(毕业设计)微型客车制动系统设计毕业论文(编辑修改稿)

(毕业设计)微型客车制动系统设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

（ 1） 鼓式刹车优点 自刹作用：鼓式刹车有良好 的自刹作用，由于刹车 蹄 片外张，车轮旋转连带着外张的刹车鼓扭曲一个角度 (当然不会大到让你很容易看得出来 )刹车 蹄 片外张力 (刹车制动力 )越大，则情形就越明显，因此，一般大型车辆还是使用鼓式刹车，除了成本较低外，大型车与小型车的鼓刹，差别可能祗有大型采气动辅助，而小型车采真空辅助来帮助刹车。 成本较低：鼓式刹车制造技术层次较低，也是最先用于刹车系统，因此制造成本要比碟式刹车低。 （ 2） 鼓式刹车缺点 由于鼓式刹车 蹄 片密封于刹车鼓内，造成刹车 蹄 片磨损后的碎削无法散去，影响刹车鼓与 蹄 片的接触面而影响刹车性 能。 鼓刹最大的缺点是下雨天沾了雨水后 会打滑，造成刹车失灵这才是其最可怕的 （ 3） 领从蹄式制动器 设汽车前进时制动鼓旋转方向 (这称为制动鼓正向旋转 )， 制动蹄 1 的支承点3 在其前端，制动轮缸 6 所施加的促动力作用于其后端，因而该制动蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相同。 具有这种属性的制动蹄称为领蹄。 与此相反，制动蹄 2 的支承点 4 在后端，促动力加于其前端，其张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相反。 具有这种属性的制动蹄称为从蹄。 当汽车倒驶，即制动鼓反向旋转时，蹄 1 变成从蹄，而蹄 2 则变成领蹄。 这种在制动 鼓正向旋转和反向旋转时，都有一个领蹄和一个从蹄的制动器即称为领从蹄式制动器。 制动时两活塞施加的促动力是相等的。 因此在制动过程中对制动鼓产生一个附加的径向力。 凡制动鼓所受来自二蹄的法向力不能互相平衡的制动器称为非平衡式制动器。 （ 4） 单向双领蹄式制动器 在制动鼓正向旋转时，两蹄均为领蹄的制动器称为双领蹄式制动器。 双领蹄式制动器与领从蹄式制动器在结构上主要有两点不相同，一是双领蹄式制 本科生毕业设计（论文） 8 动器的两制动蹄各用一个单活塞式轮缸，而领从蹄式制动器的两蹄共用一个双活塞式轮缸；二是双领蹄式制动器的两套制动 蹄、制动轮缸、支承销在制动底板上的布置是中心对称的，而领从蹄式制动器中的制动蹄、制动轮缸、支承销在制动底板上的布置是轴对称布置的。 双向双领蹄式制动器 无论是前进制动还是倒车制动，两制动蹄都是领蹄的制动器称为双向双领蹄式制动器。 与领从蹄式制动器相比，双向双领蹄式制动器在结构上有三个特点，一是采用两个双活塞式制动轮缸；二是两制动蹄的两端都采用浮式支承，且支点的周向位置也是浮动的；三是制动底板上的所有固定元件，如制动蹄、制动轮缸、回位弹簧等都是成对的，而且既按轴对称、又按中心对称布置。 （ 5） 双从蹄式制动 器 前进制动时两制动蹄均为从蹄的制动器称为双从蹄式制动器。 这种制动器与双领蹄式制动器结构很相似，二者的差异只在于固定元件与旋转元件的相对运动方向不同。 虽然双从蹄式制动器的前进制动效能低于双领蹄式和领从蹄式制动器，但其效能对摩擦系数变化的敏感程度较小，即具有良好的制动效能稳定性。 