两蹄对制动鼓的作用的合力恰好相互平衡，故属于平面式制动器。 双领蹄式制动器有高的正向制动效能，但倒车时则变为双从蹄式，使制动效能大降，这种结构经常用于中级轿车的前轮制动器，这是因为这类汽车前进制动时，前轴的动轴荷及附着力大于后轴，而倒车时则相反。 图 22 双领蹄式制动器 双向双领蹄式制动器 当制动鼓正向和反向旋转时，两制动助均为领蹄的制动器则称为双向双领蹄式制动器（如图 23 所示）。 它也属于平衡 式制动器。 由于双向双领蹄式制动器在汽车前进及倒车时的制动性能不变，因此广泛应用于中、轻型载货汽车和部分轿车的前后轮，但用作后轮制动器时，则需另设中央制动用于驻车制动。 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 13 图 22 双向双领蹄式制动器 单向增力式制动器 单向增力式制动器如图 24 所示两蹄下端以顶杆相连接，第二制动蹄支承在其上端制动地板上的支承销上，由于制动时两蹄的法向反力不能相互平衡，因此它居于一种非平衡式的制动器。 单向增力式制动器在汽车前进制动时的制动效能很高，且高于前述的各种制动器，但在倒车制动时，其制动效能却是最低的。 因此， 它用于少数轻、中型货车和轿车上作为前轮制动器。 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 14 图 24 单向增力式制动器 双向增力式制动器 将单向增力式制动器的单活塞式制动轮缸换用双活塞式制动轮缸，其上端的支承销也作为两蹄共用的，则称为双向增力式制动器 (如图 25 所示 )。 对双向增力式制动器来说不论汽车前进制动或倒退制动，该制动器均为增力式制动器。 双向增力式制动器在大型高速轿车上用的较多，而且常常将其作为行车制动与驻车制动功用的制动器，但行车制动是由液压经制动轮缸产生制动蹄的张开力进行制动，而驻车制动则是用制动操纵手柄通过钢索拉绳及杠杆等 机械操纵系统进行操纵。 双向增力式制动器也广泛用于汽车的中央制动器，因为驻车制动要求制动器正向、反向的制动效能都很高，而且驻车制动若不用于应急制动时也不会产生高温，故其热衰退问题并不突出。 但由于结构问题使它在制动过程中散热和排水性能差，容易导致制动效率下降。 因此，在轿车领域上已经逐步退出让位给盘式制动器。 但由于成本低，仍然在一些经济型车中使用，主要用于制动负荷比较小的后轮和驻车制动。 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 15 图 25 双向增力式制动器 综上所述，领从蹄式制动器更适合于做普通轿车的的制动器，因此我们在此处选用领从蹄式制动器。 制动驱动机构的形式选择 制动驱动机构将来自驾驶员或其他力源的力传给制动器，使之产生制动力矩。 根据制动力源的不同，制动驱动机构一般可以分为简单制动、动力制动和伺服制动三大类 [5]。 简单制动驱动机构 简单制动单靠驾驶员施加的踏板力或手柄力作为制动力源，故亦称人力制动。 其中，又分为机械式和液压式两种。 机械式完全靠杆系传力，由于其机械效率低，传动比小，润滑点多，且难以保证前、后轴制动力的正确比例和左、右轮制动力的均衡，所以在汽车的行车制动装置中已被淘汰。 但因其结构简单，成本低，工作可靠 (故障少 )，还 广泛地应用于中、小型汽车的驻车制动装置中。 液压式简单制动 (通常简称为液压制动 )用于行车制动装置。 液压制动的优点是：作用滞后时间较短 (0． 1～ 0． 3s)；工作压力高 (可达 10— 20MPa)，因而轮缸尺寸小，可以安装在制动器内部，直接作为制动蹄的张开机构 (或制动块的压紧机构 )，而不需要制动臂等传动件，使之结构简单，质量小；机械效率较高 (液压系统有自润滑作用 )。 液压制动的主要缺点是过度受热后，部分制动液汽化，在管路中形成气泡，严重影响液压传输，使制动系效能降低，甚至完全失效。 液压制动曾广泛应用在轿车、轻型货车 及一部分内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 16 中型货车上。 