双向自增力鼓式制动器效能因数的计算研究
鼓式双向增力式制动器底板的有限元计算及强度与模态分析
０ 引 言
实 际工 程 结构 都 是 复 杂 的超 静 定 结 构 ， 进行 要
很大部分的交通事故与制动系统 的失效有关。 为保 证人 和 车 的安 全 ， 须 为 汽 车 配 置 十分 安 全 可 必
一
。
靠 的制动 系统零 部 件 。工 厂 从 减重 的角 度 出发 ， 打 算 把原 壁 厚 为 ６ｍｍ 的 制 动 器 底 板 换 成 壁 厚 为 ３ ｍｍ 的制动 器 底 板 ， 文 主要 对 比分 析 了更 改前 后 本
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鼓式双 向增 力式制动 器底 板的 有限元计 算及强 度与模 态分析
刘 峥 ， 正气 谷 （ 南大学 ， 南 长 沙 ４ ０ ８ ） 湖 湖 １ ０ ２
Ｃａｃ ｌｔ ｎ ｏ ａ ｅＢｏ ｏ ｂ ｉ ｇ ＦｉｉｅＥｌｍｅ ｔＭ ｅ ｈ ｄ ｆ ｒＳ ｒ ｓ ｎ ｄ ｌｕ ａｉ ｆＢｒ ｋ ｔ ｍ ｙ Ｕｓｎ ｎｔ ｅ ｎ ｔ ｏ ｏ ｔｅ ｓａ ｄ Ｍｏ ｅ ｏ
ＬＩ Ｚｈｅ Ｕ ｎｇ． ＧＵ Ｚｈｅ ｇ— ｑ ｎ ｉ
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摘 要 ： 用 有 限元 工程软件 ， 运 对更 改前 后 的汽 车
鼓 式 双 向增 力 式制动 器底 板 的结 构进行 了强度 分析
体和 曲轴 等都 要 通 过有 限元分 析 进 行校 核 和 优
化 。
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｆｎｔ ｅｅ ｎ ｝ ｂ ａ ｅ ｂ ｔｏ ； ｙ ｒ ｓ ｉｉｅ ｌｍｅ ｔ ｒｋ ｏｔｍ ｓ ｒｎ ｔ ｄ ｌａ ａｙ ｉ ｔｅ ｇ ｈ ｍｏ ａ ｎ ｌ ｓｓ
鼓式制动器相关参数对其制动效能的影响
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942
科 学 技 术 与 工 程
9卷
况下 ,本例中 ,三个影响因素依次取 3、3、1 水平 ,则 为该条 件 下 凸 轮 制 动 器 制 动 效 能 因 数 的 最 大 值 (19. 1216) 。与第 9 号试验相比 ,变化量仅是第三 因素 (摩擦片包角 )从 120 变为 105,二者的制动效 能因数之差为 0. 690 2,提高比率仅为 3. 745% ,同 样证明了 (4)的结论 。
7. 981 9 11. 314 0 12. 516 3
11. 376 7 12. 433 9 12. 442 1
17. 202 3 12. 813 0 11. 602 5
9. 220 4 1. 499 0 0. 913 8
3
3
1
19. 121 6
从表 2可以看出 , 3个因素 (相应的 3 列 )的极 差分别为 9. 220 4, 1. 499 0和 0. 913 8,说明以上三 个考察因素对制动器效能因数的影响按大小次序 来说应该是 A (摩擦系数 ) 、B (凸轮转角 ) 、C (摩擦 片包角 ) 。
3 结论
正交仿真试验结果表明 ,上述三个因素对制动 器效能因数的影响按大小次序是摩擦系数 、凸轮偏 置角 、摩擦片包角 ,而且三个因素取值越大 ,则制动 器的效能因数越大 。随着三个因素取值的增加 ,制 动效能因数对摩擦系数的敏感性显著增大的同时 对凸轮转角及摩擦片包角的敏感性却在降低 。这 说明 ,在满足制动性能要求的前提下 ,摩擦系数及 摩擦片的包角取值不宜过大 。另外 ,由于磨损导致 制动效能的降低 ,可以通过少量增大凸轮偏置角借 以较高的提升制动器制动效能 。
17.鼓式制动器设计与效能分析
轻型汽车技术2009（4）总236孙丽（淮阴工学院交通工程系）摘要鼓式制动器的性质及其参数匹配直接影响汽车的安全性。
通过运用传统设计理论与运用Pro/e、Ansys软件设计鼓式制动器、分析效能，并进行对比分析，后者方法简单，参数化设计避免大量的人工计算也不需要单独编制，为复杂结构的设计分析提供了新的方法。
关键词：鼓式制动器设计效能分析鼓式制动器设计与效能分析鼓式制动器制动效能高、结构紧凑、价格便宜，至今在汽车上仍然广泛应用。
