微型汽车鼓式制动器设计与建模
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微型汽车鼓式制动器设计与建模Design And Modeling Of Mini Car Drum Brake
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日期：年月日日期：年月日
摘要
制动系统在是汽车的几个重要组成部分之一，制动系统的主要组成部件有制动蹄、制动鼓、摩擦衬片等，在我们如今的市场上的汽车仍然广泛使用的是具有较高制动效率的蹄—鼓式制动器。
本课题主要对摩擦式鼓式制动器的结构进行了相关的建模以及计算。本次设计主要依据制动器产品设计开发的相关流程，并且与相关理论设计要求结合，依据给定的汽车数据和默认的设计规则，设计我们需要的外形和制动器的关键参数。我们运用计算得到的制动力矩、形变分布、效能因数、压力分布规律、制动时所需的减速度、制动温度变化等数据来设计制动器的零件。然后我们用UG画出我们所设计的零件并将各个另加装配起来。
关键词：鼓式制动器；建模与设计；制动效能因数；制动力矩；制动温升
Abstract
Major automotive braking system is an important part of the system. The brake system consists of brake shoes, brake drums, linings, etc. High performance braking hoof - drum brakes are still widely used in the modern car.
The main structure of the friction type drum brakes were related to the modeling andcalculation. The design process is mainly based on brake products design and development, andcombined with the related theory of design requirements. According to automotive data are given and the default design rules, a key parameter in the design of shape and we need the brake. We use the calculated the brake torque, the strain distribution, efficiency factor, pressure distribution, braking required reducing speed and braking temperature changes and other data to design parts of brake.Then we use UG to draw our design of parts and each other and together.
Keywords: Drum brake Modeling and design Braking efficiency factor
Braking deceleration brake temperature rise
目录
摘要 ................................................................................................................................... I Abstract............................................................................................................................ I I 1 绪论 .. (1)
1.1 引言 (2)
1.2 选题背景与意义 (2)
1.3 研究现状 (3)
1.4 研究内容以及目的 (4)
2 鼓式制动器结构形式及选择 (5)
2.1鼓式制动器的形式结构 (5)
2.2 鼓式制动器按蹄的属性分类 (5)
2.2.1 领从蹄式制动器 (6)
2.2.2 双领蹄式制动器 (7)
2.2.3 双向双领蹄式制动器 (7)
2.2.4 单向増力式制动器 (8)
2.2.5 双向増力式制动器 (8)
3 制动系的主要参数及其选择 (12)
3.1 制动力与制动力分配系数 ............................................... 错误！未定义书签。
3.2 同步附着系数 ................................................................... 错误！未定义书签。
3.3制动器最大制动力矩 ........................................................ 错误！未定义书签。
3.4 鼓式制动器的结构参数与摩擦系数 ............................... 错误！未定义书签。
3.4.1 制动鼓内径D或半径R .......................................... 错误！未定义书签。
3.4.2 摩擦衬片宽度b和包角β ....................................... 错误！未定义书签。
3.4.3 摩擦衬片起始角β0 .................................................. 错误！未定义书签。
3.4.4 制动器中心到张开力P作用线的距离a ............... 错误！未定义书签。
3.4.5 制动蹄支承点位置坐标k和c ................................ 错误！未定义书签。
3.4.6 衬片摩擦系数f ........................................................ 错误！未定义书签。
4 制动器的设计计算 (13)
4.1领—从蹄制动器制动器因素计算 (13)
4.2制动驱动机构的设计计算 (14)
4.2.1所需制动力计算 (14)
4.2.2制动踏板力验算 (15)
4.2.3 确定制动轮缸直径 (15)
4.2.4轮缸的工作容积 (16)
4.2.5 制动器所能产生的制动力计算 (17)
4.3制动蹄片上的制动力矩 (17)
4.4制动蹄上的压力分布规律 (21)
4.5 摩擦衬片的磨损特性计算 (23)
4.6 制动器的热容量和温升的核算 (26)
4.7 驻车制动的计算 (27)
5 制动器主要零件的结构设计 (29)
5.1制动鼓 (29)
5.2 制动蹄 (30)
5.3 制动底板 (30)
5.4 制动蹄的支承 (31)
5.5 制动轮缸 (31)
5.6 摩擦材料 (31)
5.7 制动器间隙 (32)
6 鼓式制动器建模 (33)
6.1 UG简介 (33)
6.2 UG建模 (33)
6.2.1制动底板建模 (33)
6.2.2制动轮缸建模 (34)
6.2.3制动蹄建模 (35)
6.2.4制动鼓建模 (36)
6.2.5装配图 (37)
结论 (39)
致谢 (40)
参考文献 (40)
1 绪论
1.1引言
汽车作为人们现在不可缺少的交通工具，他是由许多重要零件组成，制动系统一个不可缺少的重要组成。伴随着科学技术的发展，随着制造技术的不断更新和车辆速度的提升，这一安全性能表现得越来越明显。众所周知只有制动性能良好、制动系统可靠的汽车，才能让其充分发挥动力性能。
汽车制动系统种类繁多，形式多样。机械型式、液压型式、气动型式和气液混合型式都属于传统的制动系统型式。这些制动系统形式的基本原理都是类似的，原理都是利用摩擦所产生的热能来抵消汽车本身所具有的动能，以此来完成汽车减速甚至是停车。对于一个完整的汽车制动系统来说至少要有两套且相互独立的制动装置，分别是行车制动和驻车制动装置；对于那些大型汽车和需要在山路地区行驶的汽车来说必须要安装应急制动和辅助制动这两套装置，用于拖拽的事故救助汽车必须有自动制动装置等。作为制动这一重要系统的不可或缺的一部分，在汽车上常见的传统蹄－鼓式制动器还会有许多不同的结构形式我们会在下面一一举例并分析。
