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文檔簡介
1、摘要汽車是現(xiàn)代交通工具中用得最多,最普遍,也是最方便的交通運輸工具。為保證人身和車輛的安全,人們對汽車的安全性、可靠性要求越來越高。本次設(shè)計主要是對吉利自由艦轎車制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計。根據(jù)對吉利自由艦2012轎車制動系統(tǒng)的要求,采用合理的設(shè)計方案進(jìn)行設(shè)計。首先,通過對整車主要參數(shù)的分析,確定出吉利自由艦2012款轎車的結(jié)構(gòu)方案,即采用前盤后鼓結(jié)構(gòu)方式。其次,設(shè)計計算前輪盤式制動器、后輪鼓式制動器、制動主缸的主要尺寸。繪制出前、后制動器裝配圖、制動主缸裝配圖、零件圖、制動管路布置圖。最后,編程繪制了該車制動系統(tǒng)的口曲線和I曲線。另外在設(shè)計的同時考慮了其結(jié)構(gòu)簡單、成本低、環(huán)保等因素。計算結(jié)果表明設(shè)
2、計出的制動系統(tǒng)是合理的、符合標(biāo)準(zhǔn)的。關(guān)鍵詞:吉利自由艦;制動系統(tǒng)設(shè)計;鼓式制動器;制動主缸;盤式制動器AbstractCaristhemostwell-usedanduniversalasoneofthemoderntransportationtools,andalsoitisthemostconvenienceonecurveandIcurveKeywords:GEELY-ncap;brakingsystemdesign;drumbrake;discbrake目錄 TOC o 1-5 h z 第1章緒論1 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 制動
3、系工作原理1 HYPERLINK l bookmark8 o Current Document 汽車制動系統(tǒng)的組成2制動系統(tǒng)的類型3制動系的功用和設(shè)計要求3汽車制動系的功用3汽車制動系統(tǒng)的設(shè)計要求3第2章制動系統(tǒng)設(shè)計形式選擇及方案確定5制動器結(jié)構(gòu)形式方案5制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)形式方案7人力制動系7動力制動系8伺服制動系8液壓制動油路布置方案8 HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 制動主缸的設(shè)計方案9 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 第3章制動系統(tǒng)主要參數(shù)的確定11 HYPERLINK l bookmar
4、k16 o Current Document 中級轎車主要技術(shù)參數(shù):11 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 同步附著系數(shù)的分析11 HYPERLINK l bookmark20 o Current Document 第4章制動器的設(shè)計與計算13 HYPERLINK l bookmark22 o Current Document 前、后軸制動力矩和制動力分配系數(shù)的確定13 HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 后輪鼓式制動器結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算13 HYPERLINK l bookmark26 o Curr
5、ent Document 前輪盤式制動器結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算14 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 制動器制動效能因數(shù)計算15 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 盤式制動器摩擦襯塊的設(shè)計計算16 HYPERLINK l bookmark32 o Current Document 第5章液壓制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)計16 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 盤、鼓式制動器制動輪缸直徑d的確定16 HYPERLINK l bookmark36 o Current Do
6、cument 制動主缸直徑do的計算17 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 制動踏板行程S17p HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 制動踏板力Fp18p第6章制動系評價指標(biāo)簡介及發(fā)展趨勢19汽車制動性能評價指標(biāo)19 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 制動效能19制動效能的恒定性19制動時汽車的方向穩(wěn)定性19制動系統(tǒng)發(fā)展趨勢20 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 第7章結(jié)論22 HYPERLINK
7、l bookmark48 o Current Document 參考文獻(xiàn)23 HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 致謝25附錄126附錄228汽車制動系是用于使行駛中的汽車減速或停車,使下坡行駛的汽車的車速保持穩(wěn)定以及使已停駛的汽車在原地駐留不動的機(jī)構(gòu)。汽車制動系是汽車底盤上的一個重要系統(tǒng),它是制約汽車運動的裝置。而制動器又是制動系中直接作用制約汽車運動的一個關(guān)健裝置,是汽車上最重要的安全件。汽車的制動性能直接影響汽車的行駛安全性,為保證人身和車輛的安全,必須為汽車配備十分可靠的制動系統(tǒng),使汽車以適當(dāng)?shù)臏p速度降速行駛直至停車。汽車制動系至少應(yīng)有兩
