快，此人对交通工具的

成的胁，多法规对汽车

很重一个面。本设计根

选择制动能较高的鼓式

数值计算。随后，又根据

总，本设的目的是为

性。

关键词： 制动系; 制动效能; 制动器

Abstract

Keywords: Braking system ; Braking quality ; Brake

1 绪论

1.1 汽车制动系概述

尽能提高速是提高运

证行安全前提。因此，

面上，遇到碍物或其它紧

一性，提汽车行驶速度

现减速驶或者

制系是汽的一个重要

速公的迅发展和汽车密

车行驶安，应提高汽

制装置可

行驶的汽减速至停止的

动系为驻制动系。每种

动系，它是了保证在行车

使汽车下坡

汽制动系是一套用来

踏板，制动作开始。踏

动，移向

主安装在发动机

泵。踏板踩下，主缸迫

动器。液压路由钢管和软

盘制动器用于汽车的

盘装轮辋、与车轮及轮

传到盘式动器。该压

1-1 1.液压力动器 2.主缸和防抱死

6.防抱

很汽车都采用助

力。力制器一般有两种

膜片上提助力。另一

驻制动器总成用来

失效实现车。绝大部分

辆装前轮车制功器，因

部。车制器一般用手柄

机地拉紧加制动的秆

每当很强的压力进

这并能帮车辆停下来，

移。胎滑时，车辆不再

的驾员知，防止车轮抱

制动器提液压力，

现今许多新辆装备了防抱死制动系统(ABS)。防抱死系统做的工作与有经验驾驶员做的相同，只是更快、更精确些。它感受到某车轮

移时，迅速断该车轮制动

并将息传

死的车轮

1.2

一制动系工作原理可

明。—个以圆面为工作表

旋转。在固不动的制动底

10的端。制动蹄的外面又装一般是非属的摩擦片9。制动底上还装有液压轮缸6，用油管5与装在车架上的液压制动主缸4相连通。主缸中的活塞3可由驾驶员通过制动踏板

制系不工作时，制

的间隙，使车

要使驶中的汽车减速，驾驶员应跺下动踏板l，通过推杆2主缸活塞3，使主内的油在一定压下流人缸6，并过两轮缸活塞7推使两制动蹄10绕承销12转动，上端向边分开而以其摩擦9压紧在制动鼓的内圆面上。这样，不旋转的制动卸就对旋转着的制动鼓作用一个摩擦力矩M，其方向与车轮旋转方向反。制动鼓将该力矩传到车轮后，由车轮与路面间有附

用，轮对面作用一个向

作用，即动力F。制动

汽车速。制动力，汽车减速度也愈大。当撤开动踏板时．回位弹簧13即将制动蹄拉回原位，摩擦力矩M和制动力F消失，制动作

。

1-2 1.制动踏板 2.推 3.主缸活塞 4.制动主缸 5.管 6.制动轮缸 7.轮缸活塞 8.制动鼓 9.摩擦片 10.制动蹄 11.制动底板 12.支承销 13.

图中示的制动器，由制动鼓8、摩擦片9和制蹄10所成的系统产生了一个制动力矩(摩擦力矩M)以阻碍车轮转动该系统称为

显然，碍汽车运的动力F不仅取决于制动力矩M，还取决轮胎与路面间的附着条件。如果完全丧失附着，则这种制动系事实上不可能产

的效。不，在讨论制动

1.3

毕设计和业论文是本

综合地运几年内所学知

所学识得疏理和运用，

业设后，到自己的实践

争，去创

通大学四的学习，从

是对们以所学的知识的

能力的训练

1、培养正确

2、进一步培

3、学会分与评价汽车

有关参数。

4、会汽车些要零部件的设计与计方法以及总体设计的一般方法，5、 培养独立分析、解决问题的能

以毕业从事汽

2 制动

车的制器设计究竟采

制动器的用，首先

2.1 鼓式制动器

l-整楔2-杆3-制动蹄4-连接

动缸l0-制动底板ll—旋塞12-制动摩擦片l3-弹簧

鼓制动器成的主要零

底板、液压缸、制动蹄回

动车、制鼓和制动蹄提

车轮过螺和双头螺栓安

的车轮轴承上。

：

各种鼓式

1、蹄式 2、双领蹄式 3、双向

4、双式 5、单向增力式 6、双

2.2 盘式制动器

盘制动系的基本零件

轮的动提摩擦表面。车

内允许轮转动的轴

液元件和摩擦元件

在制动盘

进制动时，靠主缸

摩擦或制

相等的，动盘不会

制盘表面摩擦能生成

消散周围气中。由于迅

动器抗制衰退的鼓式制

主要理就是它

2-2 1.动钳组件 2.制动盘和

钳盘式制动器

2-3

a)、d) 固定钳式 b) 滑动钳式 c) 摆动钳式

定钳式

油中的活驱使两侧制

（1）除塞和制动块

（2）结构制造工艺与一

改型；

（3）很能

就前汽车

点也日益明显。主要有以下几个方面：

（1）固定式至少要有两

的内油道外部油管（桥

较大，因而

（2）在严

动器的制

（3）固定盘式制动器为

一套驻车动用的辅助制

动的式制器只能是双向

浮盘式制器的制动钳

制动盘的侧设置油

浮动式制动器为滑动钳式（图b）和动钳式（图c）。与固定钳式制动器相比较，其优点主要有以下几个

(1).钳

容易；

(2).浮钳没有跨越制

位于的内，受车轮遮蔽

性较小；

(3).动钳的同

(4).采浮动钳可将油

对大批量生产

与钳盘式动器相反，

的油，故仅轴向和径向

液受热气

此，浮钳式制动器在

动钳，只须行车制动钳的

传动零件即可。

与鼓式动器相

1、一般无

较稳定。

2、浸水效能降低较

3、在输制动力矩

4、制动盘厚度方向的

器间隙显增加

5、较易现间隙自

与鼓式动器比

1、效能较，故用于液

伺服装置。

2、兼用于车制动时，

因而在后轮

盘制动器逐步取代鼓

优缺点决定的。

盘式制器在液力助

表现，其制效能远高于鼓

动器散热很好。但是盘

动钳、管系统要求

相对于式制动器来

鼓式动器制动力稳定性

且由散热不好，鼓式制

是处，它便宜，而且符合传统设计。

我知道，速行驶的轿

量的，使动器温度急剧

动性，出所谓的制动效

生命。仅从一点上，您就

吧。目前，在中高级

不过，时我们开的大部分车(夏利、康、捷达)，采用的还不完全盘制动器，而是前鼓式混合制动器(即前轮采用盘式制动器、后轮采用鼓式制动器)，这主要是出于成本上的考虑，同时也是因为汽车

轴荷移，前轮制动的要

当然，前轮都使用盘

3 动系的设理基础 3.1 制动力与动力分配 前、后制动器制动力分配关系将影响汽车的制动方向稳定性和附着条

是汽制动设计时必须考

装载况、路附着条件和

可能现三情况：前后轮

后轮先抱死拖

如所述，后轮同时抱

制动度下，才使汽车失去

后轮抱死，虽然不会发生

较前轮抱死一

图3-1所为，忽略汽车

Fw在平路面上动的受力情况。因为制动时车速低，空气可忽略不计，则分别对汽车前后轮接地点取矩，整理得前、后轮的地面法向反

h,mgdug,(，)FLz,12Ldtg,,hmgdug,F,(L,)z21,Ldtg, （3-1）

mg,F,h0.9F,,,z1gz1,,L,mg,F,h0.38F,,,,,z2gz2,L, （3-2）

,F,F式：z2z1和分

duj,时抱死，则汽车制动减速度dt为

1dudu,,g,bbgdtdt或 （3-3） ,b式中：为

mg,FL,h,(，)z12gb,,L 将式（3-3）代入式（3-1），

F由（3-4）可知，制

Fz2心高增加而增大；

减小。随大距汽车前后轴

,F货汽满载在干燥混凝

,Fz2的90％，载荷的38％，即前轴载荷增加90％，后荷降低38％。 在汽车制动系设计时，如果在不同道路附着条件下制动均能保证

FF同时

后制动器动力的理

在何附着尘的路面上

必定于各的附着力，且

力，即

,，,FF,mg,1,2,F,,F,,1z1

,,F,F,2z2, （3-5）

将（3-5）中的第二公

F，F,,mg,,1,2,FL，,hF,12g,z1,,,FFL,,h,2z21g, （3-6）

F,f(F),,2,1联立方程组（3-6），并消除变量后，将方程表示的形式，即得到前后制动器制动力的理想分

，，,,4hL1mgmgLg22,,,，,，FLF2F,,,22,1,1,,2hmgh,,gg,,，， （3-7）

hLgm2L如已知汽车轴距、质高度、总量、质心位置(质心至后轴的距)，就可用式（3-7）制前、后制动器制动力的理想分配关系曲线，简称I曲线。图3-2就是根据式（3-7）绘制的汽车在空载和满载两种

,,根据方组（3-6）

,0.1,0.2,0.3,??,1.0）,每个值代入方程组（3-6），就具有一个交点的两条

,直线，变化值，得组交点，连接这些交点就制成I曲线，图3-3。 I曲线时踏板力增长到使前、后车轮制动器同时抱死时前、后制

F,F,FF,F,F,1xb1,1,2xb2,2的理想分配曲线。前、后车轮同时抱死时，，，

FF,1,2所以I曲线

3.2 有固定比值

两汽车的、后制动器

制力对汽总制动器制动

,，它可表示为

F1,,,F, （3-8）

F,F，F,,1,2因为，所以

,F,F,,1,,,F(1,)F,,,,2,, （3-9）

整理式（3-9）得

F,,1,F1,,,2 （3-10）

F,f(F),2,1或表示为，即

1,,F,F,2,1, （3-11）

式（3-10）为一线性方

为,,线。线

1,,tg,,,

,,0具有定的线与I线

,示有固线的汽车只能

时由汽车构参数决定

同附着系说明，前后

上，即在步附着系

同附着系也可用解析

此汽车前、后轮同时抱

FL，h,,,12g,FL,h,1,,,21g （3-12）

整理后，得出

,,LL2,,0hg （3-13） 3.3 制动器的

假衬块的擦表面全部

制动器

Mμ=2f／FoR

式中，f为擦因数；Fo

对于常见具扇形摩擦表面的衬块，若径向宽不很大，取R等于平均半径Rm，或有效半径Re，在实际上已经足

如图3-4，平均半径为

Rm=(R+R)/2 12

式中，RR为摩擦

故有效半径为

3322 Re=Mμ/2fFo=2(R-R)/3(R-R) 2121

可，有效径Re即是

式也可写成

22R/(R+R)](R+R)/2=4/3[1-m/(1+m)]Rm 121212

式中，m= R/R 12

2因

应指出，若m过小，

半处的滑速度相差太

假设件不成立，则上述

制动盘工面的加工精度应达下要求：面度允差0．012mm，表面糙为Ra0.7—1.3μm，两摩擦表面的平行度不应大于0．05mm，制动盘的端面圆跳动不应大于0．03mm。通常制动盘采用摩