1.2 选题背景与意义
随着汽车科技的不断发展，车辆制造这一领域对制动系统的创新和改进的大部分工作都放在了通过有效的控制汽车制动器在工作时的一个过程来改善车辆的制动性能和制动时的稳定性，例如ABS 技术等，而对制动器的本身改进较少。归根结底来说，我们对制动过程的控制还是要通过汽车制动器本身来完成，其中最复杂且最不稳定的因素是摩擦式制动器的实际工作性能，由此可见改进制动器的结构、解决影响其制动性能的问题具有十分重要的意义。
就现在的情况来说，市面上的汽车安装的制动器大多是摩擦式的，这些制动器大致可以划分为鼓式和盘式这两种类别形式其中鼓式被人们广泛使用，而盘式则具有较好性能。但由于需要增加制动增力系统来提高制动器的制动效能，使得制动器的造价较高，所以目前抵挡汽车大多还是使用前盘后鼓式。车辆的制动过程本身从能量转化的角度而言就是将汽车原本具有的动能转化为热能的过程。如果制动器频繁的工作的话，那么它本身便就会有大量的热产生，这些热量会导致制动器自身的温度快速提升，如果我们不能及时的对制动器进行散热的话，那么他的制动性能就会受到极大的影响，对于这种现象我们把它叫做制动效能的热衰退现象。
到目前为止大多中高级轿车上都开始采用盘式制动器。但是任然还有一些经济适用型轿车使用的还是盘式制动器，或者是前轮盘式后轮鼓式的这种混合制动
器，这样做的原因主要是考虑到汽车制造的成本问题，同时也是因为轿车在紧急情况下制动，汽车的主要负荷向前移动，此时对汽车前轮的制动要求要比后轮高，因此一般来说只在前轮安装盘式就可以了。如今在一些货车我们也是可以看到盘式制动器的，但仍然还需要一些时间才能完全取代鼓式制动器。
原始的讥械控制装置是当今汽车制动器的变革的源头，期初的制动原理是通过使用一些简单的装置向制动器施加压力从而完成汽车的制动，最初的车辆重量不大，而且行驶速度也比较慢，这样的机械制动就完全达到当时汽车制动所需的要求，但伴随着车辆车身重量的不断加大，制动助力设备这一制动器附加设备也逐渐变得必不可少,于是就出现了真空助力装置。另外随着研发的不断深入又有一些全新的制动器结构出现。
随着科学技术的不断创新发展，鼓式制动器的结构与效能得到了很大的发展与创新。虽然现在的鼓式制动器仍然存在着一些不足，但是相信随着科技的发展将来鼓式制动器还会拥有着很好的应用前景。
1.3 研究现状
随着汽车科技的不断发展，为了突显出蹄－鼓式制动器的优点，人们一直不断的对该制动器的缺点进行着改进。制动器本身的结构和我们在实际使用时的效能以及稳定性的影响是我们现在这些研究工作的重点所在，随着研究工作的不断展开研究人员取得了一些重要的研究成果，也开创出了一些确实可行的改良方法，使得制动器的性能以及制动器工作时的制动效能得到了一些提高。
一九七八年就有人提出的蹄平动式鼓式制动器形式由于制动器存在着一个凹槽制动蹄的运动受到了凹槽的约束，只能沿着凹槽滑动而不能沿着制动器的中心进行旋转，因此该形式就不存在增势和减势效应，这种制动器的制动原理与盘式制动器大致相。该形式的制动器能够防止发生传统鼓式制动器通常存在的摩擦片扁模现象，但是该制动器存在着一个缺点那就是制动效能因数较低。
一九九七年有人提出了“电控自增力鼓式制动器”方案，这种结构的制动器的特点是用机械的方法来进行制动器的自我增力，这种形式的制动器的效能因数的变化范围大致在二到六之间。通过改变领蹄的支撑点提高志东效能数，以弥补热衰退现象而引起的摩擦系数降低。该鼓式制动器只需输入盘式制动器七分之一的力就可以达到相同的制动力矩。由于是各个制动器是独立运行的，进而改善了汽车在行驶过程中的安全性，与此同时驾驶员的操作性与舒适性也有了大幅度的提升，但此设计方案存在着结构复杂、制动耗能高、制造成本高、维护起来较为麻烦等问题。
四蹄八片式制动器于一九九九年诞生，通过科学的匹配以及科学的设计制动
器的结构参数额，一定程度上这种形式的制动器提高了制动效能因数，同时制动器的制动效能因数对摩擦系数的敏感性也可以一定程度的提升，这样我们也就可以提高制动器制动消能的稳定性。二十一世纪初，一种有着多个自由度联动蹄的新式蹄－鼓式制动器被人们研发出来，由于这一新式的制动器的出现，大幅提高了制动器的制动消能因数及其稳定性；同时摩擦副间压力的均与分布保证了摩擦副间的接触状态能够保持稳定，这样就在一定程度上降低了摩擦片的磨损；性能参数的可设计性强可以较为灵活地设计制动器。
另外，随着科技的不断发展人们还研发出了一些全新结构形式的制动器，如磁粉式、湿式多盘式、湿式盘式弹簧式等。对于其中主要的介质——磁粉，考虑到耐腐蚀、耐磨、耐高温等特性选用了军用磁粉；磁毂组件则选用了DT4，满足了磁毂组空转时的力矩小、有较高的控制经度；从制动器散热来考虑，我们就需要采用双侧散热风扇，安装了专门散热口等，将此技术不断趋于成熟。
尽管对蹄－鼓式制动器的设计研究有了一些成绩，但是还是无法完全取代对传统蹄－鼓式制动器的设计，也可为后续设计提供一些理论参考。
1.4研究内容以及目的
考虑我们所设计的制动器所匹配的汽车车型，精确计算所匹配车型所需的制动力和制动力矩的最大值，设计出能够与该车型相匹配的鼓式制动器结构形式。实验摩擦衬块工作时的磨损特征，实验制动器工作时的热容量和温度变化，校核制动器的制动力矩。最后在UG和CAD中画出鼓式制动器的各个部件和和最后的总装图然后分析和评价此设计是否合理等。
本次设计的目的是通过阅读相关文献参考已有的设计方案运用所学的机械设计的相关知识，以及所学机械制图的知识；熟练运用鼓式制动器的相关设计制造方法，以进一步掌握汽车设计的主要思路和大体步骤；学会使用CAD,UG等绘图软件进行建模和制图，同时提高发现问题及解决问题的能力。熟练使用各种设计制造方法,针对我们所遇到的实际情况运用与实际情况相符的方法,促成我们射击方法优化使得我们的设计结果精益求精。
2 鼓式制动器结构形式及选择
大多的汽车制动器的最基本都是摩擦制动，原理就是运用旋转元件工作表面与固定元件之间的摩擦来制造摩擦力，运用这个摩擦力来使汽车达到停止或降速的目的。而我们所说的辅助制动装置则是运用发动机惯性来使行驶在下坡路段的车辆达到降速或稳定汽车速度。
通常我们可以按照制动蹄受力状况的不同来划分鼓式制动器，它的制动效能、汽车行驶方向及制动鼓的受力情况都对制动效能有着不同的影响。鼓式制动器又可分为内张型式和外束型式。如果不动的摩擦元件是两个装着摩擦蹄片的制动蹄那么这就是内张型，制动蹄就安设在制动底板上，它的转动摩擦零件是制动鼓一般安装在轮毂上，它的制动原理是利用制动鼓的摩擦表面与制动蹄摩擦表面的摩擦产生的摩擦力来制动，所以我们把这种结构的称为蹄式制动器。本文引用的就是这种制动器。
2.1鼓式制动器的形式结构
通常我们可以按照制动蹄受力状况的不同来划分鼓式制动器如图，它的制动效能、汽车行驶方向及制动鼓的受力情况都对制动效能有着不同的影响
图（a）领从蹄式（用凸轮张开）；图（b）领从蹄式（用制动轮缸张开）；图（c）双领蹄式
（非双向，平衡式）；图（d）双向双领蹄式；图（e）单向增力式；图（f）双向増力式
图 2-1 鼓式制动器简图
根据制动鼓工作时的赚动方向和蹄张开时的赚动方向是否相同我们可以将制动蹄分为领蹄和从蹄两类。对于赚动的方向一样的我们就把它叫做领蹄；相反的，我们就会把它叫做从蹄。
2.2 鼓式制动器按蹄的属性分类
2.2.1 领从蹄式制动器
我们观察图a 和b ，图上所画出的箭头指示的方向就是制动鼓工作时的情况（制动鼓逆时针转），我们可以判断图中的蹄一是领蹄，蹄二是从蹄。当汽车倒车时制动鼓的旋转方向会变为反向旋转，随之领蹄与从蹄也就互相对调。这种不论制动鼓如何转动总是会存在一个领蹄和从蹄的，我们就把它称之为领从蹄式制动器。
图中我们可以看到，领蹄受到的力矩会使领蹄与制动鼓之间的相互作用力增大，这就是前文中所提到的摩擦力矩具有“增势”作用，故我们称之为增势蹄；而从蹄受到的的摩擦力会使蹄与制动鼓之间的相互作用力变小，这就是我前文中所提到的摩擦力矩对于制动蹄可以起到“减势”的作用，故我们将这种情况下的制动蹄叫做减势蹄。“增势”就是加大蹄与鼓之间的作用力，而“减势”同样也就是减小蹄与鼓之间的作用力。
像这种两蹄的张开力存在12p p p ==关系的领从蹄式制动器结构，就像2-1（b ）所表示的，在制动器不工作时两制动蹄与制动鼓之间相互作用的法向反力是一样的。但当制动器工作时时，领蹄因为受到摩擦力矩的“增势”作用，导致它所承受的法向反力变大；从蹄则是因为受到了摩擦力矩的“减势”效果，导致了它所承受的法向反力变小。这种在制动器工作时两制动蹄的法向反力不相等的制动器我们通常会把它叫做非平衡式制动器。这种非平衡式制动器会对轮毂所在的那根轴承产生径向的载荷，并且会使得领蹄外表的磨损大于从蹄，使得领蹄的磨损程度较严重。我们可以通过缩小蹄的摩擦衬片与制动鼓之间的角度（通常我们叫做包角）使得两个衬片的寿命能够近似相等。
