(畢業(yè)設(shè)計(jì))閣瑞斯輕型客車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書

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1、 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 摘 要 隨著高速公路的不斷發(fā)展，汽車車速的不斷提高，車流密度也不斷增大。現(xiàn)代汽車對(duì)制動(dòng)系的工作可靠性要求日益提高。因?yàn)橹挥兄苿?dòng)性能良好，制動(dòng)系工作可靠的汽車才能充分發(fā)揮出其高速行駛的動(dòng)力性能并保證行駛的安全性。由此可見，本次制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有實(shí)際意義。 對(duì)于福田風(fēng)景輕型客車的制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，首先制定出制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案，本設(shè)計(jì)確定采用前盤后鼓式制動(dòng)器，串聯(lián)雙腔制動(dòng)主缸，HH型交叉管路布置。其次計(jì)算制動(dòng)系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)

2、參數(shù)(確定同步附著系數(shù)，制動(dòng)力分配系數(shù)，制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩)，制動(dòng)器主要參數(shù)設(shè)計(jì)和液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算。再次利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)繪制裝配圖，布置圖和零件圖。最終進(jìn)行制動(dòng)力分配編程，對(duì)設(shè)計(jì)出的制動(dòng)系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。 通過本次設(shè)計(jì)的計(jì)算結(jié)果表明設(shè)計(jì)出的制動(dòng)系統(tǒng)是合理的、符合標(biāo)準(zhǔn)的。其滿足結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、工作可靠等要求。 關(guān)鍵詞：福田風(fēng)景輕型客車；制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)；前盤后鼓式制動(dòng)器；制動(dòng)主缸 Abstract With the continuous development of highways, the con

3、tinuous improvement of vehicle speed, traffic density has increased continuously. Hyundai Motor brake on the work of the increasing reliability requirements. Only good braking performance, the braking system of reliable car to give full play to its high-speed driving performance and to ensure that t

4、he momentum on security. Evidently, this braking system design of practical significance. For the design of Foton View Light Bus,First developed structure of the braking system, the design determined by pre-and post-drum brakes, dual-chamber tandem brake master cylinders, HH-cross-line layout. This

5、 was followed by calculation of the main braking system design parameters (attachment coefficient determined simultaneously, the braking force distribution coefficient, the biggest brake brake torque), the main parameters of design and brake hydraulic drive system parameters. Drawing once again use

6、computer-aided design assembly drawing, layout plans and parts. Final braking force distribution of programming, the design of the braking system of indicators to evaluate the analysis. Through this design calculations designed to show that the braking system is reasonable, in line with standards.

7、To meet its structure is simple, low cost, reliability requirements. Keywords：Foton View Light Bus；Brake System Design；Qianpanhougu brake；Brake master cylinders 目 錄 第1章 緒論 1 1.1制動(dòng)系統(tǒng)工作原理 1 1.2汽車制動(dòng)系統(tǒng)的組成 2 1.3汽車制動(dòng)系統(tǒng)的類型 2 1.4 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的功用和要求 3 1.4.1 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的功用 3 1.4.2 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求

8、3 第2章 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 4 2.1 制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式方案 4 2.2液壓制動(dòng)管路布置方案 6 2.3制動(dòng)主缸的設(shè)計(jì)方案 7 2.4制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)形式方案 8 2.4.1簡(jiǎn)單制動(dòng)系 9 2.4.2動(dòng)力制動(dòng)系 9 2.4.3伺服制動(dòng)系 9 第3章 制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)確定 10 3.1 輕型貨車主要設(shè)計(jì)參數(shù) 10 3.2 同步附著系數(shù)的確定 10 3.3 制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)的確定 11 3.4 前后制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩的確定 12 3.5 制動(dòng)器主要參數(shù)的確定 12 3.5.1 制動(dòng)鼓直徑的確定 12 3.5.2 制動(dòng)器主要參數(shù)的確定和包角的確定 13 3.5.3

9、摩擦襯片起始角的確定 13 3.5.4 制動(dòng)器中心到張開力作用線距離的確定 13 3.5.5 制動(dòng)蹄支銷連線至制動(dòng)器中心值的確定 13 3.5.6 支銷中心距的確定 13 3.5.7 摩擦片摩擦系數(shù)的確定 13 第4章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 14 4.1 前、后鼓式制動(dòng)器制動(dòng)轉(zhuǎn)矩計(jì)算 14 4.1.1 制動(dòng)蹄的壓力中心 14 4.1.2 制動(dòng)蹄的效能因數(shù) 14 4.1.3 每一制動(dòng)器的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 15 4.2 制動(dòng)性能計(jì)算 15 4.2.1 制動(dòng)減速度 15 4.2.2 制動(dòng)距離 15 第5章 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 5.1 制動(dòng)輪缸直徑的確定 17 5.2 制動(dòng)主缸

10、直徑的確定 17 5.3 制動(dòng)踏板力的確定 17 5.4 制動(dòng)踏板工作行程的確定 18 第6章 評(píng)價(jià)分析 19 6.1 汽車制動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo) 19 6.2 制動(dòng)效能 19 6.3 制動(dòng)效能的恒定性 19 6.4 制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性 19 6.5 前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配 20 6.5.1 地面對(duì)前、后車輪的法向作用力 20 6.5.2 理想的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線 21 6.6 制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 22 第7章 結(jié)論 26 參考文獻(xiàn) 27 致 謝 28 附錄一 外文翻譯 29 附錄二 相關(guān)程序 38 40 第1章 緒論 汽車制動(dòng)

11、系是用于使行駛中的汽車減速或停車，使下坡行駛的汽車的車速保持穩(wěn)定以及使已停駛的汽車在原地（包括在斜坡上）駐留不動(dòng)的機(jī)構(gòu)。汽車制動(dòng)系直接影響著汽車行駛的安全性和停車的可靠性。隨著高速公路的迅速發(fā)展和車速的提高以及車流密度的日益增大，為了保證行車安全，停車可靠，汽車制動(dòng)系的工作可靠性顯得日益重要。也只有制動(dòng)性能良好，制動(dòng)系工作可靠的汽車，才能充分發(fā)揮其動(dòng)力性能。 汽車制動(dòng)系至少應(yīng)有行車制動(dòng)裝置和駐車制動(dòng)裝置。行車制動(dòng)裝置用于使行駛中的汽車強(qiáng)制減速或停車，并使汽車在下段坡時(shí)保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速。駐車制動(dòng)裝置用于使汽車可靠而無時(shí)間限制地停住在一定位置甚至在斜坡上，它也有助于汽車在坡路上起步。 1.1

12、制動(dòng)系統(tǒng)工作原理 本設(shè)計(jì)要求前盤后鼓式制動(dòng)器，現(xiàn)用鼓式制動(dòng)系統(tǒng)來說明制動(dòng)原理。下面是簡(jiǎn)單的制動(dòng)系統(tǒng)工作原理示意圖1—1。 圖1—1 制動(dòng)系統(tǒng)工作原理示意圖 一般制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理可用圖1—1所示的一種簡(jiǎn)單的液壓制動(dòng)系統(tǒng)示意圖來說明。一個(gè)以內(nèi)圓面為工作表面的金屬制動(dòng)鼓8固定在車輪輪轂上，隨車輪一同旋轉(zhuǎn)。在固定不動(dòng)的制動(dòng)底板11上，有兩個(gè)支承銷12，支承著兩個(gè)弧形制動(dòng)蹄10的下端。制動(dòng)蹄的外圓面上又裝有一般是非金屬的摩擦片9。制動(dòng)底板上還裝有液壓制動(dòng)輪缸6，用油管5與裝在車架上的液壓制動(dòng)主缸4相連通。主缸中的活塞3可由駕駛員通過制動(dòng)踏板