光灰铸制造。为保

HT250。

3.4 利

duz,zg汽车制动减速

,0有同附着系数的路

z,,0此的制动强度。

z,,,,00抱死的制动

,,,0面，地面的附着

后轮抱死现象，地面附

件的利用程度，定义利用附着系数为

Fxbi,,i i,1,2Fzi,

du,zg汽车前轮刚要抱

1du,zgdt（或表示

mgF,(L，zh)z12gL （3-14） 前轮制动器制动力和地面

duF,F,,m,,mgz,1xb1dt （3-15） 将式（3-14）和式(3-15)代入式（3-13），则

Fzxb1,,,1?,1Fz1(L，zh)2gL （3-16） 同理可推导出后轮利用附

后轮刚要死时，后

duF,F,(1,,)m,(1,,)mgz,2bx2dt （3-17）

mgF,(L,zh)z21gL （3-18） 将式（3-17）和式(3-18)代入式（3-13），则

F,(1,)zxb2,,,21Fz2(L,zh)1gL （3-19）

hLLgm21对于已知汽

,iz绘出利用附

E,iiz附着效率

它也用于述地面附着

性。根据附

Lz2E,,1,,L,,hg11 （3-20）

Lz2E,,2,(1,,)L,,h22g （3-21） EE12式中；和分别时前轴和后轴

4 制动

4.1 原

装备

满载

质

空载时 616mm

满载时 580mm

轴

轮胎 195/65 R15 91V

4.2 参

制动盘直径D

轮辋直径

制动

选择通风式

摩擦衬块外

根据制动直径可

考虑R/ R＜1.5，可选

假设块的表面全部于制动

的制力矩为 f 为摩擦

在实际的算过程中，R值们平均值R就可以了，设衬块的与制动盘之间m单位压力为p,任意微元面积RdRdφ 上的摩擦力对制动盘的中心的力矩为2fpRdRdφ,而单侧制动块加于制动盘的制

,R2M,2 ,fpRdRd, ,,,R1,,

单侧衬块加于

,R2fF,fpRdRd, ; ,,,,R1

所以有效半径：

332(RR),M/2,21 R===113mme22fF;3(RR),21

平均半径为：

，RR12Rm==112.5mm 2

因

盘间的单压力分布均

m8702质

m10601

考虑到车的行驶

G1310，9.8;F=,(b，，h)=(1438，0.7，580)=9420Nzkg1L2513

G1310，9.8;F=,(a,，h)=(1075,0.7，580)=3418Nzkg2L2513

11 M=F,，，r=，9420，0.7，367=1209999N,mm,zr1122

11M=F，,，r=，3418，0.7，367=439042N,mm,zr2222满载情况

,m990

,m8701

’’急制候的前后轴发向反

G1860，9.8m,F,,(b，，h),(1174，0.7，616),11643Nzmg1L2513

G1860，9.8m,F,,(a,，h),(1337,0.7，616),6570Nzmg2L2513

11,,M,F,，，r,，11643，0.7，367,1495543N,mm,zr1122

11,,M,F，,，r,，6570，0.7，367,843916N,mmzzr2222

同步附着

1、路面况好，,,

2、单胎，,,抗滑性能

3、车高，,,取些；车速低取小些。 004、平原区，,,些；山区取小些。 00综上所述，选择此轻型汽车的,=0.7 0空载时制动

,，h，b0.7，616，14380gk,,,0.74, kL2513

满载时

,，h，b0.7，616，11740gm,,,,0.64 mL2513

钳盘式制器效能因

因此： k=0.8

假摩擦盘全接触，而

为：

M,2f，F，R ,0e1

为了证汽有良好的制动

则车的轮制动器的

M,M,1495543N,mm ,,11

单侧制动

M1495543,1 F,,,16543.62N02fR2，0.4，113e

前轮制动

a,h,1337,0.7，6160gM,M,，16543.62,9335.42N,mm ,,21b，h1174，0.7，616,0g

,,M,M,1495543N,mm11已知：

M,9335.42N,mm,2

制动力分配系数：

M,1,,,0.64 m，MM,,12

那么同步附着系数：

,，,Lb0.64，2513,1174mm ,,,,0.7050616hg

与设定值吻合。

4.3 制

，，S,i,，,，,pp00102制动踏板工作行程

iS,dpa0其中：（操纵机

S,a依《机设计手册》（

,,01 主缸

缸活塞空

则： S,(4~7)，(25，0.2，2),107.8~189.7mm. P

法规要

领从蹄鼓式制动器的设计

1.课题

汽车的设计与产涉及到许多领域，其独有的安全、经济、舒适性等众指标，也对设计提出更高的求。汽车制系统是车行驶一个重主动安全系统，其性能的好对汽的行驶安全有着重要影。随着汽的形式速和路面情况复杂程度的提高，更加需要高性能、长寿命的制动系统。其性能的好坏对汽车的行驶安全有着重要影响，如果此统不能正常工作，车上的驾驶员和乘

汽车是现代交工具中用得最多、最普遍、也运用最方便交通工具。汽制动系统是汽车底盘的一个重系统，它是约汽车动的装置，而制器又是制动系中直接作用制约车运的一个关键装置，是汽上最重要的全件。汽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、可靠性的要求越来越高，为保证人身和车辆安全，必须为汽车配

车辆在式过程中要频繁行动操作，由于动性能的好坏直接关系交通和人身，因此制动性能是车辆非常重要的性能之一，改善汽车的制动性能始终是汽车设计制造和使用部门的

现代汽普遍采用的式制动器的实际工作性能是整个制系中最复、最不稳定的因素，因此改进制动器机构、解决制约其性能的突出问题具有非常重

2.汽车制动

对制动的早期研侧于试验研究其摩擦特性，随着户对其动性能和使用寿命要求的不断提高，有关其基础理论与应用方面的研究也在深

目前，汽车所用制动器乎都是摩擦式的，可分鼓式盘式两大。盘式制动器被遍使用。但由于为了提高制动效能必须加制动增系统，其造价较高，故低车一般还是使用前盘后鼓式。汽车动实际上是一个能量转换过程，它把汽车行驶产生的动转换为热能。高速行驶的汽车如果频繁使用制动器，制动器因摩擦会产生大量的热量，使制动器温度急剧升高，如果不能及时的为制动器散热，的效率就会大大降低，影响制动性能，出现

在中高级轿车前后轮都已经采用了盘式制动。不过，时下还有不少济型轿车采用的还完全是式制动器，而是前后鼓式合制器(即前轮采用盘式制动器、后采用鼓式制动器)，主要是出于成本上的虑，同时也是因为轿车在紧急制动时，负荷前移，对前轮制动的要求比较高，一般来说前轮用盘式制动器就够了。然，前后轮都使用盘式制动器是一趋势。在货车上，

制器也有采用的，但

现代汽车制动器发展起于原始的机械控制装置，最原的制动控只是驾驶员操纵组简单的机械装置向制器施加作用，那时的汽重量比小，速度比低，机制动已经能够满足汽车制动的需，着汽车自身重量的增加，助装置对机械制器来说越越显得非常重要,从而开始出现了真空助力装置。另外，近年来则出现了一些全新的制动器结构形式，如磁粉制动器、湿式多盘制动器、电力液制动臂型盘式制动器、湿式盘式弹簧制动器。 3.课题研究的内

制动是制动

凡是利用定元件与旋转元件作表的摩擦产生制动力的动器都称为摩擦动，摩擦制动器可分式和盘式两大类。前者的摩擦副中的旋转元件为制动鼓，其工作表面为圆柱面;后者的旋转元件则为圆盘状的制动盘，以端

目前广泛使用的是摩擦式动器,盘制动器的摩擦力产生同汽固定部相连的部与一个或几制盘两端面之间。其中摩擦料仅能覆盖制动盘工作表面的一小部分盘式制动器称为盘式制动器;摩擦材覆盖制动盘部工作表面盘式制器称为全盘制动器。现代汽车中以单盘单钳式的钳盘式制动器应最广泛，有个别大吨位矿用自卸车采单盘三钳双盘钳的钳盘式制器，以及全盘式动器。钳盘式制动器中定钳盘式为制动固定在制动盘两侧，且在其侧均设有加压机构。浮钳盘式制动器仅在制动盘一侧设有加压机构的制动钳，借其本身的浮动，而在制动盘的另一侧产生压紧力。又分为制动钳可相对制动钳可相对于动盘轴向滑动钳盘式制动器;与制动可垂直于动盘的平面内摆动的

鼓式制器摩擦副中转元件为制动鼓，鼓式制动器根其结构都，又分为:双向自增力蹄式制动器、双领蹄式制动器、领从蹄式制动器、双从蹄式

正如上面我看的一样，制动器器的类型很，那每种类型的动器器都适用什么型的车,是不有种减器是完无缺,本课题就是来解决这问的。其实每种类型都它的优缺点，我们本课题要研究的内容就是要通过分析设计，找出不同类型的减速器的优缺点。了解了他们的优缺点后我们就更好更充分的利用它们，为汽车

4.成课的实验条件、

由于对专业识的不熟练，可能需要查众多资料。根设计车型的特点，合理算该车型制动系统制动及制器最大制动力矩、鼓制器的结构形式及择、鼓式制动器主要参数的计算与确定、摩擦衬块的磨损特性计算、制动器热容量和温升的核算、制动力矩的计与校核、在二维或三维设计平

完成鼓制动器零件图

本次设计的目的通过合理整和已有的设计，读大文献，掌机械设计的基步骤和要求，以及传统机械制的步骤和规;掌握式制动器成的相设计方法，以进一步扎实汽车计基知识;学会用AUTO CAD,UG三维软进行基本的二维或三维建模和制图，同时提高分析问题及解决问题的能力。提出将各种设计方法互相结合,针对不同的设计内容分别用不同的方法,以促进其设计过程方法

5.毕业

第1-4周:查阅资料，

第5-6:比较

第7-8:分析确定

第9-10

第11-15周:确

均为计算机绘图;

第16-17周:撰写毕业论文，准备答辩。

参考文

[1] 恒等.机械

[2] 濮

[3] 望予.汽车

[4] 陈瑞.汽车构

[5] 李俊玲，

[6] 刘惟

[7]刘惟. 圆锥齿轮与

224 社, 1980 : 2172

[8]汽车程手册编辑委员

人民交通

[9] 卢 , 郑松林,

中国械工

[10]寇

潜力研究[J ] . 机械

[11]邵 晨, 艾维全, 卢 曦. 轿车变速箱齿轮磨合次数对疲劳寿命

影响试验[J ] .