双领蹄、双向双领蹄、双从蹄式制动器的固定元件布置都是中心对称的。 如果间隙调整正确，则其制动鼓所受两蹄施加的两个法向合力能互相平衡，不会对轮毂轴承造成附加径向载荷。 因此，这三种制动器都属于平衡式制动器。 （ 6） 单向自 增力式制动器 第一制动蹄 1 和第二制动蹄 2 的下端分别浮支在浮动的顶杆 6 的两端。 汽车前进制动时，单活塞式轮缸将促动力 FS1 加于第一蹄，使其上压靠到制动鼓3 上。 第一蹄是领蹄，并且在各力作用下处于平衡状态。 顶杆 6 是浮动的，将与力 S1 大小相等、方向相反的促动力 FS2 施于第二蹄。 故第二蹄也是领蹄。 作用在第一蹄上的促动力和摩擦力通过顶杆传到第二蹄上，形成第二蹄促动力 FS2。 对制动蹄 1 进行受力分析可知， FS2FS1。 此外，力 FS2 对第二蹄支承点的力臂也大于力 FS1 对第一蹄支承的力臂。 因此，第二蹄的制动力矩 必然大于第一蹄的制动力矩。 倒车制动时，第一蹄的制动效能比一般领蹄的低得多，第二蹄则因未受促动力而不起制动作用。 （ 7） 双向自增力式制动器 其特点是制动鼓正向和反向旋转时均能借蹄鼓间的摩擦起自增力作用。 它的结构不同于单向自增力式之处主要是采用双活塞式制动轮缸 4，可向两蹄同时施加相等的促动力 FS。 制动鼓正向 (如箭头所示 )旋转时，前制动蹄 1 为第一蹄，后制动蹄 3 为第二蹄；制动鼓反向旋转时则情况相反。 由图可见，在制动时，第一蹄只受一个促动力 FS 而第二蹄则有两个促动力 FS 和 S，且 S＞ FS。 考虑到汽 本科生毕业设计（论文） 9 车前进制 动的机会远多于倒车制动，且前进制动时制动器工作负荷也远大于倒车制动，故后蹄 3 的摩擦片面积做得较大。 （ 8） 凸轮式制动器 目前，所有国产汽车及部分外国汽车的气压制动系统中，都采用凸轮促动的车轮制动器，而且大多设计成领从蹄式。 制动时，制动调整臂在制动气室 6 的推杆作用下，带动凸轮轴转动，使得两制动蹄压靠到制动鼓上而制动。 由于凸轮轮廓的中心对称性及两蹄结构和安装的轴对称性，凸轮转动所引起的两蹄上相应点的位移必然相等。 这种由轴线固定的凸轮促动的领从蹄式制动器是一种等位移式制动器，制动鼓对制动蹄的摩擦使得领 蹄端部力图离开制动凸轮，从蹄端部更加靠紧凸轮。 因此，尽管领蹄有助势作用，从蹄有减势作用，但对等位移式制动器而言，正是这一差别使得制动效能高的领蹄的促动力小于制动效能低的从蹄的促动力，从而使得两蹄的制动力矩相等。 （ 9） 楔式制动器 楔式制动器中两蹄的布置可以是领从蹄式。 作为制动蹄促动件的制动楔本身的促动装置可以是机械式、液压式或气压式。 两制动蹄端部的圆弧面分别浮支在柱塞 3 和柱塞 6 的外端面直槽底面上。 柱塞 3和 6 的内端面都是斜面，与支于隔架 5 两边槽内的滚轮 4 接触。 制动时，轮缸活塞 15 在液压作用下 推使制动楔 13 向内移动。 后者又使二滚轮一面沿柱塞斜面向内滚动，一面推使二柱塞 3 和 6 在制动底板 7 的孔中外移一定距离，从而使制动蹄压靠到制动鼓上。 轮缸液压一旦撤除，这一系列零件即在制动蹄回位弹簧的作用下各自回位。 导向销 1 和 10 用以防止两柱塞转动。 （ 10） 鼓式制动器小结 以上介绍的各种鼓式制动器各有利弊。 就制动效能而言，在基本结构参数和轮缸工作压力相同的条件下，自增力式制动器由于对摩擦助势作用利用得最为充分而居首位，以下依次为双领蹄式、领从蹄式、双从蹄式。 