像这种用定心凸轮张开两制动蹄的制动器，如图2-1（a ）所示，在制动器开始工作时定心凸轮这一机构可以保证两蹄的位移相等，因此两制动蹄和制动鼓之间法向反力是相等的同时由此产生的制动力矩也是相等的，然而凸轮对于两制动
蹄的作用力力1p ，2p 就不一样了，而且一定存在着P1小于P2。因为制动鼓与两
蹄之间的作用力N1等于N2不论制动器是正转还是反转都是成立的，所以我们可以得出结论这种制动器结构是在两个方向都成立的，也就是平衡式制动器。该制动器的不足之处就是需要一定强度的力来驱动凸轮但驱动效率却不怎么理想，大概是0.6到0.8之间。又由于这种制动器的张开装置是凸轮，而且凸轮的驱动力是气压并不像液压那么大，因此该结构只能装在车辆的总质量≥10T 。
虽然这种制动器不论效能还是稳定性都不怎么出色，但因为这种制动器的构造轻便，成本相对较低且不论车辆是在前进还是后退的过程中制动器的制动性能都是相同，所以这种构造的制动器仍然普遍出现在重型客车和货车前，后轮以及轿车后轮中。
按照不一样的调整方式和支承构造，通过液压来驱动的领从蹄鼓式制动器也能够有不一样的构造，如图2-2所示
图（a）一般形式；图（b）单固定支点；轮缸上调整；图（c）双固定支点；偏心轴调整；图（d）浮动蹄片；支点端调整
图 2-2 领从蹄式制动器的结构方案（液压驱动）
2.2.2 双领蹄式制动器
双领蹄式制动器是在汽车前进过程中两个制动蹄均是领蹄的一种新型制动器。但是相反的当汽车在进行倒车过程中，它的两个制动蹄就全成为了从蹄，因此，我们又通常会把它叫做单向双领蹄式制动器。如图2-1（c）所示，由一个单活塞缸来带动两个制动蹄，在底板上的每个机件都是以底板的圆形作为对称中心分布的，于是就可以将两制动蹄的合力相互抵消，所以该制动器属于平衡式。
双领蹄式车轮制动器有着十分大正向制动力，但是当汽车在倒车的时候双领蹄就变为了双从蹄，于是制动器的制动效能就会急剧降低。这种结构的制动器常出现在中档汽车上，这主要是由于此类汽车在前行制动时，汽车前轴的所承受的力要大于汽车后轴，而倒车时这现象就反过来，用这形式的制动器作为中档汽车的前轮制动器和领从蹄式的后轮制动器相结合，就可以获得我们所要求的前，后制动力分配（F f1＞F f2）。它不在后轮上使用还因为有一对相互之间是中心对称的制动轮缸，很难装配驻车制动驱动机构。
2.2.3 双向双领蹄式制动器
对于那种不论是车辆正向制动还是反向制动时两个蹄都是领蹄的制动器，我们就把它叫做双向双领蹄式制动器。如2-1（d），图2-9和图2-10所示。图中两个制动蹄的端点都是悬浮式支承，并非由支承销支承，而是由两个活塞缸的支座或一些其它装置的支座支承。当制动器工作时，液压缸中的压力使两个制动液压缸的两边的活塞（图2-9）或其它机构的两侧（图2-10，图2-11）向两边移动，使两制动蹄和制动鼓的内圆柱面紧紧的压在一起。
（a）一般形式；（b）偏心机构调整；（c）轮缸上调整
图 2-3 双向双领蹄式鼓式制动器的结构方案（液压驱动）制动鼓使得两制动蹄旋转一定的位置，使得两制动蹄和制动鼓的旋转目标相同；同理当制动鼓反向转动时制动蹄的方向也会跟着反向转动。根据这样的结果我们可以得出对于这种结构的制动鼓在任何情况下两个制动蹄的作用都是领蹄，所以我们就将这种形式结构的制动器叫做双向双领蹄式制动器，这种结构同样也是平衡式的结构。因为这种结构使得制动器具有同样的双向制动性能，所以大多数的小型运货车辆和轿车后轮都会采用这种制动器。然而当该类型制动器是安装在汽车的后轮上面的时候，必须还要加配一个中央制动器。
2.2.4 单向増力式制动器
像图中2-1（e）所表示的，顶杆将两蹄的下端连接起来，第二制动蹄是由它制动底板上的支撑销来支撑。在汽车向前行驶过程中，单活塞缸会将第一制动蹄推送到制动鼓的内表面上。制动鼓带动第一制动蹄旋转一定的角度，进而由顶杆这一机构推送第二制动蹄至制动鼓的工作表面并由其上部的支撑销来支撑。由分析可知，增势的领蹄就是我们前面所说的是第一制动蹄，而第二制动蹄不单单是一个简单的增势领蹄，而且他所受的推力Q要比第一制动蹄所受的推力P大许多，由此使得他们的制动力矩相差二到三倍。由于制动器工作时两制动蹄所收到的在法向上的反力不一样，所以该制动器属于非平衡式。
虽然该制动器在汽车正向行驶时制动效能非常高，且比前面列举的所有制动器都要高，但是在汽车倒车的过程中，这种制动器的制动效能却是前面所说的制动器中最低的。因此，该类型的制动器只适用于一些轻小型载货汽车和轿车的前轮制动器。
2.2.5 双向増力式制动器
正如图中2-1（f）所表示的，用双活塞缸来代替单向増力式制动器中的单活塞缸，两蹄可以共同使用的它上端的支撑销，经过这样的改装之后前面的单向増
力式制动器就变成了我们现在所说的双向増力式制动器。这类构造的制动器不论是在汽车前进还是后退的时候工作都是増力式制动器。在汽车正向制动时，第一制动蹄是前制动蹄，第二制动蹄是后制动蹄；当汽车反向制动时，前后制动蹄的作用正好对调。增势蹄就是我们所说的第一制动蹄，而第二制动蹄不单单只是一个简单的增势领蹄，而且它所受到的推力Q要比制动轮缸提供的推力大很多。但制动器工作时制动轮缸提供给第二蹄上部的推力有着可以缩小支承销与第二制动蹄间压紧力的效果。该形式的制动器也属于非平衡式。
图2-4列举了几种构造是属于双向増力式制动器（浮动支承）的，图2-5则列举几种构造方案是属于双向増力式制动器（固定支点）的。
（a）一般形式；（b）支承上调整；（c）轮缸上调整
图 2-4 （浮动支承）双向増力式制动器
图 2.5（固定支点）双向増力式制动器
（a）一般形式；（b）浮动调整；（c）中心调整
像大多数的高档轿车上大批使用的是双向増力式制动器，而且它经常担当的是驻车和行车时制动共用的一个制动器，知识区别在于行车制动的力量来源是由液压提供的，而驻车制动的力量来源是操作者通过制动操纵手柄带动杠杆和拉绳来完成的。另外汽车中央制动器也大量使用可该结构的制动器，因为车辆在停车
的时候制动要有很高的正反向的制动效能，而且驻车制动一般不作为应急制动，因而没有太突出热衰退问题。
我们从制动时的稳定性、制动器的工作效能和工作时摩擦部位的磨损均匀水平来评价上述制动器。其中制动效能最高的是増力式制动器，双领蹄式则在中等水平，领蹄式相对的要低一些，最差的是双从蹄式制动蹄，所以很少采用双从蹄式制动蹄。而就工作稳定性来看，名次排列正好与效能排列相反，双从蹄式最好，増力式最差。影响制动器的工作效能以及工作时稳定性的核心要素就是摩擦系数的不同。
我们还需要注意的是，制动器工作时的制动效能不单只会被制动器的构造，摩擦系数和结构参数影响，一会与一些其它的要素有关。比如说制动蹄的摩擦衬片和制动鼓这两者之间的接触位置，当在衬片的中间位置接触时，能够产生的制动力矩最小；而在衬片靠近两端的位置接触的时候，能够产生的制动力矩就大。制动器的效能我们经常会引入一个制动器效能因数（简称为BF ）来测量，对于BF 会用下面的这个公式表达：
BF=（f 1N +f 2N ）/P 式(2.1) 式中: f 1N ，f 2N ：— 制动蹄与制动鼓间的摩擦力；；
1N ，2N ：— 制动蹄与制动鼓间的法向力，对于平衡式则有：1N =2N f —制动器摩擦副的摩擦系数；
P —鼓式制动器的蹄端作用力，见图2-1。
图 2-6 BF与f的关系曲线
曲线1増力式制动器；曲线2双领蹄式制动器；曲线3领从蹄式制动器；曲线4盘式制动器曲线5双从蹄式制动器
由上图可知当最基础的尺寸比例一样的时候各类内张型鼓式制动器的BF值
越大，则制动效能越好。考虑到制动器在工作时会产生前面所说的热衰退现象，
这种现象会直接导致摩擦系数的变化，在摩擦系数变动时BF越小则制动器的制动
效能越稳定。
摩擦副的接触情况对制动效能的影响与制动器因数成正比。所以对高效能的
制动器必须做出正确的调整。
所以综上所述我做出了一下结论：领从蹄式制动器具有构造简单，成本较低
且不论汽车是在前进和后退时的制动性能都一样，也方便安装驻车制动机构，蹄
片和制动鼓这两者之间的间隔也比较容易调整等优点。而且该制动器的效能和稳
定性在在上述各种制动器中都是处在中等的档次上各项性能都比较均与。而且领
从蹄式制动器可以广泛适用作轿车的后轮制动器和运货汽车的前轮以及后轮制动
器。考虑到我们所要设计车型的结构，制动要求，再从结构，成本，以及是否方
便安装驻车制动机构等要素，最后我们决定使用领从蹄式制动器。
3 制动系的主要参数及其选择。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。