13、1來操縱。 制動(dòng)系統(tǒng)不工作時(shí)，制動(dòng)鼓的內(nèi)圓面與制動(dòng)蹄摩擦片的外圓面之間保持有一定的間隙，使車輪與制動(dòng)鼓可以自由旋轉(zhuǎn)。 要使行駛中的汽車減速，駕駛員應(yīng)踩下制動(dòng)踏板1，通過推桿2和主缸活塞3，使主缸內(nèi)的油液在一定壓力下流入輪缸，并通過兩個(gè)輪缸活塞7推使兩制動(dòng)蹄繞支承銷傳動(dòng)，上端向兩邊分開而以其摩擦片壓緊在制動(dòng)鼓的內(nèi)圓面上。這樣，不旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)蹄就對(duì)著旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)鼓作用一個(gè)摩擦力矩M，其方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反。制動(dòng)鼓將力矩M傳到車輪后，由于車輪與路面間有附著作用，車輪對(duì)路面作用一個(gè)向前的周緣力F，同時(shí)路面也對(duì)車輪作用著一個(gè)向后的反作用力，即制動(dòng)力F。制動(dòng)力F由車輪經(jīng)車橋和懸架傳給車架及車身，迫使整個(gè)

14、汽車產(chǎn)生一定的減速度。制動(dòng)力越大，則汽車減速度也越大。當(dāng)放開制動(dòng)踏板時(shí)，復(fù)位彈簧13即將制動(dòng)蹄拉回復(fù)位，摩擦力矩M和制動(dòng)力F消失，制動(dòng)作用即行終止。 1.2汽車制動(dòng)系統(tǒng)的組成 任何制動(dòng)系統(tǒng)都有以下四個(gè)基本組成部分： 1）功能裝置：包括供給調(diào)節(jié)制動(dòng)所需能量以及改善傳能介質(zhì)狀態(tài)的各種零件，其中生產(chǎn)制動(dòng)能量的部分稱為制動(dòng)能源。 2）控制裝置：包括產(chǎn)生制動(dòng)動(dòng)作和控制動(dòng)作和效果的各種部件，制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)即是最簡(jiǎn)單的一種控制裝置。 3）傳動(dòng)裝置：包括將制動(dòng)能量傳輸?shù)街苿?dòng)器的各個(gè)部件。如制動(dòng)主缸和制動(dòng)輪缸。 4）制動(dòng)器：產(chǎn)生阻礙車輛運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力的部件，其中也包括輔助制動(dòng)系中的緩速裝置。 較

15、為完善的制動(dòng)系統(tǒng)還具有制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置，壓力保護(hù)裝置等。 1.3汽車制動(dòng)系統(tǒng)的類型 1）按制動(dòng)系統(tǒng)的功用分類 （1）行車制動(dòng)系統(tǒng)——使行駛中的汽車減低速度甚至停車的一套專門裝置。 （2）駐車制動(dòng)系統(tǒng)——使已停駛的汽車駐留原地不動(dòng)的一套裝置。 （3）第二制動(dòng)系統(tǒng)——在行車制動(dòng)系統(tǒng)失效的情況下保證汽車仍能實(shí)現(xiàn)減速或停車的一套裝置。 （4）輔助制動(dòng)系統(tǒng)——在汽車下長(zhǎng)坡時(shí)用以穩(wěn)定車速的一套裝置。 2）按制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)能源分類 （1）人力制動(dòng)系統(tǒng)——以駕駛員的肌體作為唯一制動(dòng)能源的制動(dòng)系統(tǒng)。 （2）動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)——完全依靠發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力轉(zhuǎn)化成的氣壓或液壓進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)。 （3）伺服制動(dòng)

16、系統(tǒng)——兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)。 　　按照制動(dòng)能量的傳輸方式，制動(dòng)系統(tǒng)又可分為機(jī)械式、液壓式、氣壓式和電磁式等。同時(shí)采用兩種傳能方式的制動(dòng)系統(tǒng)可稱為組合式制動(dòng)系統(tǒng)，如氣頂液制動(dòng)系統(tǒng)。 1.4 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的功用和要求 1.4.1 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的功用 汽車制動(dòng)系必須具備如下基本功能： ① 在行車過程中能以適當(dāng)?shù)臏p速度使汽車降低到所需值（包括零值）； ② 使汽車在下坡行駛時(shí)保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定速度； ③ 使汽車可靠地在原地（包括在斜坡上）停駐。 因此，制動(dòng)系中至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的制動(dòng)裝置——行車制動(dòng)裝置和駐車制動(dòng)裝置。前者用以保證第一項(xiàng)功能，并在坡道不長(zhǎng)的情況下保證第二項(xiàng)功

17、能；后者則主要保證第三項(xiàng)功能，并有助于汽車在坡道上起步。 1.4.2 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 對(duì)汽車制動(dòng)系必須具備如下基本功能： ① 應(yīng)具有足夠的制動(dòng)力，工作可靠。 ② 操縱應(yīng)輕便。 ③ 制動(dòng)穩(wěn)定。 ④ 制動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)。 ⑤ 避免自行制動(dòng)。 ⑥ 散熱性好，摩擦片的抗熱衰退能力要高，磨損后的間隙應(yīng)能調(diào)整，并且 能防水、防油、防塵等。 ⑦ 工作可靠性。 ⑧ 公害程度。 第2章 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性、系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)，它涉及到制動(dòng)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)要求中體現(xiàn)了既有對(duì)整體的要求，又有對(duì)各零件各自性能的要求。 對(duì)制動(dòng)系整體性能，除

18、了上面所說的以外，還有使用性能良好，故障少等要求。對(duì)零部件除了能實(shí)現(xiàn)各自功能外，還要求它與其他組裝起來的配合能力，協(xié)作能力良好，因此，在制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)前，應(yīng)先提出制動(dòng)系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)方案。 根據(jù)對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的要求，并配合制動(dòng)系統(tǒng)得結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)，參考近年來制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)趨勢(shì)，綜合設(shè)計(jì)題目要求等。福田風(fēng)景輕型客車的制動(dòng)系設(shè)計(jì)方案確定如下： 2.1 制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式方案 目前各類汽車所用的摩擦制動(dòng)器可分為鼓式和盤式兩大類。福田風(fēng)景輕型客車制動(dòng)系統(tǒng)采用前盤后鼓式的制動(dòng)器。 鼓式制動(dòng)器的摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件為制動(dòng)鼓，其工作表面為圓柱面。鼓式制動(dòng)器有內(nèi)張型和外束型兩種。前者的制動(dòng)鼓以內(nèi)圓柱面為工作表面，在汽車

19、上應(yīng)用廣泛；后者制動(dòng)鼓的工作表面則是外圓柱面，目前只有極少數(shù)汽車用作駐車制動(dòng)器。內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器都采用帶摩擦片的制動(dòng)蹄作為固定元件。位于制動(dòng)鼓內(nèi)部的制動(dòng)蹄在一端承受促動(dòng)力時(shí)，可繞其另一端的支點(diǎn)向外旋轉(zhuǎn)，壓靠在制動(dòng)鼓內(nèi)圓面上，產(chǎn)生摩擦力矩（制動(dòng)力矩）。 鼓式制動(dòng)器按制動(dòng)蹄的屬性分類為：領(lǐng)從蹄式、雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式、雙從蹄式、單向增力式和雙向增力式六種。領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的效能和穩(wěn)定性都處于中游，但由于其順、倒車制動(dòng)的性能不變，構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，便于附裝駐車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，故鼓式制動(dòng)器我選用領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。 盤式制動(dòng)器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件是以端面工作的金屬圓盤，被稱為制動(dòng)盤。 盤式制動(dòng)器的旋

20、轉(zhuǎn)元件是一個(gè)垂向安放且以兩側(cè)表面為工作表面的制動(dòng)盤，其固定摩擦元件一般是位于制動(dòng)盤兩側(cè)并帶有摩擦片的制動(dòng)塊。制動(dòng)時(shí)，當(dāng)制動(dòng)盤被兩側(cè)的制動(dòng)塊夾緊時(shí)，摩擦表面便產(chǎn)生作用于制動(dòng)盤上的摩擦力矩。 其固定元件則有著多種結(jié)構(gòu)型式，大體上可分為兩類。一類是工作面積不大的摩擦塊與其金屬背板組成的制動(dòng)塊，每個(gè)制動(dòng)器中有2～4個(gè)。這些制動(dòng)塊及其促動(dòng)裝置都裝在橫跨制動(dòng)盤兩側(cè)的夾鉗形支架中，總稱為制動(dòng)鉗。這種由制動(dòng)盤和制動(dòng)鉗組成的制動(dòng)器稱為鉗盤式制動(dòng)器。另一類固定元件的金屬背板和摩擦片也呈圓盤形，制動(dòng)盤的全部工作面可同時(shí)與摩擦片接觸，這種制動(dòng)器稱為全盤式制動(dòng)器。 全盤式制動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)件也是以端面工作的金屬圓盤，其