[12] 洪欣.汽车设

[13] 惟信.机械最

[14] 吴等.农用动力车动力的

[15] 冠军.城市载货

报.1985,(1):16,20

[18] Kumar A, Gupta V P. innovative planning and monitoring improves production form an india offshore field[J]. spe 80488, 2003.

[19] Yancy Y . contractors upgrading USA fleet to optimize servicing deeper,more complex wells[J].ameroil gas reporter, 2002, V45 (13)e 127-128, 130-131.

[20] Morgan D, yuan M.multtlateral technique increases production in a mature offshore china field,J,. offshore int, 2002, V 62 (11): 44-45, 89.

[21] Ellts H A, lejeune G V. method of drive pipe replaceme nts on offshore platforms[J]. Patent US 6247541131, 2002.

[22] Weatherl M H, hardj J. a new approach to sidetrack drilling of marginal wells offshore[J]. spe/iadc drilling conf proc, 2001, V2: 445-452.

[23] Dooley W E, casto R G. west delta redevelopment uses re-entries, openhole horizontal gravel packing[J]. offshore int, 2001, V61 (2): 52-54.

摘 要:随着生水平提高和科技的迅猛发展，人们的活节奏得越来越快，因人们对交通工具的快捷要求越来高。为了应对车速对们安全构的威胁，许多法规对汽车的安全性提出了高求，制动系的设计成为其很重的一个方。本设计据制动器的工作原理，对多种制动器进行分析比较，选择了制动效能较高的鼓式制动器作为设计的对象。依据给定的参数，进行重要数值的算。随后，又根据工艺学的知识，进行制动

总之，本设的目的是为了

关键词: 制动

Abstract

Keywords: Braking system ; Braking quality ; Brake

1 绪论

1.1 汽车制动系概述

尽可能提高车是提高运输生产率的主要技术措施之一。一切必以保行驶安全为前提。因此，在宽阔人的面上汽车可以高速行驶。但在不平路面上，遇到障碍物或其它紧急情时，应低车速甚至停车。如果汽车不具备这一性能，高汽车行驶速便不可能实。所以，需要汽车上安装一套可以

制动系是车的一个重要组成部分，它直影响汽车的行驶安全性。随高速公路的迅速发展和汽车密度的日益增，通事故时有发生。因此，为保证汽车驶安

制动装置可为行车制动、驻车制动、应急制动和辅助四种装。其行驶中的汽车减速至停止的制动叫车制动系。使已停止的汽车停驻不动的制动系称为驻车制动系。每车须具备这两种制动系。应急制动系成为第二制动系，它是为保证在行车动系失效仍有效的制动。辅助

汽车制动系统是一套用来使四车减速或停止的零件。当驶员踩下制动踏板时，制动动作。踏板装在顶端带销轴的杆件上。踏板

缸安装在发动机室的隔板上，主缸一个由驾驶员通过踏板操作的压泵。当踏板被踩下，主缸迫使有压力的制液液压管路到四个车轮的每个制动器。液管路由管和软管组成。它们将

盘式制动多用于汽车的前轮，有不车辆个车轮都用盘式制动器。制盘装在轮辋上、与车轮及轮胎一起转动。当进行制动时，主缸的液体压力传递到式制动。该压力推动摩擦衬片

图1-1汽车制动系统的基本部件

1.液助力制动器 2.缸防抱死装置 3.

多汽车都采用助力制动系减驾驶员在制动停车时必须加踏板上的力。助力制动器一般有两种型式。的型式是利用进气歧管的真空，作用膜片上

驻车动器总成用来进行机械制动，防止停放的车辆溜，在液制动完失效时实现停车。绝大部分驻车制动用制动两个后车轮。有些前轮驱动的车辆装有前轮驻车制功器，因为在紧急停车绝部的制动功需要用在车辆的前部。驻车制动器一般用柄或脚踏板操。当运用驻车动器时，车制钢索机械地拉紧施加

每当很强的压力进行制动时，车轮可能完全停止转。这叫做“车轮死”。这并不能帮助车辆停下来，而使胎损失—些与路面的摩擦接触，在路面上滑移。轮胎滑移时，车辆不再是处控下停车，驾驶员处在危险之中。有经验的驾驶员知，防止车轮抱死对策是迅速、下踩动动踏。这样间歇地对制

今许多新型车辆装备了防抱制动统(ABS)。防抱死制动统的工作与有经验驾驶员做的相同，只是更快、精。它感受到某车轮快要抱死或滑移时，迅中断该轮制动器的制动压力。在

并将信息传递给车上算机。于是，计算机控制防抱死制

1.2 汽车制动器的工作原理

一般制动系的工原理可用下图所示的一种简单的液压制动系示意图来。—个内圆面工作表面的金属的制动鼓8固定在车轮轮上，车轮一同旋转。在固定不动的制动底板11上，有两个支承销12，支承着两个形动卸10下端。制动蹄的外圆面上又装有一般是非金属的摩擦片9。制动底板上还装液压制动轮缸6，用油管5装在架上的液制动主缸4

制动系不工作，制动鼓的内圆与制动蹄摩擦片的外面间保持有一定的间

要使行驶中的汽减速，驾驶员应跺下制动踏板l，通过推杆2和主缸活3，使主缸内的油液在一定压流人轮缸6，通过两个轮缸塞7推使两制动蹄10绕支承销12转动，上端向两边分开而以其摩片9压在制动鼓的内圆面上。这样，不旋转的制动卸就对旋转着的制动鼓作用一摩擦力矩M，其方向与车旋转方向相反。制动鼓将该力到轮后，由车与路面间有着作用，车轮面作用一个向前的周绕力F，同时路面也对车轮作用一个向后反作用，即制动力F。制动F由车轮经车桥和悬架传车架及车身，迫使个汽车减。制动愈大，车减速度也愈大。撤制动踏板时(回位弹簧13即将制动蹄拉回原位，摩力矩M和制动力F消失，

图1-2 鼓式制动器结构图

1.制动板 2.推杆 3.主活塞 4.制动主缸 5.油管 6.制动轮缸 7.轮缸活塞 8.动鼓 9.摩擦片 10.制动蹄 11.制动底板 12.支

图中所示的制动器中，由制鼓8、摩擦片9制动蹄10所构成的系统产

显然，阻汽车运动的制动力F不仅取于动力矩M，还取决于轮胎与路间的附着条件。如果完全丧失附着，则这种动事实上不可能产生制动汽车的效果。不过，在讨论动系的结构问题时，

1.3 设计的目的和意义

毕业设计和业论文是本科生培养方案中的重要环。学生过业设计，综合性地运用几年内学识去分析、解决一个问题，在作毕业设计的过程中，所学知得理和运用，它既是一次检阅，又是一次锻炼。不少学在作完毕设计后，感到自己的实践动手、

争，

通过大学四年的学习，从理论实上均有了一定程度的积。毕业设计就是对我们以往所学的综合运用与进一步的巩固加深，对解

1、培

2、进

、学会分析与价汽车及其各总成的

有关参数。

4、学会汽车些主要零部件的设计

以毕业后事汽车技术工

5、 培独立分析、

2

汽车的制动器设计究竟采哪一种结构方案为合理，能够最大限度制动器的功用，首先

2.1 鼓式制动器

l-调整楔2-推杆3-制蹄4-连接弹簧5-上回位簧6-弹簧座7-手制动拉杆8-

鼓式制动器成的主要零部件有:制动鼓和轮毅总成、动蹄成、动底板、液压轮缸、制动蹄回弹,压紧装置、调节机构和驻车制动机构。为制动车轮、制动鼓和动供摩擦表面，制动鼓的内圆周是一加工过的制动表面。车通过螺母双头螺栓安装制动鼓轮毅上。该

各种鼓

1、领从蹄式 2、双领蹄式 3、双向领从蹄式

4、双从蹄式 5、单向增

与鼓式制器比较，盘式

1、效能较低，用于液压制动系时所需制动

2、兼用于驻车制动，需要加装驻车制动传动装置

盘式制动器将逐步代鼓式制器，主要是由于

盘式动器在液力助力下制动力且稳，在各种路面都有良好的制动现，其制动效能远高于鼓式制动器，而且空通过盘式制动盘，故盘式制动器的散热很好。是盘式制动器结构相对

动钳、管路统要求也较高，

相对盘式制动器来说，鼓式制动器的动效和散性都要差许多，鼓式制动制动力稳定性差，在不同路面上制动力变化很大，易控。而且由于散热性不好，鼓式制动器存在热退现象。然，鼓式制动器也并非一

我们知道，高行驶的轿车，由于频繁使用制动，制动器的将会产大量热，使制动器温度急剧上升，这些如不能很好地散出，就会大大影响制动性能，出现所谓的制动效能热衰退现，不是闹着玩的，制动器直接关乎生命。仅从这一上，您就应该解为什么盘式动器会步取鼓式制动器了吧。目

不过，时下我开的大部分轿车(如夏利、富康、捷达等)，用的还完全是式制动器，而是前盘后鼓式混合制器(即前轮采用盘式制动器、后轮采用鼓式制动器)，这主要是出于成本上的虑，也是因为汽车在紧急制动时，轴荷前移，对前轮动的要求比较，一般来说前用了盘式动器可以了。当然，前后

3 制

3.1 制动力与制动力分配

前、后制动器动力分配关系将影响汽车的制动方向稳定附着条的利，是汽车制动系设计时必须考虑问。一般根据前、后轴制动器制动力的分配、装载情况、道路附着条件坡度素，当制动器制动力足够时，汽车制动过程可能出现三种情况:前后轮同时死拖滑;轮抱死拖滑，然后后轮

