汽车底盘制动系统设计39987.docx
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1、轻型汽车底盘鼓鼓式制动器设设计DESIGN OF DRRUM BRRAKE FFOR LIGHT VVEHICLLE CHAASSIS2009年6月月 西南交通大学本科毕业设计 第IX页摘 要汽车作为陆地上上的现代重要要交通工具,由由许多保证其其性能的大部部件,即所谓谓“总成”组成,制动动系就是其中中一个重要的的总成,它直接影响响汽车的安全全性。随着高高速公路的快快速发展和车车流密度的日日益增大,交交通事故也不不断增加。据据有关资料介介绍,在由于于车辆本身的的问题而造成成的交通事故故中,制动系系统故障引起起的事故为总总数的45%。可见,制制动系统是保保证行车安全全的极为重要要的一个系统统。此外
2、,制制动系统的好好坏还直接影影响车辆的平平均车速和车车辆的运输效效率,也就是是保证运输经经济效益的重重要因素。制制动系既可以以使行驶中的的汽车减速,又又可保证停车车后的汽车能能驻留原地不不动。由此可可见,汽车制制动系对于汽汽车行驶的安安全性,停车车的可靠性和和运输经济效效益起着重要要的保证作用用。当今,随着高速速公路网的不不断扩展、汽汽车车速的提提高以及车流流密度的增大大,对汽车制制动系的工作作可靠性要求求显得日益重重要。只有制制动性能良好好和制动系工工作可靠的汽汽车才能充分分发挥出其高高速行驶的动动力性能并保保证行驶的安安全性。由此此可见,制动动系是汽车非非常重要的组组成部分,从从而对汽车制
3、制动系的机构构分析与设计计计算也就显显得非常重要要了。论文中采用的是是前鼓后鼓的的制动系方案案并且前轮采采用双领蹄式式制动器,后后轮采用领从从蹄式制动器器,兼顾了制制动器效能因因数和制动器器效能的稳定定性。它的工工作原理是利利用与车身(或车架)相相连的非旋转转元件和与车车轮(或传动动轴)相连的的旋转元件之之间的相互摩摩擦来阻止车车轮的转动或或转动的趋势势,亦即由制制动踏板的踏踏板力通过推推杆和主缸活活塞,使主缸缸油液在一定定压力下流入入轮缸,并通通过两轮缸活活塞推使制动动蹄绕支承销销转动,上端端向两边分开开而以其摩擦擦片压紧在制制动鼓的内圆圆面上。不转转的制动蹄对对旋转制动鼓鼓产生摩擦力力矩,
4、从而产产生制动力,使使车轮减速直直至停车。论文第一章介绍绍了汽车制动动系发展情况况和制动系统统的意义。第第二章主要讲讲述了汽车的的总体设计。第第三章讲述了了鼓式制动系系的主要形式式及其方案的的选取。第四四章分析计算算了制动器制制动过程中动动力学参数的的计算。第五五章讲述了鼓鼓式制动器的的结构参数和和主要零部件件的设计。第第六章是关于于鼓式制动器器的设计计算算。第七章是是制动器驱动动机构的设计计与计算。第第八章是鼓式式制动器主要要零部件的强强度分析。关键词:鼓式制制动器 驱动机构构 制动参数数AbstracctAs an iimporttant mmodernn landd-baseed tra
5、ansporrt, Autommotivee compponentts froom manny larrge paarts ,namelly, thhe so-calleed asssemblly whhich eensuree the perfoormancce of autommotivee, andd brakking ssystemm whicch dirrectlyy affeects tthe saafety of mootor vvehiclles iss one of thhe mosst impportannt asssemblyy. With the rrapid deve
6、llopmennt of highwways aand inncreassed traaffic densiity, ttraffiic acccidentts aree alsoo incrreasinng. Accorrding to thhe infformattion on thhe vehhicle itsellf as a ressult oof prooblemss caussed byy trafffic aaccideents, the bbrake systeem faiilure causeed thee acciident accouuntingg for tthe t
7、ootal nnumberr of 445%. So brakinng sysstem iis an exttremelly impportannt sysstem tto enssure trafffic saafety. In addditioon, thhe braaking systeem hass a diirect impacct on the qqualitty of the aaveragge vehhicle speedd and vehiccle trranspoortatiion effficieency, that iis, an immportaant faactor
8、 ensurring coost-efffectiive trranspoort. It noot onlly cann sloww downn a mooving vehiccle, bbut allso too ensuure thhat thhe carr can be fiixed iin sittu aftter paarkingg. This showss thatt the vehiccle brrakingg systtem pllays aan impportannt rolle in trafffic safetty, the reliaabilitty of parkii
