（毕业设计全套）重型货车气压制动系统结构设计（打包下载）

气压制动驱动机构的设计计算气压制动系必须采用空气压缩机，贮气罐，制动阀等装置，使结构复杂，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，因此在制动阀到制动气室和贮气罐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。

图为汽车的气压双回路制动系示意图。

图气压双回路制动系示意图.气喇叭气喇叭开关气压调节阀前制动器室双针气压表主储气筒供后制动器放水阀低压报警器取气阀储气筒单向阀主储气筒供前制动器快放阀后制动器室连接头挂车分离开关梭阀安全阀湿储气筒并列双腔制动阀单缸空气压缩机此制动系统中，它备有两个主储气筒和。

单缸空气压缩机输出的压缩空气首先经储气筒单向阀进入湿储气筒并进行油水分离，然后分为两个回路个回路经主储气筒及并列双腔制动阀的后腔，通向前制动器室另回路经主储气筒及并列双腔制动阀的前腔和快放阀，通向后制动气室。

当其中个回路因故障而失效时，另回路可继续工作，以使汽车保持有定的制动能力，因此也提高了汽车的行驶安全性。

然而，绝不应如此仅利用个制动回路长时间行车，以免发生意外。

其中，空气压缩机以压力达到.的压缩空气向贮气罐充气但由调压器调定的贮气罐压力，般为而安全阀限定的贮气罐最高压力则为.左右。

为了在空气压缩机停止工作的时间内仍能保证制动气室空气伺服气室驻车制动操纵气缸以及汽车上的其他气动装置正常工作，在计算时可取工作气压为.，贮气罐有也应有较大的容积储备。

为了减少气压制动系统尤其是贮气罐的体积和质量，个别车型也有采用贮气罐压力达.工作压力达.的高压气制动系统的。

气压系统设计首先要解决好空气压缩机贮气罐等压缩空气的供给装置与制动气室空气伺服气室驻车制动操纵气缸等气压使用装置间的合理匹配。

为此，就要进行初步的设计计算。

.制动气室制动气室有膜片和活塞式两种。

膜片式的结构简单，对室壁的加工要求不高，无摩擦副，密封性较好，但所容许的形成较小，膜片寿命也不及活塞式的。

活塞式制动气室的行程较长，推力定，但有摩擦损失。

制动气室输出的推杆推力应保证制动器制动蹄所需的张力。

例如，当采用非平衡式凸轮张开装置时，两蹄的张开力与制动气室输出的推力之间的关系可由下式式中对凸轮中心的力臂力对凸轮轴线的力臂。

根据凸轮形状的不同，和可能会随凸轮转角而变化取，取。

为了输出推力，则制动气室的工作面积应为式中制动气室的工作压力。

对于活塞式制动气室式中活塞或气缸直径。

对于膜片式制动气室，膜片的有效承压面积可按下式近似地计算式中制动气室壳体夹持膜片处的内径膜片夹盘直径和由表选取，重型货车初选型号为表膜片式制动气室的参数.型号冲压壳体壁厚卡箍壁厚推杆最大行程.若已知制动蹄端部行程及制动凸轮轮廓几何参数，便于求出制动时所需的凸轮转角，并据以求得尺寸与，于是制动气室推杆行程为式中行程储备系数，其中还考虑了摩擦衬片容许磨损量的影响。