研究鼓式制动器的设计与效能分析方法十分必要。
首先以传统理论为基础，手工设计、分析，然后利用Pro/e进行建模，把Pro/e模型导入Ansys软件进行使用效能的分析，并与传统的设计理论进行对比分析，相互验证，对改进制动器结构、解决制约其性能提高问题具有非常重要的意义。
已知某轿车部分参数如下：满载质量为m=1940Kg，轴距L=2548mm，质心至前桥的距离为L1=1100mm，距后桥为L2=1448mm，轮距B=1422mm，质心高度hg=950mm，同步器。
附着系数φ=0.6，运行路面最大附着系数φm ax=0.8，车轮有效半径r e=0.5m，后轮为鼓式制动器。
1.1制动器主要参数的初选初步设定中间为楔块的领从蹄式鼓式制动器，初定半径R为90mm；根据理论a=0.8R=72mm，c=20mm；制动器中心到张开力F0到作用线的距离e=0.8R=72mm；摩擦衬片的包角θ=96°，即为1.67弧度；摩擦衬片起始角θ0=90°-θ/2=42°；摩擦衬片的宽度b=A p/Rθ；摩擦衬片的面积暂定为200cm2，经计算，b=13.307cm2；根据公式h=a+c，则h=144mm，摩擦因数u暂定为0.4。
1.2主要零件的设计制动鼓的材料多用灰铸铁，一般铸造的制动鼓壁厚，轿车主要为7mm～12mm，中型以上货车为13mm～18mm；轿车和轻型货车的制动蹄广泛用T 型钢碾压或焊接制铸钢铸成，制动蹄腹板和翼缘的厚度，轿车的为3mm～5mm，货车的为5mm～8mm，摩擦衬片的厚度，轿车多用4.5mm～5mm，货车的则在8mm以上；制动底板都冲压成凹凸起伏状。
双向双领蹄式鼓式制动器
《双向双领蹄式鼓式制动器设计课题可行性分析》双向双领蹄式鼓式制动器设计课题可行性分析该课题属于交通运输-公路运输-汽车工程-汽车结构部件-制动系统-制动器。
中图法分类号U463.51. 课题研究的对象是鼓式制动器，解决问题是制动器设计，涉及到得理论基础有制动器采用的材料，以及摩擦系数、制动力矩、材料选择、操纵方法等问题。
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鼓式制动器的结构
鼓式制动器造价便宜，而且符合传统设计。 四轮轿车在制动过 程中，由于惯性的作用，前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%80%，前轮制动力要比后轮大，后轮起辅助制动作用，因此轿车生 产厂家为了节省成本，就采用前盘后鼓的制动方式。不过对于重型 车来说，由于车速一般不是很高，刹车蹄的耐用程度也比盘式制动
器高，因此许多重型车至今仍使用四轮鼓式的设计。 缺点
双向自增力式制动器的效能为各种鼓式制动 器之冠，不论汽车前进或倒车时，其效能因 数均为领从蹄式制动器的2.5倍左右。采用这 种制动器可以最大限度的减小控制力。但其 效能及不稳定，对摩擦片材料、温度、和表 面状况，以及蹄与鼓接触情况的变化特别敏 感，由此带来的一系列缺点如制动力矩增长 过猛，制动感觉差，已发生衰退、自锁和轴 间及轮间制动力分配。此外，制动鼓和轮毂 受力不均衡，摩擦片的磨损也不均匀。针对 以上问题，
1.第一制动蹄 2.制动蹄回位弹簧 3.夹板 4.支承销 5.制动鼓 6.第二制动蹄 7.可调顶杆体 8.拉紧弹簧 9.调整螺钉 10.顶杆套 11.制动轮
6双向自增力式制动器
1. 前制动 蹄
2. 顶杆 3. 后制动
蹄 4. 轮缸 5. 支撑销
双向自增力式制动器
当汽车前进制 动时，在油压的 作用下，分泵活 塞向两边推开制 动蹄，前蹄张开 方向与制动鼓旋 转方向相同，制 动鼓对前蹄的反 作用力通过调整 机构作用于后蹄， 所以后蹄比前蹄 受力大。
某越野车双向自增力中央驻车制动器的匹配1
双向自增力制动器广泛用于汽车的中央制动器，因图1 双向自增力式鼓式驻车制动器示意图制动蹄1和制动蹄3下端通过浮动顶杆2相连，上端与顶杆4相连，靠在支撑销5上；驻车拉臂7与制动蹄3通过6铰接，中间部位与顶杆4相连。
不难看出，无论是前进制动还是倒车制动，制动鼓对两制动蹄的摩擦力（F 、F ）始终沿着使制动蹄张开的方f1f2向，对制动力矩存在增势作用，因此该结构的制动器被称为双向自增力式制动器。
