所以应用式进行计算。将以下数据汽车所受的重力,同步附着系数.,汽车满载时的质心高度,车轮有效半径,。代入式中,得个车轮制动器的最大制动力矩为上列计算结果的半值。.制动器因素与制动蹄因素计算制动器因数的表达式,它表示制动器的效能,又称为制动器效能因数。其实质是制动器在单位输入压力或力的作用下所能输出的力或力矩,用于评价不同结构型式的制动器的效能。制动器因数可定义为在制动鼓或制动盘的作用半径上所产生的摩擦力与输入力之比,即.式中制动器的摩擦力矩制动鼓或制动盘的作用半径输入力,般取加于两制动蹄的张开力或加于两制动块的压紧力的平均值为输入力。对于钳盘式制动器,两侧制动块对制动盘的压紧力均为,则制动盘在其两侧工作面的作用半径上所受的摩擦力为为盘与制动衬块间的摩擦系数,于是钳盘式制动器的制动器因数为.对于鼓式制动器如图.所示,设作用于两蹄的张开力分别为,制动鼓内圆柱面半径即制动鼓工作半径为,两蹄给予制动鼓的摩擦力矩分别为和,则两蹄的效能因数即制动蹄因数分别为.图.鼓式制动器的简化受力图整个鼓式制动器的制动因数则为.当时,则.蹄与鼓间作用力的分布,其合力的大小方向及作用点,需要较精确地分析计算才能确定。今假设在张力的作用下制动蹄摩擦衬片与鼓之间作用力的合力如图所示作用于衬片的点上。这法向力引起作用于制动蹄衬片上的摩擦力为,为摩擦系数。及为结构尺寸,如图.所示。对领蹄取绕支点的力矩平衡方程,即由上式得领蹄的制动因数为.当制动鼓逆转时,上述制动蹄便又成为从蹄,这时摩擦力的方向与图.所示相反,用上述分析方法,同样可得到从蹄绕支点的力矩平衡方程,即由上式得从蹄的制动蹄因数为.由式.可知当趋近于占时,对于有限张开力,制动鼓摩擦力趋于无穷大。这时制动器将自锁。自锁效应只是制动蹄衬片摩擦系数和制动器几何尺寸的函数。通过上述对领从蹄式制动器制动蹄因数的分析与计算可以看出,领蹄由于摩擦力对蹄支点形成的力矩与张开力对蹄支点的力矩同向而使其制动蹄因数值大,而从蹄则由于这两种力矩反向而使其制动蹄因数值小。两者在范围内,当张开力时,相差达倍之多。图.给出了领蹄与从蹄的制动蹄因数及其导数对摩擦系数的关系曲线。由该图可见,当增大到定值时,领蹄的和均趋于无限大。它意味着此时只要施加极小张开力,制动力矩将迅速增至极大的数值,此后即使放开制动踏板,领蹄也不能回位而是直保持制动状态,发生“自锁”现象。这时只能通过倒转制动鼓消除制动。领蹄的和随的增大而急剧增大的现象称为自行增势作用。反之,从蹄的及随的增大而减小的现象称为自行减势作用。图.制动蹄因数及其导数与摩擦系数的关系.领蹄.从蹄在制动过程中,衬片衬块的温度相对滑动速度压力以及湿度等因素的变化会导致摩擦系数的改变。而摩擦系数的改变则会导致制动效能即制动器因数的改变。制动器因数对摩擦系数的敏感性可由来衡量,因而称为制动器的敏感度,它是制动器效能稳定性的主要决定因素,而除决定于摩擦副材料外,又与摩擦副表面的温度和水湿程度有关,制动时摩擦生热,因而温度是经常起作用的因素,热稳定性更为重要。热衰退的台架试验表明,多次重复紧急制动可导致制动器因数值减小,而下长坡时的连续和缓制动也会使该值降至正常值的。由图.也可以看出,领蹄的制动蹄因数虽大于从蹄,但其效能稳定性却比从蹄差。就整个鼓式制动器而言,也在不同程度上存在以为表征的效能本身与其稳定性之间的矛盾。由于盘式制动器的制动器因数对摩擦系数的导数为常数,因此其效能稳定性最好。表.给出了不同结构类型制动器的制动器因数或制动器外部因数,其中凸轮制动器外部因数等于制动器输出力矩除以凸轮轴输入力矩楔型制动器外部因数等于制动器总摩擦力除以外部作用力。