对于在使用过程中推杆行程不变的刚性中间传动机构，取对于带有摩擦副的中间传动机构，则或更大些。

这里取.。

代入式符合要求制动气室的工作容积可按下式计算膜片式膜片式的用两倍行程计算，是因为考虑到输入气压很高，膜片产生限度的变形，而压缩空气几乎充满制动气室的全部容积。

.贮气罐贮气罐由钢板焊成，内外涂以防锈漆，也有用玻璃钢制造的，其防腐性很好。

贮气罐的容积大小应适当，过大将使充气时间过长过小将使每次制动后罐中压力降落太大，因而当空气压缩机停止工作时，可能进行的有效制动次数太少。

当汽车具有空气悬架气动车门开闭机构等大量消耗压缩空气的装备时，往往加装副贮气罐，。

主副贮气罐间应有压力控制阀，使得只有在主贮气罐的气压高于左右时才向副贮气罐充气。

主贮气罐的气压达到上述压力值时方可出车。

贮气罐上装有安全阀，贮气罐底装有放水阀。

设贮气罐容积为全部制动管路的总容积为，各制动气室压力腔最大容积之和为通常约为的。

制动前贮气罐与制动管路制动气室隔绝。

制动气室压力腔的容积为零，管路中的绝对压力与大气压相等。

若此时贮气罐中的相对压力为，则制动前由贮气罐制动管路制动气室系统中空气的绝对压力与容积的乘积之总和为完全制动时，贮气罐中的压缩空气经制动阀进入所有制动管路和各制动气室，直至管路和气室中的相对压力达到制动阀所控制的最大工作压力后再度将贮气罐与制动管路及制动气室隔绝为止。

此时制动气室压力腔容积达到最大值，同时贮气罐中的相对压力降至。

此时上述系统中的空气绝对压力与容积的乘积得总和为设系统中空气的膨胀过程为等温过程，则即所以在空气压缩机不工作时，进行次完全制动后的贮气罐压力将为相对于调压器调定的贮气罐气压的压力降应不超过.。

设计时般取贮气罐的总容积为设计时还应考虑在空气压缩机停止工作的情况下，贮气罐中气压由最大压力降至最小安全压力前的连续制动次数为式中贮气罐内空气的最高绝对压力和最低绝对压力。

般要求次贮气罐的直径远大于其壁厚，是薄壁结构，应按薄壁圆筒对其壁厚进行强度计算。

如图所示，在贮气罐壁上取单元体，其左右侧面作用着拉应力，上下侧面作用着拉应力。

单元体的外表面为自由表面，内面为圆筒壁，作用着内压。

根据材料力学的公式，可求出式中贮气罐内的气压贮气罐圆筒部分内径贮气罐壁厚。

图储气罐强度计算简图.由于径向应力有从里面的到外面的的变化，在壁厚非常薄的情况下，值与值比较起来非常小，故可忽略不计，再者，由于容器的对称性，故单元体界面上也不应有剪切应力作用。

这样，单元体的三个主应力按第三强度理论的强度条件有.空气压缩机空气压缩机的出气率应根据汽车各个启动装置耗气率的总和来确定。

每次制动所消耗的压缩空气的容积为式中制动气室的工作容积，制动管路的工作容积空气压缩机是发动机的附件是气源装置中的主体，是提供定气压的压缩空气来驱动车辆气制动系统和辅助用气系统的装置。

它是将原动机通常是电动机的机械能转换成气体压力能的装置，是压缩空气的气压发生装置。

空气压缩机的种类很多，按工作原理可分为容积型压缩机和速度型压缩机。

容积型压缩机的工作原理是压缩气体的体积，使单位体积内气体分子的密度增加以提高压缩空气的压力速度型压缩机的工作原理是提高气体分子的运动速度，使气体分子具有的动能转化为气体的压力能，从而提高压缩空气的压力。

技术经济性分析以发动机的动力驱动空气压缩机作为制动器制动的唯能源，而驾驶员的体力仅作为控制能源的制动系统称之为气压制动系统。

就目前我国市场上存在的载货汽车而言，般装载质量在以上的载货汽车都使用这种制动装置。

气压制动系统是发展最早的种动力制动系统。

其优缺点优点其供能装置和传动装置全部是气压式的。

其控制装置大多数是由制动踏板机构和制动阀等气压控制原件组成，也有的在踏板机构和制动阀之间还串联有液压式操纵传动装置。

气压制动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联接和断开都很方便，因此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。

缺点由于气压制动系必须采用空气压缩机，贮气罐，制动阀等装置，使结构复杂，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，因此在制动阀到制动气室和贮气罐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。

汽车的制动性是汽车的主要性能之。

它直接关系到交通安全，许多交通事故都是由于制动距离太长紧急制动时丧失方向稳定性等情况有关，因此，汽车的制动性是汽车安全行驶的重要保障。

改善汽车的制动性，始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。

汽车的制动性是指在行驶中的汽车在制动时，能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下长坡时能维持定车速的能力。