动力制动驱动机构 动力制动即利用发动机的动力转化而成，并表现为气压或液压形式的势能作为汽车制动的全部力源。 驾驶员施加于踏板或手柄上的力，仅用于回路中控制元件的操纵。 因此，简单制动中的踏板力和踏板行程之间的反比例关系，在动力制动中便不复存在，从而可使踏板力较小，同时又有适当的踏板行程。 气压制动是应用最多的动力制动之一。 其主要优点为操纵轻便、工作可靠、不易出故障、维修保养方便；此外，其气源除供制动用外，还可以供其它装置使用。 其主要缺点是必须有空气压缩机、贮气筒、制动阀等装置，使结构复杂、笨重、成本高；管路中压力的建立和撤除都较慢，即作用滞后时间较长 (0． 3～ 0． 9s)，因而增加了空驶距离和停车距离，为此在制动阀到制动气室和贮气筒的距离过远的情况下，有必要加设气动的第二级元件 ——继动阀 (亦称加速阀 )以及快放阀；管路工作压力低，一般为 0． 5～ 0． 7MPa，因而制动气室的直径必须设计得大些，且只能置于制动器外部，再通过杆件和凸轮或楔块驱动制动蹄，这就增加了簧下质量；制动气室排气有很大噪声。 气压制动在总质量 8t以上的货车和客车上得到广泛应用。 由于主、挂车的摘和挂都很方便，所以汽车列车也多 用气压制动。 用气压系统作为普通的液压制动系统主缸的驱动力源而构成的气顶液制动，也是动力制动。 它兼有液压制动和气压制动的主要优点，因气压系统管路短，作用滞后时间也较短。 但因结构复杂、质量大、成本高，所以主要用在重型汽车上。 全液压动力制动，用发动机驱动液压泵产生的液压作为制动力源，有闭式 (常压式 )与开式 (常流式 )两种。 开式 (常流式 )系统在不制动时，制动液在无负荷情况下由液压泵经制动阀到贮液罐不断循环流动；而在制动时，则借阀的节流而产生所需的液压并传人轮缸。 闭式回路因平时总保持着高液压，对密封的要求较高， 但对制动操纵的内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 17 反应比开式的快。 在液压泵出故障时，开式的即不起制动作用，而闭式的还有可能利用蓄能器的压力继续进行若干次制动。 全液压动力制动除了有一般液压制动系的优点以外，还有制动能力强、易于采用制动力调节装置和防滑移装置，即使产生汽化现象也没有什么影响等好处。 但结构相当复杂，精密件多，对系统的密封性要求也较高， 目前应用并不广泛。 各种形式的动力制动在动力系统失效时，制动作用即全部丧失。 伺服制动驱动机构 伺服制动的制动能源是人力和发动机并用。 正常情况下其输出工作压力主要由动力伺服系统产生，在伺 服系统失效时，还可以全靠人力驱动液压系统以产生一定程度的制动力，因而从中级以上的轿车到重型货车，都广泛采用伺服制动。 按伺服力源不同，伺服制动有真空伺服制动、空气伺服制动和液压伺服制动三类。 真空伺服制动与空气伺服制动的工作原理基本一致，但伺服动力源的相对压力不同。 真空伺服制动的伺服用真空度 (负压 )一般可达 0． 05— 0． 07MPa；空气伺服制动的伺服气压 一般能达到 0． 6～ 0． 7MPa，故在输出力相同的条件下，空气伺服气室直径比真空伺服气室的小得多。 但是，空气伺服系统其它组成部分却较真空伺服系统复杂得多。 真空 伺服制动多用于总质量在1． 1～ 1． 35t 以上的轿车和装载质量在 6t 以下的轻、中型货车，空气伺服制动则广泛用于装载质量为 6～ 12t 的中、重型货车，以及少数几种高级轿车上。 综上，只有液压式简单制动驱动机构广泛应用于 轿车、轻型货车及一部分中型货车上。 适合于我们此次做的普通轿车制动器，所以我们此处选择液压式简单制动驱动机构。 其示意图如下（图 26）： 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 18 图 26 液压简单制动系统 鼓式制动器整体的结构形式 27 制动器结构图 如图 27所示，可知鼓式制动器的组成主要有：旋转机构、张开机构、固定装置、 调整机构。 旋转机构主要指制动鼓；张开机构指制动轮缸；固定装置指制动底板和制动蹄；调整装置是指可调支座和调整螺母。 