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（完稿）CA1041轻型商用车制动系统设计（CAD全套）

于曲线上方，制动时总是后轮先抱死，这时容易发生后轴侧滑而使汽车失去方向稳定性当时制动时汽车前后轮同时抱死，这时也是种稳定工况，但也丧失了转向能力。为了防止汽车制动时前轮失去转向能力和后轮产生侧滑，希望在制动过程中，在即将出现车轮抱死但尚无任何车轮抱死时的制动减速度为该车可能产生的最高减速度。分析表明，汽车在同步附着系数的路面上制动前后车轮同时抱死时，其制动减速度为，即，为制动强度。在其他附着系数的路面上制动时，达到前轮或后轮即将抱死的制动强度。这表明只有在的路面上，地面的附着条件才可以得到充分利用。附着条件的利用情况可以用附着系数利用率或称附着力利用率来表示，可定义为.式中汽车总的地面制动力汽车所受重力汽车制动强度。当时，利用率最高。现代的道路条件大为改善，汽车行驶速度也大为提高，因而汽车因制动时后轮先抱死的后果十分严重。由于车速高，它不仅会引起侧滑甚至甩尾会发生掉头而丧失操纵稳定性，因此后轮先抱死的情况是最不希望发生的，所以各类轿车和般载货汽车的值均有增大趋势。国外有关文献推荐满载时的同步附着系数轿车取货车取为宜。我国附录制动力在车轴桥之间的分配及挂车之间制动协调性要求中规定了除外其他类型汽车制动强度的要求。对于制动强度在之间，若各轴的附着利用曲线位于公式确定的与理想附着系数利用直线平行的两条直线如图.之间，则认为满足条件要求对于制动强度，若后轴附着利用曲线能满足公式，则认为满足的要求。参考与同类车型的值，取。图.除外的其他类别车辆的制动强度与附着系数要求制动强度和附着系数利用率根据选定的同步附着系数，已知.式中汽车轴距制动力分配系数满载时汽车质心距前轴中心的距离满载时汽车质心距后轴中心的距离满载时汽车质心高度。求得进而求得式中制动强度汽车总的地面制动力前轴车轮的地面制动力后轴车轮的地面制动力。当时故。此时，符合的要求。当时，可能得到的最大总制动力取决于前轮刚刚首先抱死的条件，即。此时求得表.取不同值时对比的结果符合国家标准符合国家标准符合国家标准符合国家标准符合国家标准符合国家标准符合国家标准当时，可能得到的最大的制动力取决于后轮刚刚首先抱死的条件，即。此时求得表.取不同值时对比的结果符合国家标准制动器最大的制动力矩为保证汽车有良好的制动效能和稳定性，应合理地确定前后轮制动器的制动力矩。最大制动力是在汽车附着质量被完全利用的条件下获得的，这时制动力与地面作用于车轮的法向力成正比。所以，双轴汽车前后车轮附着力同时被充分利用或前后轮同时抱死的制动力之比为.式中汽车质心离前后轴的距离同步附着系数汽车质心高度。制动器所能产生的制动力矩，受车轮的计算力矩所制约，即.式中前轴制动器的制动力后轴制动器的制动力作用于前轴车轮上的地面法向反力作用于后轴车轮上的地面法向反力车轮的有效半径。对于选取较大值的各类汽车，应从保证汽车制动时的稳定性出发，来确定各轴的最大制动力矩。据和性能评价。.制动系统设计内容研究确定制动控制采用气压方式还是液压真空助力真空增压或油气混合方式研究确定制动系统的构成设计制动系统示意图。驻车制动采用的形式。是否需要有辅助制动。汽车必需制动力及其前后分配的确定前提条件经确定，与前项的系统的研究确定的同时，研究汽车必需的制动力并把它们适当地分配到前后轴上，确定每个车轮制动器必需的制动力。确定制动器制动力摩擦片寿命及构造参数制动器必需制动力求出后，考虑摩擦片寿命和由轮胎尺寸等所限制的空间，选定制动器的型式构造和参数，绘制布置图，进行制动力制动力矩计算摩擦磨损计算。