其评价指标主要有以下三项制动效能，即制动距离与制动减速度。

制动效能的恒定性，即抗热衰退性能。

制动时汽车的方向稳定性，即制动时汽车不发生跑偏侧滑以及失去转向能力的性能。

制动效能是指在良好路面上，汽车以定初速制动到停车的制动距离或制动时汽车的减速度。

它是制动性能最基本的评价指标。

汽车高速行驶或下长坡连续制动时制动效能保持的程度，称为抗热衰退性能。

因为制动过程实际上是把汽车行驶的动能通过制动器吸收转换为热能，所以制动器温度升高后能否保持在冷状态时的制动效能，己成为设计制动器时要考虑的个重要问题。

此外，涉水行驶后，制动器还存在水衰退问题。

制动时汽车的方向稳定性，常用制动时汽车按给定路径行驶的能力来评价。

若制动时发生跑偏侧滑或失去转向能力，则汽车将偏离原来的路径。

在设计的过程中不但要考虑到制动元件的可靠性和制动的效能，同时也要考虑到制动系统的经济性。

要保证制动的效果同时也要尽可能的降低成本。

在行车制动器的选择中考虑到重型货车工作环境及工作工况的要求，选择为鼓式制动器，鼓式制动器在满足其工作条件的同时相比盘式制动器更经济，在制动鼓摩擦衬片等制动元件可以节省更多资金。

所以考虑到要满足制动能力的要求，选择为四轮都为鼓式制动器。

考虑经济性是在满足设计要求的前提下，只有设计符合要求考虑经济性才是有意义的。

在考虑制动控制系统时选择为气压驱动的方式，这样的选择也是主要考虑到重型货车的本身对于制动的要求，由于本身质量较大，能够保证工作时的安全性更为重要，并且选择为双回路的管路控制系统来保证制动的可靠性。

在能够满足制动要求时，各制动元件尽量选择尺寸小些，以此来减少制造时对于原料的节省，从而可以降低制动器的造价。

总结车辆的制动性能是车辆主动安全性能中最重要的性能之。

汽车的制动性能是由汽车的制动系统决定的，它主要是给安全行驶提供保证，其中其制动器性能的优劣将直接影响汽车整车性能的优劣，直接关系到驾乘人员的生命财产安全，重大交通事故往往与制动距离过长紧急制动时发生侧滑和失去转向能力等情况有关，因此汽车的制动性能是汽车安全行驶的重要保障。

本文针对重型货车气压制动系统的结构设计有利于提高读者对汽车制动系统的认识，有利于汽车气压制动系统的发展。

汽车的制动性能的好坏直接影响汽车的安全性，其评价指标为制动效能。

制动效能是指在良好路面上，汽车以定初速度制动到停车的制动距离或制动时汽车的减速度。

制动效能是制动性能中最基本的评价指标。

制动距离越小，制动减速度越大，汽车的制动效能就越好。

制动方向稳定性。

制动过程中汽车维持直线行驶，或按预定弯道行驶的能力称为方向稳定性。

制动时汽车的方向稳定性，常用制动时汽车给定路径行驶的能力来评价。

制动效能的恒定性，制动效能的恒定性主要指的是抗热衰性能。

汽车在高速行驶或下长坡连续制动时制动效能保持的程度。

因为制动过程实际上是把汽车行驶的动能通过制动器吸收转换为热能，所以制动器温度升高后能否保持在冷态时的制动效能，已成为设计制动器时要考虑的个重要问题。

不论车速高低载荷大小上坡还是下坡，必须能控制车辆的行使，并且能使车辆安全迅速有效地停止。

其制动作用必须是可控制的，必须保证驾驶员在座椅上无须将双手离开方向盘，就能实施制动作用。

通过这次设计，我认识到了制动器设计，不仅要满足性能要求，而且要考虑到工艺成本等方面的问题，还要进行安全性的分析等。

这样，锻炼了自己综合考虑问题的能力，也锻炼自己把理论联系到实际应用方面的能力，使自己对产品的设