表.不同类型制动器的制动因素制动器的结构及主要零部件设计.鼓式制动器的结构参数制动鼓内径输入力定时,制动鼓内径越大,则制动力矩越大,且散热能力也越强。但的增大图.受轮辋内径限制,制动鼓与轮辋之间应保持足够的间隙,通常要求该间隙不小于,否则不仅制动鼓散热条件太差,而且轮辋受热后可能粘住内胎或烤坏气门嘴。制动鼓应有足够的壁厚,用来保证有较大的刚度和热容量,以减少制动时的温度。制动鼓的直径小,刚度就大,并有利于保证制动鼓的加工精度。图.鼓式制动器主要几何参数制动鼓直径与轮辋直径之比的范围如下乘用车.商用车.制动鼓内径尺寸应参考专业标准制动鼓工作直径及制动蹄片宽度尺寸系列。轿车制动鼓内径般比轮辋外径小.,载货汽车和客车的制动鼓内径般比轮辋外径小.,设计时亦可按轮辋直径初步确定制动鼓内径见表.。表.制动鼓最大内径轮辋直径制动鼓最大内径轿车货车客车初选轮辋直径英寸,则轮辋直径。而对应的制动鼓最大内径,,满足货车对制动鼓直径与轮辋直径比值的要求。摩擦衬片宽度和包角摩擦衬片宽度尺寸的选取对摩擦衬片的使用寿命有影响。衬片宽度尺寸取窄些,则磨损速度快,衬片寿命短若衬片宽度尺寸取宽些,则质量大,不易加工,并且增加了成本。这两个参数加上已初定的制动鼓内径决定轻型,汽车底盘,制动器,设计,毕业设计,全套,图纸毕业设计论文题目轻型汽车底盘鼓式制动器设计轻型汽车底盘鼓式制动器设计摘要汽车作为陆地上的现代重要交通工具,由许多保证其性能的大部件,即所谓“总成”组成,制动系就是其中个重要的总成,它直接影响汽车的安全性。随着高速公路的快速发展和车流密度的日益增大,交通事故也不断增加。据有关资料介绍,在由于车辆本身的问题而造成的交通事故中,制动系统故障引起的事故为总数的。可见,制动系统是保证行车安全的极为重要的个系统。此外,制动系统的好坏还直接影响车辆的平均车速和车辆的运输效率,也就是保证运输经济效益的重要因素。制动系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。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。当今,随着高速公路网的不断扩展汽车车速的提高以及车流密度的增大,对汽车制动系的工作可靠性要求显得日益重要。只有制动性能良好和制动系工作可靠的汽车才能充分发挥出其高速行驶的动力性能并保证行驶的安全性。由此可见,制动系是汽车非常重要的组成部分,从而对汽车制动系的机构分析与设计计算也就显得非常重要了。论文中采用的是前鼓后鼓的制动系方案并且前轮采用双领蹄式制动器,后轮采用领从蹄式制动器,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。论文第章介绍了汽车制动系发展情况和制动系统的组成。第二章主要讲述了汽车的总体设计。第三章讲述了鼓式制动系的主要形式及其方案的选取。第四章分析计算了制动器制动过程中动力学参数的计算。第五章讲述了鼓式制动器的结构参数和主要零部件的设计。第六章是关于鼓式制动器的设计计算。第七章是制动器驱动机构的设计与计算。第八章是鼓式制动器主要零部件的强度分析。关键词鼓式制动器驱动机构制动参数轻型汽车底盘鼓式制动器设计绪论.汽车制动系统的发展概况.汽车制动系统的组成汽车总体参数的选择及计算.总体设计应满足的基本要求.汽车形式的确定.汽车质量参数的确定.汽车主要尺寸的确定.汽车性能参数的确定.发动机的选择.轮胎的选择鼓式制动器的方案选择.鼓式制动器的结构形式领从蹄式制动器单向双领蹄式制动器双向双领蹄式制动器双从蹄式制动器单向增力式制动器.