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1、毕业设计说明书汽车鼓式制动器的设计与分析机械与动力工程学院学生姓名： 学号： 车辆工程学 院： 专 业： 指导教师： 2017年6月汽车鼓式制动器的设计与分析摘要随着汽车速度的不断变快和人们对汽车安全性要求的提高，汽车制动系统显得越来越重要。而鼓式制动器作为目前在经济型轿车中使用的最多的一种摩擦制动器。在本次设计中，根据参考车型的数据对制动系统进行设计。首先对制动系统的组成、制动系统主要部件的方案论证，其次是制动力矩的计算、鼓式制动器结构参数的设计、制动器相关参数的校核，最后对制动主缸和制动轮缸的直径工作容积的计算、制动踏板力与踏板行程的计算等方面进行了设计分析。设计所附的图纸对设计的结构能有
2、更直观了解。在翻阅说明书的过程中结合图纸，这样就可以更加有效的理解设计的思想和意图。关键词：鼓式制动器，结构形式，选择设计，校核计算中北大学2017届毕业设计说明书全套图纸加扣3012250582 第 3 页 共 61 页Design and Analysis of Automobile Drum BrakeAbstractThe car brake system is becoming more and more important as the speed of the car becomes faster and the safety requirements are improved.
3、 The drum brakes are currently used as one of the most used friction brakes in economy cars.In this design, the braking system is designed according to the data of the reference model. First, the composition of the braking system, the main components of the brake system program demonstration, follow
4、ed by the calculation of braking torque, drum brake structure parameters, brake related parameters of the check, and finally the brake master cylinder and brake wheel Cylinder diameter calculation of the working volume, brake pedal force and pedal stroke calculation and other aspects of the design a
5、nalysis.Design drawings attached to the design of the structure can have a more intuitive understanding. In the process of reading the instructions in the drawings, so that you can more effectively understand the design ideas and intentions.Keywords：Drum brake，Structure，Select Design，Checking calcul
6、ation中北大学2017届毕业设计说明书目 录1 绪论11.1 课题的研究目的及意义11.2 目前的发展现状及趋势21.3 本课题的主要内容及目的21.4 本章小结32 鼓式制动器的工作原理与结构分析42.1 汽车制动系统的介绍42.2 鼓式制动器基本工作原理52.3 鼓式制动器的机构形式62.3.1 领从蹄式制动器72.3.2 双领蹄式制动器82.3.3 双向双领蹄式制动器92.3.4 单向自增力式制动器102.3.5 双向自增力式制动器102.4 各类型鼓式制动器特点的比较与选用112.5 本章小结123 制动器主要参数的确定133.1 制动力与制动力分配系数133.2 同步附着系数19
7、3.3 制动强度和附着系数利用率203.4 制动器最大制动力矩223.5 鼓式制动器的结构参数与摩擦系数233.5.1 制动鼓内径D233.5.2 摩擦衬片宽度b和包角243.5.3 摩擦衬片起始角263.5.4 制动器中心到张开力P作用线的距离a263.5.5 制动蹄支承点位置坐标k和c26第页 共页 3.5.6 衬片摩擦系数263.6 本章小结264 制动轮缸直径与工作容积274.1 所需制动力计算274.2 确定制动轮缸直径274.3 本章小结295 制动器的设计计算305.1 领从蹄制动器的制动因数305.2 制动蹄片上的制动力矩325.3 摩擦衬片的磨损特性计算375.4 制动器的热
