【毕业论文】基于有限元比亚迪F3制动器毕业设计说明书

利用计算机辅助设计绘制装配图和零件图。

对设计出的鼓式制动器的各项指标进行评价分析。

第章总体方案的确定制动器形式方案分析汽车制动器几乎均为机械摩擦式，即利用旋转元件与固定元件两工作表面间的摩擦产生的制动力矩使汽车减速或停车。

般摩擦式制动器按其旋转元件的形状分为鼓式和盘式两大类。

鼓式制动器鼓式制动器是最早形式的汽车制动器，当盘式制动器还没有出现前，它已经广泛用于各类汽车上。

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两种结构型式。

内张型鼓式制动器的摩擦元件是对带有圆弧形摩擦蹄片的制动蹄，后者则安装在制动底板上，而制动底板则紧固在前桥的前梁或后桥桥壳半袖套管的凸缘上，其旋转的摩擦元件为制动鼓。

车轮制动器的制动鼓均固定在轮鼓上。

制动时，利用制动鼓的圆柱内表面与制动蹄摩擦路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，并利用制动鼓的外因柱表面与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。

在汽车制动系中，带式制动器曾仅用作些汽车的中央制动器，但现代汽车已很少采用。

所以内张型鼓式制动器通常简称为鼓式制动器，通常所说的鼓式制动器就是指这种内张型鼓式结构。

鼓式制动器按蹄的类型分为领从蹄式制动器如图所示，若图上方的旋向箭头代表汽车前进时制动鼓的旋转方向制动鼓正向旋转，则蹄为领蹄，蹄为从蹄。

汽车倒车时制动鼓的旋转方向变为反向旋转，则相应地使领蹄与从蹄也就相互对调了。

这种当制动鼓正反方向旋转时总具有个领蹄和个从蹄的内张型鼓式制动器称为领从蹄式制动器。

领蹄所受的摩擦力使蹄压得更紧，即摩擦力矩具有增势作用，故又称为增势蹄而从蹄所受的摩擦力使蹄有离开制动鼓的趋势，即摩擦力矩具有减势作用，故又称为减势蹄。

增势作用使领蹄所受的法向反力增大，而减势作用使从蹄所受的法向反力减小。

图领从蹄式制动器领从蹄式制动器的效能及稳定性均处于中等水平，但由于其在汽车前进与倒车时的制动性能不变，且结构简单，造价较低，也便于附装驻车制动机构，故这种结构仍广泛用于中重型载货汽车的前后轮制动器及轿车的后轮制动器。

双领蹄式制动器若在汽车前进时两制动蹄均为领蹄的制动器，则称为双领蹄式制动器。

显然，当汽车倒车时这种制动器的两制动蹄又都变为从蹄故它又可称为单向双领蹄式制动器。

如图所示，两制动蹄各用个单活塞制动轮缸推动，两套制动蹄制动轮缸等机件在制动底板上是以制动底板中心作对称布置的，因此，两蹄对制动鼓作用的合力恰好相互平衡，故属于平衡式制动器。

双领蹄式制动器有高的正向制动效能，但倒车时则变为双从蹄式，使制动效能大降。

这种结构常用于中级轿车的前轮制动器，这是因为这类汽车前进制动时，前轴的动轴荷及附着力大于后轴，而倒车时则相反。

图双领蹄式制动器双向双领蹄式制动器当制动鼓正向和反向旋转时，两制动助均为领蹄的制动器则称为双向双领蹄式制动器。

它也属于平衡式制动器。

由于双向双领蹄式制动器在汽车前进及倒车时的制动性能不变，因此广泛用于中轻型载货汽车和部分轿车的前后车轮，但用作后轮制动器时，则需另设中央制动器用于驻车制动。

如图所示。

图双向双领蹄式器单向增力式制动器单向增力式制动器如图所示两蹄下端以顶杆相连接，第二制动蹄支承在其上端制动底板上的支承销上。

由于制动时两蹄的法向反力不能相互平衡，因此它居于种非平衡式制动器。

单向增力式制动器在汽车前进制动时的制动效能很高，且高于前述的各种制动器，但在倒车制动时，其制动效能却是最低的。

因此，它仅用于少数轻中型货车和轿车上作为前轮制动器。

如图所示。

图单向增力式制动器双向增力式制动器将单向增力式制动器的单活塞式制动轮缸换用双活塞式制动轮缸，其上端的支承销也作为两蹄共用的，则成为双向增力式制动器。

对双向增力式制动器来说，不论汽车前进制动或倒退制动，该制动器均为增力式制动器。

双向增力式制动器在大型高速轿车上用的较多，而且常常将其作为行车制动与驻车制动共用的制动器，但行车制动是由液压经制动轮缸产生制动蹄的张开力进行制动，而驻车制动则是用制动操纵手柄通过钢索拉绳及杠杆等机械操纵系统进行操纵。

双向增力式制动器也广泛用作汽车的中央制动器，因为驻车制动要求制动器正向反向的制动效能都很高，而且驻车制动若不用于应急制动时也不会产生高温，故其热衰退问题并不突出。