双向增力式制动器.鼓式制动器方案的确定制动效能因素本设计中鼓式制动器方案的优选制动过程的动力学参数的计算.制动过程车轮所受的制动力.制动距离与制动减速度计算.同步附着系数与附着系数利用率计算.制动器的最大制动力矩.制动器因素与制动蹄因素制动器的结构及主要零部件设计.鼓式制动器的结构参数.鼓式制动器主要零部件的设计制动蹄制动鼓摩擦衬片摩擦材料蹄与鼓之间的间隙自动调整装置制动支承装置制动轮缸张开机构鼓式制动器的设计计算.驻车制动能力的计算.中央制动器的计算.压力沿衬片长度方向的分布规律.制动蹄片上的制动力矩.摩擦衬片磨损特性计算.制动因素的计算支承销式领从蹄制动器的制动因数支承销式双领蹄制动器的制动因数制动器驱动机构分析与计算.驱动机构的方案选择.制动管路的选择.液压驱动机构的设计计算制动轮缸直径的确定制动主缸直径的确定制动踏板力制动踏板工作行程真空助力器的设计计算鼓式制动器主要零部件强度分析.制动蹄支承销剪切应力计算.紧固摩擦片铆钉的剪切应力验算结论参考文献谢辞附录绪论.汽车制动系统的发展概况从汽车诞生时起,车辆制动系统在车辆的安全方面就扮演着至关重要的角色。近年来,随着车辆技术的进步和汽车行驶速度的提高,这种重要性表现得越来越明显。汽车制动系统种类很多,形式多样。传统的制动系统结构型式主要有机械式气动式液压式气液混合式。它们的工作原理基本都样,都是利用制动装置,用工作时产生的摩擦热来逐渐消耗车辆所具有的动能,以达到车辆制动减速,或直至停车的目的。伴随着节能和清洁能源汽车的研究开发,汽车动力系统发生了很大的改变,出现了很多新的结构型式和功能形式。新型动力系统的出现也要求制动系统结构型式和功能形式发生相应的改变。例如电动汽车没有内燃机,无法为真空助力器提供真空源,种解决方案是利用电动真空泵为真空助力器提供真空。汽车制动系统的发展是和汽车性能的提高及汽车结构型式的变化密切相关的,制动系统的每个组成部分都发生了很大变化。汽车制动系统的组成制动系统主要由下面的个部分组成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控制装置包括产生制动动作和控制制动效果的部件传动装置包括把制动能量传递到制动器的各个部件制动器产生阻碍车辆运动或者运动趋势的力的部件,也包括辅助制动系统中的部件。现代的制动系统还包括制动力调节装置和报警装置,压力保护装置等辅助装置。供能装置的发展供能装置主要是指制动能源,制动能源有人力制动伺服制动动力制动或者上述任两者的结合使用。人力制动是开始有制动系统时的制动能源,它有机械式制动液压式制动两种形式。机械式制动主要用于驻车制动系统中,驻车制动系统中要求用机械锁止方法保证汽车在原地停止不动,在任何情况下不至于滑动。液压式制动是通过制动踏板推动制动主缸,进而使制动器进入工作状态。伺服制动兼用人力和发动机作为制动能源,正常情况下制动能量由动力伺服系统供给,动力伺服系统失效时可由人力供给制动能量,这时伺服制动就变为人力制动。伺服制动可用气压能真空能负气压能以及液压能作为伺服能量,形成各种形式的助力器。动力制动系统的制动能源是发动机所驱动的油泵或者气泵,人力仅作为控制来源,可分为气压制动气顶液制动液压制动。其中气压制动是发展最早的种动力制动系统。它用空气压缩机提供气压,气顶液制动是用气压推动液压动作,产生制动作用。液压制动是目前得到广泛应用的种制动系统,技术已经非常成熟。目前正在发展的电液复合制动以及电子制动中使用了电机作为制动能源,人力踩制动踏板作为控制来源。控制装置的发展最早的人力