但蹄鼓之间的摩擦系数本身是一个不稳定的因 素，随制动鼓和摩擦片的材料、温度和表面状况 (如是否沾水、沾油，是否有烧结现象等 )的不同可在很大范围内变化。 自增力式制动器的效能对摩擦系数的依赖性最大，因而其效能的热稳定性最差。 在制动过程中，自增力式制动器制动力矩的增长在某些情况下显得过于急速。 双向自增力式制动器多用于轿车后轮，原因之一是便于兼充驻车制动器。 单向自增力式制动器只用于中、轻型汽车的前轮，因倒车制动时对前轮制动器效能的要求不高。 双从蹄式制动器的制动效能虽然最低，但却具有最良好的效能稳定性，因而还是有少数华贵轿车为保证制动可靠性而采用。 领从蹄制 动器发展较早，其效 本科生毕业设计（论文） 10 能及效能稳定性均居于中游，且有结构较简单等优点，故目前仍相当广泛地用于各种汽车。 综上所述我选用 鼓式制动器，且 前轮双领蹄式后轮选用领从蹄的鼓式制动器。 前轮制动器为双领蹄式与后轮为领从蹄式制动器相配则可较容易地获得所希望的前后轮制动力的分配既前轴车轮的制动器制动力大于后轮车轮的制动器制动力，并使前后轮制动器的许多零件有相同的尺寸。 图 21鼓式制动器示意图 制动驱动机构的结构型式 与选择 制动驱动机构用于将驾驶员或 其它力源的力传给制动器，使之产生需要的制动转矩。 制动系 统 工作的可靠性 在很大程度上取决于制动驱动机构的结构和性能。 所以首先 保证 制动驱动机构工作可靠 性 ；其次是制动 力 的产生和撤除都应尽可能快，充分发挥汽车的制动性能；再次是 制动驱动机构 操纵轻便省力；最后是加在踏板上的力和踩下踏板的距离应该与制动器中产生的制动 力矩 有一定的比例关系。 保证汽车在最理想的情况下产生制动力矩。 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 本科生毕业设计（论文） 11 服制动三大类。 而力的传递方式又有机械式、液压式、气压式和气压 液压式的区别。 简单制动系 简单制动系即人力制动系，是靠驾驶员作用于制动踏板上 或手柄上的力作为制动力源，而力的传递方式又有机械式和液压式两种。 机械式的靠杆系或钢丝绳传力，结构简单，造价低廉，工作可靠，但机械效率低，因此仅用于中小型汽车的驻车制动器。 由于驻车制动 器 必须可靠的保证汽车在原地停驻并在任何情况下不致 于 自动滑行。 实现这个功能一般都用 机械锁止方式 来 实现， 因为这种方式结构简单、经济性好， 所以 中级 轿车的驻车制动系 统几乎都 采用了机械传动装置。 液压式的简单制动系通常简称为液压制动系，用于行车制动装置。 其优点是作用滞后时间短 (～ )，工作压力大 (可达 10MPa～ 12MPa)，缸径尺寸小，可布置在制动器内部作为制动蹄的张开机构或制动块的压紧机构，使之结构简单、紧凑，质量小、造价低。 但其有限的力传动比限制了它在汽车上的使用范围。 另外，液压管路在过度受热时会形成气泡而影响传输， 即产生所谓“气 阻”，使制动效能降低甚至失效；而当气温过低时 (25℃和更低时 )，由于制动液的粘度增大，使工作的可靠性 能 降低，以及当有局部损坏时，使整个系统都不能继续工作。 液压式简单制动系曾广泛用于轿车、轻型货车和部分中型货车上。 