21、固定元件是呈圓盤形的金色背板和摩擦片。工作時(shí)制動(dòng)盤和摩擦片間的摩擦面間的摩擦面全部接觸。 1）固定鉗式盤式制動(dòng)器 固定鉗式盤式制動(dòng)器如圖2-1中a）圖所示，其制動(dòng)鉗體固定在轉(zhuǎn)向節(jié)上，在制動(dòng)鉗體上有兩個(gè)液壓油缸，其中各裝有一個(gè)活塞。當(dāng)壓力油液進(jìn)入兩個(gè)油缸外腔時(shí)，推動(dòng)兩個(gè)活塞向內(nèi)將位于制動(dòng)鉗兩側(cè)的制動(dòng)塊總成壓緊到制動(dòng)盤上，從而將車輪制動(dòng)。當(dāng)放松制動(dòng)踏板使油液壓力減小時(shí)，回味彈簧則將兩制動(dòng)塊總成及活塞推離制動(dòng)盤。 固定鉗盤式制動(dòng)器在汽車上的應(yīng)用較浮動(dòng)鉗式的要早，其制動(dòng)鉗的剛度好，除活塞和制動(dòng)塊外無其他滑動(dòng)件。但由于需采用兩個(gè)油缸并分置于制動(dòng)盤的兩側(cè)，使結(jié)構(gòu)尺寸較大，布置也較困難；需兩組高精度的

22、液壓缸和活塞，成本較高；制動(dòng)產(chǎn)生的熱經(jīng)制動(dòng)鉗體上的油路傳到制動(dòng)油液，易使其由于溫度過高而產(chǎn)生氣泡，影響制動(dòng)效果。另外，由于兩側(cè)制動(dòng)塊均靠活塞推動(dòng)，很難兼用于由機(jī)械操縱的駐車制動(dòng)，必須另加裝一套駐車制動(dòng)用的輔助制動(dòng)鉗，或是采用盤鼓結(jié)合式后輪制動(dòng)器，其中作為駐車用的鼓式制動(dòng)器由于直徑較小，只能是雙向增力式的。這種“盤中鼓”的結(jié)構(gòu)很緊湊，但雙向增力式制動(dòng)器的調(diào)整不方便。 圖2-1鉗盤式制動(dòng)器示意圖 a)定鉗盤式制動(dòng)器；b)滑動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器；c）擺動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器 2）浮動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器 浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗體是浮動(dòng)的。其浮動(dòng)方式有兩種，如圖b)滑動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器c)擺動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器。它們

23、的制動(dòng)油缸都是單側(cè)的，且與油缸同側(cè)的制動(dòng)塊總成為活動(dòng)的，而另一側(cè)的制動(dòng)塊總成則固定在鉗體上。制動(dòng)時(shí)在油液壓力作用下，活塞推動(dòng)該側(cè)活動(dòng)的制動(dòng)塊總成壓靠到制動(dòng)盤，而反作用力則推動(dòng)制動(dòng)鉗體連同固定于其上的制動(dòng)塊總成壓向制動(dòng)盤的另一側(cè)，直到兩側(cè)的制動(dòng)塊總成的受力均等為止。對(duì)擺動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器來說，鉗體不是滑動(dòng)而是在于與制動(dòng)盤垂直的平面內(nèi)擺動(dòng)。這就要求制動(dòng)摩擦襯片為楔形的，摩擦表面對(duì)其背面的傾斜角為6左右。在使用過程中，摩擦襯塊逐漸磨損到各處殘存厚度均為1mm后既應(yīng)更換。 當(dāng)浮動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器兼用作行車制動(dòng)器和駐車制動(dòng)器時(shí)，可不必加設(shè)駐車制動(dòng)用的制動(dòng)鉗，而只需在行車制動(dòng)鉗的液壓油缸附近加裝一些用于推動(dòng)

24、液壓油缸活塞的駐車制動(dòng)用的機(jī)械傳動(dòng)件即可。 浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器只在制動(dòng)盤的一側(cè)裝油缸， 其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，易于布置，結(jié)構(gòu)尺寸緊湊， 可將制動(dòng)器進(jìn)一步移近輪轂，同一組制動(dòng)塊可兼用 于行車制動(dòng)和駐車制動(dòng)由于浮動(dòng)鉗沒有跨越制動(dòng)盤 的油道和油管，減少了油液的受熱機(jī)會(huì)，單側(cè)油缸 又位于盤的內(nèi)側(cè)，受車輪遮蔽較少，使冷卻條件較 好。另外，單側(cè)油缸的活塞比兩側(cè)油缸的活塞要長(zhǎng)， 圖2-2 盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖 也增大了油缸的散0熱面積，因此制動(dòng)油液溫度比定鉗式的低30℃～50℃，汽化的可能性較小。但由于制動(dòng)鉗體為浮動(dòng)的，必須設(shè)法減少滑動(dòng)處或擺動(dòng)中心處的摩擦，磨損和噪聲。 經(jīng)過前面各式制動(dòng)器

25、的優(yōu)缺點(diǎn)的比較后，由于浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器有結(jié)構(gòu)緊湊，制動(dòng)塊磨損均勻的優(yōu)點(diǎn)，前輪采用了浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器。后輪采用鼓式領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。 2.2液壓制動(dòng)管路布置方案 為了提高制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作可靠性，保證行車安全，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)架構(gòu)至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的系統(tǒng)，即應(yīng)是雙管路制動(dòng)系統(tǒng)，也就是說應(yīng)將汽車的全部制動(dòng)的液壓或氣壓管路分成兩個(gè)或更多個(gè)相互獨(dú)立的回路，以便當(dāng)一個(gè)回路發(fā)生故障失效時(shí)，其它完好的回路仍能可靠的工作。 圖2-3為雙軸汽車的液壓式制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的雙回路系統(tǒng)的5種分路方案圖。選擇分路方案時(shí)，主要是考慮其制動(dòng)效能的損失程度、制動(dòng)力的不對(duì)稱情況和回路系統(tǒng)的復(fù)雜程度等。 圖（a）為前、后輪制動(dòng)管路各成獨(dú)

26、立的回路系統(tǒng)，即一軸對(duì)一軸的分路形式。其特點(diǎn)是管路布置最為簡(jiǎn)單，可與傳統(tǒng)的單輪缸鼓式制動(dòng)器相配合，成本較低。 圖（b）為前后制動(dòng)管路曾對(duì)角連接的兩個(gè)獨(dú)立的回路系統(tǒng)，即前軸的一側(cè)車輪制動(dòng)器與后橋的對(duì)測(cè)車輪制動(dòng)器同屬于一個(gè)回路稱交叉型，簡(jiǎn)稱X型。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)也很簡(jiǎn)單，一回路失效時(shí)仍能保持50%的制動(dòng)效能，并且制動(dòng)力的分配系數(shù)和同步附著系數(shù)沒有變化，保證了制動(dòng)時(shí)與整車負(fù)荷的適應(yīng)性。此時(shí)前、后各有一側(cè)車輪有制動(dòng)作用，使制動(dòng)力不對(duì)稱，導(dǎo)致前輪將朝制動(dòng)起作用車輪的一側(cè)繞主銷轉(zhuǎn)動(dòng)，使汽車失去方向穩(wěn)定性。 圖（c）的左、右前輪制動(dòng)器的半數(shù)輪缸與全部后輪制動(dòng)器輪缸構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的回路，而兩前輪制動(dòng)器的另半數(shù)輪