2 效能因数的计算双向自增力制动器效能因数的计算，分前进、倒车两2.1 前进制动效能因数计算由于第一蹄和第二蹄的受力不同，计算效能因数时应对两蹄单独考虑，最后再合二为一，计算出整个制动器的效能因数。
[1]图3 前进制动第二蹄受力分析图同理，根据效能因数的定义，应有：图2 前进制动第一蹄受力分析图'、Q 可以根据力学平衡方程求解：22RF OBQ K t ´¢´=222图5 倒车制动第二蹄受力分析图比较图3和图5，如果都忽略促动力F 对制动蹄的影1响，前进和倒车时第二蹄的效能因数完全一致。
2.3 整体制动器效能因数计算根据效能因数的定义，应有：式中：P 为制动器输入力，在本文的计算方法中，将前0进、倒车的F 统一定义为F F ；P 为第一蹄输入力；001第二蹄输入力；代入2.2节、2.1节中的对应公式，得到前进、倒退制动图4 倒车制动第一蹄受力分析图据此，依照前述算法，可以得出此时的促动力和效能因数分别为：（=i 1F i F ´=23R P K R P K R P K t t t 22110+=图6 实际与计算效能因数对比示图图6中实测效能因数随力矩变化上升趋势最后趋于稳定，原因是：制动器制动时，随着蹄片不断张开和压紧制动鼓，两者间的接触面积会越来越大，摩擦系数亦随着正压力的增加利用量不断上升，效能因数因而随着力矩值不图8 典型中央制动器装配图制动器2与驱动桥壳1固定，制动鼓与驱动桥输出法兰4固定，行车时两者一起旋转。
某越野车双向自增力中央驻车制动器的匹配
某越野车双向自增力中央驻车制动器的匹配作者：薛琼来源：《汽车科技》2013年第04期摘要：双向自增力鼓式制动器因其效能因数高，在越野车和轻型卡车上作为中央驻车制动器应用较多。
就双向自增力中央制动器在开发过程中的几项设计要点进行了详述，解析了自增力鼓式驻车制动器效能因数的计算方法，并通过理论计算和试验对比，验证了方法的准确性。
同时，分析了摩擦系数的选择方法，对制动间隙的设计和控制进行了研究。
关键词：双向自增力；效能因数；摩擦系数；制动间隙中图分类号： U463.51 文献标志码： A 文章编号：1005-2550（2013）04-0015-05双向自增力制动器广泛用于汽车的中央制动器，因为驻车制动对制动器前进、倒车的制动效能要求一样，而且对中央制动器而言，驻车制动在不用于应急制动时，不会产生高温，热衰退问题。
汽车主机厂在进行双向自增力中央制动器方案选型和开发时，对制动器的关键参数的控制至关重要，但却少有与之相关的理论分析和计算方法可供参考，本文结合实际开发经验，对双向自增力的驻车制动效能因数计算进行了推导和验证，同时由此延伸，对摩擦系数、制动间隙展开分析，从主机厂的开发角度出发，提供了一种双向自增力中央制动器的正向匹配方法。
1 双向自增力驻车制动器结构简介双向自增力驻车制动器结构及受力情况见图1。
制动蹄1和制动蹄3下端通过浮动顶杆2相连，上端与顶杆4相连，靠在支撑销5上；驻车拉臂7与制动蹄3通过6铰接，中间部位与顶杆4相连。
不难看出，无论是前进制动还是倒车制动，制动鼓对两制动蹄的摩擦力（Ff1、Ff2）始终沿着使制动蹄张开的方向，对制动力矩存在增势作用，因此该结构的制动器被称为双向自增力式制动器。
2 效能因数的计算双向自增力制动器效能因数的计算，分前进、倒车两种情况。
2.1 前进制动效能因数计算由于第一蹄和第二蹄的受力不同，计算效能因数时应对两蹄单独考虑，最后再合二为一，计算出整个制动器的效能因数。
鼓式制动器关键技术研究
鼓式制动器关键技术研究鼓式制动器作为一种常见的制动装置，在汽车、火车、工业设备和航空等领域得到了广泛应用。
随着技术的不断发展，鼓式制动器的性能和可靠性也不断提高。
本文将围绕鼓式制动器关键技术进行深入探讨，旨在为相关领域的研究和实践提供有益的参考。
鼓式制动器是一种制动器类型，它的主要组成部分是一个封闭的制动鼓，制动鼓内部有一个制动蹄，当制动蹄受到外力作用时会与制动鼓内壁产生摩擦，从而实现制动。
鼓式制动器具有制动力矩大、制动性能稳定等优点，但同时也存在散热性能较差、制动效能较低等不足。
制动效能鼓式制动器的制动效能是衡量其性能的重要指标之一。
影响鼓式制动器制动效能的因素有很多，其中最重要的是制动鼓与制动蹄之间的摩擦系数。
为了提高制动效能，可以通过选用高摩擦系数的材料、优化制动蹄结构设计、改善制动鼓表面粗糙度等方法进行改进。
