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摘要
国内汽车市场迅速发展,然而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,而制动系统则是汽车主动安全的重要系统之一。汽车制动系使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。
本说明书主要介绍了飞度轿车制动系统的设计。首先介绍了汽车制动系统的结构、分类,并通过对鼓式制动器和盘式制动器的结构及优缺点进行分析。最终确定方案采用液压双回路前盘后鼓式制动器。
关键词:制动、盘式制动器、鼓式制动器、设计参数、制动性能
目录
1绪论...........................................................................................................................1
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2制动系统方案论证分析与选择...............................................................................8
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3制动系统主要参数及其设计计算............................................................................20
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***式制动器参数设计计算........................................................................27
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4制动器主要零部件的结构设计...................................................................................32
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5液压制动驱动机构的设计计算.................................................................................38
***式制动轮缸直径与工作容积设计计算................................................38
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6制动性能分析计算.......................................................................................................43
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7结论...............................................................................................................................47
8致谢...............................................................................................................................48
9参考文献.......................................................................................................................49
10附录.............................................................................................................................50
1绪论
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。车辆在行驶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,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。
:
1)制动系的作用:
(1)使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车.
(2)使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车.
(3)使下坡行驶的汽车速度保持稳定。
2)制动系的组成:
(1)供能装置:也就是制动能源,包括供给、调节制动所需能量以及各个部件,产生制动能量的部分称为制动能源。
(2)控制装置:包括产生制动动作和控制制动效果的部件。
(3)传动装置:包括把制动能量传递到制动器的各个部件。
(4)制动装置:产生阻碍车辆运动或者运动趋势的力的部件。汽车的制动装置又可分为行车、驻车、应急和辅助制动四种装置。
行驶中的汽车具有一定的动能。根据物理学知识,汽车的动能
Ek=1/2(1+δ)mv2
式中:m为汽车的重质量;v为汽车的行驶速度;δ为考虑汽车回转部件动能的系数。
汽车行车制动减速度实质上就是要耗散汽车的动能Ek耗散动能最简便的方法就是通过摩擦将动能变成热能扩散到大气中去。,用以说明系统的工作原理。
以一个金属内圆面为工作表面的金属制动鼓装在车轮轮毂上,随车轮一同转动另一固定不动的制动底板上装有两个圆弧形的制动蹄,他们可各自绕其下端的支撑销转动,由安装在制动地板上的液压制动轮缸来控制其运动。
(1)在不制动时,制动鼓的内圆面与制
动蹄上摩擦片的外圆面之间有一定的间隙,车轮和制动鼓可以自由旋转。
(2)制动时,驾驶员需踩下制动踏板,迫使制动主缸内的油液流入制动轮缸,推动两制动蹄绕支承销转动,使制动蹄摩擦片紧贴到制动鼓内圆面上。这样,制动鼓上便产生摩擦力矩Mu阻止车轮转动。其方向与车轮旋转方向相反。制动鼓将该力矩传到车轮后,由于车轮与路面间的附着作用,车轮即对路面作用一个向前的周缘力Fμ。同时,路面也会给车轮一个反作用力FB,方向与汽车行驶方向相反。这个力就是车轮受到的制动力。各车轮上制动力的和就是汽车受到的总制动力。制动力由车轮经车桥和悬架传给车架及车身,迫使整个汽车产生一定的减速度,甚至停车。由于车轮与地面间的附着左右,路面上产生了切向反作用力FB。FB一方面要迫使车轮继续滚动,造成制动蹄与制动鼓间相对运动而产生摩擦,消耗汽车的动能;另一方面它又作为制动力促使整个汽车减速行驶。
(3)解除制动时,放松制动踏板,在回位弹簧的作用下,制动蹄回到原位。同时蹄鼓间隙得到恢复,因而制动作用被解除。
这就是汽车制动的基本原理。
制动系根据功用、能源等不同可分为以下几类:
(1)按制动系统的作用
制动系统可分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统及辅助制动系统等。用以使行驶中的汽车降低速度甚至停车的制动系统称为行车制动系统;用以使已停驶的汽车驻留原地不动的制动系统则称为驻车制动系统;在行车制动系统失效的情况下,保证汽车仍能实现减速或停车的制动系统称为应急制动系统;在行车过程中,辅助行车制动系统降低车速或保持车速稳定,但不能将车辆紧急制停的制动系统称为辅助制动系统。上述各制动系统中,行车制动系统和驻车制动系统是每一辆汽车都必须具备的。
(2)按制动操纵能源
制动系统可分为人力制动系统、动力制动系统和伺服制动系统等。以驾驶员的肌体作为唯一制动能源的制动系统称为人力制动系统;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系统称为动力制动系统;兼用人力和发动机动力进行制动的制动系统称为伺服制动系统或助力制动系统。
(3)按制动能量的传输方式
制动系统可分为机械式、液压式、气压式、电磁式等。同时采用两种以上传能方式的制动系称为组合式制动系统。
(4)按传能介质的传输回路方式
制动系统可分为单回路制动系和双回路制动系
(1)能适应有关标准和法规的规定。各项性能指标除应满足设计任务书的规定和国家标准、法规制定的有关要求外,也应考虑销售对象国家和地区的法规和用户要求。我国的强制性标准是GB12676-1999《汽车制动系结构、性能和试验方法》、GB7258《机动车运行安全技术条件》。
(2)具有足够的制动效能,包括行车制动效能和驻坡制动效能。行车制动效能是用在一定的制动初速度下或最大踏板力下的制动减速度和制动距离两项指标来评定,它是制动性能最基本的评价指标。表1-1给出了欧、美、日等国的有关标准或法规对这两项指标的规定。
表1-1欧、美、日等国的制动效能标准
标准名称
适用车型
制动初速度
v/km/h
最大踏板力
/N
制动距离
S/m
制动减速度
j/m/s
美联邦汽车安全标准FMVSS121
气压制动汽车
32
96
73
美联邦汽车安全标准FMVSS105-75
液压制动汽车
48
96
欧洲经济委员会和欧洲经济共同体法规
货车:
~12t
总质量>12t
70
50
40
700
700
700
+
轿车与客车:
座位数(包括司机)
座位数>8和总质量>5t
80
80
500
500
+
+
续表1-1