国内汽车市场迅速发，然而随着汽车保有量的增加，带来的安全问题也越来 越引起人们的注意，而制动系统则是汽车主动安全的重要系统之一因此，如何 开发出高性能的制动系统，为安全行驶提供保障是我们要解决的主要问题另外, 随着汽车市场竞争的加剧，如何缩短产品开发周期、提高设计效率，降低成本等, 提高产品的市场竞争力，已经成为企业成功的关键本说明书主要介绍了 2. 5t货车制动系统的设计首先介绍了车辆制动系统 的发展、结构、分类，并通过对鼓式制动器和盘式制动器的结构及优缺点进行分 析最终确定方案采用液压双回路前盘后鼓式制动器除此之外，它还介绍了前 后制动器、制动主缸的设计计算，主要部件的参数选择及制动管路布置形式等的 设计过程关键字：制动；鼓式制动器；盘式制动器；液压后轮制功管路呈对角连接的两个独立的回路系统，即前轴的一侧车轮制动器 与后桥的对侧车轮制动器同属于一个回路，称交叉型，简称X型其特点是结构 也很简单，一回路失效时仍能保持50%的制动效能，并且制动力的分配系数和同 步附着系数没有变化，保证了制动时与整车负荷的适应性此时前、后各有一侧 车轮有制动作用，使制动力不对称，导致前轮将朝制动起作用车轮的一侧绕主销 转动，使汽车失去方向稳定性。
因此，采用这种分路力案的汽车，其主销偏移距 应取负值（至20 mm）,这样，不平衡的制动力使车轮反向转动，改善了汽车的方 向稳定性1.3.3其他类型回路左、右前轮制动器的半数轮缸与全部后轮制动器轮缸构成一个独立的回路， 而两前轮制动器的另半数轮缸构成另一回路，可看成是一轴半对半个轴的分路型 式，简称KI型两个独立的问路分别为两侧前轮制动器的半数轮缸和一个后轮制动器所组 成，即半个轴与一轮对另半个轴与另一轮的瑚式，简称LL型两个独立的回路均由每个前、后制动器的半数缸所组成，即前、后半个轴对 前、后半个轴的分路型式，简称HH型这种型式的双回路系统的制功效能最好 HL LL、HH型的织构均较复杂LL型与HH型在任一回路失效时，前、后制动力 的比值均与正常情况下相同，且剩余的总制动力可达到正常值的50%左占HL 型单用回路，即一轴半时剩余制动力较大，但此时与LL型一样，在紧急制动时后 轮极易先抱死综合以上各个管路的优缺点最终选择X型管路1.4液压制动主缸的设计方案为了提高汽车的行驶安全性，根据交通法规的要求，一些轿车的行车制动装 置均采用了双回路制动系统双回路制动系统的制动主缸为串列双腔制动主缸， 单腔制动主缸已被淘汰。
轿车制动主缸采用串列双腔制动主缸如图2—3所示，该主缸相当于两个单 腔制动主缸串联在一起而构成储蓄罐中的油经每一腔的进油螺栓和各自旁通孔、 补偿孔流入主缸的前、后腔在主缸前、后工作腔内产生的油压，分别经各自得 出油阀和各自的管路传到前、后制动器的轮缸主缸不制动时，前、后两工作腔内的活塞头部与皮碗正好位于前、后腔内各 自得旁通孔和补偿孔之间当踩下制动踏板时，踏板传动机构通过制动推杆推动后腔活塞前移，到皮碗 n掩盖-A前移使前i-A「J ])◎图2—3制动主缸工作原理图撤出踏板力后，制动踏板机构、主缸前、后腔活塞和轮缸活塞在各自的回位 弹簧作用下回位，管路中的制动液在压力作用下推开回油阀流回主缸，于是解除 制动若与前腔连接的制动管路损坏漏油时，则踩下制动踏板时，只有后腔中能建 立液压，前腔中无压力此时在液压差作用下，前腔活塞迅速前移到活塞前端顶 到主缸缸体上此后，后缸工作腔中的液压方能升高到制动所需的值若与后腔 连接的制动管路损坏漏油时，则踩下制动踏板时，起先只有后缸活塞前移，而不 能推动前缸活塞，因后缸工作腔中不能建立液压但在后腔活塞直接顶触前缸活 塞时，前缸活塞前移，使前缸工作腔建立必要的液压而制动。