如前所述，前后轮同时抱死工况可避免后轴侧，并证前只有在最大制动强度下，汽车失去转向能力，这种工况道路附着条件利用较好。前后轮先抱死，虽然不会发生侧滑，但是汽车丧失向能力。一定速度下，后轮较前轮先

3.1.1 制动时前,

图3-1制动时汽车受力情况

图3-1所示为，忽略汽车的滚动阻力偶

Fw在水平路面上制动时受情况。因为制动时速较低，空气阻力可忽略不计，分别对汽车前后轮接地点

h,mgdugF,(L，),12zLdtg,,hmgdug,FL,(,)21z,Ldtg, (3-1)

mg,,,,,Fh0.9Fz1gz1,,L,mg,,,,,,F,h0.38Fz2gz2,,L (3-2)

,F,Fz2z1式中:和分别为前后轮因

duj,dt时抱死，

du1du,,,g,bbgdtdt或 (3-3)

,b

将式(3-3)代入式(3-1)，有

mg,,,(，)FLhz12gb,,L,mg,,(,)FLh,z21gb,,L (3-4)

Fz1 由式(3-4)可知，制动时汽

Fz2质心高度增加而增;轮的地面法向反作力随制动强度和质心高度增加。随大轴距汽车前后轴的

,Fz1某载货车满载在干燥混凝土水平

,Fz2荷的90,，为静荷的38,，即轴载荷增加90,，后轴

在汽车制动系计时，如果在不同道

FF,1,2器同时抱死，此时的前、后制器制动力和的关系曲线，为前、后制动器制动

在任何附着吸尘的路面上、轮制动器同时抱死，前、后制动器制动力必定等于的附着力，且前、后制动器

,,FFmg，,,,12,,FF,,,1z1

,F,F,,2z2, (3-5)

将式(3-5)中的第二公式除以第三

,FFmg，,,,,12,,FLh，F,12g,z1,,,FFL,,h,2z21g, (3-6)

F,f(F),,2,1 联立方程组(3-6)，并消除变量后，表示的形式，即得到

，，,,4hL1mgmgLg22,,,，,，FLF2F,,,22,1,1,,2hmgh,,gg,,，， (3-7)

图3-2 I曲线示意图

图3-3 I曲线的一种制作方法

hLgm2L如已知汽车轴距、质心高、总量、质心的位置(质心至后的离)，就可用式(3-7)绘制前、后制动器动理想分配关系曲线，简称I曲线。图3-2就是根式(3-7)绘制的汽车

,,根据方程(3-6)的两个方程

,0.1,0.2,0.3,??,1.0),每个

,直线，变化值，取得一组交点，连接这

I曲线时踏板增长到使前、后车轮

F,F,FF,F,F,1xb1,1,2xb2,2

FF,1,2所以I曲线是前、后车轮同抱死时，和的关系曲线。 3.2 具有固定比值的

两轴汽车的前、后制动器制动力的比

制动力对汽车总制器制动力比来表明分配比

F,1,,F, (3-8)

F,F，F,,1,2因为，所以

,F,F,,,1,,F(1,)F,,,,2,, (3-9)

整理

F,,1,F1,,,2 (3-10)

F,f(F),2,1或表示为，即

,,1F,F,2,1, (3-11)

式(3-10)为一线方程。它是实前、后制动器制动力分配线，简称,,

,1,,tg,,

,,0具有固的线与I线的交点处的

,示具有固定线的汽车只能一种路面上实现、后轮同时抱死。同步附时由汽车结构参数决定

同步附着系数说明，前后动器制动力为固比值的汽车，只能在一上，即在同步附着系

同步附着系数也可用解析方求出。设汽车在步附着系数的路面上制动，汽车前、后轮同时抱死，

,FL，h,,12g,,FL,h,1,,,21g (3-12)

整理后，得出

LL,,2,,0hg (3-13) 3.3 制动器的制动力矩

假定衬块的摩擦表全部与制盘接触，且各处

Mμ=2f,FoR

式中，f为摩擦数;Fo为单侧制动块

对于常见的具有扇摩擦表面的衬块，若其径向宽度不很大，取R于平均半径Rm，或有

图3-4 钳盘式制动器

Rm=(R+R)/2 12

式中，R和R为摩擦衬块扇形表

故有效半径为

3322 Re=Mμ/2fFo=2(R-R)/3(R-R) 2121

可见，有效半径Re即是扇形表面的面积中

22Re=4/3[1-RR/(R+R)](R+R)/2=4/3[1-m/(1+m)]Rm 121212

式中，m= R/R 12

2因为m<1，m><1>

应当指出，若m过小，即扇形的径向度大，衬块摩擦面上各不同半处的滑磨速度相差太远，磨损将不均匀，位压力分布均匀这一假设条件不能成，则上

制动盘工作的加工精度应达到下述要求:平面度允为0(012mm，表面粗糙度为Ra0.7—1.3μm，两摩擦表面的平行度不应大于0(05mm，制动的面跳动不应大于0(03mm。通常制动盘采用摩擦性良好的珠光灰铸铁制造。保证有足够的强

3.4 利用附着系数与制动效率

duz汽车制动速度，其中被称为制动

,0具有同步附系数的路面上制动，汽

z,,0此时的动强度。在其他路面上

z,,,,,00抱死的制动强度必然小于

,,,0面上，地面的附着条件能充分地利用。而在的路面，因出现前轮或后轮先抱死的现象，着条件未被很好地被利用。为了量说

Fxbi,,ii,1,2Fzi ,

du,zgdt汽车前轮刚要抱死或前、

1du,zgdt(或表示为)，则由式(3-1)得前轮地面法向反作用力为

mgF,(L，zh)z12gL (3-14)

前轮制

duF,F,,m,,mgz,1xb1dt (3-15) 将式(3-14)和式(3-15)代入式(3-13)，则

Fzxb1,,,1?,1Fz1(L，zh)2g (3-16) L

同理可

后轮刚要抱时，后轮地面制

duF,F,(1,,)m,(1,,)mgz,2bx2dt (3-17)

mgF,(L,zh)z21gL (3-18) 将式(3-17)和式(3-18)代入式(3-13)，则

F(1,)z,xb2,,,21Fz2(L,zh)1gL (3-19)

hLLgm12L对于已知汽车总质量、

,iz绘制利用附着系数与

E,iiz 附着效率是制动

它是也用于描地面附着条件的利用

性。根

Lz2E,,1,,L,,hg11 (3-20)

Lz2E,,2,(1,,)L,,h22g (3-21) EE12式中;和分别时前轴和后轴的附着效率。

4

4.1 原始数据与技术参数

装备质量 1310kg (G=750?;G=560?) 12

满载质量 1860Kg (G=870?;G=990?) 12

质心高度

空载时 616mm

满载时 580mm 轴距 2513mm 轮胎 195/65 R15 91V

图4-1 制动时的汽车受力图

4.2 参数选择以及数据计算

4.2.1 盘式制动器主要参数的确定

制动盘直径D

轮辋直径为15×24.5=367.5mm 取367mm

制动盘直径为70%,79%轮辋

选择通

摩擦衬

根据制动盘径可确定摩擦

考虑到R/ R,1.5，可取R=92mm，

4.2.2 摩擦块摩损均匀性验证

假设衬块的摩表面全部于制动盘接

的制动力矩为

M,,2fF;R

f 为摩擦因,F为单侧制动块

在实际的计算过中，R值我们取平均值R

单位压力为p,

2fpRdRdφ,而单侧制动块

,R2,M2 ,fpRdRd,,,,R1,,

单侧衬

,R2 fF,fpRdRd,;,,,1R,

所以有效半径:

33,,2(RR)M/221 eR===113mm22;fF,3(RR)21

平均半径为:

RR，12Rm==112.5mm 2

因为?R -R? =0.5mm, R 和R之间

盘之间的单位压力分布均，摩擦块的磨较为均匀。 4.2.3 紧急制动时前后轮法

m8702质心

m10601质心

考虑到汽车的行驶全，选取青路(湿)的附

反力Fz1,Fz2及每轮附着

;G1310，9.8,F=(b，，h)=(1438，0.7，580)=9420Nzkg1L2513

;G1310，9.8,F=(a,，h)=(1075,0.7，580)=3418Nzkg2L2513

11,M=F，，r=，9420，0.7，367=1209999N,mm,zr1122

11M=F，,，r=，3418，0.7，367=439042N,mm,zr2222

满载情况

,m9902质心前轴的距

,m8701质心后轴的距

’’紧急制动时候前后轴发向力Fz1,Fz2

G1860，9.8,m,F,(b，，h),(1174，0.7，616),11643Nzmg1L2513

G1860，9.8m,,F,(a,，h),(1337,0.7，616),6570Nzmg2L2513

11,,,M,F，，r,，11643，0.7，367,1495543N,mm,zr1122

11,,M,F，,，r,，6570，0.7，367,843916N,mmzzr2222

4.2.4 同步附着系数的确定

同步附

1、路面状况，可以取大一点;

2、单胎，抗滑性能差，取大些;双胎，抗侧强取小一些。 ,,003、速高，取大些;车速低取小些。 ,,004、地区，取大些;山区取小些。 ,,00

，h，b,0.7，616，14380gk ,,,0.74,kL2513满载时制动力分配系数

，h，b,0.7，616，11740gm ,,,0.64,mL2513

4.2.5 制动器的效率

k=2,其 取0.4 钳

因

4.2.6 制动力矩及制动盘的压力

假设摩擦盘完接触，而且各处的压

为:

M,2f，F，R ,0e1

为了保证汽车有好的制动稳定性，汽车

则汽车的前轮动器的产生的制动

M,M,1495543N,mm,,11

单侧

M1495543,1 F,,,16543.62N02fR2，0.4，113e

前轮

,a,h1337,0.7，6160g M,M,，16543.62,9335.42N,mm,,21,b，h1174，0.7，6160g

4.2.7 同步附着系数的验算

M,M,1495543N,mm,,11

已知:

M,9335.42N,mm,2

制动力分配系数:

M,1 ,,,0.64mMM，,,12

那么同步附着系数:

Lb，,,0.64，2513,1174mm ,,,0.705,0h616g

与设定值吻合。

4.3 制动踏板行程的计算

，，S,i,，,，,pp00102制动踏板工作行程

idS,pa0其:(操纵

S,a依《机械计手册》(五)。第七章，

,,01 主缸推杆与活

主

则: mm. S,(4~7)，(25，0.2，2),107.8~189.7P

法规要求

鼓式制动器设计

目录

一 . 选定车型 …………………………………………………………………………… 3 整车性能参数 ……………………………………………………………………… 3二.制动器的设计计算 ………………………………………………………………… 4 2.1 地面对车轮的法向作用力 ……………………………………………… 4 2.2汽车前后轴制动力 ………………………………………………………… 5 2.3步附着系数的确 ………………………………………………………… 7 2.4制动最大制动力矩 ………………………………………………………… 7三.制动器结构设计与计算 …………………………………………………………… 8 3.1制动鼓内径 D ………………………………………………………………… 8 3.2动鼓厚度 n ………………………………………………………………… 8 3.3摩擦村片宽度 b

3.4

0………………………………………………………… 10

3.5制器中心到张开力 P 用线距离 a …………………………………… 10 3.6制动体动

f ………………………………………………………… 11四.制动器主要

4.1 制动鼓 ………………………………………………………………………… 11 4.2 制动蹄 ……………………………………………………………………… 11 4.3制动底板 …………………………………………………………………… 12 4.4制蹄的支承 ……………………………………………………………… 12 4.5制动轮 …………………………………………………………………… 12 4.6器间隙 ………………………………………………………………… 12五 . 核 ……………………………………………………………………………… 13 5.1核制动器热容量和温升的核算 ……………………………………… 13 5.2制动器的

一. 选定车型 :比亚迪

整车性能参数:

轴距 2600mm

车轮滚

轮距前 /后 1480/1460

整备质量 1200kg

空载时

空载时

最高车速 180km/h

最大爬坡度 21%(12°左

最大功率 /转速 78/6000 kw/rpm 最大转矩 /转速 134/4500N*m/rpm 轮胎型号 195/60R15 手动 5挡

二.

2.1 地面对车轮的法向反作用力

B F ——面作用于车轮上的制动力,

动力,其向与汽车行

e r ——车轮有效半径, m 。

令 e

f f r T F =

并称之为制动器制力,它是在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的力,因此又称 动周缘力。 f F 与地面制动力 B F 的方向相反,当车轮角速 ω>0时,大小亦相等, 且 f F 仅由制动器结构数所决定。即 f F 取决于制动器的结型、尺寸、摩副的摩 擦系数及车轮有效半径等,并与制动踏板力即制动系的液或气压成正比。当加大板 力以加大 f T , f F 和 B F 均之增大。但地

即 B F ≤ ??Z F = 或 ??Z F F B ==max 式

当制动器动力 f F 和地面制动 B F 达到附 着力 ?F 时,车轮即被抱死并在地面上滑 移。此后制 f T 即表现为静摩擦力矩, 而 e f f r T F /=即

再旋转的缘力的极限值。当制动 ω=0以后,地面制动力 B F 达到附着力 ?F 值后 就不再增大,

制动

图 2-2) 。

根据汽车制动时的整车受分析, 考虑制动 时的轴荷转移,求地面对前、后轴车轮

)

(21dt

du g h L L G

Z g +==

2600

8

. 9*1200(1560+

8

. 9600

x6.86)=8955N ) (12dt

du g h L L G

Z g -==

26008. 9*1200(1040-8. 9600x6.86)=2805N 式中 G——车所

1L ——汽

g h ——

dt

du

-——汽车

汽车

Gq dt

du

g G F F F B B B ==

+=21

式中, q(gdt

du

q =)——制动强度,亦

1B F , 2B F ——前后轴车轮的地面制动力。

由以上

???) () (221g g B qh L L

G

L h F L L G

F +=+

=

???) () (112g g B qh L L

G

L h F L L G F -=-=

上式表明:车在附着系数 ?为任意确定值的路面上时, 各轴着力 即极限制动力并非为常数,是制动强度 q 或总制动力 B F 的函数。当汽车各 车轮动制动力足够时,根据汽车前、后轴的轴荷分配,前、后车制动 器制力的分、 路附着系数和坡度

(1)前轮先抱死拖滑,然后轮再抱死拖滑; (2)后轮拖滑,然后前轮再抱死

在以上三种况中,显然是最后一

由式 (1)、式 (2)不难求得在任何着系数 ?的路面上,前、车轮同时抱死即前、

B F =G F F F F B B f f ?=+=+2121 (1)

) /() (//122121g g B B f f h L h L F F F F ??-+== (2)

式中 1f F ——前轴轮的制动器制动

2f F ——后轴车轮的制动器制力, 222Z F F B f ?==; 1B F ——前轴车轮制动力; 2B F ——后轴车的地面

车轮的法向反力;

G ——汽车重力;

1L , 2L ——汽车质心离

前、后轴距离;

g h ——汽车质心高度。

选取 ?=0.7,则:

B F =G F F F F B B f f ?=+=+2121

=7. 0x 12008. 9?=8232N B F /2B F =4.2 (3) 则 1B F =6268.5N,2B F =1963.5N

2.3同步附着系数的确定

同步

1、路面状况, 0?可以取大一

2、单胎, 0?抗滑性能差,取大

3、车速

4、平原区, 0?取大

综上所述,选择此轻型

空载

76. 02600

1560

6007. 01

0=+?=

+?=

L

L h g k ?β

2.4制动器最大制动力矩

制动器所能生的制动力矩,

e f f r F T 11==1927.6N*m

e

f f r F T 22==603.8N*m

式中 1f F ——前轴制动器

2f F ——后轴制动器的制动

一个车轮制动器应有的大制动力矩为按列公式计算结果的半。 则后轮制动器应

三.

3.1制动鼓内径 D

输入入力

F

一定时,动鼓内径越

散热能力也越强。

但增大 D(图 ) 受辋内径限制。动鼓与轮辋之间应保 足的间隙,通常要求该

动 鼓 散 热 条 件 差 , 而且 轮 辋 热 后 可 能 粘 住内

乘用车: D/D r =0.64~0.74 货

制动鼓内径尺寸应参照业标准 ZB T24 D05— 89《制动鼓工作直径

依据汽车后轮轮

Dr =25.4 x 15=381 mm (1 in=25.4mm) 取 D/D r =0.68

则制动鼓内径直径 D=0.64x Dr =0.83x381=243.8mm

参照 中华人民共和国专业标 QC/T 309— 1999 《制动鼓工作直径及制 宽度尺寸系列》,轮辋直径 15

取 D=260mm。

3.2制动鼓厚度 n

制 动 壁 厚 的 选 取 主 要 从 其 刚 度 和 强 方 面 考 虑 。 壁 厚 取 大 有 利 于 增大其散热容量,但试验 表明,

高温度变并不大。一

轿车制动

货车取

本设计取

制 动 鼓 有 铸 造 的 和 组 合 式 两 种 。 铸 造 制 鼓 多 选 用 灰 铸 铁 , 具 有 机 械 加 工 、 耐 磨 、 热 容 量 大等 优 点 。 为 防 止 制 动 鼓工 作 时 受 形 , 常 在制 动 鼓 的 外 圆 周 部 分 铸 有 肋 , 用来 加 强 刚 度 和 增 加 散 效 果 。 精 确 计

3.3

摩擦村片度尺寸 b 的选取对摩擦衬的使寿命有影响。衬片 宽度尺 窄 些 , 则 磨 损 速 度 快, 衬 寿 命 短 ; 若 衬 片宽 度 尺 取

制动鼓半 R 确定

A p =Rβb .

式中, θ以弧度(rad )为单位。

制动器各蹄衬片总的摩面积∑ A p 越大, 制动时所单

试验表明,摩擦衬包角 β=90°~100°时,磨损最小,制动鼓温度最低, 且 动 效 最 高 。 β角减 小 虽 然 有 利 于 散 热 , 单 位 压 力 过 高 将 加 速磨 损 。 实 际 包 角 两 端 处 单 位 压力 最 , 因 此 过 分 延 伸衬 片 的 两 端 以 加 大 包 角, 对 减 单 位 压 力 作 用 不 大 ,而 且 将 制 不 平 ,容 易

取 β=90°。

衬片宽度 b 大可以减少磨损,但过大将不易保证与制动鼓全面接触。制 器 各 蹄 摩 擦 衬 片 总 摩擦 面 积 越 大 , 动 时产 生 的 单 位 面 积 越 小 ,从 而 磨 损 也越小。根据 中华民和国业准 QC/T 309— 1999 《制动鼓工作直径及制 蹄片宽度尺寸系列》 , 对于 (0.9~1.5) t 的轿车, 单个制动器总

A p =150cm2. 。

b=40mm。

3.4摩擦衬片起始角

一 般 将 片 布 置 在

β

=90°-

2β

。 有

情 况 , 将 衬 片 相 对于 最大 压 力 点 称 布 置,

此

β

=90°-

2β

=90°-

2

90=45°

3.5制

在保证轮缸或制动凸轮能布于制动鼓内的条件。应使距 离 e 尽可能 ,

3.6制体制动蹄支撑

在保证两蹄支承端毛面不致相干的条件下,尽可能加

3.7 摩擦片摩擦系数 f

摩擦片摩擦系数对制力矩的影响很大,选择摩擦片时不仅希望其摩擦数要高些, 更要求其热性要好,受度和压力的响要小。不能单纯地追求摩擦材料的高摩擦 系数,应提高摩擦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, 后者对蹄式制动器是非常重要的。各种制动器摩材料的擦系的稳定约为 0.3~0.5,少数可达 0.7。一般说来,摩擦系数愈的材料,其耐磨性愈差。以在制动器设 计时并一定要追求高擦系数的料。前国产制动摩擦片材料

本设

制动器参数

四.制

4.1 制动鼓

制动鼓应具有非常好的刚性大热容量,制动时其温不应超过极限值。制动鼓 的与摩擦衬片的材料向匹配,

中型, 重型货汽车和中型、 大型客车多采用灰铸铁 HT200或合铸铁造的制动鼓; 轻型货车和一些轿车则用板冲压成形的辐板与铸铁鼓筒部分铸成一体的组合制动 鼓;带有灰铸铁内筒的合金制动鼓在轿车上得到了日益广泛的应用;铸铁鼓筒 与铝合金是铸到一起的,这中内镶层珠体组织的灰铸铁作