9、ng, aand transpport eeconommic effficieency.Today, with ever-expannding highwway neetworkk, thee imprrovemeent off vehiicle sspeed and ttraffiic dennsity, on thhe worrk of autommotivee brakking ssystemm reliiabiliity reequireementss becoome inncreassinglyy impoortantt. Onlly vehhicless whicch havve
10、goood braaking perfoormancce andd reliiable brakiing syystem can give full play to thheir hhigh-sspeed dynammic peerformmance and tto enssure tthe saafety of trraveliing. This showss thatt the brakiing syystem is a very imporrtant compoonent of thhe vehhicle, thuss itss veryy impoortantt to tthe ann
11、alysiis andd desiign off brakke sysstem bbodiess.Paper uused brakee proggram oof thee brakke druum in frontt and behinnd. Frront wwheel used duo-dduplexx drumm brakkes annd behhind wwheel simpllex drrum brrakes, whicch takkes intoo accoount tthe efffectiivenesss of the bbrakess and brakee perfforman
12、nce faactor of sttabiliity. Its wworkinng priinciplle is to usse witth thee bodyy (or framee) asssociatted wiith noon-rottatingg compponentts andd the wheell (or shaftt) connnecteed to the rrotatiing coomponeents oof friictionn betwween tthe whheels to prreventt the trendd of tturninng or rotatting,
13、 namelly by the ppedal forcee of bbrake pedall passinng thrrough the ppush rrod annd thee mastter cyylindeer pisston, makinng masster ccylindder oiil infflow wwheel cylinnder uunder a cerrtain presssure, and puushingg throough tthe twwo-cyllinderr pistton brrake sshoe sso thaat rottatingg arouund th
14、he braanch mmanageers, tthe toop sepparateely too bothh sidees presssed inn its fricttion pplate brakee drumm surfface oof thee inneer cirrcle. Non-rotatting bbrake shoe produuced ffrictiion toorque to rootatinng druum braake reesultiing inn brakking fforce to sllow doown unntil tthe whheels stop.Th
15、e firrst chhapterr of tthis ppaper descrribes the ddeveloopmentt of aautomootive brakiing syystem. Chaptter III focuuses oon thee overrall ddesignn of tthe caar. Chaptter IIII is aboutt the main form and pprograam sellectioon of the ddrum bbrake. Chaptter IVV is aabout analyysis aand caalculaation o
