轻型货车鼓式制动器设计cad图.zip

毕业设计（论文）毕业设计（论文） 题 目： 某轻型货车鼓式 制动器的设计 系 别： 专业班级： 姓 名： 学 号： 指导教师： 职 称： 副教授 年 三 月 三十一 日 摘要摘要 鼓式制动器也可以称作块式制动器，是通过张力的作用让制动蹄张开，使制动 片和制动鼓接触产生摩擦力达到制动的效果。 在现代汽车上，制动系统是保证汽车在各个工况下的行车安全、稳定等各项因 素的保证。制动系统伴随着汽车的问世也开始被不断开发和改进，制动器是制动系 统的主要部件，本设计介绍了制动器的工作原理和基本结构；以实际制动器为参考 对制动器的方案进行理论论证和选择；对制动器结构和制动器主要参数进行计算和 选择；同时也涉及到制动器设计的计算和主要零件的建议分析。并在最后完成制动 器的装配图和零件图。 关键词关键词：鼓式制动器，制动蹄片，制动系统 Abstract Drum brake can also be called a block brake, By the effect of tension for brake shoe is open, Make brake and brake drum contact friction braking effect. In modern cars, The braking system is to ensure a safety car under various conditions、stable, etc. The guarantee of the various factors, The braking system with car was also begins to be continuously develop and improve, Brake is a major part of the braking system, The design of brake are introduced working principle and basic structure, Refer to the actual brake,Brake scheme argumentation and choice,Calculation and selection of brake main parameters and structure, At the same time, Its also about The calculation of the brake design and Analysis and suggested that the major parts.In the last complete brake assembly drawing and part drawing. Keywords: Drum brakes, Brake shoe, The braking system 目录目录 1 绪论 .1 1.1 制动器的概述.1 1.2 制动器现状.3 1.3 课题背景及主要任务.5 2 方案分析 .6 2.1 汽车总体参数的选择.6 2.1.1 轴数 .6 2.1.2 驱动形式 .6 2.1.3 布置形式 .6 2.2 汽车质量参数的确定.6 2.2.1 质量系数 .6 2.2.2 汽车总质量 .7 2.2.3 载荷分配 .7 2.3 汽车主要数据的确定 .8 2.3.1 质心高度 .8 2.3.2 轴距 .8 2.2 结构形式选择.9 2.2.1 领从蹄式制动器 .11 2.2.2 双领蹄式制动器 .16 2.2.3 双向双领蹄式制动器 .16 2.2.4 双从蹄式制动器 .17 2.2.5 单向增力式制动器 .18 2.2.6 双向增力式制动器 .18 2.3 制动鼓方案确定.19 3 制动器参数选择 .20 3.1 制动器制动力分配系数 .20 f F 3.2 同步附着系数.27 3.3 制动器最大制动力矩.27 