本设计采用制动鼓材料:铸

4.2 制动蹄

轿车和微,轻型载货汽车的制动蹄饭采 T 形型钢碾压或钢板冲 --焊 接 制 成 ; 大 吨 位 载 货汽 车 的 制 动 蹄 则 多 用

动 蹄 的 结 构 尺 寸 和 断 面形 状 应 保 证 其 度 好 ,单 小 型 车 用 钢 板 制 的 制动 蹄 上 有 时 开 有 一 、 两 条 径向 槽 , 使 蹄 的 弯 曲 小 , 以 便 使 制 动 蹄 摩擦 衬 片 与 制 动 鼓 之 间 的 触 压 力 匀 , 而 使 衬 的 磨损

制动蹄腹板和翼缘的厚度,车的约为 3mm~5mm;货车的约为 5mm~8mm。摩 擦片的

本设计

制动

制动

摩擦

4.3制动底板

制 动 底 是除 制 动 鼓外 制 动 器 各 零 的 安 装基 体 , 应 保 证各 安 装 零 互 间 的 正 确 位 置 。 制 动 底板 承 受 着 制 动 器 工 作 时的 制 动 反 力 矩 , 因 此 应 该 有 足 够的刚度。度不足会制动矩减小,踏板行程

4.4制动蹄的支承

为 了 使 具 有 支 的 一 个 自 度 的 制 动 蹄 的 工 表 面 与 制 动 鼓

本设计采

其支座为可锻铸(KTH370— 12)

4.5制动轮缸

制动轮缸的刚由灰铸铁 HT250制成。其缸筒为通孔,磨。活由铝 合 金 制 造 。 活 塞 外 有 钢 制 的 开 槽 顶 块 , 以支 承 插 入 槽 中 的 制 蹄腹 板 端 部 或 端 部 接 头 。 缸 的 工作 腔 由 装 在 活 上 的 橡胶 密 封

4.6制动器间隙

制动鼓 (动盘 ) 与摩擦衬片 (摩擦衬块 ) 之在制动的状态下应有工作作间隙,以 保证制动鼓 (制动盘 ) 能自由转动。一般,鼓式制动的间隙为 0.2~0.5mm ;盘式制 动器的为 0.1~0.3mm 。此间隙的存在会导

小。考虑在制动过程中摩擦副可能生机变形和热变形,因此制动器在却状态下 应有的间隙应通过试验来确定。,制动器在工作过程中会因为摩擦衬片 (衬块 ) 的磨 损而加大,因

为了保持良好的动效率,制动蹄与制动鼓之间要有一个最佳间隙值。随着摩 片磨损,制动蹄制动鼓之间的间隙增大,需要有一个调整间隙机构。过去的鼓式制 动器间隙需要人工调整,用塞尺整间隙。现在轿车鼓式制动器都是采用动整方式, 摩擦衬片磨损后会自动调整与制动鼓间隙。当间隙增大时,制动推出量超过一定范 时,调整间隙构会将调整(棘爪)拉到与调齿下一个齿接

鼓式制动器的间隙调整是通过凸轴制动气室之间的连接杆—— 制动臂实现 的,在制动臂有一蜗轮和蜗杆副,通过调整蜗转动

五. 校核

5.1

应核算制器的热容量和

L t c m c m h h d d ≥?+) (

式中 d m ——制动鼓的

h m ——与制动鼓连的受热金属 (如轮毂、轮辐、轮、制动鼓等 ) 的

d c ——制动材料的比

c=880J/(kg·K) ; d c =482J/(kg·K)

t ? ——制动鼓的温升。次由 a v =30km/h 到完全停车的

t c m c m h h d d ?+) (=()=??+?132748216482269438 J/K

L ——汽车制动时由动转的热能,因制动过迅速,可以认为制动生成 的全部为前、后制动器所吸

后制动器,即

β2

21a a v m L = ) 1(2

22β-=a a v m L a m ——汽

a v ——车制动时的初速度,

β——汽制动器制动力分

β221a a v m L ==()=??2

76. 01512002102600 J/K ) 1(222β-=a a v m L =()=-??2

) 76. 01(151200232400 J/K 1L +2L =119048+41828=135000 J/K

而 263172 J/K ≥135000 J/K 符合要求

所以制

5.2制动器的校核

最大制动力在汽车附着质量

T=f e r mg=0.3×0.615/2×480×9.8=433.944N*m

e r ——车轮有效半径。

m ——后轴质量

f ——摩擦系数

max 2f T =603.8N*m>433.944N*m

因此后

参考文献

[1] 王国权 袭国庆 . 汽车计 -课程设计指导书 . 北京 :机械工业出版社 ,2009.11 [2] 龙振宇 . 机

[3] 刘惟信 . 汽车制动的构分析和设计计算 . 北京 :清华大学出版社, 2004.9 [4] 余志生 . 汽车理

[5] 陈家瑞 . 汽车构造 . 第五

[6] 龚微.汽车现代设计制造.

[7] 汽车准汇编 . 中国汽车

鼓式制动器设计

鼓式制

鼓式制

摘 要:对鼓式制动器失效问题设计了一自动降控系统,主要是对制动器的 温控制,系统通过温度传感器测试刹车片实时温度,过转换传给单片机进行分 析处理,控制继电器水阀喷水低制动器温度,以提高鼓式

关键词:鼓式制动器;降温;单片机

目 录

序 言 ………………………………………………………… 1

第 1章 课题分与方案论证 …………………………………… 2 1. 1 题 任 分 ………………………………………………… 2 1.2设 计方 案 ……………………………………………………… 2 第 2章 软件使用

第 3章 单片最小系统 … …………………………………………… ... 4 3.1 STC89C51RC 单片机 ………………………………………………… 4 3.2电 源电 路 ……………………………………………………… 8 3.3时 钟电 路 ……………………………………………………… 9 3.4复 位 路 ……………………………………………………… 9 第 4

4.1程序流程图 ………………………………………………………… .. 11 4.2软件程序 …………………………………………………………… . 11 4.3 程序编译 … ……………………… . ……………………………… ... 16 4.2Protuse 仿真 ………………………………………………………… 18 第 5章 硬件电 ……………………………………………………… 21 5.1电阻 ……………………………………………………………… . 21 5.2电容器 ……………………………………………………………… 21 5.3晶振 ……………………………………………………………… .. 21 5.4 1N4148二极管 ……………………………………………………… 22 5.5 TIP41-NPN型三极 ……………………………………………… ..... 23 5.6温传感器 DS18B20……………………………………………… . … . 23 6章 用系实现 ……………………………………………… ... 24 5.1硬件连接 ………………………………………………………… ..... 24 5.2程

参考文献 ………………………………………………………… 28

序 言

司机驾车, 尤其是在时间下坡、 急转弯的盘山路上行驶时要频繁地用刹 车, 这就对刹车片能提出了较的要求, 以这样说:刹车系统是人身安全 的重要保障。 众所周知, 现在的车系统是利用刹车片之间的磨擦来实现减速的, 但磨擦会产生量, 频繁的使用刹车, 产生的大量热量不可能及的去, 因 车片和车的温度迅速高。 任何东西都有一个承受极限, 当温度升高到一定 程度时, 汽车的制动效能会下降。 尤其是鼓式动器, 由于其动效能的定 较差, 温度的升高很容引制动效能的下降。 因此可能发生刹车失灵的重 后果—直接威胁到

为此, 我想给车设计安装一个对车轮及刹车片温度进行实控, 能自 动采取应对措施的系统来解决这个问,而达到提高行车的安全系数的目的。 本说明书共分为六章, 第一章课题析与论证; 第二章对软件使用进行 介绍; 第三章单片机最小系进行分析; 四章对系的软进行了分析; 第

第 1

1.1课题任务分析

本课题主要实现鼓式制动温度监控,当动器温度达到 100℃,水泵喷 水,当温

在 Protuse 仿时,用电机代替泵,当温度达到 100℃电机开始转动, 当

本设计介绍一种基于单片机的度控系统。该系统采用 STC89C51单片 机为核心,通过 STC89C51单片机驱动数字温度传

1.2.1方案一

由于本设计是温电路, 可以使用热敏电阻之类的器件利感温效, 将随被测试温度变化的电压或电流集来, 进行 A/D转换后, 就可以用单片机 进行数据的处理, 在示上, 就可以将被测温度显示出来, 这种设计要用 到 A/D转换电路, 感温电路较麻。 而且在对采集的

1.2.2方案二

进而考虑用温度传感器, 在单片机路设中, 大多都是使用传感器, 所 以这是非常容易想到的,所以可以采用一传感器 DS18B20,此传感器,可 以很容

从以上两种方案,很易看出,用方案二,电路比

第 2章 软件使用介绍

2.1Keil 软件

Keil C51是国 Keil Software公司出品的 51系列兼容单片机 C 语软件开 发统,与汇相比, C 语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上明显 优势,因而易学易用。用过汇编语言后再使用 C 语言来发,体会更加深刻。 Keil C51软件提供富库函数功强大的集开发调试工,全 Windows 界面。 另外重要的一点, 要看一下编译后生成的汇代码, 就能体会到 Keil C51生成的目代码率非之高, 多数语生

2.2Proteus 仿软真件的介绍

Proteus 是一款 Labcenter 出品的电路分实物仿真系统, 可仿真各种电路和 IC ,并支持单片机,元件库齐全,使用

该软件的特点:

(1) 全部满足们提出的单机软件仿真系统

(2) 有模拟电路仿真、 数字电路真、 单片机及其外围电路组成的系 仿真、 RS 一 232动态仿真、 1 C、 SPI 调试器、键盘和 LCD 系仿真的 能;有各种虚拟仪器,如

(3) 目前持的单片机类型有:68000系列、 8051系列、 A VR 系列、 PIC12系列、 PIC16系列、 PIC18系列、 Z80系列、 HC11系列以及各种围片。 (4)支持大量的存储器和外围芯片。总之该件是一款集单机和 SPICE 分于一的仿真软件,功能极

第 3章 单片机最小系统

3.1 STC89C51RC单片机

MCS-51系列单片机常用机型有 8051、 8751、 89C51等,称 51单片机,均 使用 Intel8051内核, 系统与引脚完全兼容, 仅内片 ROM 式有所不

而 STC89C51RC 单机是一代超强抗干扰 /高 /低功率的单片机,指令代 码完兼传统 80C51单片机, 12

STC89C51RC 具有以下特点:

1) 增强型 1T 流水线 /精简

2) 工作电压:5.5V - 3.4V(5V 单片机) / 3.8V - 2.0V(3V 单片机) 。

3) 工作频率范围:0 - 35 MHz ,相当于普通 8051

4) 用户应用程

5) 片

6) 通用 I/O口(27/23个) ,复位后为:准双 /弱拉(通 8051传统 I/O口) ;设成四种模式:准双向口 /弱上拉,推挽 /强上拉,仅为输入 /高阻, ;个 I/O口驱动能力均可达到 20mA ,整个芯片最大不超过 55mA 。 7)ISP (在系统可编

可通过串口(P3.0/P3.1) 直

8)EEPROM 功能。

9) 看门狗 。

10) 内部集 MAX810专用复位电路 (外部晶体 20M 时, 省外部位电路) 。 11) 时钟源:外部高精晶 /时钟,内部 R/C 振荡器;用户在下载用户程序时, 可选择是使用内部 R/C振荡是外部晶体 /时钟; 常温下内部 R/C 振荡器频率 为:5.2MHz ~ 6.8MHz;精度要不高, 可选使用内部时

12) 2个 16

13)外部中断 2路 , 下降沿中断或电平触发中断 ,Power Down模式可

14) PWM(4路) /PCA(编程数器阵列) ,也可用来再现 4个定时器也可用 来再实现 4个定时器或 4部中断 (上升沿中断 /下降沿中断均

16)

17) SPI 同步通信

18)工作温

19)封装:PDIP-28, SOP-28, PDIP-20, SOP-20, PLCC-32,TSSOP-20。

图 3-1 STC89C51RC单片机

图 3-2 STC89C51RC单片机引脚图

STC89C51RC 有 40条脚,共分为端口线、

1. 电源线。

Vcc :+5V电源电压。

Vss :+5V电源地端。

2. 端口 I/O(P0、 P1、 P2、 P3) 。

P0口:P0为一个 8位漏级开路双向 I/O口,每吸收 8TTL 门电流。 当 P1口的管脚第次 1时,被定义为高阻输入。 P0能够用于外部程序数据存 储器, 可定义为数据 /地址的第八位。 在 FIASH 编程时, P0 口作为原输 入,当 FIASH 进行校

P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的 8位 I/O口, P1口缓冲器能接 收输出 4TTL 门电流。 P1口管脚写入 1后,被内部上拉为高,可输入, P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,是由于内上拉的缘故。 FLASH

P2口:P2口为一内部上拉电阻的 8位双向 I/O口, P2缓冲器可接收, 输出 4 TTL 电流,当 P2口被写“ 1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作 为输。并因此作为输入时, P2口的管脚被外部拉低,将输出电。这是由于 内部上拉的缘故。 P2口当用于程存储器 16位地址部数据存储进行 存取时, P2口输出地址的高八位。在给出址“ 1”时,它利用内上拉优势, 当对外八位地址数据存器进行读时, P2输出其特殊功能存

P3口:P3口管脚是 8个带内部上拉电阻的双向 I/O口, 可接输出 4个 TTL 门电流。 P3口写入“ 1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作输 ,由于外部下拉为低电平, P3口将输出电流(ILL )是由于上拉缘故。 P3

表 1-1 51单片机 P3口引脚的第二功能

P3口同时闪烁编程和编

3. 控制线。

1). 外接晶体引脚 :XTAL1:反振荡放大器的输入及内

2).RST :复输入。 当荡器复位器件时,

3).ALE/PROG:当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电用于锁存地址的 地位字。 FLASH 编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。在平时, ALE 端以不 变频率周输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的 1/6。因此它可用对外 部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意:当用作部据存储器, 将跳过一 ALE 脉冲。 如想禁止 ALE 的输出可在 SFR8EH 地址上置 0。 此时, ALE有在执行 MOVX , MOVC 指令 ALE 才起。另外,该引脚被略微拉高。如果 微处理器在外执行状态 ALE

4)./PSEN:外部程序存器的通信号。 在由外部程存储器取指期间, 每个机 器周期次 /PSEN有效。但在访问外部数存储

5). /EA/VPP:当 /EA保持低电平时, 此期外部程存储器 (0000H-FFFFH ) , 不管是否有内部程序存储器。注意加密方式 1时, /EA将部定为 RESET ;当 /EA端保持高电平时,此间内程序存储器。在 FLASH 编程期间,此引脚

综上所述, 51单片机的引脚从名

(1)功多,引脚数少,

(2)对外呈三总线形式:

○ 1地

○ 2

○ 3控制总线:由 ALE 、 /PSEN、 RST 、 /EA、 /INT0、 T0、 T1、 /WR、 /RD 共 10个引脚构成。

要让单片机 “起来” 的基本前提是

电路,这就是“单

晶振电路、复位电路的硬件

3.2电源电路

题目 :鼓式制动器温度监控系统

要求 :当温度达 100时,电机开始

动。

图 3-3 鼓式制动

本次试验的电源路采用 USB 接口的供

端插面包板左竖列。 USB 的 GND 用

将元器件的正汇集至左竖列孔,元件

图 3-4插在电脑上

3.3时钟电路

MCS-51单片机片内部有一个反向放大器构成的振荡电路, XTAL1为振荡电 路的输, XTAL2为振荡电的输出端。 MCS-51的时钟可以由内部方式或外部 式产生。内部方式时钟电路利用 MCS-51内部的振荡电路,在 XTAL1和 XTAL2引脚上外接定时元件, 部荡电路产生激振荡。 定时元件般采用石英晶 体和电容组成的并联谐振电路。 晶体可在 1.2至 12MHz 之间任选, 电容以在 5至 30pF 之选择,电容 C01, C02

外部方式的时钟电路, XTAL1接地, XTAL2接外部振荡器。对外部振荡信 特殊要求,但需保证脉冲宽

图 4-5 时钟电路 -内部(左)外部(右)

3.4复位电路

STC89C51RC复位就在足 51最小系统其工作条件下,让 RST 管

复位,之后 RST 管脚恢复为低电平。

图 4-6 两种复位电路

图 4-6(a)为上电自动复位电路。电瞬 RST/Vpd端的电位与 Vcc 相同, 随着 RC 电路充电电流的减, RST/Vpd端的电位逐渐下降。只要该端持 10ms 以上的高电平就能

图 4-6(b)为按钮复位电。当下复位按钮时,电源对接电容充电,是 RST/Vpd端高平。复位按钮松开后,电容通过内下拉

而本次

第 4

图 4-1程序流程图

4.2软件程序

#include

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

uchar temp;

uint temperature =0;

uint temperature1 =0;

sbit DQ = P1^1;

sbit FAN = P1^0;

unsigned int value,a,b;

//************************************* 延时函数

*************************************// void Delay(uint time) //大约延时 2×time+5us {

while( time-- );

}

//************************************* DS18B20初始化函数

*************************************// void Init_18B20(void)

{

DQ = 1; //初始为高

Delay(10); //延时 15us 左右 DQ = 0;

Delay(80); //延时 480~960us DQ = 1;

Delay(30); //延时等待

}

//************************************* DS18B20读一字节函数

*************************************// unsigned char ReadOneChar(void)

{

unsigned char i = 0;

unsigned char dat = 0;

for (i = 8; i > 0; i--)

{

DQ = 0;

dat >>= 1;

DQ = 1;

if(DQ)dat |= 0x80; //从最高位开始读

Delay(15);

}

return (dat);

}

//*************************************

DS18B20写一字节函数

*************************************//

void WriteOneChar(unsigned char dat)

{

unsigned char i = 0;

for (i = 8; i > 0; i--)

{

DQ = 0;

DQ = dat&0x01; //

Delay(5);

DQ = 1;

dat>>=1; //数据右移一位

}

}

//*************************************

读取温度函数

*************************************//

unsigned int Read_Temperature(void)

{

EA=0;

Init_18B20();

WriteOneChar(0xCC); //发送跳过 ROM 指

Init_18B20();

WriteOneChar(0xCC); //发送跳过 ROM 指

a = ReadOneChar(); //低八位

b = ReadOneChar(); //高八位

value=(b<8)|a; 将低八位,="">

EA=1;

}

void InitTimer0(void)

{

TMOD = 0x01; //16位定时器模式

TH0 = 0xD8;

TL0 = 0xF0;

EA = 0; // 关掉所有的中断

ET0 = 1; // T0的中断

TR0 = 0; // T0不计时

}

//**********************************************************

函数说明:主函数

**********************************************************//

void main(void)

{

InitTimer0();

while(1)//主循环

{

temperature=Read_Temperature();

temperature1=temperature&0x0fff;

if((temperature&0xf000)==0xf000)

{

FAN = 0;

EA = 0;

TR0 =0;

}

else

{

if(temperature1<>

{FAN = 0;EA = 0;TR0 =0;}

if((temperature1>=0x0640)&&(temperature1<0x0780)) {ea="1;TR0">

if(0x0780<>

{FAN = 1;EA = 0;TR0 =0;}

}

}

}

void Timer0Interrupt(void) interrupt 1

{

TH0 = 0xD8;

TL0 = 0xF0;

FAN=~FAN;

}

4.3 程序编译

将已经编好的程序复制下来, 在 Keil uVision3软件中进行

然后在桌面上建一个文件夹,打开

4-2

图 4-2 新建文件夹

然后选择 Atmel-AT89C51,如图 4-3

所示:

图 4-3选择 Atmel-AT89C51

然后将编好的序复制进来进行编译,

所示:

图 4-4 译程序 生

所示:

图 4-5 生成 hex 文件

4.3Protuse 仿真

4.3.1Proteus 中

图 4-6 单片机 AT89C51

4.3.1.2 DS18B20截图,如图 4-7:

图 4-7

图 4-8 直流电动机

4.3.2Proteus 仿真

4-11

图 4-9 仿真图 (未运行状态 )

图 4-10 仿真图 (温度

图 4-11 仿真图 (温度大于 120℃ )

第 5章 硬件电路

本实验平台要实现当温度达到 100度时, 电机开始转动; 当温度到 120度时,电机加速转动。经设计,实所元件除单片机最小电路所需原件外,还 需 DS18B20的温度传感器个, 270欧姆、 1000欧姆的电阻各一个, 1N4148的 二极一个, TIP41C 三极一个。在包面板上

5.1 270欧姆电阻、 1K 电阻及 10K 电阻

5.2电容器

电容器(Capacitor )是两金属板之间绝缘质一种电路元件。其单 位为法,号为 F 。电容器利用二个导体之间的电场来储存能量,导带 的电荷大小相等, 但符号相反。 本次试验使了 22pf 和 10uf 两种型号的