但由于其操纵较沉重，不能适应现代汽车提高操纵轻便性的要求，故当前仅多用于微型汽车上，在轿车和轻型汽车 早 已极少采用。 动力制动系 动力制动系是以发动机动力形成的气压或液压势能作为汽车制动的全部力源进行制动，而司机作用于制动踏板或手柄上的力仅用于对制动回路中控制元件的操纵。 在简单制动系中的踏板力与其行程间的反比例关系在动力制动系中便不复存在，因此，此处的踏板力较小且可有适当的踏板行程。 动力制动系有气压制动系、气顶液式制动系和全液压动力制动系 3 种。 （ 1）气压制动系 气压制动系是动力制动系最常见的型式，由于可获得较大的制动驱动力，且主车与被拖的挂车以及汽车列车之间制动驱动系统 的连接装置结构简单、连接和断开均很方便，因此被广泛用于总质量为 8t 以上尤其是 15t 以上的载货汽车、 越野汽车和客车上。 但气压制动系必须采用空气压缩机、储气筒、制动阀等装置，使其结构复杂、笨重、轮廓尺寸大、造价高；管路中气压的产生和撤除均较慢，作用滞后时间较长 (～ )，因此，当制动阀到制动气室和储气筒的距离较远时，有必要加设气动的第二级控制元件 —— 继动阀 (即加速阀 )以及快放阀；管路 本科生毕业设计（论文） 12 工作压力较低 (一般为 ～ )，因而制动气室的直径大，只能置于制动器之外，再通过杆件及凸轮或楔块驱动 制动蹄，使非簧载质量增大；另外，制动气室排气时也有较大噪声。 （ 2）气顶液式制动系 气顶液式制动系是动力制动系的另一种型式，即利用气压系统作为普通的液压制动系统主缸的驱动力源的一种制动驱动机构。 它兼有液压制动和气压制动的主要优点。 由于其气压系统的管路短，故作用滞后时间也较短。 显然，其结构复杂、质量大、造价高，故主要用于重型汽车上，一部分总质量为 9t— 11t 的中型汽车上也有所采用。 （ 3）全液压动力制动系 全液压动力制动系除 了 具有一般液压制动系统的优点外，还具有操纵轻便、制动反应快、制动能力强、受气阻影响较小 、易于采用制动力调节装置和防滑移装置，及可与动力转向、液压悬架、举升机构及其他辅助设备共用液压泵和储油罐等优点。 但其结构复杂、精密件多，对系统的密封性要求也较高，并未得到广泛应用，目前仅用于某些高级轿车、大型客车以及极少数的重型矿用自卸汽车上。 （ 4） 伺服制动系 伺服制动系 是在人力液压制动系中增加由其他能源提供的助力装置，使人力与动力并用。 在正常情况下，其输出工作压力主要由动力伺服系统产生，而在伺服系统失效时，仍可全由人力驱动液压系统产生一定程度的制动力。 因此，在中级以上的轿车及轻、中型客、货车上得到了广泛 的应用。 综上所述，经过比较与分析，本次设计的微型客车采用液压制动。 制动管路 形式与选择 为了提高制动驱动机构的工作可靠性，保证行车安全，制动驱动架构至少应有两套独立的系统，即应是双回路系统，也就是说应将汽车的全部洗车制动器的液压或气压管路分成两个或更多个相互独立的回路，以便当一个回路发生故障失效时，其它完好的回路仍能可靠的工作。 下图为双轴汽车的液压式制动驱动机构的双回路系统的 5 种分路方案图。 选择分路方案时，主要是考虑其制动效能的损失程度、制动力的不对称情况和回路系统的复杂程度等。 本科生毕业设计（论文） 13 （ a） （ b） （ c） （ d） （ e） 图 2— 2双轴汽车液压双回路系统的 5种分路方案图 1— 双腔制动主缸 2— 双回路系统的一个。