27、缸構(gòu)成另一回路，可看成是一軸半對(duì)半個(gè)軸的分路形式，簡(jiǎn)稱HI型。 圖（d）的兩個(gè)獨(dú)立的回路分別為兩側(cè)前輪制動(dòng)器的半數(shù)輪缸和一個(gè)后輪制動(dòng)器所組成，即半個(gè)軸與一輪對(duì)另半個(gè)軸與另一輪的形式，簡(jiǎn)稱LL型。 圖（e）的兩個(gè)獨(dú)立的回路均由每個(gè)前、后制動(dòng)器的半數(shù)缸所組成，即前、后軸對(duì)前、后半個(gè)軸的分路形式，簡(jiǎn)稱HH型。這種形式的雙回路制動(dòng)效能最好。 HI，LL，HH型的結(jié)構(gòu)均較復(fù)雜。LL型與HH型在任一回路失效時(shí)，前、后制動(dòng)力的比值均與正常情況下相同，且剩余的總制動(dòng)力可達(dá)到正常值的50%左右。HI型單用回路3，即一軸辦時(shí)剩余制動(dòng)力較大，但此時(shí)與LL型一樣，在緊急制動(dòng)時(shí)后輪急易先抱死。 綜合各方面的因素

28、和比較各回路形式的優(yōu)缺點(diǎn)。選擇了HH型回路。 （a） （b） （c） （d） （e） 圖2-3 雙軸汽車液壓雙回路系統(tǒng)的5種分路方案圖 1—雙腔制動(dòng)主缸2—雙回路系統(tǒng)的一個(gè)回路3—雙回路系統(tǒng)的另一分路 2.3制動(dòng)主缸的設(shè)計(jì)方案 為了提高汽車的行駛安全性，根據(jù)交通法規(guī)的要求，現(xiàn)代汽車的行車制動(dòng)裝置均采用了雙回路制動(dòng)系統(tǒng)。雙回路制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)主缸為串列雙腔制動(dòng)主缸，單腔制動(dòng)主缸已被淘汰。 福田風(fēng)景輕型客車的制動(dòng)主缸采用串列雙腔制動(dòng)主缸。該主缸相當(dāng)于兩個(gè)單腔制動(dòng)主缸串聯(lián)在一起而構(gòu)成。儲(chǔ)蓄罐中的油經(jīng)每一腔的空

29、心螺栓和各自旁通孔、補(bǔ)償孔流入主缸的前、后腔。在主缸前、后工作腔內(nèi)產(chǎn)生的油壓，分別經(jīng)各自得出油閥和各自的管路傳到前、后制動(dòng)器的輪缸。 主缸不制動(dòng)時(shí)，前、后兩工作腔內(nèi)的活塞頭部與皮碗正好位于前、后腔內(nèi)各自得旁通孔和補(bǔ)償孔之間。 當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過推桿推動(dòng)后腔活塞前移，到皮碗掩蓋住旁通孔后，此腔油壓升高。在液壓和后腔彈簧力的作用下，推動(dòng)前腔活塞前移，前腔壓力也隨之升高。當(dāng)繼續(xù)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，前、后腔的液壓繼續(xù)提高，使前、后制動(dòng)器制動(dòng)。 撤出踏板力后，制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)、主缸前、后腔活塞和輪缸活塞在各自的回位彈簧作用下回位，管路中的制動(dòng)液借其壓力推開回油閥留回主缸，于是解除制動(dòng)。

30、若與前腔相連接的制動(dòng)管路損壞漏油時(shí)，則踩下制動(dòng)踏板時(shí)，只有后腔中能建立液壓，前腔中無壓力。此時(shí)在液壓差作用下，前腔活塞迅速前移到活塞前端頂?shù)街鞲赘左w上。此后，后缸工作腔中的液壓方能升高到制動(dòng)所需的值。 若與后腔連接的制動(dòng)管路損壞漏油時(shí)，則踩下制動(dòng)踏板時(shí)，起先只有后缸活塞前移，而不能推動(dòng)前缸活塞，因后缸工作腔中不能建立液壓。但在后腔活塞直接頂觸前缸活塞時(shí)，前缸活塞前移，使前缸工作腔建立必要的液壓而制動(dòng)。 由此可見，采用這種主缸的雙回路液壓制動(dòng)系，當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)中任一回路失效時(shí)，主缸仍能工作，只是所需踏板行程加大，導(dǎo)致汽車制動(dòng)距離增長(zhǎng)，制動(dòng)力減小。 2.4制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)形式方案 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將來

31、自駕駛員或是其它力源的力傳給制動(dòng)器，使之產(chǎn)生需要的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 制動(dòng)系工作的可靠性在很大程度上取決于制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和性能。所以對(duì)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)首先要求工作可靠；其次是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生和撤除都應(yīng)盡可能快，充分發(fā)揮汽車的制動(dòng)性能；再次是操縱輕便省力；最后是加在踏板上的力 和踩下踏板的距離應(yīng)該與制動(dòng)器中產(chǎn)生的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩有一定的比例關(guān)系。 根據(jù)制動(dòng)力源的不同，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般可以分為簡(jiǎn)單制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)和伺服制動(dòng)三大類。 2.4.1簡(jiǎn)單制動(dòng)系 簡(jiǎn)單制動(dòng)系即人力制動(dòng)系，是靠駕駛員作用于制動(dòng)踏板上或手柄上的力作為制動(dòng)力源，而力的傳遞方式又有機(jī)械式和液壓式兩種。 機(jī)械式的靠桿系或鋼絲繩傳力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造

32、價(jià)低廉，工作可靠，但機(jī)械效率低，因此僅用于中小型汽車的駐車制動(dòng)器。由于駐車制動(dòng)系必須可靠的保證汽車在原地停駐并在任何情況下不致自動(dòng)滑行。這一點(diǎn)只有用機(jī)械鎖止方式才能實(shí)現(xiàn)，所以駐車制動(dòng)系采用了機(jī)械傳動(dòng)裝置。 液壓式的簡(jiǎn)單制動(dòng)系通常簡(jiǎn)稱為液壓制動(dòng)系，用于行車制動(dòng)裝置。其優(yōu)點(diǎn)是作用滯后時(shí)間短（0.1s～0.3s），工作壓力大（可達(dá)10MPa～12MPa），缸徑尺寸小，可布置在制動(dòng)器內(nèi)部作為制動(dòng)蹄的張開機(jī)構(gòu)或制動(dòng)塊的壓緊機(jī)構(gòu)，使之結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，緊湊，質(zhì)量小，造價(jià)低。但其有限的力傳動(dòng)比限制了它在汽車上的使用范圍。液壓式簡(jiǎn)單制動(dòng)系曾廣泛用于轎車、輕型及以下的貨車和部分中型貨車上。但由于其操縱架構(gòu)較沉重，不能

33、適應(yīng)現(xiàn)代汽車提高操縱輕便性的要求，故當(dāng)前僅用于微型汽車上，在轎車和輕型汽車上已極少采用。 2.4.2動(dòng)力制動(dòng)系 動(dòng)力制動(dòng)系是以發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力形式的氣壓或液壓勢(shì)能作為汽車制動(dòng)的全部力源進(jìn)行制動(dòng)，而司機(jī)作用于制動(dòng)踏板或手柄上的力僅用于對(duì)制動(dòng)回路中控制元件的操縱。在簡(jiǎn)單制動(dòng)系中的踏板力與其行程間的反比例關(guān)系在動(dòng)力制動(dòng)系中便不復(fù)存在，因此，此處的踏板較小且可有適當(dāng)?shù)奶ぐ逍谐獭? 2.4.3伺服制動(dòng)系 伺服制動(dòng)系在人力液壓制動(dòng)系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套由其他能源提供的助力裝置，使人力與動(dòng)力可兼用，即兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力作為制動(dòng)能源的制動(dòng)系。在正常情況下，其輸出工作壓力主要由動(dòng)力伺服系統(tǒng)產(chǎn)生，而在動(dòng)力伺服系統(tǒng)失