16、f kiineticc paraameterrs of the bbrake durinng braaking proceess. Chaptter V descrribed the sstructture oof druum braake coomponeents aand thhe dessign oof thee mainn paraameterrs. Chaptter VII desccribedd designn and calcuulatioon of drum brakee. Chaptter VIII is aboutt the analyysis aand caalculaa
17、tion of drrum brrake ddrive mechaanism. Chaptter VIIII iss abouut strrengthh checcking on thhe maiin commponennts off drum brakee. Key worrds: DDrum bbrake Drrive mmechannism Braake Paarametters目录第1章 绪论11.1汽车制动动系统的发展展概况11.1.1汽车车制动系统的的组成11.1.2电制制动的优缺点点和存在的问问题31.2研究制动动系统的意义义41.3对汽车制制动系的展望望4第2章 汽车车总体参数
18、的的选择及计算算82.1 总体设设计应满足的的基本要求82.2汽车形式式的确定92.3汽车质量量参数的确定定102.4汽车主要要尺寸的确定定112.5汽车性能能参数的确定定132.6发动机的的选择142.7轮胎的选选择18第3章 鼓式式制动器的方方案选择213.1 鼓式制制动器的结构构形式213.1.1领从从蹄式制动器器223.1.2单向向双领蹄式制制动器253.1.3双向向双领蹄式制制动器263.1.4双从从蹄式制动器器273.1.5单向向增力式制动动器273.16双向增增力式制动器器283.2鼓式制动动器方案的确确定293.2.1制动动效能因素293.2.2本设设计中鼓式制制动器方案的的优
19、选30第4章 制动动过程的动力力学参数的计计算314.1制动过程程车轮所受的的制动力314.2制动距离离与制动减速速度计算374.3同步附着着系数与附着着系数利用率率计算384.4制动器的的最大制动力力矩404.5制动器因因素与制动蹄蹄因素42第5章 制动动器的结构及及主要零部件件设计465.1 鼓式制制动器的结构构参数465.2鼓式制动动器主要零部部件的设计495.2.1制动动蹄495.2.2制动动鼓505.2.3摩擦擦衬片515.2.4摩擦擦材料515.2.5蹄与与鼓之间的间间隙自动调整整装置525.2.6制动动支承装置535.2.7制动动轮缸545.2.8张开开机构54第6章 鼓式制制动
20、器的设计计计算556.1 驻车制制动能力的计计算556.2 中央制制动器的计算算566.3压力沿衬衬片长度方向向的分布规律律576.4 制动蹄蹄片上的制动动力矩596.5 摩擦衬衬片磨损特性性计算636.6 制动因因素的计算646.6.1支承承销式领从蹄制动器器的制动因数数656.6.2支承承销式双领蹄蹄制动器的制制动因数66第7章 制动器器驱动机构分分析与计算677.1 驱动机机构的方案选选择677.2 制动管管路的选择697.3 液压驱驱动机构的设设计计算707.3.1制动动轮缸直径的的确定707.3.2制动动主缸直径的的确定717.3.3制动动踏板力727.3.4制动动踏板工作行行程73
21、7.3.5真空空助力器的设设计计算73第8章 鼓式制制动器主要零零部件强度分分析768.1 制动蹄蹄支承销剪切切应力计算768.2紧固摩擦擦片铆钉的剪剪切应力验算算77结论79致谢80参考文献811 西南交通大学本科毕业设计 第120页第1章 绪论1.1汽车制动动系统的发展展概况从汽车诞生时起起,车辆制动动系统在车辆辆的安全方面面就扮演着至至关重要的角角色。近年来来,随着车辆辆技术的进步步和汽车行驶驶速度的提高高,这种重要要性表现得越越来越明显。汽汽车制动系统统种类很多,形形式多样。传传统的制动系系统结构型式式主要有机械械式、气动式式、液压式、气气液混合式。它它们的工作原原理基本都一一样,都是
22、利利用制动装置置,用工作时时产生的摩擦擦热来逐渐消消耗车辆所具具有的动能,以以达到车辆制制动减速,或或直至停车的的目的。伴随随着节能和清清洁能源汽车车的研究开发发,汽车动力力系统发生了了很大的改变变,出现了很很多新的结构构型式和功能能形式。新型型动力系统的的出现也要求求制动系统结结构型式和功功能形式发生生相应的改变变。例如电动动汽车没有内内燃机,无法法为真空助力力器提供真空空源,一种解解决方案是利利用电动真空空泵为真空助助力器提供真真空。汽车制动系统的的发展是和汽汽车性能的提提高及汽车结结构型式的变变化密切相关关的,制动系系统的每个组组成部分都发发生了很大变变化。1.1.1汽车车制动系统的的组
23、成制动系统主要由由下面的4个个部分组成:(1)供能装置置:也就是制制动能源,包包括供给、调调节制动所需需能量以及各各个部件,产产生制动能量量的部分称为为制动能源;(2)控制装置置:包括产生生制动动作和和控制制动效效果的部件;(3)传动装置置:包括把制制动能量传递递到制动器的的各个部件;(4)制动器:产生阻碍车车辆运动或者者运动趋势的的力的部件,也也包括辅助制制动系统中的的部件。现代的制动系统统还包括制动动力调节装置置和报警装置置,压力保护护装置等辅助助装置。供能装置的发展展供能装置主要是是指制动能源源,制动能源源有人力制动动、伺服制动动、动力制动动或者上述任任两者的结合合使用。人力制动是开始始
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