制动器零件设计零件设计材料强度耐久性及装配性等的研究确定，进行工作图设计。制动操纵系统设计制动系操纵部件阀类加力器制动气室等的研究选定或设计，操纵机构设计管路设计管路布置设计。.制动系统设计要求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。利用计算机辅助设计绘制装配图，布置图和零件图，并对制动器进行三维建模。第章制动系统总体方案设计汽车制动系统总体方案设计，主要涉及制动器的结构型式选择，制动驱动机构的结构型式选择，制动管路布置结构型式的选择等三个方面。本章将就这三个方面的问题进行分析论证。.制动器的结构型式的选择车轮制动器主要用于行车制动系统，有时也兼作驻车制动之用。制动器主要有摩擦式液力式和电磁式等三种形式。电磁式制动器虽有作用滞后性好易于连接而且接头可靠等优点，但因成本太高，只在部分总质量较大的商用车上用作车轮制动器或缓速器液力式制动器般只用缓速器。目前广泛使用的仍为摩擦式制动器。摩擦式制动器按摩擦副结构不同，可以分为鼓式盘式和带式三种。带式只用于中央制动器鼓式和盘式应用最为广泛。鼓式制动器广泛应用于商用车，同时鼓式制动器结构简单制造成本低。鼓式制动器又分为内张型鼓式制动器和外束型鼓式制动器。内张型鼓式制动器的固定摩擦元件是对带有摩擦蹄片的制动蹄，后者又安装在制动底板上，而制动底板则又紧固于前梁或后桥壳的凸缘上对车轮制动器或变速器壳或与其相固定的支架上对中央制动器其旋转摩擦元件为固定在轮毂上或变速器第二轴后端的制动鼓，并利用制动鼓的圆柱内表面与制动蹄摩擦片的外表面作为对摩擦表面在制动鼓上产生摩擦力矩，故又称为蹄式制动器。外束型鼓式制动器的固定摩擦元件是带有摩擦片且刚度较小的制动带其旋转摩擦元件为制动鼓，并利用制动鼓的外圆柱表面和制动带摩擦片的内圆弧面作为对摩擦表面，产生摩擦力矩作用于制动鼓，故又称为带式制动器。现外束型鼓式制动器主要用于中央制动器的设计。相对于鼓式制动器盘式制动器具有以下优点热稳定性好水稳定性好制动稳定性好制动力矩与汽车前进和后退等行驶状态无关在输出同样大小的制动力矩的条件下，盘式制动器的结构尺寸和质量比鼓式制动器的要小盘式制动器的摩擦衬块比鼓式制动器的摩擦衬片在磨损后更易更换，结构也比较简单，维修保养容易制动盘与摩擦衬块间的间隙小，次缩短了油缸活塞的操作时间，并使驱动机构的力传动比有增大的可能制动盘的热膨胀量不会像制动鼓热膨胀那样引起制动踏板行程损失，这也使得间隙自动调整机构的设计可以简化易于构成多回路制动驱动系统，使系统有较好的可靠性与安全性，以保证汽车在任何车速下各车轮都能均匀致地平稳制动能方便地实现制动器磨损报警，能及时地更换摩擦衬片。作为款轻型载货商用车，出于制造维修成本以及制动效能等方面考虑，采用前盘后鼓式制动器。鼓式制动器可按其制动蹄的受力情况分类见图.，它们的制动效能制动鼓的受力平衡状况以及车轮旋转方向对制动效能的影响均不同。领从蹄式凸轮张开领从蹄式制动轮缸张开双领蹄式非双向，平衡式双向双领蹄式单向增力式双向增力式图.鼓式制动器简图制动蹄按其张开时的转动方向和制动鼓的旋转方向是否致，有领蹄和从蹄之分。制动蹄张开的转动方向与制动鼓的旋转方向致的制动蹄，称为领蹄反之，则称为从蹄。领从蹄式制动器的效能和效能稳定性，在各式制动器中居中游前进倒退行驶的制动效果不变结构简单，成本低便于附装驻车制动驱动机构易于调整蹄片之间的间隙。因此得到广泛的应用，特别是用于乘用车和总质量较小的商用车的后轮制动器。轻型商用车总质量较小，因此采用结构简单，成本低的领从蹄式鼓式制动器。