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1、轻型货车鼓式制动器设计摘 要 汽车是现代人们生活中重要的交通工具其是由多个系统组成的，制动系统就是其中一个重要的组成部分。它既要使行驶中的汽车减速，又要保证车辆能稳定的停驻在原地不动。因此，汽车制动系对于汽车的安全行驶起着举足轻重的作用。 在本次设计中，根据已有的 CA1046 车辆的数据对制动系统进行设计。其中对制动系统的组成、制动系统主要部件的方案论证、制动力矩的计算、鼓式制动器结构参数的设计、制动器相关部件的校核、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。 设计所附的多张图纸对设计的思想、制动系统的布置设计表达的非常清晰。希望在翻阅说明书的过
2、程中能够结合图纸，这样就可以更加有效的理解设计的思想和意图。关键词：汽车；鼓式制动器；制动系统；制动力矩；制动主缸全套 CAD 图纸，加 153893706 ABSTRACT Automobile is the important transportation tools in the modern life. It iscompositive by many systems. The most important parts are the brake system. Thesystem made the autocar slowdown whats more the automobile
3、is stopped steadily.There by the brake system play an important part in security steer. In the designwhich based on the data of brake system used in CA1041. Decompose of the brakesystem is designed. And the main piece applied with CA1041 is demonstrated. Thebraking force and the parameters of drum b
4、rakes configuration are included in thisdesign also. Whats more the validating of correlation parts in the brake system andthe diameter of the main crock of braking and the crock applied in brake wheel aredesigned . Meantime the its stroke volume are referred to The force effected thefootplate when
5、braking and the travel of footplate and so on are analyzed . The drawings are very detail to explain the ideas of design and the dispositionfor the brake system . When you thumb the annotation text you can combine thedrawings which made you understand the ideas and meaning in this designeffectively.
6、Key words: Automobile；Braking system；Braking torque；Drum type brake；Brakethe master cylinder. 第 1 章 绪论1.1 制动系统绪论 汽车制动系功用是使汽车以适当的减速度降速行驶至停车；在下坡行驶时，使汽车保持适当的稳定车速；使汽车可靠地停在原地或坡道上。汽车制动系直接影响着汽车行驶的安全性和停车的可靠性。随着高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密度的日益增大，为了保证行车安全、停车可靠，汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。也只有制动性良好、制动系工作可靠性的汽车，才能充分发挥其动力性能。 汽车制动系
7、至少应有两套独立的制动装置，即行车制动装置和驻车制动装置。中兴汽车或经常在山区行驶的汽车要增设应急制动装置及辅助制动装置；牵引汽车还应有自动制动装置。 行车制动装置用于使行驶的汽车强制减速或停车，并使汽车在下短坡时保持适当的稳定车速。其驱动机构常采用双回路或多回路结构，以保证其工作的可靠。 驻车制动装置用语汽车可靠而无时间限制地停驻在一定位置甚至在斜坡上，它也有助于汽车在斜坡上起步。驻车制动装置应采用机械式驱动结构而不用液压或气压驱动，以免其产生故障。 应急制动装置用于当行车制动装置意外发生故障而失效时，则可利用其机械力源（如强力压缩弹簧）实现汽车制动。应急制动装置不必是独立的制动系统，他可利
8、用行车制动装置或驻车制动装置的某些制动器件。应急制动装置也不是每车必备的，因为普通的手力驻车制动器也可以起到应急制动的作用。 辅助制动装置用在山区行驶的汽车上，利用发动机排气制动或电涡流制动等的辅助制动装置，可使汽车下坡长时间而持续地减低或保持稳定车速，并减轻或解除行车制动器的负荷。通常，在总质量 5t 的客车上和总质量大于12t 的载货汽车上装备这种辅助制动-减速装置。 任何一套制动装置均由制动器和制动驱动机构两部分组成。制动器有鼓式与盘式之分。行车制动是用脚踩制动踏板操纵车轮制动器来制动全部车轮；而驻车制动则多采用手制动操纵，且利用专设的中央制动器或利用车轮制动器进行制动。利用车轮制动器时