4 制动器的设计计算 .29 4.1 结构参数.29 4.1.1 制动鼓内径 D.29 4.1.2 摩擦衬片宽度 b 和包角.30 4.1.3 摩擦衬片起始角 .31 0 4.1.4 制动器中心到张力作用线的距离 e .31 0 F 4.1.5 制动蹄支撑点位置坐标 a 和 c.32 4.1.6 衬片摩擦系数 f.32 4.2 固定凸轮式（S 型凸轮）汽式制动器的制动效能因数 BF 的计算 .32 4.3 制动力的校核.33 4.3.1 制动器所能残生的制动力计算 .34 能 F 4.3.2 制动器所需的制动力 .35 4.4 制动蹄片上的制动力矩.36 4.5 磨损特性计算.40 4.6 行车制动效能计算.41 4.7 驻车制动计算.43 5 制动器主要零件的结构设计 .45 5.1 摩擦材料.45 5.2 制动鼓.45 5.3 制动蹄.46 5.4 制动底板.47 5.5 制动蹄的支承.47 5.6 制动器间隙.47 结 论 .49 参考文献 .50 致谢 .51 附录 .52 0 1 1 绪论绪论 1.11.1 制动器的概述制动器的概述 汽车制动器对于车子本身有着不可缺少的地位，汽车制动的作用就是使车辆在 行车中达到减速甚至停下来的效果，同时也能够让正在下坡的车子保持稳定速度。 或者可以使静止的汽车保持不动1。目前，车上采用的制动器结构中，在实际的应 用中可以分为鼓式和盘式两种，鼓式在汽车的应用比较广泛，內张和外束成为了主 要的归类。鼓内的起到摩擦作用的面是内张型的制动鼓的工作面，外束制动鼓和内 张不仅从意义上有所不一，结构也有所不同，是以圆柱面的外面一面为工作面。盘 式的制动片人们把它比喻成蝶状，所以也有人把它称为碟式2。它的控制路是一般 通过液压来进行操作的，制动系统由传统的液压制动系统组成。制动盘随车轮一起 转动，它在机构上固定着分泵，摩擦片依照机械的方式固定在盘上面。油管传送也 压力到分泵，摩擦片受到力的作用，按照轨道向制动盘方向压紧。由于表面发生接 触就能产生力，而产生制动。 按照控制能量的传输方式，机械式、液压式、气压式、电气式等称为分类的主 流2。其中液压式和气压式制动系统是当前最主流的车辆制动系统。液压制动有很 多不足，比如在行车过程中，制动器随着使用的时间变长会变热，制动液受热后易 液化成气体。在管路中形成气泡，这样的结果就是影响了液压的传输。从侧面影响 到制动系统的效能。严重时甚至完全失效。气压式制动器的结构相对复杂，由空压 机、制动阀等装置，这样的结构使制动器显得笨重、轮廓在有限条件的影响下变大、 造价高偏高。管路中气压的产生和撤除均较慢，而且不论是否制动，气泵都要随着 发动起运转，这会对发动机带来不必要的消耗，工作滞后时间也稍长等等。 1902 年，鼓式制动器在早期的马车上已经有所使用，到 1920 年工业发展相对进 步后，才逐渐运用到汽车上。设计师考虑到多种因素，如今也如愿以偿让内张式鼓 式制动器成为了主流制动器。它的制动块(刹车蹄)位于制动轮内侧，在刹车的时候， 制动器蹄片受到张力作用，推开制动块。制动块和内壁接触以后产生相对摩擦，而 产生制动力，进而达到刹车的目的。 由于力的作用方式和安装条件等原因，鼓式制动器在制动效能和散热性都不比盘 式制动器好2。有于摩擦片材料的原因，鼓式制动器的制动力稳定性也不佳。行车 在不同路况下时，制动力的变化有些大，不易于调整和控制。由于安装空间和工作 环境的原因，导致其散热性一直是人们头痛的问题。长时间使用时，制动过程中产 生大量的热量。制动块和轮鼓在高温中工作，较易发生极为复杂的变形，这会让制 1 动器产生制动衰退和抖动现象，制动效率也会随着变化受到影响。另外，鼓式制动 器随着使用时间加长，制动间隙会不受控制地变化3。这导致人们要定期调校刹车 蹄的空隙，才能保证其正常工作。当然，鼓式制动器有一大优点，那就是它造价便 宜，设计相对容易。 四轮车在行车使用制动时，车子会受到惯性往前。这会让车子前轴前轮的负荷大 大增高。