4 制动器的设计计算
4.1领—从蹄制动器制动器因素计算
图4.1制动蹄受力分析
单个斜支座领蹄制动蹄因数
3
T
BF
1
T
BF=)
/(fB
r
a
A
r
h
f-
'
式(4.1)
单个斜支座从蹄制动蹄因数
4
T
BF
2
T
BF=)
/(fB
r
a
A
r
h
f+
'
式(4.2) 上两式中：
2
s i n
2
s i n
4
c o s
s i n
3
3
a
a
a
a
a
A
-
=
2
c o s
2
c o s
13
a
a
r
a
B
'
+
=
其中：?
=95
a
r a d
a
a
a
a
7.1
219
157
62
3
2
1
=
?
=
?
=
?
=
mm
120mm 5.1733
.0===r h f
64.05.109sin 5.47sin 495cos 95sin 7.1=????
?-=A
51.05.109cos 5.47cos 12093
1=??+=B
由上可得：
62.0
17
.121==T T BF BF
得 21T T BF BF BF +=
=1.17+0.62 =1.79
4.2制动驱动机构的设计计算
4.2.1所需制动力计算
根据对制动器工作时的车辆进行整车受力分析，由前文可得：
前后车轮受到地面的法相反力Z 1，Z 2为：
)(21dt du
g h L L G Z g +=
)(12dt du
g h L L G Z g
-=
汽车总的地面制动力为： Gq dt du
g G F F F B B B ==+=21
前、后轴车轮附着力为：
???)()(22
1g g B qh L L G
L h F L L G F +=+=
???)()(112g g B qh L L G
L h F L L G F -=-=
故所需的制动力
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式 (4.10) =8.0)8.05801100(23408
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轻型货车鼓式制动器设计
轻型货车鼓式制动器设计 制动系统在汽车中有着极为重要的作用，如果失效将会造成灾严重的后果。制动系统的主要部件就是制动器，在现代汽车上仍然广泛使用的是具有较高制动效能的蹄—鼓式制动器。 鼓式制动也叫块式制动，现在鼓式制动器的主流是内张式，它的制动鼓位于制动轮内侧，刹车时制动块向外张开，摩擦制动鼓的内侧，达到刹车的目的。本设计就摩擦式鼓式制动器进行了相关的设计和计算。在设计过程中，以实际产品为基础，根据我国工厂目前进行制动器新产品开发的一般程序，并结合理论设计的要求进行设计。首先根据给定车型的整车参数和技术要求，确定制动器的结构形式、驱动形式及制动器主要参数，然后计算制动器的制动力矩、制动效能因数、制动减速度、制动温升等，并在此基础上进行制动器主要零部件的结构设计，如制动鼓、制动蹄、制动底板等。最后，完成装配图和零件图的绘制。 1.1选题背景与意义 随着汽车性能的提高，对汽车安全性能的要求也越来越高。制动器是汽车制动系统中最重要的安全部件，对汽车的安全性有着重要的作用，因此对制动器的设计进行分析研究有着重要的意义。鼓式制动器作为现代汽车广泛使用的具有较高制动效能的制动器，尽管对其的设计研究取得了一定的成绩，但是对传统鼓式制动器的设计仍然有着不可替代的基础性和研发性作用，也可以为后续设计提供理论参考。这样，在以后的设计研究当中，不仅可以延续鼓式制动器的优点，还能在此基础上设计出制动性能更好的制动器，满足汽车的安全性和乘员舒适性，提高汽车的整体性能。 1.2研究现状 长期以来，为了充分发挥鼓式制动器的重要优势，旨在克服其主要缺点的研究工作和技术改进一直在进行中，尤其是对鼓式制动器工作过程和性能计算分析方法的研究受到高度重视。这些研究工作的重点在于制动器结构和实际使用因素等对制动器的效能及其稳定性等的影响，取得了一些重要的研究成果，得到了一些比较可行、有效的改进措施，制动器的性能也有了一定程度的提高。 如以某汽车前轮鼓式双领蹄式制动器的制动蹄为研究对象，进行了受力分析并建立了力学模型，使用Pro／E建立了CAD模型，运用ANSYS进行了有限元
鼓式制动器的建模与仿真资料
河北工业大学 毕业设计说明书 作者：张南学号： 100287系：机械工程 专业：车辆工程 题目：鼓式制动器的建模与仿真 指导者：刘茜副教授 评阅者： 2014年 06 月 08 日
毕业设计说明书中文摘要
目录 1．绪论 (1) 制动系统的原理 (1) 鼓式制动器的介绍 (1) 鼓式制动器优缺点 (3) 2．鼓式制动器零件建模及装配 (4) 零件建模 (4) 制动器的装配 (13) 3. 虚拟样机模型的建立及性能仿真分析 (15) 制动器各部件间约束关系的建立 (15) 几何体间约束的关系与选择 (17) ADAMS\View的运动仿真 (25) ADAMS\View仿真结果 (27) 结论 (33) 参考文献 (34) 致谢 (35)
1.绪论 制动系统原理 制动系统是行车安全中非常重要的一部分，制动系统主要表现为通过踩下制动踏板，制动系统将力进行一系列传递从而最终表现为车辆的行车速度降低直至停车。制动系统原理图如下图。制动系统由制动踏板、助力泵、总泵活塞、制动鼓、液压管道、驻车制动等组成。踩下制动踏板将力传递到制动系统，助力泵将踏板上的力进行放大并传递到制动总泵中推动总泵活塞运动，将力传递到制动器的制动鼓，产生摩擦力矩从而使车轮速度降低直至停车。 图制动系统的原理图 1.1鼓式制动器的介绍 鼓式制动器应用在车辆上面已经有很长时间的历史，由于它的可靠性稳定以及大制动力均衡，使得鼓式制动器至今仍被装置在许多车型上 (多用于后轮)。鼓式制动器是通过液压装置将制动蹄向外推，使制动蹄摩擦片与随着车轮转动的制动鼓发生摩擦产生制动力矩从而使车辆实现制动的效果。鼓式制动器的制动鼓内侧与摩擦片接触的位置就是制动装置产生制动力矩的位置。在获得相同制动力矩的情况下，鼓式制动器的制动鼓直径较盘式制动器的制动鼓要小得多。因此需要较大制动力的德众大型
制动器设计说明书
制动器设计说明书
摘要 制动器可以分两大类，工业制动器和汽车制动器，汽车制动器又分为行车制动器（脚刹）和驻车制动器。在行车过程中，一般都采用行车制动（脚刹），便于在前进的过程中减速停车，不单是使汽车保持不动。若行车制动失灵时才采用驻车制动。当车停稳后，就要使用驻车制动（手刹），防止车辆前滑和后溜。停车后一般除使用驻车制动外，上坡要将档位挂在一档（防止后溜），下坡要将档位挂在倒档（防止前滑）。 使机械运转部件停止或减速所必须施加的阻力矩称为制动力矩。制动力矩是设计、选用制动器的依据，其大小由机械的型式和工作要求决定。制动器上所用摩擦材料（制动件）的性能直接影响制动过程，而影响其性能的主要因素为工作温度和温升速度。摩擦材料应具备高而稳定的摩擦系数和良好的耐磨性。摩擦材料分金属和非金属两类。前者常用的有铸铁、钢、青铜和粉末冶金摩擦材料等，后者有皮革、橡胶、木材和石棉等。 臂架式盘式制动器是一种新型的主要适用于起重运输机械的制动装置。本论文着重介绍了其特点、关键零部件的选择或设计计算方法、主要性能参数及一些台架试验结果。除此之外还着重介绍了制动臂、松闸器等关键部件的设计参数及注意事项，同时细节方面对于制动器的静力矩也做了详细的计算设计。 