图 5-1 10uf电容器(

5.3晶振

每个单片机系统里都有晶,程是叫晶体震荡器,在单片机系统里晶振 的作用, 他结合单片机内部的

机的一切指令的执行都建立在这个础上的, 晶振的提时钟频率越高,

晶振的作是为系统提供基本的时钟信号。 通常个系统共用一个晶振, 便 于部分保持同步。 有些通讯系统的基频和射频使不晶振, 而通过电子调 整频率的方法保持步。 晶通常与锁相环电路配合使

图 5-2晶振

5.4 1N4148二极管

IN4148是一种小型的速关二极管,开关比较速,广泛用于信号频率 较高的

图 5-3 1N4148二极管

5.5 TIP41-NPN型三极管

TIP41 NPN中功三极管 , 广用于信号放大及音频功放

图 5-4 TIP41C NPN三极管

5.6

DS18B20,常的温度传感器,具有体积小,硬件开消低,抗扰能力强, 精度高的特。 DS18B20数字温传感器接线方便,封装成后可应用于多种场 合, 如管式, 螺纹式, 磁铁吸附式, 不锈钢封装式, 型号多种多样, 有 LTM8877, LTM8874等等。要据应用合不同而改其外观。封后的 DS18B20可 用于电缆沟测温,高炉水环测温,锅炉测温,机房温,农业大棚测温,净 室测温,弹库测温各种极限温场合。耐磨耐,

图 5-5温度传感器 DS18B20

第 6章 应用系统实现

6.1硬件连接

1、 主要件:面包板 2块; 单片机:STC89C51个; 发光二极管 1个; 电阻 270欧 1个, 10k1个, 1k1个;电容瓷片电容 22pf2;电解电容:10uf 一个;晶 振: 11.0592MHz 1个; TIP41极管 NPN

1个;

2、线路连接:按照图 6-1所示电

图 6-1 仿真图

图 6-2 实物图

6.2程序下载

将连接好的电路图通 USB 连到电脑上在 STC_ISP_V483

示。

图 6-3 打开烧录软件

选择串口 COM5打开已经编译

示。

图 6-4 打开 hex 文件

然后点击 Download/载进行下载, 下

所示。

图 6-5 文件下载

握手成功果显示“已加

所示。

图 6-6 烧录结果

此时实

图 6-7实物连接图

参考文献

[1]张友德 ,赵志英 ,凃亮 . 编著 . 单片微型 [M].复旦大学出版社 .2006 [2]刘刚,秦永左 编著 . 片机

[3]孙传友,孙斌 编著 . 感测技术

[4]宋培义,刘立.单片机原

[5]何宏.单

[6]胡汉才 . 单片机原理及其接口

[8]杨兴姚 . 电动机调速的原理及

[9]徐爱钧,彭秀.单片机高级言 C51应用程

[10]张振荣,晋明,王毅平. MCS -51单片机原及

致 谢

此次课设计历时两周, 是我大学中遇到过最困难的一次课设计, 刚 开始看到题目时很迷茫, 后静下心来仔细思考, 自己学习并老师

在此期间, 我学会了使用更多径阅资料, 提高了自己学习能力。 除此 以外,我学到了多的知识,开阔了视野,提高了自的独立

在此, 我首要感谢我的指导老师, 他严谨细致、 不苟的风一是我 工作、 学习中的榜样, 我到了指明灯的作用; 他循循善诱的教导和不拘一格 的思路给予我无的,让我很快就感受到了设计的快乐并融入其中。其次, 我要谢同组同学对的帮助指点, 没有他们的帮助

鼓式制动器设计

5 鼓式制动器

5.1

S=(t1+)V 1+(m)= (0.1+0.2/2)?50+=14.8m 3. 63. 6225. 92?6. 8625. 92j max 2

F f max <>

j max =F f max

m a =5028.38÷7330=6.86(m/s2) （J>5.9）

最大制动距离 St =0.15v+v2/115=0.15?50+502÷115=29.2m

S

式中 t 1：机构

t 2：制动力增长时间 0.2s ；

v 1：制动初速度50km/h；

J max ：最大稳定制动减速度；

m a ：满载质量7330kg ；

F fmax ：最大地面制动力。

5.2 制动力分配系数β

?0=

代入

式中 ?0：满载同

L ：

b ：满载汽车质心至后

h g ：满

5.3 前后轴制动器总制动力

F f =Fμ=Fμ1+Fμ2 =24155.1+37389.6=61544.7(N)

F μ1=βF μ

m a g ?7330?9. 8?0. 7?（2. 6-0. 7?0. 745）(a-?h g )= =37389.6(N) L 4F μ2=(1-β)F μ

式中 F μ：前后轴制动器总制动力；

F μ1 、F μ2：

β：制

g ：

L ：

a 、b ：分别为汽车质至前、后轴中心距离 a=2600mm，b=1400mm； ?:

h g ：汽车质心高度 hg=745mm；

ma ：汽车满载质量 7330kg

5.4 驻车所需制动力

F z =m a g sinα

5.4.1 汽车可能停

α=?a L -?hg

=arctan 0. 7?2. 6 4-0. 7?0. 745

=27.6

式中 ?：车轮与地面

a ：

L ：轴距；

hg ：汽车质心高度。

最大停驻坡

5.4.2 汽车可能停驻

?a L +?hg α' = =arctan 0. 7?2. 6 4+0. 7?0. 745

=21.9

最大停驻坡

5.5 驻车所需制动力

5.5.1 应急制动系与

F μ1/2=24155.1÷2=12077.6N

F μ2/2=37389.6÷2=18694.8N

5.5.2 应急制动系与2型双贿赂行车制动系结合

F μ1=m a g ?b 7330?9. 8?0. 7?1. 4==20237.8N 4-0. 7?0. 745L -?hg

m a g φa 7330?9. 8?0. 7?2. 6==28914.7N 4+0. 7?0. 745L +?hg F μ2=

5.5.3 应急制动力

F=Fμ2=m a g ?a 7330?9. 8?0. 7?2. 6==28914.7N 4+0. 7?0. 745L +?hg

5.6 驻车所需制动力

5.6.1 制动鼓内径D

输入力F 0定时，制动鼓内径越大，

但增D 受轮辋内径限制。制动鼓与轮辋之间应保足够的间隙，通常求该间隙不小于20mm ．否则不仅动鼓热条件太差，而且轮辋受热后可粘住胎或烤坏门嘴。制动鼓直径与轮辋直径之

货车D ／D r =0 .70～0 .83

选轮辋直径D r =16 inch

D r =25.4?16=406.4 mm

取D ／D r =0 .8 3 则制动鼓内径直径

D=0.83?D r =0.83?406.4=337.31mm

取 D=340mm

5.6.2 摩擦衬

摩擦衬片宽度尺寸b 的选取对摩擦衬片的用寿命有影响。衬片宽度尺寸取窄些，则磨损度，衬片寿命短；若衬片宽尺寸宽些，则质量大，不易加工，并且

制动鼓半径R 确定后，衬片的摩擦面积为A p =Rβb 。制动器各蹄衬片总的摩擦面∑A p 越大，制动时所受位面的正力和能量负荷越小，从而磨

试验表明，摩擦衬片包角β=90°～100°时，磨损最小，制动鼓温度最低，

衬片宽度b 较大可减少磨损，但过大将不易证与制动鼓

5.6.3 摩擦

一般将衬片布置在

压力的分布情况，将片相对于最大压力点对布置，以改

令β0=90°－β0=90°－100=40° 22

5.6.4 动器中心到张

在保证轮缸或制动凸轮能够布置于动鼓内的条件下。应使距离e 尽可能，

5.6.5 制动蹄支

应在保证两蹄支承端毛面不致互

5.6.6 摩擦

摩擦片擦系数对制动力的影响很大，选摩擦片时不希望其摩擦系要高些，更要求其热稳定性要好，受温度和压力的影响要小。各种制动器摩擦材料的摩擦系数的稳定值约为0.3～0.5，少数可达0.7。一般说来，擦系数越高材料，其耐磨性差。所以在制动器设计时并非一定追求高摩擦系的材料。当前产制动擦片材在温度低于250℃时，保持摩擦系数f =0. 30～0.40已

5.7 制动器主要

5.7.1 制动鼓

制动鼓应具有非常好的刚性和大的热量，制动时温升不应超过极限值。制动鼓料与摩擦衬片相匹配，保证有高的摩擦系数并使工作表

制动壁厚的选取主要是从其刚度强度方面虑。壁厚大些也有利于增大其热量，但试验表明，壁厚由11 mm 增至20 mm 时，摩擦表面的平均最高温度变化并不。一般造制动鼓的壁厚，中、重型载货汽车为13mm ～18mm 。制动鼓闭口侧外缘可开小孔，用于检查制动器间隙。本次设计采

5.7.2 制动蹄

制动腹板和翼缘的厚度，货车的约为5mm ～8mm 。摩擦衬片的厚度，货车为8mm 以上。衬片可铆接或粘贴在制动上，粘的允许其磨损厚度较大，使用寿命增，但不更换片；铆接的噪声较小。本次制动蹄采用的材

5.7.3 制动底板

制动板是除制动鼓外制器各零件的安装基体，应保证各装零件相互间的正确置。制功底板承受着制动器工作时的制动反矩，此它应有足够的刚度。刚度不足会使动力矩小，板程加大，衬片磨损也不均匀。本次设

5.7.4

二自由度制动筛的支承，结构简单，并能使制动蹄相对制动鼓自行定位。了具有支承销的一个自度制动蹄的工作表面与制动鼓

具有支承销的支承能可靠地保持制动蹄的正确安装位置，免侧向偏摆。有时制动底板上附加一压紧装置，使制动蹄中部向制动板，而在轮缸活塞顶块上或在张开构调整杆端开供制动蹄腹板张开端插入，以保持制

5.7.5 制动轮缸

制动轮为液压制动系采用的活塞式制动张开机构，结构简单，在轮制动器中布置方便。轮缸缸体由灰铸铁HT250制成。其缸为通孔，需镗磨。活塞由铝合金制造。活塞外端压有钢制的开槽顶块，以支承人槽中的制蹄腹板端部或部接头。轮缸的工作腔由装在活上的橡胶密或靠在活塞端处的胶皮碗封。双领路式制动器的两蹄则各用一个单活塞制动轮缸推动。本

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