34、效時(shí)，仍可全由人力驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生一定程度的制動(dòng)力。因此，在中級(jí)以上的轎車及輕、中型客、貨汽車上得到廣泛的應(yīng)用。 輕型客車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，通過計(jì)算所需的制動(dòng)力僅靠人力是不夠,所以我選擇加裝了真空助力伺服制動(dòng)系來彌補(bǔ)制動(dòng)力不足的問題。 第3章 制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)確定 3.1主要設(shè)計(jì)參數(shù) 汽車總質(zhì)量：空載時(shí)G=1840kg 滿載時(shí)G=2400kg 質(zhì)心位置： 質(zhì)心距前軸距離：a=1.35m 質(zhì)心距后軸距離：b=1.25m 質(zhì)心高度： 空載時(shí)：hg=0.66m 滿載時(shí)：hg=0

35、.68m 軸距：L=2.6m 輪距: B=1.46m 輪胎規(guī)格：195/70R15 3.2 同步附著系數(shù)的確定 輕型客車制動(dòng)制動(dòng)力分配系數(shù)采用恒定值得設(shè)計(jì)方法。 欲使汽車制動(dòng)時(shí)的總制動(dòng)力和減速度達(dá)到最大值，應(yīng)使前、后輪有可能被制動(dòng)同步抱死滑移，這時(shí)各軸理想制動(dòng)力關(guān)系為 F+F=G F/ F=（L2-G）/(L1-hg) 式中：F：前軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力 F：后軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力 G：汽車重力 L1：汽車質(zhì)心至前軸中心線的距離 L2：汽車質(zhì)心至后軸中心線的距離 hg：汽車質(zhì)心高度 由上式可知，前后輪同時(shí)抱死時(shí)前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力是的函數(shù)，如下

36、圖所示，圖上的I曲線即為輕型客車的前后輪同時(shí)抱死的前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力的分配曲線（理想的前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線）。如果汽車前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力能按I曲線的要求匹配，則能保證汽車在不同的附著系數(shù)的路面制動(dòng)時(shí)，前后輪同時(shí)抱死。 然而，目前大多數(shù)汽車的前后制動(dòng)器制動(dòng)力之比為定值。常用前制動(dòng)器制動(dòng)力與汽車總制動(dòng)力之比來表明分配的比例，稱為制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)，并以符號(hào) 來表示，即 = F/ F 當(dāng)汽車在不同值的路面上制動(dòng)時(shí)，可能有以下3種情況。 1)當(dāng)＜時(shí)，線在I線下方，制動(dòng)時(shí)總是前輪先抱死。這是一種穩(wěn)定工況，但在制動(dòng)時(shí)汽車有可能喪失轉(zhuǎn)向能力，附著條件沒有充分利用。 2)當(dāng)＞時(shí)，線在I線上方

37、，制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死，因而容易發(fā)生后軸側(cè)滑使汽車失去方向穩(wěn)定性。 3）當(dāng)=時(shí)，前、后輪同時(shí)抱死，是一種穩(wěn)定的工況，但也失去轉(zhuǎn)向能力。 前、后制動(dòng)器的制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)影響到汽車制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性和附著條件利用程度。要確定值首先要選取同步附著系數(shù)。 根據(jù)汽車知識(shí)手冊(cè)查表，福田風(fēng)景輕型客車的同步附著系數(shù)取為0.72。 3.3 制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)的確定 根據(jù)公式：=（L+hg）/L 得：=（1250+0.72680）/2600=0.6691 式中 ：同步附著系數(shù) L：汽車重心至后軸中心線的距離 L：軸距 hg:汽車質(zhì)心高度 3.4 前后制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩的確定

38、 為保證汽車有良好的制動(dòng)效能和穩(wěn)定性，應(yīng)合理的確定前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力矩。對(duì)于選取較大的各類汽車，應(yīng)從保證汽車制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性出發(fā)，來確定各軸的最大制動(dòng)力矩。當(dāng)＞時(shí)，相應(yīng)的極限制動(dòng)強(qiáng)度q＜，故所需的后軸和前軸的最大制動(dòng)力矩為 T=Z=（L1-qhg）r T= 其中 則 3.5 制動(dòng)器主要參數(shù)的確定 3.5.1 制動(dòng)鼓和制動(dòng)盤直徑的確定 前、后車輪選擇一樣的型號(hào)，所以輪輞直徑也是一樣的。 制動(dòng)鼓直徑與輪輞之比/取0.76；制動(dòng)盤直徑與輪輞之比 /也取0.76。 則由D/1525.4=0.76，得：D===290mm 3.5.2 制動(dòng)器主要參數(shù)的確定和包角的確

39、定 摩擦襯片寬度b按照國(guó)產(chǎn)摩擦片規(guī)格，一般b/D=0.16～0.26，取b/D=0.20 則b/290=0.20 b=58 取b=60mm 摩擦襯片包角～時(shí)，磨損最小，制動(dòng)鼓溫度最低，制動(dòng)效能最高。則摩擦襯片包角θ取。 3.5.3 摩擦襯片起始角的確定 一般將襯片布置在制動(dòng)鼓的中央，即摩擦起始角=。 3.5.4 制動(dòng)器中心到張開力作用線距離的確定 e=0.8R=0.8145=115mm。 3.5.5 制動(dòng)蹄支銷連線至制動(dòng)器中心值的確定 初步設(shè)計(jì)時(shí)取=0.8R=0.8145=115mm。 3.5.6 支銷中心距的確定 C=0.15R=0.15145=21.75mm 則

40、2C=221.75=43.5mm。 3.5.7 摩擦片摩擦系數(shù)的確定 國(guó)產(chǎn)的制動(dòng)摩擦材料摩擦系數(shù)=0.30～0.40為適宜值，則取0.38。 第4章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 4.1 前、后鼓式制動(dòng)器制動(dòng)轉(zhuǎn)矩計(jì)算 4.1.1 制動(dòng)蹄的壓力中心 壓力中心圓直徑。 4.1.2 制動(dòng)蹄的效能因數(shù) 領(lǐng)蹄的效能因數(shù) 式中：。 從蹄的效能因數(shù) 式中：。 則 4.1.3 每一制動(dòng)器的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 前軸的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 后軸的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 其中 則前制動(dòng)器的轉(zhuǎn)矩 后制動(dòng)器的轉(zhuǎn)矩 4.2 制動(dòng)

41、性能計(jì)算 4.2.1 制動(dòng)減速度 假設(shè)汽車是在水平的，堅(jiān)硬的道路上行駛，并且不考慮路面附著條件，因此制動(dòng)力是由制動(dòng)器產(chǎn)生。此時(shí) = 式中 ：汽車前、后軸制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的總合。 代入數(shù)據(jù)得=(5135000+1997000)9.8/28009.8324=7.59 考慮附著條件，對(duì)制動(dòng)減速度進(jìn)行驗(yàn)算 = ＞成立，故符合條件。 4.2.2 制動(dòng)距離 在勻減速度制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)距離S: S= 式中，S以計(jì)；為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，對(duì)于客車取0.1；為制動(dòng)初速度，以計(jì)，以計(jì)。 根據(jù)《汽車知識(shí)手冊(cè)》可知，取，安全制動(dòng)距離=制動(dòng)距離+反應(yīng)距離。 查表

42、可知，安全制動(dòng)距離=31.5+22=53.5 則 S=0.180+80/（3.627.59）=32.6≤53.5 故符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 第5章 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.1 制動(dòng)輪缸直徑的確定 前輪盤式制動(dòng)器制動(dòng)輪缸直徑：（管路壓力取12） 由 得 取 后輪鼓式制動(dòng)器制動(dòng)輪缸直徑： 由 得 取 5.2 制動(dòng)主缸直徑的確定 1）一個(gè)輪缸的工作容積： 前輪輪缸工作容積： 后輪輪缸工作容積：

43、 2）所有輪缸的總工作容積： 5.3 制動(dòng)踏板力的確定 在緊急制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)踏板力用下式計(jì)算： 式中：——踏板機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比，取5.4； ——踏板機(jī)構(gòu)及液壓主缸的機(jī)械效率，可取～0.86。 根據(jù)上式得： 這樣就需要增加伺服制動(dòng)系，選用真空助力機(jī)構(gòu)。 式中： ：真空助力比，取2.5。 故符合要求。 5.4 制動(dòng)踏板