由此可见，采用这种主缸的双回路液压制动系，当制动系统中任一回路失效 时，串联双腔制动主缸的另一腔仍能工作，只是所需踏板行程加大，导致汽车制 动距离增长，制动力减小大大提高了工作的可靠性 第2章制动系统设计计算2.1制动系统主要参数数值整车质量（Kg）前后轴载荷分配（Kg）车轮轮胎型号轮距（前/后）（mm）重心高度（满载）（mm）重心到前轴距离（满载）（mm） 轴距货车排量2. 5L21601120/1040195/60R14 85H1460/147095055001750/37501470L=2. 6m2.1.1同步附着系数的分析这是一种稳定工况，但丧失了转向（1） 当V ©o时：制动时总是前轮先抱死，能力；（2） 当＞人时：制动时总是后轮先抱死，这时容易发生后轴侧滑而使汽车失 去方向稳定性；（3） 当时：制动时汽车前、后轮同时抱死，是一种稳定工况，但也丧失 了转向能力分析表明，汽车在同步附着系数为的路面上制动（前、后车轮同时抱死）时, 其制动减速度为= = 即0 Q为制动强度而在其他附着系数 的路面上制动时，达到前轮或后轮即将抱死的制动强度q＜（p这表明只有在 的路面上，地面的附着条件才可以得到充分利用。
根据相关资料查出轿车代Z0. 7,取代=0.72.2制动器有关计算2.2.1确定前后轴制动力矩分配系数8(3-1)根据公式：” =土些L得："=L25 + °.7x°.85=o7i2.62. 2. 2制动器制动力矩的确定由轮胎与路面附着系数所决定的前后轴最大附着力矩：Mg斗(3-2)式中：①一一该车所能遇到的最大附着系数；q一一制动强度；心——车轮有效半径；M“2max 后轴最大制动力矩；G——汽车满载质量；L——汽车轴距；其中 q二 竺 = L35xO・8 =0, 75 (3-3)a + ((p_(Po)xhg 1.35 + (0.8 一 0.7) x 0.85故后轴 M”max二型四(1.35 — 0.75 X 0.85) x 0.8 x 370 =4.4x106 Nmin2.6后轮的制动力矩为4.4xl()6/2=2. 2xlO6Nmm前轴Mg、= T/lmax = ^7)2max=0. 71/(1-0.71) x4. 4xl06=l. 07xlO7Nmm前轮的制动力矩为1. 07x10,/2=5.3xlO6Nmm2.2.3后轮制动器的结构参数与摩擦系数的选取 1、制动鼓直径D轮胎规格为195/60R14 85H轮帽为14in轮耦直径/in1213141516制动鼓内径/mm轿车180200240260—货车220240260300320查表得制动鼓内径D内二260颇D r =14x 25.4 = 356mm根据轿车D/D,在0. 64-0. 74之间选取取 D/O,=0.7D=249mm,2、 制动蹄摩擦衬片的包角B和宽度b制动蹄摩擦衬片的包角B在。
90〜120°范围内选取取 B=10(F根据单个制动器总的衬片米厂面积Z人取200〜300 cm2取 A=300cm2b/D=0. 18b=0. 18x249 = 45 mm3、 摩擦衬片初始角坊的选取根据”()=90°-(”/2) = 90 (100°/2) =40°4、 张开力P作用线至制动器中心的距离a根据a=0. 8R得：a=0. 8X 124. 5=99. 6mm制动蹄支撑销中心的坐标位置k与c根据c=0. 8R得：c=0. 8 X 124. 5=99. 