客车后轮制动器设计

学年设计

汽车设计及制造论文题目客车后轮制动器设计

学生姓名王松

专业车辆工程

班级车辆工程10-2班

指导教师贾冬开

摘要

汽车的制动系，是汽车行驶安全的保障。许多制动法规对制动系的设计提出了详细而具体的要求，这是我们设计的出发点。

从制动系的功用及设计要求出发，依据给定的设计参数，进行了方案论证。在对各种形式的制动器优缺点进行了比较后，选择了气压凸轮驱动鼓式制动器。尽管制动效能不算太高，但有着有较高的制动效能稳定性。随后，对鼓式制动器具体结构的设计过程进行了详尽的阐述。在设计中，选择了简气压凸轮驱动机构和双管路系统，选用了间隙手动调节装置。

在设计计算部分，通过初选同步附着系数，得到制动力分配系数。然后选择制动器结构参数，计算制动效能因素。用电算程序计算在不同制动气压下的制动距离。最后验算了设计参数选择的合理性。

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目录

摘要 (1)

第一章设计要求 (1)

1.1制动器的功用及设计要求 (1)

1.2制动器的分类 (2)

1.3混和动力客车总体布置 (2)

1.4设计任务简介 (4)

第二章方案设计 (5)

2.1 制动器的结构形式及选择 (5)

2.2 制动器主要零件的结构形式 (7)

第三章制动器的计算 (9)

3.1 鼓式制动器的设计计算及主要结构参数的确定 (9)

3.2 制动器主要零件的结构形式 (10)

3.3 制动器的设计计算 (12)

3.4制动器性能参数的验算 (18)

第四章参考文献 (24)

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第一章设计要求

1.1制动器的功用及设计要求

制动系是汽车的一个重要组成部分。它直接影响汽车的行驶安全性。随着高速公路迅速的发展和车流密度的日益增大，出现了频繁的交通事故。因此，保证行车安全已成为现今汽车设计中一项十分引人注目的任务，所以对汽车制动性能及制动系结构的要求有逐步提高的趋势。

对制动系的主要要求有：

（1）足够的制动能力。制动能力包括行车制动能力和驻车制动能力。（2）行车制动至少有两套独立的驱动制动器的管路。

（3）用任何速度制动，汽车都不应当丧失操纵性和方向稳定性。

（4）防止水和污泥进入制动器工作表面。

（5）要求制动能力的热稳定性好。

（6）操纵轻便。要求制动踏板和手柄的位置和行程，以及踏板力和手柄力能为一般体形和体力的驾驶员所适应。

（7）作用滞后性包括产生制动和解除制动的时间应尽可能短。

（8）一旦牵引车和挂车（半挂车）之间的连接制动管路损坏，牵引车应有防止压缩空气进一步漏失的装置。

（9）为了提高汽车列车的制动稳定性，除了保证列车各轴有正确的制动力分配外，还应注意主、挂车之间各轴制动器作用的时间，尤其是主、挂车之间制动开始时间的调节。

（10）当制动驱动装置的任何元件发生故障并使基本功能遭到破坏时，汽车制动系应装有音响或光信号等警报装置。

制动器设计的一般原则（即：为使汽车性能更好的符合使用要求，设计制动器时应全面考虑如下几个问题）：

（1）制动器效能。制动器在单位输入压力和力的作用下输出的力或力矩称为制动器效能。应尽可能提高制动器效能。

（2）制动器效能的稳定性。制动器效能的稳定性要取决于其效能因数K对摩擦系数f的敏感性（dk/df）。摩擦系数是一个不稳定的因素，影响摩擦系数的因素除摩擦副的材料外，主要是摩擦副表面温度和水湿程度，其中经常起作用的是温度，因而制动器的热稳定性更为重要。要求制动器的热稳定性好，除了应当选则器效能对ｆ的敏感性较低的制动器型式外，还要求摩擦材料有良好的抗热衰退性能和恢复性，并且应使制动鼓有足够的热容量和散热能力。

（3）制动系间隙调整的简便性。制动系间隙调整使汽车保养作业中较频繁的项目之一，故选择调整装置的结构形式和安装位置必须保证操作简便，当然需采用自动调整装置。

（4）制动器的尺寸和质量。现代汽车由于车速日益提高，出于行驶稳定性的考虑，轮胎尺寸往往选择的较小。这样为保证所需求的制动力矩而确定的制动鼓（制动盘）直径就可能过大而难以在轮辋内安装。对于兼充驻车制动器的后轮制动器尤其如此，因而以选择尺寸较小而效能较高的制动器型式。车轮制动器属于非簧载质量，故应尽可能减轻质量以提高汽车行驶平顺性。

（5）噪声的减轻。在制动器的设计中采取某些结构措施，可在相当程度上消除某种噪声。特别是低频噪声。对高频的尖叫声的消除目前还比较困难。应当注意为消除噪声而采取的某些结构措施，有可能产生制动力矩下降和踏板行程损失过大等副作用。

1.2 制动器的分类

制动装置可分为行车、驻车、应急和辅助制动器四种装置。

行车制动装置给汽车以必要的减速度，将车速降低到所要求的数值，直到停车；在下坡时，它能使汽车保持适当的稳定车速。

驻车制动装置主要用来使汽车可靠地在原地（包括在斜坡上）停驻。为此，他常用机械驱动机构，而不用气压或者液压驱动机构。此外，驻车制动装置还有助于汽车在坡道上起步。

应急制动装置通过机械力源（如强力压缩弹簧）进行制动在某些采用动力制动或伺服制动的汽车上，一旦发生蓄压装置压力过低等故障时，可用应急制动装置实现汽车制动。同时在人力控制下它能兼作驻车制动用。当应急制动出现故障时，普通的手动驻车制动装置也可以起应急制动作用。

辅助制动装置通过装设缓速器等辅助制动装置实现汽车狭长坡是保持稳定车速的作用，并减轻或者解除行车制动装置的负荷。

任何一套制动装置都由制动器和制动驱动机构两部分组成。

1）强制操纵式变速器靠驾驶员直接操纵变速杆换档，被大多数汽车采用。2）自动操纵式变速器的传动比选择是自动进行的。驾驶员只需要操纵加速踏板即可控制车速。

3）半自动操纵式变速器有两种。一种是常用的几个挡位自动操纵，其余挡位则由驾驶员操纵；另一种是预选式，即驾驶员预先用按钮选定挡位，在彩霞离合器踏板或松开加速踏板时，接通一个电磁装置或液压装置来换档。

1.3 混和动力客车总体布置

为了更家详细的明了的分析混合动力客车的制动系统的总体布置情况，下图为该车的总体布置图。