Abstract Brakes can be divided into two categories, industrial brakes and automotive bra kes, automotive brake is divided into brake (foot brake) and the parking brake. In the driving process, generally used brake (foot brake), to facilitate the p rocess of deceleration in the forward stop, not just the car to remain intact. If the traffic Zhidongshiling when using the parking brake. When the car comple tely stopped, it has to use the parking brake (hand brake), to prevent the vehi cle front and rear slip slide. After stopping the general addition to the parki ng brake, the uphill hanging in a stall to stall (after the slide to prevent), downhill to hang in the reverse gear (to prevent forward slip.) Mechanical moving parts to stop or slow down the resistance of the moment must be applied as the brake torque. Braking torque is the design, selection based o n the brake, the size of the pattern and work by the mechanical requirements of the decision. Friction material used on brake (brake parts) directly affects t he performance of the braking process, and the main factors affecting the perfo rmance of the working temperature and the temperature rise speed. Friction mate rial should have high and stable friction coefficient and good wear resistance. Metallic and nonmetallic friction materials sub-categories. The former are com monly used cast iron, steel, bronze, and powder metallurgy friction materials, which have leather, rubber, wood and asbestos. Disc brake arm frame is a new major for the braking device handling equipment. This paper focuses on its characteristics, key components of the selection or d esign methods, the main performance parameters and some bench test results. Hig hlights in addition to the brake arm, loose brake components, etc. The key desi gn parameters and considerations, while the details of the static torque for th e brake has also done a detailed calculation of design.
鼓式制动器 设计说明书
车辆工程专业课程设计题目：鼓式制动器设计 学院机械与能源工程学院专业车辆工程 年级车辆10级班级车辆1012 姓名李开航学号 2010715040 成绩指导老师赖祥生
精品文档 目录 第1章绪论....................................................... 1.1制动系统设计的目的 (1) 1.2制动系统设计的要求 (1) 第2章鼓式制动器的设计计算及相关说明 (2) 2.1鼓式制动器有关计算 (2) 2.1.1基本参数 (2) 2.1.2确定前后轴制动力矩分配系数β (2) 2.1.3鼓式制动器制动力矩的确定 (3) 2.2鼓式制动器的结构参数与摩擦系数的选取 (4) 2.2.1制动鼓半径 (4) 2.2.2制动鼓摩擦衬片的包角、宽度、和起始角 (4) 2.2.3张开力作用线至制动器中心的距离 (4) 2.2.4制动蹄支销中心的坐标位置 (5) 2.2.5摩擦片的摩擦系数 (5) 2.3后轮制动轮缸直径与工作容积的设计计算 (5) 2.4摩擦衬片的磨损特性计算 (6) 2.5驻车计算 (8) 第3章鼓式制动器主要零件的结构设计 (10) 3.1制动鼓 (10) 3.2制动蹄 (11) 3.3制动底板 (12) 3.4支承 (12) 3.5制动轮缸 (13) 3.6摩擦材料 (13) 3.7制动器间隙 (13) 第4章鼓式制动器的三维建模 (14) 第5章结论 (15) 参考文献 (16)
第1章绪论 1.1制动系统设计的目的 汽车是现代交通工具中用得最多，最普遍，也是最方便的交通运输工具。汽车制动系是汽车底盘上的一个重要系统,它是制约汽车运动的装置。而制动器又是制动系中直接制约汽车运动的一个关键装置，是汽车上最重要的安全件。汽车的制动性能直接影响汽车的行驶安全性。随着公路业的迅速发展和车流密度的日益增大,人们对安全性、可靠性要求越来越高，为保证人身和车辆的安全,必须为汽车配备十分可靠的制动系统。 1.2制动系统设计的要求 本次的课程设计选择了鼓式制动器，制定出制动系统的结构方案，确定计算制动系统的主要设计参数制动器主要参数设计和液压驱动系统的参数计算。利用CATIA绘制装配图，布置图和零件图。最终进行制动力分配编程，对设计出的制动系统的各项指标进行评价分析。 第2章鼓式制动器的设计计算及相关说明 2.1鼓式制动器有关计算
制动器设计-计算说明书
三、课程设计过程 (一)设计制动器的要求: 1、具有良好的制动效能—其评价指标有:制动距离、制动减速度、制动力和制动时间。 2、操纵轻便—即操纵制动系统所需的力不应过大。对于人力液压制动系最大踏板力不大于（５00Ｎ)（轿车）和７00N （货车)，踏板行程货车不大于150ｍm ，轿车不大于120mm 。 ３、制动稳定性好—即制动时,前后车轮制动力分配合理，左右车轮上的制动力矩基本相等，汽车不跑偏、不甩尾;磨损后间隙应能调整! 4、制动平顺性好—制动力矩能迅速而平稳的增加,也能迅速而彻底的解除。 5、散热性好—即连续制动好，摩擦片的抗“热衰退”能力要高（指摩擦片抵抗因高温分解变质引起的摩擦系数降低）；水湿后恢复能力快。 ６、对挂车的制动系,还要求挂车的制动作用略早于主车;挂车自行脱钩时能自动进行应急制动。 (二）制动器设计的计算过程: 设计条件:车重2ｔ,重量分配60%、４0％，轮胎型17５／75R1４，时速7０k ｍ/h ，最大刹车距离１1m 。 １． 汽车所需制动力矩的计算 根据已知条件，汽车所需制动力矩: M=G/ｇ·ｊ·r k （N ·ｍ) 206 .321j ）（v S ?= (ｍ/s 2) 式中：ｒk — 轮胎最大半径 (ｍ)； S — 实际制动距离 (m); v ０ — 制动初速度 (km ／h ）。 2 17018211 3.6j ??=?= ???? （m/s 2） m=G/ｇ＝2000kg 查表可知,r k 取0.300m 。 Ｍ＝Ｇ/ｇ·j ·ｒk =２000·18·0.3０0=10８00（Ｎ·m) 前轮子上的制动器所需提供的制动力矩: M ’=Ｍ／2?60%=3２4０(Ｎ·m) 为确保安全起见,取安全系数为1.２０,则M ’’=1.20Ｍ’=3888(Ｎ·ｍ) 2． 制动器主要参数的确定 (1)制动盘的直径D 制动盘直径D 希望尽量大些，这时制动盘的有效半径得以增大，就可以降低制动钳的夹紧力,降低摩擦衬块的单位压力和工作温度。但制动盘直径D 受轮辋直径的限制。通常，制动盘的直径Ｄ选择为轮辋直径的70%～79%，而总质量大于２t 的汽车应取其上限。 轮辋名义直径1４in=３55.6mm 根据布置尺寸需要,制动盘的直径D 取２76m ｍ。 验证，276／３５5．6=77.6%,符合要求。 制动盘材料选用珠光体灰铸铁,其结构形状为礼帽型。制动盘在工作时不仅承受着制动块
浅析鼓式制动器制动性能优化