6mm5、 摩擦片摩擦系数选择摩擦片时，不仅希望其摩擦系数要高些，而且还要求其热稳定行好, 受温度和压力的影响小不宜单纯地追求摩擦材料的高摩擦系数，应提高对摩 擦系数的稳定性和降低制动器对摩擦系数偏离正常值的敏感性的要求在假设 的理想条件下计算制动器的制动力矩，取f=0.3可使计算结果接近实际值另 夕卜，在选择摩擦材料时，应尽量采用减少污染和对人体无害的材料所以选择摩擦系数f=0.32.2.4前轮盘式制动器主要参数确定1、 制动盘直径D制动盘的直径D希望尽量大些，这时制动盘的有效半径得以增大，但制动 盘受轮桐直径的限制通常为轮桐直径的70%〜79%。
2、 制动盘厚度选择制动盘厚度直接影响制动盘质量和工作时的温升为使质量不致太大，制 动盘厚度应取小些；为了降低制动时的温升，制动盘厚度不宜过小通常，实 心制动盘厚度可取为10 mm〜20 mm；只有通风孔道的制动盘的两丁作面之间的 尺寸，即制动盘的厚度取为20 mm~50 nun,但多采用20 mm〜30 mmo3、 摩擦衬块内半径R1与外半径R2摩擦衬块的外半径R2与内半径R1的比值不大于1. 5o若此比值偏大，工 作时摩擦衬块外缘与内缘的圆周速度相差较大，则其磨损就会不均匀，接触面 积将减小，最终会导致制动力矩变化大4、 摩擦衬块工作面积A推荐根据制动摩擦衬块单位面积占有的汽车质量在1. 6kg/ cm2〜3. 5kg/ cm2内选取下面的表格给出了一些国产汽车前轮盘式制动器的主要参数汽车类别汽车总质量皿/t单个制动器摩擦面积Za/ cm20.9-1.5100〜2001.5-2.5200〜3001.0-1.5120〜200轿车1.5-2.5150〜250 （多为 150 〜200）客车与货车2.5 〜3.5250〜4003.5 〜7.0300〜6507.0-12.0550 〜100012.0 〜17.0600〜1500 （多为600〜1200）根据以上表格查出2. 5t货车盘式制动器的参数为制动盘外径工作半径制动盘厚度摩擦衬块厚度摩擦面积256mm106mm20mm14mm150cm22.3制动器制动因数计算2.3.1前轮盘式制动效能因数根据公式BF=2ff——取0. 5 得 BF=2X0. 5=12.3.2后轮鼓式制动器效能因数1、领蹄制动蹄因数：根据公式bfT]=-(3-5)h/b=2;c/b=0.80.3 、y 1 — 0.3 x 0.8 /2、从蹄制动蹄因数：得 BFT] = 2=0. 79根据公式BFT2=-b(3-6)得 BFT2 = 21 £ Cl+fb0.3 、1 + 0.3 x 0.8 /=0. 482.4制动器主要零部件的结构设计1、制动盘制动盘一般用珠光体灰铸铁制成，或用添加cr/Ni等的合金铸铁制成。
制动 盘在工作的时侯不仅承受着制动块作用的法向力和切向力，也承受着热负荷为 了改善冷却效果，钳盘式制动器制动盘有的铸成中间带径向通风槽的双层盘，这 样可大大地增加散热的面积，降低温升约20% — 30%，但是盘的整体厚度较厚 而一般不带通风槽的制动盘，其厚度约在10mm一13mm之间本次设计采用的材料 为 HT2502、 制动钳制动钳由可锻铸铁KTH370 一 12或球墨铸铁QT400 一 18制造,也有用轻合金 制造的，例如用铝合金压铸3、 制动块制动块是由背板和摩擦衬块构成的，两者直接牢固地压嵌或着钾接或粘接在 一起4、 摩擦材料制动摩擦的材料应只有角而且稳定的摩擦系数，抗热衰退性能要比较好，不 能在温升到某一数值后摩擦系数突然急剧下降材料应有较好的耐磨性，低的吸 水（油、制动液）率，低的压缩率、低的热传导率和低的热膨胀率，高的抗压、抗 。