制动稳定性是鼓式制动器的重要性能指标之一。
在制动过程中，由于受到多种因素的影响，制动蹄与制动鼓之间可能会产生振动和噪声，从而影响制动稳定性。
为了提高制动稳定性，可以通过选用具有优良减振性能的材料、优化制动系统结构设计、引入智能控制策略等方法进行改进。
鼓式制动器的寿命是指其在使用过程中能够保持良好性能的时间。
影响鼓式制动器寿命的因素有很多，其中包括材料的选择、加工工艺、使用环境、维护保养等。
为了提高鼓式制动器的寿命，需要针对这些影响因素进行全面优化，同时采用合理的维护保养措施。
本文采用了文献调研、案例分析和实验研究等多种方法进行研究。
通过文献调研了解鼓式制动器的相关理论和研究现状；结合实际案例分析鼓式制动器在各种应用场景中的优缺点；通过实验研究探索鼓式制动器的性能提升方案。
在实验研究中，我们设计了一套鼓式制动器性能测试系统，对不同条件下的制动效能、制动稳定性、制动力分配等指标进行测试和分析。
鼓式制动器关键技术研究结果通过对鼓式制动器关键技术的深入探讨，我们发现以下(1)制动效能方面：采用高摩擦系数的材料和优化制动蹄结构设计可以提高鼓式制动器的制动效能。
一种行车和驻车变结构形式的鼓式制动器设计及计算
一种行车和驻车变结构形式的鼓式制动器设计及计算崔祥波;李彬【摘要】领从蹄鼓式制动器的特点是:效能因数稳定性高,但效能因数低;双向自增力鼓式制动器的特点是:效能因数稳定性低,但效能因数高.如果能设计一种制动器,它在行车制动时是领从蹄式,利用其效能因数稳定性高的优点,在驻车制动时变为双向自增力式,利用其效能因数高的优点,它将是一种很有应用价值的制动器.本文通过一个实例给出这种制动器的制动力矩计算过程,并指明其设计要点.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2017(000)012【总页数】5页(P9-12,27)【关键词】领从蹄制动器;自增力制动器;变结构制动器;行车制动;驻车制动【作者】崔祥波;李彬【作者单位】奇瑞汽车股份有限公司底盘技术研究院,安徽芜湖 241006;奇瑞汽车股份有限公司底盘技术研究院,安徽芜湖 241006【正文语种】中文【中图分类】U463.51+1领从蹄鼓式制动器，效能因数稳定性高，易于布置驻车杠杆机构，因此常用于紧凑型乘用车的后轮制动器，同时兼做行车和驻车制动器。
自增力鼓式制动器的效能因数稳定性是所有鼓式制动器中最低的，已经很少用作乘用车的行车制动器，但因为它的效能因数是所有鼓式制动器中最高的，所以还常用作单一功能的驻车制动器，比如盘中鼓式后制动器总成中的驻车制动器和中央制动器一般都是自增力式。
领从蹄式制动器兼做驻车制动器时（尤其是7座以上的车），常常有驻车制动效能不足问题（因行车制动时后轮只承担 35%左右的制动力，所以行车制动效能一般都足够），解决这个问题有4种办法：（1）提高驻车杠杆机构的机械效率，（2）增大制动器外径，（3）提高摩擦片的摩擦系数，（4）驻车时变为另一种高效能因数的制动器（比如自增力式）。
第一种办法因结构及材料性能的限制，一般无法优化；第二个办法往往因布置空间和成本的限制而不可行；第三种办法会影响行车制动器的效果（因为驻车和行车用的是同一副摩擦片），因此往往也不可行；如果第四种办法能够实现，就能达成如下理想效果：（1）成本增加很少，（2）布置空间不变，（3）摩擦系数不变所以不会影响行车制动，（4）行车制动时是领从蹄式，效能因数稳定，驻车制动时是自增力式，效能因数高，同时满足行车和驻车制动性能要求。
一种行车和驻车变结构形式的鼓式制动器设计及计算
汽 车 实用 技 术
Ａ ＵＴ ＯＭ Ｏ ＢＩ Ｌ Ｅ Ａ ＰＰ ＬＩ ＥＤ Ｔ Ｅ Ｃ Ｎ０ Ｌ０ ＧＹ
２ ０１ ７ 年 第ｌ ２ 期
２ ０ｌ ７ Ｎ Ｏ． １ ２
１ ０ ． １ ６ ６ ３ ８ ／ ｊ ． ｃ ｎ ｋ ｉ ． １ ６ ７ １ — ７ ９ ８ ８ ． ２ ０ １ ７ ． １ ２ ． ０ ０ ４
一
种行车和驻车变结构形式 的鼓式制动器设计及计 算
崔祥波 ，李彬