浅析鼓式制动器制动性能优化 摘要随着汽车行业的快速发展，对其制动性能提出了较高的要求，而鼓式制动器属于柔性多体系统，在汽车领域得到了广泛的应用。然而，鼓式制动器在制动过程中，各个零件的受力情况和运动规律比较复杂，导致其性能无法得到有效的发挥。本文将借助刚柔耦合模型来对鼓式制动器进行仿真制动模拟，这样不仅可以获得相对比较准确的动力学分析结果，而且还可以优化鼓式制动器制动性能，提高鼓式制动器研发效率，更好地推动鼓式制动器在汽车领域的发展。 关键词鼓式制动器；制动性能；优化 1 鼓式制动器概述 鼓式制动器又被称之为块式制动器，其一般是通过制动块在制动轮上压紧以达到刹车的效果。实际上，鼓式制动器主流是内张式，在制动轮内侧分布有制动块（刹车蹄），在刹车过程中制动块向外张开，并对制动轮的内侧进行摩擦，从而实现刹车目的。 在鼓式制动器制动过程中，所存在的优点是：鼓式制动器符合传统设计，而且造价便宜。在制动过程中，四轮轿车由于惯性的影响，致使前轮制动力要比后轮大，而且在前轮的负荷占据了汽车总负荷的70%-80%，在该过程中后轮起辅助制动作用。对于重型车来说，车速一般比较低，与盘式制动器相比，刹车蹄的耐用程度高，因此至今大多数的重型车还在采用四轮鼓式的设计。 2 鼓式制动器制动性能优化 本文根据“试验设计一样本点获取一优化数学模型构建一优化算法的选择一优化设计一优化结果验证”的流程来对鼓式制动器制动性能优化进行研究[1]。首先根据鼓式制动器的实际情况来构建性能优化的数学模型，优化算法选择了多岛遗传算法，以制动力矩最大为目标对滚轮中心坐标A、内盖板宽度的一半、滚轮中心坐标P、滚轮半径、摩擦片起始角、摩擦片包角等六个参数进行优化，根据优化所得结果来构建汽车鼓式制动器刚柔耦合模型与仿真平台，实施动力学仿真验证，所得到目标函数优化前后及设计变量的变化情况如表1所示。 通过对表1中的数据进行分析可以发现，在整个性能优化实验中，只有滚轮中心坐标位置所发生的变化比较小，其余变量所出现的变化均比较大，反映出设计变量的改变情况对制动力矩所产生的影响，从中获得最佳搭配的参数，以更好地提高鼓式制动器制动性能。从本次研究结果中可以发现，在保持凸轮促动力固定不变的情况下，制动力矩提高了25.60%，但是优化后制动器的质量却降低了，从而反映出制动力矩的提升主要是结构优化的结果，通过对结构进行有效的优化能够使整个制动器的受力情况变得更加科学、更加合理，从而有效提高其制动力矩。
领从蹄鼓式制动器的设计
摘要：随着生活水平的提高和科技的迅猛发展，人们的生活节奏变得越来越快，因此人们对交通工具的快捷性要求越来越高。为了应对高车速对人们安全构成的威胁，许多法规对汽车的安全性提出了更高的要求，制动系的设计成为其中很重的一个方面。本设计根据制动器的工作原理，对多种制动器进行分析比较，选择了制动效能较高的鼓式制动器作为设计的对象。依据给定的参数，进行重要数值的计算。随后，又根据工艺学的知识，进行制动器零件的设计和工艺分析。 总之，本设计的目的是为了设计出高效、稳定的制动器，以提高汽车的安全性。 关键词：制动系; 制动效能; 制动器
Abstract Keywords:Braking system ; Braking quality ; Brake
1 绪论 1.1 汽车制动系概述 尽可能提高车速是提高运输生产率的主要技术措施之一。但这一切必须以保证行驶安全为前提。因此，在宽阔人少的路面上汽车可以高速行驶。但在不平路面上，遇到障碍物或其它紧急情况时，应降低车速甚至停车。如果汽车不具备这一性能，提高汽车行驶速度便不可能实现。所以，需要在汽车上安装一套可以实现减速行驶或者停车的制动装置——制动系统。 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。随着高速公路的迅速发展和汽车密度的日益增大，交通事故时有发生。因此，为保证汽车行驶安全，应提高汽车的制动性能，优化汽车制动系的结构。 制动装置可分为行车制动、驻车制动、应急制动和辅助制动四种装置。其中行驶中的汽车减速至停止的制动系叫行车制动系。使已停止的汽车停驻不动的制动系称为驻车制动系。每种车都必须具备这两种制动系。应急制动系成为第二制动系，它是为了保证在行车制动系失效时仍能有效的制动。辅助制动系的作用是使汽车下坡时车速稳定的制动系。 汽车制动系统是一套用来使四个车轮减速或停止的零件。当驾驶员踩下制动踏板时，制动动作开始。踏板装在顶端带销轴的杆件上。踏板的运动促使推杆移动，移向主缸或离开主缸。 主缸安装在发动机室的隔板上，主缸是一个由驾驶员通过踏板操作的液压泵。当踏板被踩下，主缸迫使有压力的制动液通过液压管路到四个车轮的每个制动器。液压管路由钢管和软管组成。它们将压力液从主缸传递到车轮制动器。 盘式制动器多用于汽车的前轮，有不少车辆四个车轮都用盘式制动器。制动盘装在轮辋上、与车轮及轮胎一起转动。当驾驶员进行制动时，主缸的液体压力传递到盘式制动器。该压力推动摩擦衬片靠到制动盘上，阻止制动盘转动。
汽车设计课程设计轿车后轮制动器设计
目录 第1章概述 (1) 1.1 鼓式制动器的简介 (1) 1.2鼓式制动器的组成固件 (1) 1.3鼓式制动器的工作原理 (1) 1.4鼓式制动器的产品特性 (2) 1.5设计基本要求和整车性能参数 (2) 第2章鼓式制动器的设计计算 (2) 2.1车辆前后轮制动力的分析 (2) 2.2前、后轮制动力分配系数β的确定 (5) 2.3制动器最大制动力矩 (6) 第3章制动器结构设计与计算 (6) 3.1制动鼓壁厚的确定 (6) 3.2制动鼓式厚度N (6) 3.3动蹄摩擦衬片的包角β和宽度b (7) 3.4P的作用线至制动器中心的距离α (7) 3.5制动蹄支销中心的坐标位置是k与c (8) 3.6摩擦片摩擦系数f (8) 第4章制动器主要零部件的结构设计 (8) 4.1制动鼓 (8) 4.2制动蹄 (8) 4.3制动底板 (9) 4.4制动蹄的支承 (9) 4.5制动轮缸 (9) 4.6制动器间隙 (9) 第5章校核 (10) 5.1制动器的热量和温升的核算 (10) 5.2制动器的摩擦衬片校核 (11) 5.3驻车制动计算 (11)
第1章概述 1.1鼓式制动器的简介 鼓式制动器也叫块式制动器，是靠制动块在制动轮上压紧来实现刹车的。鼓式制动是早期设计的制动系统，其刹车鼓的设计1902年就已经使用在马车上了，直到1920年左右才开始在汽车工业广泛应用。现在鼓式制动器的主流是内张式，它的制动块(刹车蹄)位于制动轮内侧，在刹车的时候制动块向外张开，摩擦制动轮的内侧，达到刹车的目的。近三十年中，鼓式制动器在轿车领域上已经逐步退出让位给盘式制动器。但由于成本比较低，仍然在一些经济类轿车中使用，主要用于制动负荷比较小的后轮和驻车制动。 1.2 鼓式制动器的组成固件 鼓式制动器的旋转元件是制动鼓，固定元件是制动蹄。制动时制动蹄鼓式制动器在促动装置作用下向外旋转，外表面的摩擦片压靠到制动鼓的内圆柱面上，对鼓产生制动摩擦力矩。 凡对蹄端加力使蹄转动的装置统称为制动蹄促动装置，制动蹄促动装置有轮缸、凸轮和楔。 以液压制动轮缸作为制动蹄促动装置的制动器称为轮缸式制动器；以凸轮作为促动装置的制动器称为凸轮式制动器；用楔作为促动装置的制动器称为楔式制动器。 鼓式制动器比较复杂的地方在于，许多鼓式制动器都是自作用的。当制动蹄与鼓发生接触时，会出现某种楔入动作，其效果是借助更大的制动力将制动蹄压入鼓中。楔入动作提供的额外制动力，可让鼓式制动器使用比盘式制动器所用的更小的活塞。但是，由于存在楔入动作，在松开制动器时，必须使制动蹄脱离鼓。这就是需要一些弹簧的原因。弹簧有助于将制动蹄固定到位，并在调节臂驱动之后使它返回。 1.3 鼓式制动器的工作原理 在轿车制动鼓上，一般只有一个轮缸，在制动时轮缸受到来自总泵液力后，轮缸两端活塞会同时顶向左右制动蹄的蹄端，作用力相等。但由于车轮是旋转的，制动鼓作用于制动蹄的压力左右不对称，造成自行增力或自行减力的作用。因此，业内将自行增力的一侧制动蹄称为领蹄，自行减力的一侧制动蹄称为从蹄，领蹄的摩擦力矩是从蹄的2～2.5倍，两制动蹄摩擦衬片的磨损程度也就不一样。 为了保持良好的制动效率，制动蹄与制动鼓之间要有一个最佳间隙值。随着摩擦衬片磨损，制动蹄与制动鼓之间的间隙增大，需要有一个调整间隙的机构。过去的鼓式制动器间隙需要人工调整，用塞尺调整间隙。现在轿车鼓式制动器都是采用自动调整方式，摩擦衬片磨损后会自动调整与制动鼓间隙。当间隙增大时，制动蹄推出量超过一定范围时，调整间隙机构会将调整杆（棘爪）拉到与调整齿下一个齿接合的位置，从而增加连杆的长度，
汽车鼓式制动器开题报告
毕业设计（论文）开题报告 设计（论文）题目:路宝汽车后轮制动器的设计 院系名称: 汽车与交通工程学院 专业班级: 车辆工程 学生姓名: 导师姓名: 开题时间: 指导委员会审查意见： 签字：年月日