44、工作行程的確定 式中： ：踏板機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比，取=5.4； ：主缸中推桿與活塞間隙，??； ：主缸活塞行程，取。 故符合要求。 第6章 評(píng)價(jià)分析 6.1 汽車制動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo) 汽車制動(dòng)性能主要由以下三個(gè)方面來評(píng)價(jià)： 1）制動(dòng)效能，即制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度； 2）制動(dòng)效能的穩(wěn)定性，即抗衰退性能； 3）制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性，即制動(dòng)時(shí)汽車不發(fā)生跑偏、側(cè)滑、以及失去轉(zhuǎn)向能力的性能。 6.2 制動(dòng)效能 制

45、動(dòng)效能是指在良好路面上，汽車以一定初速度制動(dòng)到停車的制動(dòng)距離或制動(dòng)時(shí)汽車的減速度。制動(dòng)效能是制動(dòng)性能中最基本的評(píng)價(jià)指標(biāo)。本次所設(shè)計(jì)的《輕型客車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》在經(jīng)過前述的參數(shù)選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算后，經(jīng)過汽車標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)的驗(yàn)證，保證了轎車所能達(dá)到的性能，計(jì)算結(jié)果符合要求。 6.3 制動(dòng)效能的恒定性 制動(dòng)效能的恒定性主要指的是抗熱衰性能。汽車在高速行駛或下長(zhǎng)坡連續(xù)制動(dòng)時(shí)制動(dòng)效能保持的程度。因?yàn)橹苿?dòng)過程實(shí)際上是把汽車行駛的動(dòng)能通過制動(dòng)器吸收轉(zhuǎn)換為熱能，所以制動(dòng)器溫度升高后能否保持在冷態(tài)時(shí)的制動(dòng)效能，已成為設(shè)計(jì)制動(dòng)器時(shí)要考慮的一個(gè)重要問題。 本次設(shè)計(jì)的制動(dòng)器是用珠光體灰鑄鐵制成制動(dòng)盤，無石棉作為摩擦材料，正

46、常制動(dòng)時(shí)，摩擦副的溫度在200℃左右。 6.4 制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性 制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性，常用制動(dòng)時(shí)汽車給定路徑行駛的能力來評(píng)價(jià)。若制動(dòng)時(shí)發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力。則汽車將偏離原來的路徑。 制動(dòng)過程中汽車維持直線行駛，或按預(yù)定彎道行駛的能力稱為方向穩(wěn)定性。影響方向穩(wěn)定性的包括制動(dòng)跑偏、后軸側(cè)滑或前輪失去轉(zhuǎn)向能力三種情況。制動(dòng)時(shí)發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力時(shí)，汽車將偏離給定的行駛路徑。因此，常用制動(dòng)時(shí)汽車按給定路徑行駛的能力來評(píng)價(jià)汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性，對(duì)制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度兩指標(biāo)測(cè)試時(shí)都要求了其試驗(yàn)通道的寬度。 制動(dòng)跑偏的原因主要是左、右輪特別是左、右轉(zhuǎn)向輪制動(dòng)力不相等引起的

47、，通過維修和調(diào)整可以減輕，以致消除跑偏現(xiàn)象。因此，國(guó)標(biāo)GB7258-2004對(duì)制動(dòng)力平衡做了具體要求:在制動(dòng)力增長(zhǎng)全過程中同時(shí)測(cè)得的左右輪制動(dòng)力差的最大值，與全過程中測(cè)得的該軸左右輪最大制動(dòng)力中大者之比，對(duì)前軸不應(yīng)大于20%，對(duì)后軸(及其它軸)在軸制動(dòng)力不小于該軸軸荷的60%時(shí)不應(yīng)大于24%;當(dāng)后軸(及其它軸)制動(dòng)力小于該軸軸荷的60%時(shí)，在制動(dòng)力增長(zhǎng)全過程中同時(shí)測(cè)得的左右輪制動(dòng)力差的最大值不應(yīng)大于該軸軸荷的80%。 側(cè)滑是指車輪連帶車軸的側(cè)向滑移，這常常是由于緊急制動(dòng)車輪被抱死后，側(cè)向附著系數(shù)趨于零，使胎面喪失了抵抗側(cè)滑的能力造成的。只要各車輪制動(dòng)力稍不平衡，車輛就出現(xiàn)甩尾、回轉(zhuǎn)，完全失去

48、了方向操縱穩(wěn)定性。一般情況下，若后軸車輪比前軸車輪先抱死拖滑，就可能發(fā)生后軸側(cè)滑;前軸車輪比后軸車輪先抱死拖滑或前后軸車輪同時(shí)抱死，則能防止后軸側(cè)滑，但前軸車輪抱死后將失去轉(zhuǎn)向能力。因此，從保證汽車方向穩(wěn)定性的角度考慮，最理想的情況就是防止任何車輪抱死，前后車輪都處于滾動(dòng)狀態(tài)。 6.5 前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配 對(duì)于一般汽車而言，根據(jù)其前、后軸制動(dòng)器制動(dòng)力的分配、載荷情況及路面附著系數(shù)和坡度等因素，當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力足夠時(shí)，制動(dòng)過程可能出現(xiàn)如下三種情況： 1）前輪先抱死拖滑，然后后輪抱死拖滑。 2）后輪先抱死拖滑，然后前輪抱死拖滑。 3）前、后輪同時(shí)抱死拖滑。 所以，前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分

49、配將影響汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性和附著條件利用程度，是設(shè)計(jì)汽車制動(dòng)系必須妥善處理的問題。 6.5.1 地面對(duì)前、后車輪的法向作用力 在分析前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配比例以前，必須先了解在制動(dòng)時(shí)地面作用于前、后車輪的法向反作用力。 地面對(duì)前輪法向反作用力為： 地面對(duì)后輪的法向反作用力： 6.5.2 理想的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線 制動(dòng)時(shí)前、后車輪同時(shí)抱死，對(duì)附著條件的利用、制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性均較為有利。此時(shí)的前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力和的曲線關(guān)系，常稱為理想的前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線。在任何附著系數(shù)的道路上，前、后輪同時(shí)抱死的條件是：前、后制動(dòng)器制動(dòng)力之和等于附著力，并

50、且前、后輪制動(dòng)力分配等于各自的附著力，即： 消去變量，得 由上式畫成的曲線，即前、后輪同時(shí)抱死時(shí)，前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的關(guān)系曲線。見下圖。 綜合上述，仔細(xì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)胤治稣撟C，所設(shè)計(jì)的輕型客車制動(dòng)系統(tǒng)在保證制動(dòng)性能達(dá)到要求，可以實(shí)現(xiàn)。 通過合理選擇同步附著系數(shù)，計(jì)算制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線，把它們進(jìn)行比較、分析、論證。 通過這些工作，描述了地面附著條件的利用程度，說明了實(shí)際制動(dòng)力分配的合理性與可行性。 6.6 制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 從汽車誕生時(shí)起，車輛制動(dòng)系統(tǒng)在車輛的安全方面就扮演著至關(guān)重要的角色。近年來，隨

51、著車輛技術(shù)的進(jìn)步和汽車行駛速度的提高。這種重要性表現(xiàn)得越來越明顯，汽車制動(dòng)系統(tǒng)種類很多形式多樣。傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式主要有機(jī)械式、氣動(dòng)式、液壓式、氣—液混合式。它們的工作原理基本都一樣，都是利用制動(dòng)裝置。用工作時(shí)產(chǎn)生的摩擦熱來逐漸消耗車輛所具有的動(dòng)能，以達(dá)到車輛制動(dòng)減速或直至停車的目的。伴隨著節(jié)能和清潔能源汽車的研究開發(fā)，汽車動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)生了很大的改變。出現(xiàn)了很多新的結(jié)構(gòu)型式和功能形式，新型動(dòng)力系統(tǒng)的出現(xiàn)也要求制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式和功能形式發(fā)生相應(yīng)的改變，例如電動(dòng)汽車沒有內(nèi)燃機(jī)，無法為真空助力器提供真空源.一種解決方案是利用電動(dòng)真空泵為真空助力器提供真空。 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展是和汽車性能的提高及

52、汽車結(jié)構(gòu)型式的變化密切相關(guān)的，制動(dòng)系統(tǒng)的每個(gè)組成部分都發(fā)生了很大變化。 供能裝置的發(fā)展 供能裝置主要是指制動(dòng)能源，制動(dòng)能源有人力制動(dòng)、伺服制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)或者上述任兩者的結(jié)合使用。 人力制動(dòng)是開始有制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)的制動(dòng)能源，它有機(jī)械式制動(dòng)、液壓式制動(dòng)兩種形式。機(jī)械式制動(dòng)主要用于駐車制動(dòng)系統(tǒng)中，駐車制動(dòng)系統(tǒng)中要求用機(jī)械鎖止方法保證汽車在原地停止不動(dòng)，在任何情況下不至于滑動(dòng)。液壓式制動(dòng)是通過制動(dòng)踏板推動(dòng)制動(dòng)主缸，進(jìn)而使制動(dòng)器進(jìn)入工作狀態(tài)。伺服制動(dòng)兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)作為制動(dòng)能源，正常情況下制動(dòng)能量由動(dòng)力伺服系統(tǒng)供給。動(dòng)力伺服系統(tǒng)失效時(shí)可由人力供給制動(dòng)能量，這時(shí)伺服制動(dòng)就變?yōu)槿肆χ苿?dòng)。伺服制動(dòng)可用氣壓能

53、、真空能(負(fù)氣壓能)以及液壓能作為伺服能量。形成各種形式的助力器。動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)能源是發(fā)動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的油泵或者氣泵，人力僅作為控制來源。可分為氣壓制動(dòng)、氣頂液制動(dòng)、液壓制動(dòng)。其中氣壓制動(dòng)是發(fā)展最早的一種動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)。它用空氣壓縮機(jī)提供氣壓，氣頂液制動(dòng)是用氣壓推動(dòng)液壓動(dòng)作，產(chǎn)生制動(dòng)作用。液壓制動(dòng)是目前得到廣泛應(yīng)用的一種制動(dòng)系統(tǒng)。技術(shù)已經(jīng)非常成熟。目前正在發(fā)展的電液復(fù)合制動(dòng)以及電子制動(dòng)中使用了電機(jī)作為制動(dòng)能源，人力踩制動(dòng)踏板作為控制來源。 控制裝置的發(fā)展 最早的人力制動(dòng)通過機(jī)械的連接產(chǎn)生制動(dòng)動(dòng)作。發(fā)展到人力控制制動(dòng)，通過踩制動(dòng)踏板啟動(dòng)制動(dòng)。再由傳力裝置把制動(dòng)踏板力傳到真空助力器，經(jīng)過真空助力

54、器的助力擴(kuò)大后，傳遞到制動(dòng)主缸產(chǎn)生液壓力。然后通過油路把液壓力傳遞到每個(gè)輪缸，開始制動(dòng)。隨著清潔能源汽車和電動(dòng)汽車的研究應(yīng)用，以及電子技術(shù)在汽車上面的廣泛應(yīng)用。制動(dòng)系統(tǒng)的控制裝置也出現(xiàn)了電子化的趨勢(shì)，其中電制動(dòng)完全改變了制動(dòng)系統(tǒng)的控制和管理。會(huì)使汽車制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生革命性的變化，它采用電子控制?？梢愿訙?zhǔn)確、更高效率地實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。 傳動(dòng)裝置的發(fā)展 人力制動(dòng)時(shí)代是采用機(jī)械式的傳動(dòng)裝置，氣(液)壓制動(dòng)是利用氣(液)壓力和連接管路把制動(dòng)力傳遞到制動(dòng)器。電子制動(dòng)則是利用制動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生制動(dòng)力直接作用到制動(dòng)器，它的控制信號(hào)來自控制單元(ECU)，用信號(hào)線傳遞制動(dòng)信號(hào)和制動(dòng)力信息。 制動(dòng)器的發(fā)展 制動(dòng)器是制

55、動(dòng)的主要組成部分，目前汽車制動(dòng)器基本都是摩擦式制動(dòng)器。按照摩擦副中旋轉(zhuǎn)元件的不同分為鼓式和盤式兩大類制動(dòng)器。 鼓式制動(dòng)器又有領(lǐng)從蹄式、雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式、雙從蹄式、單向自增力式、雙向自增力式制動(dòng)器等結(jié)構(gòu)型式。盤式制動(dòng)器有固定鉗式、浮動(dòng)鉗式、浮動(dòng)鉗式包括滑動(dòng)鉗式和擺動(dòng)鉗盤式兩種型式?；瑒?dòng)鉗式是目前使用廣泛的一種盤式制動(dòng)器。由于盤式制動(dòng)器熱和水穩(wěn)定性以及抗衰減性能較鼓式制動(dòng)器好?？煽啃院桶踩砸埠?，而得到廣泛應(yīng)用。但是盤式制動(dòng)器效能低，無法完全防止塵污和銹蝕，兼做駐車制動(dòng)時(shí)需要較為復(fù)雜的手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，因而在后輪上的應(yīng)用受到限制。很多車是采用前盤后鼓的制動(dòng)系統(tǒng)組成。電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車上具有再

56、生制動(dòng)能力的電機(jī)，在回收制動(dòng)能量時(shí)起制動(dòng)作用，它引入了新型的制動(dòng)器。作為一種新的制動(dòng)器型式，勢(shì)必引起制動(dòng)器型式的變革。電制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)器是基于傳統(tǒng)的制動(dòng)器，也分為盤式電制動(dòng)器和鼓式電制動(dòng)器。鼓式電制動(dòng)器由于制動(dòng)熱衰減性大等缺點(diǎn)，將來汽車上會(huì)以盤式電制動(dòng)器為主。 制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì) 已經(jīng)普遍應(yīng)用的液壓制動(dòng)現(xiàn)在已經(jīng)是非常成熟的技術(shù)。隨著人們對(duì)制動(dòng)性能要求的提高，防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)、電子穩(wěn)定性控制程序、主動(dòng)避撞技術(shù)等功能逐漸融人到制動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中，需要在制動(dòng)系統(tǒng)上添加很多附加裝置來實(shí)現(xiàn)這些功能，這就使得制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，增加了液壓回路泄漏的可能以及裝配、維修的難度，制動(dòng)系統(tǒng)要求結(jié)構(gòu)更加

57、簡(jiǎn)潔，功能更加全面和可靠，制動(dòng)系統(tǒng)的管理也成為必須要面對(duì)的問題。電子技術(shù)的應(yīng)用是大勢(shì)所趨。 從制動(dòng)系統(tǒng)的供能裝置、控制裝置、傳動(dòng)裝置、制動(dòng)器4個(gè)組成部分的發(fā)展歷程來看.都不同程度地實(shí)現(xiàn)了電子化。人作為控制能源。啟動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)出制動(dòng)企圖；制動(dòng)能源來自儲(chǔ)存在蓄電池或其它供能裝置；采用全新的電子制動(dòng)器和集中控制的電子控制單元(ECU)進(jìn)行制動(dòng)系統(tǒng)的整體控制，每個(gè)制動(dòng)器有各自的控制單元。機(jī)械連接逐漸減少，制動(dòng)踏板和制動(dòng)器之間動(dòng)力傳遞分離開來，取而代之的是電線連接，電線傳遞能量，數(shù)據(jù)線傳遞信號(hào)，所以這種制動(dòng)又叫做線控制動(dòng)。這是自從ABS在汽車上得到廣泛應(yīng)用以來制動(dòng)系統(tǒng)又一次飛躍式發(fā)展。 電液復(fù)合制