按摩擦副中的固定摩擦元件的结构来分，盘式制动器分为钳盘制动器和全盘制动器两大类。全盘制动器的固定摩擦元件和旋转元件均为圆盘形，制动时各盘摩擦便面全部接触。这种制动器的散热性差，为此，多采用油冷式，结构复杂。前盘式制动器按制动钳的结构形式可分为固定钳盘和浮动钳盘两种。其中浮动前盘式制动器只在制动盘的侧装油缸，其结构简单，造价低廉，易于布置，结构尺寸紧凑，可将制动器进步移近轮毂，同组制动块客兼用于行车制动和驻车制动。因此作为轻型商用车前制动器采用浮动前盘式制动器。.制动驱动机构的结构型式的方案比较选择根据制动力源的不同，制动驱动机构可分为简单制动动力制动以及伺服制动三大类型。而力的传递方式又有机械式液压式气压式和气压液压式的区别，如表.所示。表.制动驱动机构的结构型式制动力源力的传递方式用途型式制动力源工作介质型式工作介质简单制动系人力制动系司机体力机械式杆系或钢丝绳仅限于驻车制动液压式制动液部分微型汽车的行车制动动力制动系气压动力制动系发动机动力空气气压式空气中重型汽车的行车制动气压液压式空气制动液液压动力制动系制动液液压式制动液伺服制动系真空伺服制动系司机体力与发动机动力空气液压式制动液轿车，微轻中型汽车的行车制动气压制动系空气液压伺服制动系制动液简单制动单靠驾驶员施加的踏板力或手柄力作为制动力源，故亦称人力制动。其中，又分为机械式和液压式两种。机械式完全靠杆系传力，由于其机械效率低，传动比小，润滑点多，且难以保证前后轴制动力的正确比例和左右轮制动力的均衡，所以在汽车的行车制动装置中已被淘汰。但因其结构简单，成本低，工作可靠故障少，还广泛地应用于中小型汽车的驻车制动装置中。液压式简单制动通常简称为液压制动用于行车制动装置。液压制动的优点是作用滞后时间较短工作压力高可达，因而轮缸尺寸小，可以安装在制动器内部，直接作为制动蹄的张开机构或制动块的压紧机构，而不需要制动臂等传动件，使之结构简单，质量小机械效率较高液压系统有自润滑作用。液压制动的主要缺点是过度受热后，部分制动液汽化，在管路中形成气泡，严重影响液压传输，使制动系效能降低，甚至完全失效。液压制动曾广泛应用在轿车轻型货车及部分中型货车上。动力制动即利用发动机的动力转化而成，并表现为气压或液压形式的势能作为汽车制动的全部力源。驾驶员施加于踏板或手柄上的力，仅用于回路中控制元件的操纵。因此，简单制动中的踏板力和踏板行程之间的反比例关系，在动力制动中便不复存在，从而可使踏板力较小，同时又有适当的踏板行程。气压制动是应用最多的动力制动之。其主要优点为操纵轻便工作可靠不易出故障维修保养方便此外，其气源除供制动用外，还可以供其它装置使用。其主要缺点是必须有空气压缩机贮气筒制动阀等装置，使结构复杂笨重成本高管路中压力的建立和撤除都较慢，即作用滞后时间较长，因而增加了空驶距离和停车距离，为此在制动阀到制动气室和贮气筒的距离过远的情况下，有必要加设气动的第二级元件继动阀亦称加速阀以及快放阀管路工作压力低，般为，因而制动气室的直径必须设计得大些，且只能置于制动器外部，再通过杆件和凸轮或楔块驱动制动蹄，这就增加了簧下质量制动气室排气有很大噪声。气压制动在总质量以上的货车和客车上得到广泛应用。由于主挂车的摘和挂都很方便，所以汽车列车也多用气压制动。用气压系统作为普通的液压制动系统主缸的驱动力源而构成的气顶液制动，也是动力制动。它兼有液压制动和气压制动的主要优点，因气压系统管路短，作用滞后时间也较短。但因结构复杂质量大成本高，所以主要用在重型汽车上。全液压动力制动，用发动机驱动液压泵产生的液压作为制动力源，有闭式常压式与开式常流式两种。开式常流式系