一、课题研究目的和意义 制动系统是保证行车安全的极为重要的一个系统，既可以使行驶中的汽车减速，又可保证停车后的汽车能驻留原地不动。对汽车起到制动作用的是作用在汽车上，其方向与汽车行驶方向相反的外力。作用在行驶汽车上的滚动阻力、上坡阻力、空气阻力都能对汽车起到制动作用，但这些外力的大小都是随机的、不可控制的。因此，汽车上必须装设一系列专门装置，以便驾驶员能根据道路和交通等情况，使外界（主要是路面）对汽车某些部分（主要是车轮）施加一定的力，对汽车进行一定程度的强制制动。这种可控制的对汽车进行制动的外力称为制动力，相应的一系列专门的装置即称为制动装置。由此可见，汽车制动系对于汽车行驶的安全性，停车的可靠性和运输经济效益起着重要的保证作用。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，汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。因此，许多制动法规对制动系提出了许多详细而具体的要求。 鼓式制动也叫块式制动，是靠制动块在制动轮上压紧来实现刹车的。鼓式制动是早期设计的制动系统，其刹车鼓的设计1902年就已经使用在马车上了，直到1920年左右才开始在汽车工业广泛应用。现在鼓式制动器的主流是内张式，它的制动块(刹车蹄)位于制动轮内侧，在刹车的时候制动块向外张开，摩擦制动轮的内侧，达到刹车的目的。相对于盘式制动器来说，鼓式制动器的制动效能和散热性都要差许多，鼓式制动器的制动力稳定性差，在不同路面上制动力变化很大，不易于掌控。而由于散热性能差，在制动过程中会聚集大量的热量。制动块和轮鼓在高温影响下较易发生极为复杂的变形，容易产生制动衰退和振抖现象，引起制动效率下降。另外，鼓式制动器在使用一段时间后，要定期调校刹车蹄的空隙，甚至要把整个刹车鼓拆出清理累积在内的刹车粉。当然，鼓式制动器也并非一无是处，它造价便宜，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。 二、课题研究现状及分析
鼓式制动器设计说明书解析
课程设计 小型轿车后轮鼓式制动器设计 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 学院： 年月
东北林业大学 课程设计任务书 小型轿车后轮鼓式制动器设计 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 学院：
小型轿车后轮鼓式制动器设计 摘要 随着汽车保有量的增加，带来的安全问题也越来越引起人们的注意，制动系统是汽车主动安全的重要系统之一。如何开发出高性能的制动器系统，为安全行驶提供保障是我们要解决的主要问题。另外，随着汽车市场竞争的加剧，如何缩短开发周期、提高设计效率，降低成本等，提高产品的市场竞争力，已经成为企业成功的关键。 本说明书主要介绍了小型轿车（0.9t）后轮鼓式制动器的设计计算，主要零部件的参数选择的设计过程。 关键词：汽车；鼓式制动器
目录 摘要 1绪论........................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.1概述 ....................................................................................................... 错误!未定义书签。 1.2设计要求 ............................................................................................... 错误!未定义书签。 1.3设计目标 ............................................................................................... 错误!未定义书签。 2 鼓式制动器结构参数选择....................................................................... 错误!未定义书签。 2.1制动鼓直径D或半径R....................................................................... 错误!未定义书签。 2.2制动蹄摩擦衬片的包角β和宽度b.................................................... 错误!未定义书签。 2.3 摩擦衬片起始角β0 .............................................................................. 错误!未定义书签。 2.4 张开力P的作用线至制动器中心的距离a ........................................ 错误!未定义书签。 2.5制动蹄支撑销中心的坐标位置k与c................................................. 错误!未定义书签。 2.6 摩擦片系数f ........................................................................................ 错误!未定义书签。 d和管路压力p.......................................................... 错误!未定义书签。 2.7 制动轮缸直径 w 3制动蹄片上制动力矩的有关计算............................................................. 错误!未定义书签。 4 鼓式制动器主要零部件结构设计及校核计算....................................... 错误!未定义书签。 4.1鼓式制动器主要零件结构设计 ........................................................... 错误!未定义书签。 4.1.1 制动鼓................................................................................................ 错误!未定义书签。 4.1.2 制动蹄................................................................................................ 错误!未定义书签。 4.1.3 制动底板............................................................................................ 错误!未定义书签。 4.1.4 制动蹄的支撑.................................................................................... 错误!未定义书签。 4.1.5 制动轮缸............................................................................................ 错误!未定义书签。 4.1.6 自动间隙调整机构............................................................................ 错误!未定义书签。 4.1.7 制动蹄回位弹簧................................................................................ 错误!未定义书签。 4.2 校核 ....................................................................................................... 错误!未定义书签。 4.2.1 摩擦力矩和摩擦材料的校核............................................................ 错误!未定义书签。 4.2.2 摩擦衬片的磨损特性计算................................................................ 错误!未定义书签。 4.2.3 制动蹄支撑销剪切应力的校核计算................................................ 错误!未定义书签。结论 (14) 参考文献 (15) 附录 (16) 致谢 (17)