（ 奇瑞汽车股份有 限公司 底盘技术研 究院，安徽 芜湖 ２ ４ １ ０ ０ ６ ） 摘 要 ：领 从蹄鼓式制动器的特点是：效能 因数稳定性 高，但 效能因数低：双 向 自增力鼓 式制动器的特点是 ：效 能 因数稳定性低 ，但效能 因数高 。如果能 设计 一种 制动器，它在行车制动时是领从蹄 式，利用其效能因数稳定性 高 的优点 ，在驻车制动时变为双 向自增力 式，利用 其效能因数高的优点 ，它将是一种很有 应用价值的制动器 。本 文 通过一个实例给 出这种制 动器 的制动力矩计算过程 ，并指 明其设计要 点。 关键词 ：领从蹄 制动器 ；自增 力制动器 ；变结构制动器 ；行车制动 ；驻车 制动
ｏ ｆ ｂ ｉ — ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｂ ｒ ａ ｋ ｅ ｉ ｓ ｌ ｏ ｗ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｂ ｔ ｕ ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ． Ｉ ｆ ｗｅ ｃ ａ ｎ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ａ ｋ ｉ ｎ ｄ ｏ ｆ ｂ ｒ ｋｅ ａ ， ｗｈｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｌ ｅ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ － ｔ ｒ ａ ｉ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｈ ｏ ｅ ｂ ｒ ａ ｋ ｅ ｗｈ ｅ ｎ ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ ｂ ｒ ａ ｋ ｅ ， ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｏ ｆ ｉ ｔ ｓ ｈ ｉ ｇ ｈ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ； ａ ｎ ｄ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｉ ｓ ｂ ｉ － ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｂ ｒ ａ ｋ ｅ ｗｈ ｅ ｎ ｐ ａ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ｂ ｒ ｋｅ ａ ， ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ａ ｄ ｖ ａ ｎ ｔ ａ ｇ ｅ ｏ ｆ ｉ ｔ ｓ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ． Ｉ ｔ ｗｉ ｌ ｌ ｂ ｅ ａ ｋ ｉ ｎ ｄ ｏ ｆ ｂ ｒ ｋｅ ａ ｗｉ ｔ ｈ ｇ ｒ ｅ ａ ｔ ａ ｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｖ ａ ｌ ｕ ｅ ． Ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ａ ｎ ｅ ｘ ａ ｍｐ ｌ ｅ ， ｈｅ ｔ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｇ ｉ ｖ ｅ ｈｅ ｔ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｏ ｆ ｅ ｉｃ ｆ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｃ ａ ｌ ｃ ｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｈｅ ｔ ｋ ｅ ｙ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ｏ ｆ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｉ ｓ ｋ ｉ ｎ ｄ ｏ ｆ ｂ ｒ ｋｅ ａ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： ｌ ｅ ａ ｄ ｉ ｎ ｇ － － ｔ ｒ ａ ｉ ｌ ｉ ｎ ｇ ｓ ｈ ｏ ｅ ｂ ｒ ａ ｋ ｅ ； ｂ ｉ － － ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｓ ｅ ｒ ｖ ｏ ｂ ｒ ａ ｋ ｅ ； Ｖａ ｒ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ｓ ｔ ｒ ｕ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｂ ｒ ａ ｋ ｅ ； ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ ｂ ｒ ａ ｋ ｅ ； ｐ ａ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ
鼓式制动器设计(设计说明书)
毕业设计设计说明书题目 SC6408V 商用车鼓式制动器总成设计专业车辆工程（汽车工程）班级 2006级汽车一班学生 ___指导老师 ___重庆交通大学2010年前言1 本课题的目的和意义近年来，国内、外对汽车制动系统的研究与改进的大部分工作集中在通过对汽车制动过程的有效控制来提高车辆的制动性能及其稳定性，如ABS 技术等，而对制动器本身的研究改进较少。
然而，对汽车制动过程的控制效果最终都须通过制动器来实现，现代汽车普遍采用的摩擦式制动器的实际工作性能是整个制动系中最复杂、最不稳定的因素，因此改进制动器机构、解决制约其性能的突出问题具有非常重要的意义。
对于蹄－鼓式制动器，其突出优点是可利用制动蹄的增势效应而达到很高的制动效能因数，并具有多种不同性能的可选结构型式，以及其制动性能的可设计性强、制动效能因数的选择范围很宽、对各种汽车的制动性能要求的适应面广，至今仍然在除部分轿车以外的各种车辆的制动器中占主导地位。
但是，传统的蹄－鼓式制动器存在本身无法克服的缺点，主要表现于：其制动效能的稳定性较差，其摩擦副的压力分布均匀性也较差，衬片磨损不均匀；另外，在摩擦副局部接触的情况下容易使制动器制动力矩发生较大的变化，因此容易使左右车轮的制动力产生较大差值，从而导致汽车制动跑偏。
对于钳－盘式制动器，其优点在于：制动效能稳定性和散热性好，对摩擦材料的热衰退较不敏感，摩擦副的压力分布较均匀，而且结构较简单、维修较简便。
但是，钳－盘式制动器的缺点在于：其制动效能因数很低（只有0.7 左右），因此要求很大的促动力，导致制动管路内液体压力高，而且其摩擦副的工作压强和温度高；制动盘易被污染和锈蚀；当用作后轮制动器时不易加装驻车制动机构等。
因此，现代车辆上迫切需要一种可克服已有技术不足之处的先进制动器，它可充分发挥蹄－鼓式制动器制动效能因数高的优点，同时具有摩擦副压力分布均匀、制动效能稳定以及制动器间隙自动调节机构较理想等优点。
鼓式制动器(配渐开线凸轮轴)制动效能因数和制动力矩计算过程
a
mm
154
凸轮轴中心到制动器中心的垂直距离
e
mm
153
两蹄片轴中心的一半
c
mm
29
摩擦片中心连线到同侧摩擦片起始面的夹角
θ1
°
17.335
摩擦片外圆半径
R
mm
200
摩擦片摩擦系数
μ
0.36
中间值1
156.71
中间值2
k
0.784
摩擦片的包角中心线与蹄轴销中心到制动器中心连线的垂线的夹角
15.165
中间值3
β
5.847
中间值4
γ
19.80
中间值5
λ'
29.117
中间值6
λ
10.481
中间值7
0
231.587
中间值8
ρ
1.158
中间值10
ξ
1.535
领蹄效能因数
Kt1
1.575
从蹄效能因数
Kt2
0.557
总效能因数
K
1.647
气室推杆推力
F
N
7000
调整臂长
L
mm
135
渐开线凸轮轴基圆半径
鼓式制动器（配渐开线凸轮轴）制动效能因数和制动力矩计算过程
计算表格：
注：表格中还附有车桥设计第3版中的计算方法，仅供参考。建议以下述的计算方法为准。
下述方法中在计算凸轮轴对滚轮的张开力时，没有考虑受力的夹角。直接假设成水平的进行计算的，因为角度比较小，误差不太大。（若愿意，可以参见另一表格开头部分对张开力的计算。）
r
mm
鼓式制动器效能因数的计算研究
参考文献