8、容量和温升的核算395.5 行车制动效能计算405.6 驻车制动的计算415.7 本章小结436 制动器主要零件的结构设计446.1 主要零件的选择44 6.1.1 制动鼓446.1.2 制动蹄456.1.3 制动底板456.1.4 制动蹄支承456.1.5 制动轮缸466.1.6 摩擦材料466.1.7 制动摩擦衬片466.1.8 制动器间隙476.2 本章小结487 总结49附 录50参 考 文 献51第页 共页致 谢531 绪论1.1 课题的研究目的及意义众所周知汽车为人类带来了方便快捷的生活，而且汽车在不断的向更快，更舒适和更大的运载能力方向发展。根据人们不同的需求，汽车百年从很早以前
9、的单一化不断的向多种类多用途发展，但总的目标基本还是更快更安全更环保。随着汽车动力性不断的提升，汽车安全性显得越发的重要，而且汽车安全一直是设计者与使用者非常关心的问题。汽车安全是个系统问题，包括主动安全与被动安全等。而制动系统就是确保汽车安全行驶过程中最为重要的一套系统也是最基本的。而且很多汽车主动安全是建立在汽车制动系基础之上的，没有制动何谈安全。现在城市道路路况复杂，流量也越来越大，所以人们日常驾车行驶过程中用到制动系统的次数越来越多。尤其是堵车时走走停停时有发生。这就要求我们的制动系统必须拥有更高的性能和更长的使用寿命。我们不妨设想一下，在关键时候如果制动系统突然失效或出问题，那么可能
10、会造成无法弥补的损失。那是汽车这个人类进步的工具可能就是夺走人们生命的杀人机器。现今汽车大多数都装配了两套制动装置。一个是汽车行驶中使汽车减速的行车制动装置1。另一个主要用于驻车使汽车停在固定的地方不产生自动滑动的驻车制动。行车制动和驻车制动这两种装置，必须具有独立的制动驱动机构，并且现在来说这也是标配。行车制动分液压和气压两种型式。液压式传递踏板力时依靠制动主缸、制动轮缸以及油路。用气压型式时需要压缩机、气路管路、储气筒、控制阀和制动气室等。由于交通事故大多都发生在汽车行驶过程中，所以行车制动装置就显得格外的重要。汽车诞生发展至今，随着汽车的百年发展，汽车的行车制动系统也不断的升级完善。形成
11、各种各样的适应于不同环境的制动装置。现在大多数汽车使用行车制动器主要分为盘式制动器和鼓式制动器两大类。但在实际路况的使用过程中，这类摩擦制动器存在的问题还是比较多的。比如：受到路面条件和天气情况的影响较大，摩擦受热后制动效能下降比较快，在汽车涉水后存在严重的水衰退问题等等，并且鼓式制动器存在的问题相比盘式来说更加的严重和复杂。但是鼓式制动因其结构特性使得其无法为盘式所取代。单从制动力度方面看鼓式制动刹车力度远大于盘式，所以鼓式制动这一历史悠久的制动形式任由其研究价值。而且考虑到鼓式制动器在绝大多数经济型轿车后轮中仍被广泛使用，因此改进它机构中存在的问题，使其能够稳定、高效运行的研究对整个汽车行
12、业的发展来说意义重大。1.2 目前的发展现状及趋势自从汽车作为一个工业产品登上历史舞台，汽车的制动系统的研发改进就不曾停歇。近些年来，车辆保有量激增，汽车最高车速不断刷新。所以对制动系统的研究发展更是进入了一个高潮期。制动器作为制动系统中的核心部件，针对它的研究与改进越来越多。现阶段制动器类型仍然以摩擦式制动器为主。摩擦式制动器的应用十分广泛，在各种车型与其他很多领域都能看到它们的身影。按摩擦副旋转元件的形式可分为鼓式和盘式2。在盘式中，滑动钳盘是目前应用最广泛的一种。盘式制动器的热稳定性和水稳定性以及抗衰减性比鼓式制动器好很多。出于可靠性和安全性考虑盘式制动被广泛应用。但盘式制动器的缺点也比
13、较明显，它的效能低，对尘污和锈蚀的防护力较差，并且需要加装比较繁复的手驱动机构才能驻车制动，考虑到这些问题许多车的制动系统采用前盘后鼓的形式。而对于安装有再生制动能力电机的电动汽车和混合动力车，它能够回收部分制动能量3。作为一种新型的制动器，必然会对传统的制动器产生深刻的影响。电制动系统制动器并不是一个独立的新型制动器，它是在传统制动器技术的基础上演变而来的，最好的例证是它也分为盘式和鼓式两类。但鼓式电制动却在很大程度上克服了传统鼓式衰退性快等缺点。再加之其结构和制造工艺等相对盘式更简单，所以仍有极大的发展空间。随着信息电子技术的发展并在各个传统领域得到了充分的结合，让一些传统的东西也焕发生机
14、。汽车也由传统意义上的纯机械装置向着模块化，集成化，电子化，车供能源的高压化的方向发展4。所以制动系统当然也不能例外。在博世、西门子、特维斯这些巨头汽车零部件厂商的积极推广和带领下，电制动系统必将是未来的主流，制动系统性能也将发生跨越式的发展。目前鼓式制动制动时产生制动尖叫问题也是很多人研究方向56。制动尖叫类似于扩音现象，在自激振动的情况下，一旦振动产生，就会扩大并变大。振幅越大，就需要更强的减弱能力以使振动停止。在振动过程中，制动摩擦片与制动鼓紧密接触，所以很难减弱振动。制动效果越好制动尖叫越容易出现。有人通过改进制动衬片来达到防止制动尖叫78。1.3 本课题的主要内容及目的本设计首先要明确设计的意义，然后根据给定车型新蒙迪欧的参数资料，收集国内外同类车型的相关技术资料，调查市场对车用制动器的需求的反馈，分析汽车制动器设计的趋向和定位。最后针对所给定车型确定鼓式制动器的设计方案。运用大学所学到的车辆工程专业的理论知识，对参考车型新蒙迪欧的后轮鼓式制动器进行结构的选择。然后进行汽车鼓式制动器的工程设计，包括结构、材料、主要工艺设计，以及有关参数的计算过程。其内容主要涵盖以下方面：汽车制动必需力的大小及其前后的分配比例；摩擦片的构造参数并计算使用寿命；根据摩擦片寿命及轮胎尺寸所要求
