(优秀毕业全套设计)CA6780中型客车后轮制动器设计








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CAD-摩擦衬片.dwg
(CAD图纸)
CAD-凸轮轴零件图.dwg
(CAD图纸)
CAD-制动底板.dwg
(CAD图纸)
CAD-制动腹板.dwg
(CAD图纸)
CAD-制动鼓.dwg
(CAD图纸)
CAD-制动蹄装配图.dwg
(CAD图纸)
CAD-制动支承销.dwg
(CAD图纸)
CAD-装配图.dwg
(CAD图纸)
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。
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。
双向双领蹄式制动器如图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。
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。
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如图。
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。
本次设计最终采用的是领从蹄式制动器。
图领从蹄式制动器图双领蹄式制动器图双向双领蹄式制动器图单向增力式制动器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浮钳盘式制动器等。
定钳盘式制动器这种制动器中的制动钳固定不动,制动盘与车轮相联并在制动钳体开口槽中旋转。
具有下列优点除活塞和制动块外无其他滑动件,易于保证制动钳的刚度结构及制造工艺与般鼓式制动器相差不多,容易实现从鼓式制动器到盘式制动器的改革能很好地适应多回路制动系的要求。
浮动盘式制动器这种制动器具有以下优点仅在盘的内侧有液压缸,故轴向尺寸小,制动器能进步靠近轮毂没有跨越制动盘的油道或油管加之液压缸冷却条件好,所以制动液汽化的可能性小成本低浮动钳的制动块可兼用于驻车制动。
全盘式在全盘式制动器中,摩擦副的旋转元件及固定元件均为圆形盘,制动时各盘摩擦表面全部接触,其作用原理与摩擦式离合器相同。
由于这种制动器散热条件较差,其应用远没有浮钳盘式制动器广泛。
通过对盘式鼓式制动器的分析比较可以得出盘式制动器与鼓式制动器比较有如下均些突出优点。
制动稳定性好,的效能因素与摩擦系数关系的曲线变化平衡,所以对摩擦系数的要求可以放宽,因而对制动时摩擦面间为温度水的影响敏感度就低。
所以在汽车高速行驶时均能保证制动的稳定性和可靠性。
盘式制动器制动时,汽车减速度与制动管路压力是线性关系,而鼓式制动器却是非线性关系。
输出力矩平衡,而鼓式则平衡性差。
制动盘的通风冷却较好,带通风孔的制动盘的散热效果尤佳,故热稳定性好,制动时所需踏板力也较小。
车速对踏板力的影响较小。
但盘式制动器制动效能低,兼做驻车制动时需加装辅助制动装置因而在后轮上应用受到限制。
综合以上优缺点最终确定客车的后轮制动器设计采用鼓式。
并采用领从蹄式制动器。
.制动驱动机构的结构形式选择根据制动力原的不同,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。
简单制动系简单制动系即人力制动系,是靠司机作用于制动塌板上或手柄上的力作为制动力原。
而传力方式又有机械式和液压式两种。
机械式的靠杆系或钢丝绳传力,其结构简单,造价低廉,工作可靠,但机械效率低,因此仅用于中小型汽车的驻车制动装置中。
液压式的简单制动系通常简称为液压制动系,用于行车制动装置。
其优点是作用滞后时间短,工作压力大可达,缸径尺寸小,可布置在制动器内部作为制动蹄的张开机构或制动块的压紧机构,使之结构简单紧凑,质量小造价低。
但其有限的力传动比限制了它在汽车上的使用范围。
另外,液压管路在过度受热时会形成气泡而影响传输,即产生所谓“汽阻”,使制动效能降低甚至失效而当气温过低时和更低时,由于制动液的粘度增大,使工作的可靠性降低,以及当有局部损坏时,使整个系统都不能继续工作。
液压式简单制动系曾广泛用于轿车轻型及以下的货车和部分中型货车上。
但由于其操纵较沉重,不能适应现代汽车提高操纵轻便性的要求,故当前仅多用于微型汽车上,在轿车和轻型汽车亡已极少采用。