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 19 制动鼓是把内圆柱面作为工作表面的和车轮轮毂固定在一起的随车轮一起旋转的装置，制动时，制动蹄上的摩擦片摩擦制动鼓内表面使汽车降速制动。 制动轮缸有双活塞式和单活塞式两类。 制动时，制动液从油管流入轮缸内，通过液体压力使轮缸活塞移动，从而使制动蹄起到制动作用。 制动底板是制动蹄、制动轮缸等零部件的装配机体，制动器所用的零部件都是装配在其上的，制动底板要保证有足够的刚度，保证所装零件的稳定性。 调整件也 是制动器的重要组成部分，要保证制动器调整装置操作方便，性能可靠。 制动液也是制动器的重要组成部分，制动液质量的好坏对制动系的可靠性有这很大的影响，我们要保证制动液具有良好的流动性，不易汽化，不与制动器零部件发生化学反应并且对制动器零部件具有润滑作用。 鼓式制动器各组成部件的结构形式选择 制动鼓 制动鼓是制动器的摩擦对偶件，除应具有作为构件所需要的强度和刚度外，还应有尽可能高而稳定的摩擦系数，以及适当的耐磨性、散热性、耐热性和热容量等。 制动鼓的机构有下列三种。 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 20 28 制动鼓 整体铸造式 整体铸造式制动鼓由高强度灰铸铁或含 cr 的合金铸铁整体铸造 .这种制动鼓结构简单、热容量大，但质量较大，多用于中、重型汽车。 钢板与铸铁组合式 钢板与铸铁组合式制动鼓由钢板冲压的鼓盘与铸铁鼓圈两部分铸成一体，质量较小，多用于轿车和轻型汽车。 轻合金与铸铁组合式 轻合金与铸铁组合式制动鼓主体为铝合金，内铸入铸铁衬圈。 这种制动鼓不仅质量小，散热性也很好，多用于轿车。 内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 21 制动鼓的设计不当，受热时易变形；制动鼓受力不平衡，也会产生机械变 形，使蹄与鼓接触不良，导致踏板力和形成增大；制动鼓工作面得不圆度过大时，还会引起自锁和产生振动、噪声。 因此制动鼓应有足够的壁厚、并在外表面靠近开口部位铸出周向和轴向的加强肋，以提高刚度。 这些加强肋又起散热肋的作用，可降低摩擦面温度和缩短制动器冷却时间，使能量容量提高 35%40%。 制动鼓工作面一般在与轮毂装配后，以轴承孔定位进行精加工。 微型车要求工作面的圆度和同轴度公差≦ ，静不平衡量≦ cm。 2． 制动蹄 制动蹄轴承受促动力的施加力，制动鼓的法向和切向力，以及支撑反力，应有适当的 刚度。 29 制动蹄 中型以下汽车常用钢板冲焊成 T 型截面的制动蹄；中型以上汽车则可用可锻铸铁、球墨铸铁、铸钢或铝合金等材料铸成各种截面形状的制动蹄。 制动蹄粘接或铆接摩擦片后，加工摩擦片外表面至规定尺寸和粗糙度。 粘接摩擦片可使用至仅剩下 的极限厚度，但磨损后更换新摩擦片困内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 22 难，一般都是同制动蹄一起更换。 铆接摩擦片更换方便，制动噪声小，但可用厚度受到铆钉露头的限制，多用于厚度超过 的摩擦片。 制动底板 制动底板是安装促动器、制动蹄的基础件。 承受这些装置件的全部反作用力和力矩。 要求其配合面有必要地位置精度，并具有足够的强度和刚度。 中型以下汽车的制动底板常用冲压性能良好的钢板冲压制成，一些加强件和不受力零件可焊接到本体上；中型以上的制动底板常用可锻铸铁、球墨铸铁以至铸钢铸成。 为了提高刚度，冲压的制动底板上冲出翻边和凸台，使其外形呈凹凸起伏状；铸造的制动底板在受力部位采用封闭截面构造并铸出加强肋。 210 制动底板 制动凸轮 制动凸轮轴颈一般用涂有润滑油脂的青铜衬套支撑在支架上。 制动凸轮在工作时承受很大的不平衡力，除了会使制动器零部件发生严重变形外，还会使衬套很快磨 损，而且传动效率也很低。 据计算，当润滑良好时，制动凸轮支撑的传动效率 39。 e 为 ；润滑不良时为。 为了提高传内蒙古科技大学毕业设计说明书（毕业论文） 23 动效率 39。 e 和延长使用寿命，可用不许润滑的含氟塑料衬套。 这。