58、動(dòng)系統(tǒng)是從傳統(tǒng)制動(dòng)向電子制動(dòng)的一種有效的過渡方案。采用液壓制動(dòng)和電制動(dòng)兩種制動(dòng)系統(tǒng)。這種制動(dòng)系統(tǒng)既應(yīng)用了傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)系統(tǒng)以保證足夠的制動(dòng)效能和安全性，又利用再生制動(dòng)電機(jī)回收制動(dòng)能量和提供制動(dòng)力矩。提高汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)降低排放.減少污染。但是由于兩套制動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)存在.結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本偏高。結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性也增加了系統(tǒng)失效和出現(xiàn)故障的可能性，維護(hù)和保養(yǎng)難度增加。 電制動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)和存在的問題: 電子制動(dòng)首先應(yīng)用到飛機(jī)上，目前處于向汽車領(lǐng)域應(yīng)用的研究和改進(jìn)階段。隨著技術(shù)進(jìn)步。各種問題會(huì)逐步得到解決。電制動(dòng)系統(tǒng)最終會(huì)取代傳統(tǒng)的以液壓為主的制動(dòng)控制系統(tǒng)以及電液復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)。電制動(dòng)或者線控制動(dòng)(BBW

59、)是未來制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展的方向。電制動(dòng)器和電制動(dòng)控制單元、制動(dòng)力模擬器是其重要組成部分，反饋制動(dòng)力給制動(dòng)踏板產(chǎn)生制動(dòng)感覺。對(duì)于大部分人來說，電制動(dòng)系統(tǒng)是全新的制動(dòng)系統(tǒng)，它為將來的智能化車輛提供了條件?；诂F(xiàn)在的技術(shù)條件，要全面應(yīng)用電制動(dòng)，還有很多問題需要面對(duì)： 1)驅(qū)動(dòng)能源問題采用電子制動(dòng)需要較多的電能，一個(gè)盤式制動(dòng)器峰值需要lkW的驅(qū)動(dòng)能量，目前12V的車輛電力系統(tǒng)無法提供這么大的能量，未來的車輛動(dòng)力系統(tǒng)需要采用高壓電，加大能源供應(yīng)，以滿足各系統(tǒng)能量的需求，同時(shí)解決好高壓電的安全問題； 2)設(shè)計(jì)制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)必須要考慮的是制動(dòng)系統(tǒng)的失效問題.電制動(dòng)不存在主動(dòng)的備用制動(dòng)系統(tǒng)。不論是ECU、傳感器、

60、還是制動(dòng)器本身、線束失效，都能使制動(dòng)系統(tǒng)保證制動(dòng)的基本性能.除了ECU可以采用冗余設(shè)計(jì)外。實(shí)現(xiàn)電制動(dòng)的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是相同失效時(shí)的信息交流協(xié)議如TTP/C等的研究應(yīng)用； 3)實(shí)現(xiàn)和汽車底盤其他控制系統(tǒng)的集成.仍有待研究； 4)采用電制動(dòng)后整車質(zhì)量有所減少，但是非簧載質(zhì)量可能會(huì)有所增加。這是要注意的； 5)制動(dòng)器在持續(xù)制動(dòng)或高強(qiáng)度制動(dòng)過程會(huì)產(chǎn)生高溫，這對(duì)電機(jī)和傳動(dòng)裝置的性能和散熱提出了高的要求。 6)成本比原有液壓制動(dòng)系統(tǒng)高。提高電制動(dòng)系統(tǒng)的性價(jià)比是需要解決的問題。 隨著技術(shù)的進(jìn)步，上述的各種問題會(huì)逐步得到解決。戴姆勒-克萊斯勒汽車公司已經(jīng)把一種電制動(dòng)系統(tǒng)——測(cè)控一體化制動(dòng)系統(tǒng)——安裝在

61、奔馳乘用車上，它是一種功能強(qiáng)大的機(jī)電一體化的系統(tǒng)。在汽車運(yùn)行中，系統(tǒng)感知制動(dòng)踏板的動(dòng)作。并把相關(guān)信息傳遞給控制單元?？刂茊卧l(fā)出指令給執(zhí)行器進(jìn)行各車輪的制動(dòng)，它可以根據(jù)制動(dòng)踏板的加速度來識(shí)別駕駛員是否正在進(jìn)行緊急制動(dòng)并做出迅速反應(yīng)，縮短制動(dòng)距離。這種系統(tǒng)會(huì)增加駕駛者的安全感和舒適感，使停車過程平順。可以預(yù)見不久的將來會(huì)有更多的電制動(dòng)系統(tǒng)得到裝車應(yīng)用。 在車輛模塊化、集成化、電子化、車供能源的高壓化的趨勢(shì)驅(qū)動(dòng)下.車輛制動(dòng)系統(tǒng)也朝著電子化方向發(fā)展，很多汽車和零部件廠商都進(jìn)行了電制動(dòng)系統(tǒng)的研究和推廣。博世、西門子、特維斯等公司已經(jīng)研制出一些試驗(yàn)成果.電制動(dòng)系統(tǒng)必將取代傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)，汽車底盤進(jìn)一步一

62、體化、集成化.制動(dòng)系統(tǒng)性能也會(huì)發(fā)生質(zhì)的飛躍。 第7章 結(jié)論 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是以福田風(fēng)景輕型客車的制動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象，通過對(duì)輕型客車制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和形式進(jìn)行分析后，對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的前輪盤式制動(dòng)器、后輪鼓式制動(dòng)器、制動(dòng)管路布置、制動(dòng)主缸進(jìn)行了設(shè)計(jì)及計(jì)算，并繪制出了前、后制動(dòng)器裝配圖、制動(dòng)主缸裝配圖、主動(dòng)管路布置圖、并通過應(yīng)用MATLAB軟件編寫程序，繪制出實(shí)際汽車制動(dòng)力分配曲線。 為了提高汽車的安全性和舒適性，設(shè)計(jì)的福田風(fēng)景輕型客車經(jīng)過理論和實(shí)際分析采用了前輪盤式制動(dòng)器、后輪鼓式制動(dòng)器；采用HH型雙管路制動(dòng)系統(tǒng)

63、和間隙可調(diào)的制動(dòng)器滿足設(shè)計(jì)要求。通過計(jì)算制動(dòng)器的制動(dòng)力能滿足汽車對(duì)制動(dòng)力的需求，可以充分利用地面的附著力。又由計(jì)算可知人力無法滿足制動(dòng)力的要求，加裝了真空助力伺服制動(dòng)系統(tǒng)。為了滿足環(huán)保的需要，摩擦塊采用無石棉材料，滿足溫升的要求。采用的駐車制動(dòng)滿足國(guó)家對(duì)汽車駐車坡度的要求。最后設(shè)計(jì)的汽車制動(dòng)系統(tǒng)達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)我通過查閱大量的有關(guān)汽車制動(dòng)系統(tǒng)資料后學(xué)到了很多先進(jìn)的制動(dòng)系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，這對(duì)我設(shè)計(jì)的課題起到了十分重要的作用，當(dāng)然，此次設(shè)計(jì)并不能稱得上是優(yōu)秀的作品，但至少能在某種程度上緩解或克服汽車制動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的一些問題。同時(shí)，畢業(yè)設(shè)計(jì)也是對(duì)我大學(xué)四年學(xué)習(xí)情況的一次檢驗(yàn)，綜合檢驗(yàn)出了

64、我對(duì)于車輛專業(yè)課的學(xué)習(xí)水平。 參考文獻(xiàn) [1]陳禮璠,顧劍青.現(xiàn)代汽車知識(shí)手冊(cè).第一版[M].上海：上海科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,2002 [2]吳宗澤.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè).第一版[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2004 [3] L.?？嘶舳?D.克林恩喬克,厄爾賈維克.汽車制動(dòng)系統(tǒng).第一版[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,1998 [4]肖永清,楊忠敏.汽車制動(dòng)系統(tǒng)的使用與維修.第一版[M].北京：中國(guó)電力出版社,2004 [5]趙學(xué)敏.汽車底盤構(gòu)造與維修.第二版[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社,2003 [6]劉惟信.汽車制動(dòng)系結(jié)構(gòu)分析與

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