1 张洪欣 1 汽车设计 1 北京 :机械工业出版社 ,19811451～519 2 [ 日 ]小林明 1 汽车力学 1 刘树成译. 北京 :机械工业出版社 ,19821194～221
A Study on the Calculation of Drum Brakeπs Eff iciency Factor
度是较高的 。方法 2 与方法 1 相比较 ,公式更简单 ,制动器结构参数与效能因数的关系较明
显 ,建议在实际计算中采用此法 。
3 结论
(1) 本文所建立的双向自增力鼓式制动器力学模型基本与实际相符 ; (2) 所讨论的 2 种 方法均能较为准确地计算出制动效能因数 ,方法 2 更简单 ,建议在实际中采用 。
第 23 卷 第 3 期
南 京 理 工 大 学 学 报
Vol. 23 No. 3
1999 年 6 月 Journal of Nanjing University of Science and Technology J un. 1999
鼓式制动器效能因数的计算研究
王良模 孙 刚 ① 于鹏晓 卢 强 彭育辉
pmax = j F′
(9)
∫θ
制动力矩 M 2 =
2μp
θ
max
R 2 si nθdθ
=
μp max
R2
( co sθ1
-
cosθ2) 。
1
将 (8) 式代入上式得 M 2 = μj F′R2 (cosθ1 - cosθ2) ,
Kt2
=
M2
F′R
= μj R (cosθ1 -
co sθ2 )
造成比 F 大得多的支点反力 F′,而后蹄则受力 F 和 F′。
某越野车双向自增力中央驻车制动器的匹配
式 中 ：ｉ ｌ 为 拉臂杠 杆 比。代 人式 （ ３ ）得 ：
＝
×
一
（ ７ ）
ａ Ｚ ｎ Ｃ ０ Ｓ ｜ Ｄ Ｓ ｌ ｎ２ ；
２ 效能因数的计算
双 向 自增 力 制动 器 效 能 因数 的计 算 ，分前 进 、倒 车两
种情 况 。
第 二蹄 （ 制 动蹄 １ ）的受 力分 析 见图 ３ 。制 动蹄绕 支撑 销Ａ 旋转， 点 固定不 动 ，制动蹄 可 归类 为 “ 固 定 式 领 蹄 ” 。 由于促 动力 ’远 大 于 ，且其 力臂 长度 也 较大 ，
动 间隙 的设 计和 控制 进行 了研 究 。
关键 词 ：双 向 自增力 ；效能 因数 ；摩 擦 系数 ；制 动间 隙 中 图分 类号 ： Ｕ ４ ６ ３ ． ５ １ 文 献标 志码 ： Ａ 文章 编号 ：１ ０ ０ ５ — ２ ５ ５ ０（ ２ ０ １ ３ ）０ ４ — ０ ０ １ ５ — ０ ５
收 稿 日期 ：２ ０ １ ３ — ０ ２ — ２ ２
某越野车双 向自增 力 中央驻车制动器 的 匹配
薛 琼 ，叶 晓明 ，侯鹏 伟 ，陈智 磊
（ 东 风 汽车 公 司技术 中心 ，武 汉 ４ ３ ０ ０ ５ ８ ）
摘 要 ：双 向 自增 力鼓 式制 动 器 因其效 能 因数 高 ，在 越野 车 和轻 型 卡车 上作 为 中央驻 车制 动 器应 用较 多 。 就双 向 自增力 中央制 动器 在 开发 过程 中的几 项设 计 要点 进行 了详述 ，解 析 了 自增力 鼓式 驻 车制 动器 效能 因数 的计算 方 法 ，并通 过 理论 计算 和 试验 对 比 ，验证 了方法 的 准确 性 。同 时 ，分析 了摩 擦系 数 的选 择方法 ，对制
鼓式制动器的设计计算
第1章绪论1.1课题研究背景和意义制动系统是保证行车安全非常重要的一个系统，不仅可以使行驶中的汽车减速，还能够保证停车后的汽车能停在原地不动。
由此可见，汽车制动系对汽车行驶安全性，停车可靠性以及运输经济效益起着重要的作用。
随着社会的发展，直接促使高速公路的发展，因此车速的提高以及车辆密度的日益增大，汽车制动系也越来越重要。
本次毕业设计将通过对轿车鼓式制动器的深入学习和设计实践，主要是对轿车鼓式制动器的零部件结构选型及设计计算，可以更好地学习并掌握现代汽车零部件结构与设计计算的相关知识和方法。
进一步熟悉轿车鼓式制动器的构造和工作原理，学会在工作中积累经验，巩固、补充、扩大知识面，提高自身解决和分析实际问题的能力，并且对于我即将进入社会工作都具有非常重要的意义。
1.2制动器研究现状汽车在行驶过程中经常需要频繁的进行制动操作，由于制动性能的好坏直接决定着交通和人身安全,所以也使得制动性能作为车辆非常重要的性能之一，汽车设计制造和使用部门的重要任务是改善汽车的制动性能。