通常可以站整车负荷的%-%，这可以看得出前轮所需力要比后轮所要7080 力大很多，这种时候后轮制动只能起到起辅助帮助系统的作用4。因此我们现实中 有很多厂家在轿车的前轮使用盘式来稳定和保证整车稳定，后轮使用鼓式来节省车 成本。对于重车或者载货车子来说，由于本身车子的发动机所能提供的力和的总质 量大的问题，车速一般不会达到很高，这样的利处反而是刹车蹄的使用消耗就能控 制好，耐用程度也比盘式制动器高。因此，在当代的许多重型车和货车上是依然存 在着四轮式鼓式制动器的身影。 鼓式的工作原理与盘的工作原理基本相同：制动蹄压住旋转表面。 这个表面被 称作鼓4。 制动器再设计的时候，应该满足如下要求： （1）有足够的制动能力。 （2）工作可靠。 （3）车辆的运动状态是不确定的，但是在一定的速度需要制动的时候，汽车本 身的稳定和可控制性都不应该全部丧失或者不受控制。汽车前面轴和后面的存在着 相互之间的关系，为保证更加良好的运动状态，应该使力矩合理分配。 （4）不能让过多的水或者其他影响制动的物质工作表面上。水是必防的物质之 一，对于这一项可以采取吸水率低的摩擦片的摩擦材料，能使汽车出水后制动 5 次就可以让制动器的各项性能恢复稳定5。在密封上一定要有所保证，防止泥沙15 污物进入摩擦副工作表面，否则会影响效果，更坏的状态下就会使速磨损不受控制。 （5）制动器的稳定要控制在和力的范围之内。尽量保证摩擦材料在高温的时候 的工作稳定性。鼓和盘的热容量也要尽量增大，这会对制动有很大帮助。制动器散 热状态要尽可能好，有条件的可以采用冷却的装置来缩短热量在制动器里面的停留 时间。 （6）操纵轻便，随动性良好。制动踏板行程要按照用户体验有所优化，手柄位 置和手柄行程应符合相关工程要求，驾车疲劳程度会得到一定的缓解，方便性和舒 2 适性也会有所增加。 （7）人们普遍知道，制动器制动时会产生很多噪音。控制制动器的噪音影响也 是值得研究和改善的方向，制动器制动时产生的有害于人体的物质也应该尽可能减 少。 （8）制动器在工作时，接收到驾驶员的操作后。制动滞后应该尽可能缩短。包 括制动滞后时间和解除制动滞后时间都应该尽可能短5。这会在很大程度上改善制 动器的安全和行车安全。对于人们对车子的依赖性有一定的保证。 （9）衬片是直接接触和摩擦件，所以要在有条件的范围内尽量加强它的耐磨性。 （10）摩擦副的会随想着使用时间的流失而受到其他部件的磨损，摩擦副受到 磨损后，制动器本身应该安装有能够消除磨损造成的间隙的机构，由于人工调整间 隙麻烦，最好能加上自动调整间隙的。 1.21.2 制动器现状制动器现状 汽车制动器一直影响着行车的安全性，良好的制动器能保证车辆很多功能的实 现和稳定。自从汽车研究开始就涉及到制动器的设计。早期的研究进度中，旨在早 很早就经历了很多关于这方面的研发，他专门针对鼓式制动器的缺点进行优化研究。 分析了很多结构原理，他的工作重点是制动器的整体结构和在用户实际使用过程中 对制动器的各项功能和稳定性的影响。当然也举得了很大的成果。在经过漫长的改 进中，使制动器有了很多改善和优化。让这项结果也成为了制动器接下来发展的参 照和借助。 在90年代，当时还的汽车机械性不是很专业，由于科技和社会条件的约束。当 时候的汽车还不是很发达，很多系统和结构都是比较偏向简单的机械机构6。这也 导致当时还的汽车的行驶速度不是很快。质量也不是很高。所以简单的机械结构的 制动器就能够满足当时候的汽车的要求。随着世界经济和工业化的飞速发展，汽车 速度和汽车本身的各个系统的不断完善。助力形式的系统也应者人们的驾驶需求而 被开发出来。1932年，V16汽车采用的制动器率先采用了没有空气的助力装置。1932 年，林肯公司也不堪示弱，在V12轿车上采用若干根软索控制真空加力器的鼓式制动 器6。这充分象征着科技在汽车上的进步。相信随着时间和科技的培育下，汽车将 会应着人们的各种各样的需求而功能不断完善。 随着科技的与时俱进，液压制动这个项目也