9、，绝大部分驻车制动器用来制动两个后轮。行车制动和驻车制动这两套装置，必须具有独立的制动驱动机构，而且每车必备。行车制动分液压和气压两种型式。用液压传递操纵力时还应有制动主缸、制动轮缸以及管路；用气压操纵时还应有压缩机、气路管路、储气筒、控制阀和制动气室等。 以前，大多数汽车的驻车制动和应急制动都采用中央制动器，其优点是制动位于主减速器之前的变速器的第二轴或传动轴，所需的制动力距较小，容易适应手操纵力小的特点。但在用作应急制动时，则往往会是传动轴超载。现代汽车由于车速的提高，对应急制动的可靠性要求更严格，因此，在中、高级轿车和部分总质量在 l5t 以下的载货汽车上，多在后轮制动器上附加手操纵的机
10、械式驱动机构，使之兼起驻车制动和应急制动的作用，从而取消了中央制动器。重型载货汽车由于采用气压制动，故多对后轮制动器另设独立的由气压控制而以强力弹簧作为制动力源的应急兼驻车制动驱动机构，也不再设置中央制动器。但也有一些重型汽车除了采用上述措施外，还保留了由气压驱动的中央制动器，以便提高制动系的可靠性。 1.1.1 汽车制动系应满足如下要求： 1、应能适应有关标准和法规的规定 各项性能指标除应满足设计任务书的规定和国家标准、法规制定的有关要求外，也应考虑销售对象所在国家和地区的法规和用户要求。 2、具有足够的制动效能，包括行车制动效能和驻车制动效能行车制动效能是由在一定的制动初速度下及最大踏板力
11、下的制动减速度和制动距离两项指标来评定的。 表 1.1 国外有关标准法规对制动效能的规定 标准名称 适用车型 制动 最大 制动距 制动 初速度 踏板力 离 减速度 美联邦汽车安 气压制动 32 9.8 全 标 准 FMVSS 汽车 96 73 121 美联邦汽车安 液压制动 48 16.46 全 标 准 FMVSS 汽车 96 62.18 105-75 货车： 1 总质量 3 2 欧洲经济委员 总质量 70 700 1 v 2 4.4 会（ECE）和欧 3 12 t 0.15v 2 115 洲经济共同体 50 700 1 （EEC）法规 总质量 3 4.4 2 40 700 4.4 v2 轿车
12、与客车： 500 0.1v 150 座位数（包括 80 700 司机）8 60 v 2 5.8 0.15v 130 座位数8 和 5.0 总质量5t 瑞典制动法 总质量 3.5 t 80 500 5.8 规 总质量 3.5 t 60 700 5.0 平均减 货车和客车 700 速度（持 日本制动标准 TA 级 800 续制动 JASO69 13-73 TB 级 900 过程 TC 级 900 中）： TD 级 0.5 g 0.5 g 0.5 g 0.4 g 表l.1 给出了欧、美、日等国的有关标准或法规对这两项指标的规定。综合国外有关标准和法规，可以认为：进行制动效能试验时的制动减速度 j ，
13、对轿车应为 5.8m/s25.8m/s2 。制动初速度 v 80km/h；载货汽车应为 4.4 2 2m/s 5.5 m/s 。制动初速度见表 1.1。相应的最大制动距离 S T ：轿车为S T 0.1v v 2 150 ；载货汽车为 S T 0.15v v 2 115 。式中第一项为反应距离，第二项为制动距离； S T 的单位为m， v 的单位为km/h。 驻坡效能是以汽车在良好的路面上能可靠而无时间限制地停驻的最大坡度 来衡量的，一般应大于 25 。 3、工作可靠 为此，汽车至少应有行车制动和驻车制动两套制动系统，且它们的制动驱动机构应是各自独立的，而行车制动装置的制动驱动机构至少应有两套
14、独立的管路，当其中一套失效时，另一套应保证汽车制动效能不低于正常值的30；驻车制动装置应采用工作可靠的机械式制动驱动机构。 4、制动效能的热稳定性好 汽车的高速制动、短时间的频繁重复制动，尤其是下长坡时的连续制动，均会引起制动器的温升过快，温度过高。特别是下长坡时的频繁制动，可使制动器摩擦副的温度升高达到 300400， 有时甚至温度高达 700。此时，制动摩擦副的摩擦系数会急剧减小，使制动效能迅速下降而发生所谓的热衰退现象。制动器发生热衰退后，经过散热、降温和一定次数的和缓使用，使摩擦表面得到磨合，其制动效能可重新恢复，这称为热恢复。提高摩擦材料的高温摩擦稳定性，增大制动鼓、盘的热容量，改善
15、其散热性或采用强制冷却装置，都是抗热衰退的措施。 5、制动效能的水稳定性好 制动器摩擦表面浸水后，会因为水的润滑作用而使摩擦副的摩擦系数急剧减小而发生所谓的“水衰退”现象。一般规定在水后反复制动 515 次，即应恢复其制动效能。良好的摩擦材料的吸水率低，其摩擦性能恢复迅速。另外也应防止泥沙、污物等进入制动器摩擦副工作表面，否则会使制动效能降低并加速磨损。某些越野汽车为了防止水和泥沙进人而采用封闭制动器的措施。 6、制动时的汽车操纵稳定性好 即以任何速度制动，汽车均不应失去操纵性和方向稳定性。为此，汽车前、后轮制动器的制动力矩应有适当的比例，最好能随各轴间载荷转移情况而变化；同一轴上左、右车轮制
16、动器的制动力矩应相同。否则当前轮抱死而侧滑时，将失去操纵性；后轮抱死而侧滑甩尾，会失去方向稳定性；当左、右轮的制动力矩差值超过 15时，会发生制动时汽车跑偏。 7、制动踏板和手柄的位置和行程符合人机工程学要求 即操作方便性好，操纵轻便、舒适能减少疲劳。踏板行程：对货车应不大于 170mm，其中考虑了摩擦衬片的容许磨损量。制动手柄行程应不大于160mm200mm。各国法规规定，货车制动的最大踏板力一般为 500N（轿车）-700N（货车）。 8、作用滞后的时间要尽可能短 包括从制动踏板开始动作至达到给定制动效能水平所需的时间制动滞后时间和从放开踏板至完全解除制动的时间解除制动滞后时问。 9、制动时不应产生震动和噪声 10、与悬架、转向装置不产生运动干涉，在车轮跳动或汽车转向时不会引起自行制动。 11、制动报警装置制动系中应有音响或光信号等警报装置，以便能及时发现制动驱动机件的故障和功能失效；制动系中也应有必要的安全装置，例如一旦主、挂车之间的连接制动管路损坏，应有防止压缩空气继续漏失的装置；在行驶过程中挂