动力制动系动力制动系是以发动机动力形成的气压或液压势能作为汽车制动的全部力源进行制动,而司机作用于制动踏板或手柄上的力仅用于对制动回路中控制元件的操纵。
在简单制动系中的踏板力与其行程间的反比例关系在动力制动系中便不复存在,因此,此处的踏板力较小且可有适当的踏板行程。
动力制动系有气压制动系气顶液式制动系和全液压动力制动系种。
气压制动系气压制动系是动力制动系最常见的型式,由于可获得较大的制动驱动力,且主车与被拖的挂车以及汽车列车之间制动驱动系统的连接装置结构简单连接和断开均很方便,因此被广泛用于总质量为以上尤其是以上的载货汽车越野汽车和客车上。
但气压制动系必须采用空气压缩机储气筒制动阀等装置,使其结构复杂笨重轮廓尺寸大造价高管路中气压的产生和撤除均较慢,作用滞后时间较长,因此,当制动阀到制动气室和储气筒的距离较远时,有必要加设气动的第二级控制元件继动阀即加速阀以及快放阀管路工作压力较低般为,因而制动气室的直径大,只能置于制动器之外,再通过杆件及凸轮或楔块驱动制动蹄,使非簧载质量增大另外,制动气室排气时也有较大噪声。
气顶液式制动系气顶液式制动系是动力制动系的另种型式,即利用气压系统作为普通的液压制动系统主缸的驱动力源的种制动驱动机构。
它兼有液压制动和气压制动的主要优点。
由于其气压系统的管路短,故作用滞后时间也较短。
显然,其结构复杂质量大造价高,故主要用于重型汽车上,部分总质量为的中型汽车上也有所采用。
全液压动力制动系全液压动力制动系除具有般液压制动系统的优点外,还具有操纵轻便制动反应快制动能力强受气阻影响较小易于采用制动力调节装置和防滑移装置,及可与动力转向液压悬架举升机构及其他辅助设备共用液压泵和储油罐等优点。
但其结构复杂精密件多,对系统的密封性要求也较高,故并未得到广泛应用,目前仅用于些高级轿车大型客车以及极少数的重型矿用自卸汽车。
.本章小结本章通过对制动器类型的比较和具体分析,总结出各种不同制动器的应用场合和制动器的优缺点及使用方式。
通过本章内容对本次设计的制动器进行初步选取。
第章制动系统的主要参数及其选择.制动器设计相关主要技术参数整车质量空载满载质心高度空载.满载.轴距.最高车速车轮工作半径轮胎同步附着系数.同步附着系数的分析当时制动时总是前轮先抱死,这是种稳定工况,但丧失了转向能力当时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,是种稳定工况,但也丧失了转向能力。
分析表明,汽车在同步附着系数为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。
而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。
.确定前后轴制动力矩分配系数根据所给定的同步附着系数由公式得.满载时.制动器制动力矩确定由轮胎与路面附着系数所决定的后轴最大附着力矩式中该车所能遇到的最大附着系数大中型客车取取.制动强度车轮有效半径后轴最大制动力矩汽车满载质量汽车轴距其中.鼓式制动器的结构参数与摩擦系数鼓式制动器的结构参数制动鼓直径轮胎规格为轮辋为表客车与轿车的轮辋直径与制动鼓直径的关系轮辋直径制动鼓内径轿车客车查表得制动鼓内径根据客车之间选取取。
制动蹄摩擦衬片的包角和宽度摩擦衬片的包角在范围内选取。
取表制动器衬片摩擦面积汽车类别汽车总质量单个制动器总的衬片摩擦面积轿车客车与货车多为多为根据单个制动器总的衬片摩擦面积表取初选其中为弧度。
.摩擦衬片初始角的选取根据张开力作用线至制动器中心的距离根据.得.取制动蹄支撑销中心的坐标位置与根据.得.取摩擦片的摩擦系数选择摩擦片时,不仅希望其摩擦系数要高些,而且还要求其热稳定行好,受温度和压力的影响小。
不宜单纯地追求摩擦材料的高摩擦系数,应提高对摩擦系数的稳定性和降低制动器对摩擦系数偏离正常值的敏感性的要求。
在假设的理想条件下计算制动器的制动力矩,取.可使计算结果接近实际值。
另外,在选择摩擦材料时,应尽量采用减少污染和对人体无害的材料。
所以选择摩擦系数本章小结本章通过已知的制动器主要参数对制动器内的结构参数及同步附着系数摩擦系数制动力矩等主要部件和参数进行计算和选取。
第章制动器的设计计算.制动蹄片上的制动力矩与张开力计算鼓式制动器,必须查明蹄压紧到制动鼓上的力与产生制动力矩之间的关系。
为计算有