轻型货车鼓式制动器设计
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 what’s more the automobile 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 brake’s configuration are included in thisdesign also. What’s 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 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
盘式制动器-课程设计
中北大学 课程设计说明书 学生姓名：学号： 学院（系）：机电工程学院 专业：车辆工程 题目：夏利汽车盘式制动器方案设计 综合成绩： 指导教师：职称: 年月日
目录 一、夏利汽车主要性能参数---------------------4 二、制动器的形式-----------------------------5 三、盘式制动器主要参数的确定-----------------7 四、盘式制动器制动力矩的设计计算-------------9 五、盘式制动器制器的校核计算----------------10 1.前轮制动器制动力矩的校核计算 2.摩擦衬片的磨损特性计算 六、经过计算最终确定后轮制动器的参数--------13 七、设计小结--------------------------------13 八、设计参考资料----------------------------13
轿车前轮制动器设计说明书前言汽车制动系是用以强制行驶中的汽车减速或停车、使下坡行驶的汽车车速保持稳定以及使已停驶的汽车在原地(包括在斜坡上)驻留不动的机构。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，汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。也只有制动性能良好、制动系工作可靠的汽车，才能充分发挥其动力性能。本次课程设计根据任务要求只对夏利汽车盘式制动器方案设计。
一、汽车主要性能参数 主要尺寸和参数： （1）、轴距：L=2405mm （2）、总质量：M=900kg （3）、质心高度：0.65m （4）、车轮半径：165mm （5）、轮辋内径：120mm （6）、附着系数：0.8 （7）、制动力分配比：后制动力/总制动力=0.19 （8）、前轴负荷率：60%；即质心到前后轴距离分别为 （9）、轮胎参数：165/70R13； 轮胎有效半径为： 轮胎有效半径=轮辋半径+（名义断面宽度×高宽比） 所以轮胎有效半径 （10）、制动性能要求：初速度为50KM/h时，制动距离为15m。则满足制动性能要求的制动减速度由：计算最大减速度，其中； S=15m；；。经计算得 最大减速度 二、制动器形式的选择
领从蹄鼓式制动器毕业设计
1.课题研究的目的及意义 汽车的设计与生产涉及到许多领域，其独有的安全性、经济性、舒适性等众多指标，也对设计提出了更高的要求。汽车制动系统是汽车行驶的一个重要主动安全系统，其性能的好坏对汽车的行驶安全有着重要影响。随着汽车的形式速度和路面情况复杂程度的提高，更加需要高性能、长寿命的制动系统。其性能的好坏对汽车的行驶安全有着重要影响，如果此系统不能正常工作，车上的驾驶员和乘客将会受到车祸的伤害。 汽车是现代交通工具中用得最多、最普遍、也是运用得最方便的交通工具。汽车制动系统是汽车底盘上的一个重要系统，它是制约汽车运动的装置，而制动器又是制动系中直接作用制约汽车运动的一个关键装置，是汽车上最重要的安全件。汽车的制动性能直接影响汽车的行驶安全性。随着公路业的迅速发展和车流密度的日益增大，人们对安全性、可靠性的要求越来越高，为保证人身和车辆安全，必须为汽车配备十分可靠的制动系统。 车辆在形式过程中要频繁进行制动操作，由于制动性能的好坏直接关系到交通和人身安全，因此制动性能是车辆非常重要的性能之一，改善汽车的制动性能始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。 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。 2.汽车制动器的国内外现状及发展趋势 对制动器的早期研究侧重于试验研究其摩擦特性，随着用户对其制动性能和使用寿命要求的不断提高，有关其基础理论与应用方面的研究也在深入进行。 目前，汽车所用的制动器几乎都是摩擦式的，可分为鼓式和盘式两大类。盘式制动器被普遍使用。但由于为了提高其制动效能而必须加制动增力系统，使其造价较高，故低端车一般还是使用前盘后鼓式。汽车制动过程实际上是一个能量转换过程，它把汽车行驶时产生的动能转换为热能。高速行驶的汽车如果频繁使用制动器，制动器因摩擦会产生大量的热量，使制动器温度急剧升高，如果不能及时的为制动器散热，它的效率就会大大降低，影响制动性能，出现所谓的制动效能热衰退现象。 在中高级轿车上前后轮都已经采用了盘式制动器。不过，时下还有不少经济型轿车采用的还不完全是盘式制动器，而是前盘后鼓式混合制动器（即前轮采用盘式制动器、后轮采用鼓式制动器），这主要是出于成本上的考虑，同时也是因为轿车在紧急制动时，负荷前移，对前轮制动的要求比较高，一般来说前轮用盘式制动器就够了。当然，前后轮都使用盘式制动器是一种趋势。在货车上，盘式
盘式制动器设计说明书
错误！未找到引用源。盘式制动器设计说明书 一汽车制动系概述 使行驶中的汽车减速甚至停车，使下坡行驶的汽车的速度保持稳定，以及使已经停驶的汽车保持不动，这些作用统称为汽车制动。 对汽车起到制动作用的是作用在汽车上，其方向与汽车行驶方向相反的外力。作用在行驶汽车上的滚动阻力，上坡阻力，空气阻力都能对汽车起制动作用，但这外力的大小是随机的，不可控制的。因此，汽车上必须设一系列专门装置，以便驾驶员能根据道路和交通等情况，借以使外界在汽车上某些部分施加一定的力，对汽车进行一定程度的强制制动。这种可控制的对汽车进行制动的外力，统称为制动力。这样的一系列专门装置即成为制动系。 1 制动系的功用：使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车；在下坡行驶时，使汽车保持适当的稳定车速；使汽车可靠的停在原地或--=-坡道上。 2 制动系的组成 任何制动系都具有以下四个基本组成部分： （1）供能装置——包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件。其中，产生制动能量的部位称为制动能源。 （2）控制装置——包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件。 （3）传动装置——包括将制动能量传输到制动器的各个部件。 （4）制动器——产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力的部件，其中也包括辅助制动系中的缓速装置。 较为完善的制动系还具有制动力调节装置以及报警装置、压力保护装置等附加装置。 3 制动系的类型 （1）按制动系的功用分类 1）行车制动系——使行使中的汽车减低速度甚至停车的一套专门装置。 2）驻车制动系——是以停止的汽车驻留在原地不动的一套装置。 3）第二制动系——在行车制动系失效的情况下，保证汽车仍能实现减速或停车的一套装置。在许多国家的制动法规中规定，第二制动系是汽车必须具备的。 4）辅助制动系——在汽车长下坡时用以稳定车速的一套装置。 （2）按制动系的制动能源分类 1）人力制动系——以驾驶员的肢体作为唯一的制动能源的制动系。 2）动力制动系——完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的制动系。 3）伺服制动系——兼用人力和发动机动力进行制动的制动系。 按照制动能量的传输方式，制动系又可分为机械式、液压式、气压式和电磁等。同时采用两种以上传能方式的制动系，可称为组合式制动系。 4 设计制动系时应满足如下主要要求： 1）具有足够的制动效能。行车制动能力是用一定制动初速度下的制动减速度和制动距离两相指标来评定的；驻坡能力是以汽车在良好路面上能可靠的停驻