当车辆制动时，由于车辆受到与行驶方向相反的外力,从而使汽车的速度逐渐减小直到车辆停止,对这一过程中车辆受力情况的分析有助于制动器的分析和设计,因此制动过程受力情况分析是车辆试验和设计的基础,由于这一过程较为复杂,因此一般在实际中只能建立简化模型分析,通常人们主要从以下三个方面来对制动过程进行分析和评价。
1、制动效能:即制动距离与制动减速度；2、制动效能的恒定性:即抗热衰退性；3、制动时汽车的方向稳定性；目前，对于整车制动系的研究不易直接测量，因此关于制动系的实验均通过间接测量得到。
当汽车在道路上行驶时,其车轮与地面的作用力是汽车运动变化的根据,在汽车道路试验中,如果能够方便地测量出车轮上扭矩的变化,则可为汽车整车制动器性能研究提供更全面的试验数据和性能评价。
1.3课题研究内容1、具有良好的制动效能2、具有良好的制动效能的稳定性3、制动时汽车操纵稳定性好4、制动效能的热稳定性好汽车制动器的设计是一项综合性、系统性的设计，它包括制动系统的整体设计和零件设计，设计要求中不仅体现了对整体的要求，还有对各零件各自性能的要求。
汽车制动器制动效能因数计算及结果分析
汽车制动器制动效能因数计算及结果分析
施瑞康;张德林
【期刊名称】《汽车技术》
【年(卷),期】2005(000)006
【摘要】对47种型号的汽车液压制动系统制动器的制动效能因数进行了计算,得到了当摩擦因数为0.35时各种结构型式制动器制动效能因数的平均值及其分布范围.绘制了国产各种结构型式制动器典型的制动效能因数随摩擦衬片摩擦因数变化的特性曲线.对同一制动器采用两种不同的制动效能因数计算方法所得计算结果进行了对比及验证.根据制动效能因数曲线图,提出了制动器系列化设置时减少制动器尺寸规格的设想.
【总页数】5页(P1-5)
【作者】施瑞康;张德林
【作者单位】浙江亚太机电股份有限公司;浙江亚太机电股份有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U463.51
【相关文献】
1.矿用汽车鼓式制动器制动效能因数的仿真分析 [J], 宁晓斌;张文明
2.多点接触式制动器的特性分析及其制动效能因数的计算 [J], 鲁爱国
3.双领浮式制动器制动效能的计算与分析 [J], 冯樱
4.支承销式双向自动增力制动器制动效能因数的计算 [J], 张立军
5.多点接触式制动器的特性分析及其制动效能因数的计算 [J], 鲁爱国
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汽车鼓式双向自增力式制动器制动蹄板的强度公析
汽车鼓式双向自增力式制动器制动蹄板的强度公析
刘建华;张玉宝
【期刊名称】《包头钢铁学院学报》
【年(卷),期】1997(16)3
【摘要】把汽车制动器的制动蹄板、制动鼓及摩擦片作为一个整体进行了研究，真实地模拟了制动器的工作过程，利用SAP5程序对其整体进行了应力计算，从而求得制动蹄板的应力及应力分布。
解决了由于制动蹄摩擦片表面压力分布很复杂，且目前不能精确计算出摩擦片麦面的压力分布，而使制动蹄板的强度计算难以进行的问题。
并以某制动器厂生产的双向自增力式制动器为例，计算了其应力并分析了其应力分面情况，根据计算的结果分析了它的安全情况，根据计算的结果分析了它的安全系数，并从强度的角度分析了其结构的合理性。
【总页数】4页(P198-201)
【关键词】有限元;制动器;制动器;制动蹄板;汽车;强度
【作者】刘建华;张玉宝
【作者单位】包头钢铁学院基础部;包头钢铁学院机械工程系
【正文语种】中文
【中图分类】U463.55
【相关文献】
1.双向自增力鼓式制动器效能因数的计算研究 [J], 王良模;孙刚
2.对双向自增力鼓式制动器蹄板的有限元分析 [J], 王良模;彭育辉;曾小平;徐诚;于
鹏晓
3.双向自增力鼓式制动器有限元模型的建立与分析 [J], 王良模;彭育辉;曾小平
4.汽车鼓式双向自增力式制动器制动蹄板的强度分析 [J], 刘建华;张玉宝
5.汽车鼓式双向自增式力制动器底板的有限元计算及强度分析 [J], 刘建华;黄雨华因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。