但由于结构问题使它在制动过程中散热和排水性能差，容易导致制动效率下降。

因此，在轿车领域上己经逐步退出让位给盘式制动器。

但由于成本比较低，仍然在些经济型车中使用，主要用于制动负荷比较小的后轮和驻车制动。

如图所示。

图双向增力式制动器盘式制动器盘式制动器按摩擦副中定位原件的结构不同可分为钳盘式和全盘式两大类。

钳盘式钳盘式制动器按制动钳的结构型式又可分为定钳盘式制动器ⅡⅡ，汽车制动系统约翰芬顿制动系统是汽车中最重要的系统。

如果制动失灵，结果可能是损失惨重的。

制动器实际就是能量转换装置，它将汽车的动能动量转化成热能热量。

当驾驶员踩下制动踏板，所产生的制动力是汽车运动时动力的倍。

制动系统能对四个刹车系统中的每个施加数千磅的力。

每辆汽车上使用两个完全的制动系统，即行车制动器和驻车制动器。

行车制动器起到减速停车或保持车辆正常行驶。

制动器是由司机用脚踩松制动器踏板来控制的。

驻车制动器的主要作用就是当车内无人的时候，汽车能够保持静止。

当的驻车制动器踏板或手杆，被安装时，驻车制动器就会被机械地操作。

制动系统是由下列基本的成分组成位于发动机罩下方，而且直接地被连接到制动踏板的制动主缸把驾驶员脚的机械力转变为液压力。

钢制的制动管路和有柔性的制动软管把制动主缸连接到每个轮子的制动轮缸上。

制动液，特别地设计为的是工作在极端的情况，填充在系统中。

制动盘和衬块是被制动轮缸推动接触圆盘和回转体如此引起缓慢的拖拉运动，希望使汽车减慢速度。

典型的制动系统布置有前后盘式，前盘后鼓式，各个车轮上的制动器通过套管路系统连接到制动主缸上。

基本上讲，所有的汽车制动器都是摩擦制动器。

当司机刹车时，控制装置会迫使制动蹄，或制动衬片与车轮处的旋转的制动鼓或制动盘接触。

接触后产生的摩擦使车轮转动减慢或停止，这就是汽车的制动。

在最基本的制动系统中，有个制动主缸，这个主缸内部填充制动液，并包含两个部分，每个部分里都有个活塞，两个活塞都连接驾驶室里的制动踏板。

当制动踏板被踩下时，制动液会从制动主缸流入轮缸。

在轮缸中，制动液推动制动蹄或制动衬片与旋转的制动鼓或制动盘接触。

静止的制动蹄或制动衬片与旋转的制动鼓或制动盘之间产生摩擦力使汽车的运动逐渐减缓或停止。

制动液的装置位于主缸的顶部。

目前大多数的车都有个容易看见的装制动液的装置，为的是不用打开盖子就可以看得见制动液的油面。

随着制动踏板的运动制动液就会缓慢的下降，正常情况下是这样的。

如果制动液在很短的时间内下降得明显或者下降了三分之二，那么就要尽快的检查你的制动系统了。

保持制动液装置充满制动液除非你需要维修它，制动液必须保持很高的沸点。

位于在空气中的制动液就会吸收空第章绪论设计的目的及意义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器。

通过查阅相关的资料，运用专业基础理论和专业知识，确定以比亚迪轿车的制动系统为基本的为其设计鼓式制动器的设计方案，进行部件的设计计算和结构设计。

使其达到以下要求具有足够的制动效能以保证汽车的安全性同时在材料的选择上尽量采用对人体无害的材料。

研究现状虽然在汽车制动器领域，盘式制动器将逐步取代鼓式制动器是必然的趋势，但在现阶段，鼓式制动器依然占据着很重要的位置。

相对盘式制动器结构复杂，对制动钳管路系统要求高，造价高等缺点，鼓式制动器不仅结构较简单成本低，而且符合传统设计，所以在轻重型载货汽车上，鼓式制动器还是在大量使用的。

鼓式相对盘式，其制动效能和散热性要差许多。

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，制动蹄和制动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，鼓式制动器在使用段时间后，要定期调校刹车蹄的空隙。

针对以上缺点，现在鼓式制动器则采取些改进措施合理确定制动鼓的直径合理确定摩擦衬片宽度合理确定轮毂散热结构合理选择轮胎和轮辋加装气门嘴固定卡采用目前较先进的技术，以防车轮过热，如采用制动间隙自动调整臂使用缓速器。

设计中采用的是领从蹄式制动器，兼顾了制动器效能因数和制动器效能的稳定性。

它的工作原理是利用与车身或车架相连的非旋转元件和与车轮或传动轴相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势，亦即由制动踏板的踏板力通过推杆和主缸活塞，使主缸油液在定压力下流入轮缸，并通过两轮缸活塞推使制动蹄绕支承销转动，上端向两边分开而以其摩擦片压紧在制动鼓的内圆面上。

不转的制动蹄对旋转制动鼓产生摩擦力矩，从而产生制动力，使车轮减速直至停车。

鼓式制动器是早期设计的制动系统，其刹车鼓的设计年就已经使用在马车上了，直到年左右才开始在汽车工业广泛应用。

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，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。

汽车制动性能是确保车辆行驶的主被动安全性和提升车辆行驶的动力性决定因素之。

鼓式制动器是应用非常广泛的种制动器，有其优良的制动效果及简单的结构形式。

应用软件建立鼓式制动器主要零件的实体模型，并完成虚拟装配，然后利用软件对制动器摩擦衬片有限元分析，为鼓式制动器的设计与研究提供了种方法可缩短鼓式制动器的研发周期，降低产品的研发成本，并为以后进步的结构优化设计制造及运动分析