8、套獨立的制動裝置,即行車制動裝置和駐車制動裝置。行車制動裝置用于使行駛中的汽車強制減速或停車,并使汽車在下段坡時保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速。駐車制動裝置用于使汽車可靠而無時間限制地停住在一定位置甚至在斜坡上,它也有助于汽車在坡路上起步。制動系工作原理用盤式制動系統(tǒng)來說明原理。下面是簡單的液壓制動系示意圖1.1圖1.1液壓制動系統(tǒng)示意圖1-制動踏板;2-推桿;3-主缸活塞;4-制動主缸;5-油管;6-導(dǎo)向銷;7-制動鉗體;8-活塞;9-活塞密封圈;10-活動制動塊;11-固定制動塊;12-制動盤;13-制動鉗支架制動鉗支架13固定在轉(zhuǎn)向節(jié)上,制動鉗體7與支架13可沿導(dǎo)向銷6軸向滑動。制動時,活塞8在液壓
9、力P1作用下,將活塞制動塊10推向制動盤12。與此同時,作用在鉗體7上的反作用力P2推動制動鉗體沿導(dǎo)向銷6向右移動,使固定在制動鉗體上的制動塊11壓靠在制動盤上。于是制動盤兩側(cè)的摩擦塊在P1和P2力的作用下夾緊制動盤,使之在制動盤上產(chǎn)生與運動方向相反的制動力矩,促使汽車制動。987圖1.2活塞密封圈工作情況圖制動器間隙自動調(diào)整通過圖1.2說明。制動時,制動液被壓入油缸中?;钊?在液壓作用下移向制動盤,并通過墊圈和壓圈將制動塊壓靠到制動盤上。在活塞移動過程當(dāng)中,橡膠密封圈的刃邊在摩擦作用下隨活塞移動,使密封圈產(chǎn)生彈性變形。相應(yīng)于極限摩擦力的密封圈極限變形量,應(yīng)等于制動器間隙為設(shè)定值時的完全制動行
10、程。解除制動時,活塞連同墊圈和壓圈在密封圈的彈力作用下退回,直到密封圈變形完全消失為止。此時摩擦塊與制動盤之間的間隙即為設(shè)定問隙。若制動器存在過量間隙,則制動時活塞密封圈變形量達(dá)到極限值之后,活塞仍可在液壓作用下,克服密封圈的摩擦力而繼續(xù)移動,直到實現(xiàn)完全制動為止。但解除制動后,制動器間隙即恢復(fù)到設(shè)定值,因活塞密封圈將活塞拉回的距離仍然等于由此可見,活塞密封圈能兼起活塞復(fù)位彈簧和一次調(diào)準(zhǔn)式間隙自調(diào)裝置的作用。汽車制動系統(tǒng)的組成任何制動系統(tǒng)都有以下四個基本組成部分:1)供能裝置:包括供給、調(diào)節(jié)制動所需能量以及改善傳能介質(zhì)狀態(tài)的各種部件,其中生產(chǎn)制動能量的部分稱為制動能源。2)控制裝置:包括產(chǎn)生制
11、動動作和控制動作和效果的各種部件,制動踏板機(jī)構(gòu)即是最簡單的一種控制裝置。傳動裝置:包括將制動能量傳輸?shù)街苿悠鞯母鱾€部件,如制動主缸和制動輪缸。4)制動器:產(chǎn)生阻礙車輛運動或運動趨勢的力(制動力)的部件,其中也包括輔助制動系中的緩速裝置。較為完善的制動系統(tǒng)還具有制動力調(diào)節(jié)裝置、報警裝置及壓力保護(hù)裝置等。1.3制動系統(tǒng)的類型1)制動系統(tǒng)按使用目的分類:行駛制動系統(tǒng)使行駛中的汽車減速甚至停止的一套專門裝置。駐車制動系統(tǒng)使已停駛的汽車駐留在原地不動的一套裝置。2)制動系統(tǒng)按制動能源分類:人力制動系以駕駛員的肌體作為唯一的制動能源的制動系。動力制動系完全以氣壓或液壓形式的勢能進(jìn)行制動的制動系。伺服制動系
12、兼用人力和氣壓或液壓形式的勢能進(jìn)行制動的制動系。3)制動系統(tǒng)按能量傳輸方式分類:機(jī)械式、液壓式、氣壓式和電磁式等,同時采用兩者以上的傳能方式的制動系可稱為組合式制動系。汽車制動系按照傳能介質(zhì)的循環(huán)形式,可以為單回路制動系和雙回路制動系?,F(xiàn)在國家規(guī)定,所有汽車必須采用雙回路制動系。1.4制動系的功用和設(shè)計要求汽車制動系的功用汽車制動系必須具備如下基本功能:1)在行駛過程當(dāng)中,能以適當(dāng)?shù)臏p速度使汽車降到所需值(包括零值);2)使汽車在下坡行駛時保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速;3)使汽車可靠的停在原地(包括在斜坡上駐車)。因此,制動系中至少應(yīng)有兩套獨立的制動裝置,即行車制動裝置和駐車制動裝置。前者用以保證第一項
13、功能,并在坡道不長的情況下保證第二項功能;后者則主要保證第三項功能,并有助于汽車在坡道上起步。1.4.2汽車制動系統(tǒng)的設(shè)計要求對汽車制動系統(tǒng)設(shè)計要求主要有以下各項:1)具有足夠的制動性能。行車制動能力是用一定制動初速度下的制動減速度和制動距離兩項指標(biāo)來評定的;駐坡能力是以汽車在良好路面上能可靠地停駐的最大坡度來評定的。2)在任何外速度下制動時,汽車都不應(yīng)該喪失操和方向縱穩(wěn)定性。3)工作可靠。行車制動裝置至少有兩套獨立的驅(qū)動制動器的管路,當(dāng)其中的一套管路失效時,另一套完好的管路應(yīng)保證汽車制動能力不低于沒有失效時的30%。4)防止水和污泥進(jìn)入制動器工作表面。5)制動效能的熱穩(wěn)定性良好。6)操縱輕便
14、,并具有良好的隨動性。制動時,制動系產(chǎn)生的噪聲進(jìn)可能小,同時力要求減少散發(fā)出對人體有害的石棉纖維等物質(zhì),以減少公害。作用滯后性應(yīng)盡可能好。作用滯后性是指制動反映時間,從制動踏板開始動作至達(dá)到給定制動效能水平所需要的時間來評價。9)摩擦片(快)應(yīng)具有足夠的使用壽命。10)摩擦副磨損后,應(yīng)有能消除因摩擦而產(chǎn)生間隙的機(jī)構(gòu),且調(diào)整間隙工作容易,最好設(shè)置自動調(diào)整間隙機(jī)構(gòu)。11)當(dāng)制動驅(qū)動裝置的任何元件發(fā)生故障并使其基本功用遭到破壞時,汽車制動系應(yīng)有音響或信號等報警提示。第2章制動系統(tǒng)設(shè)計方案汽車制動系統(tǒng)的設(shè)計是一項整體化,完整化的設(shè)計。它包括制動器的選擇設(shè)計,驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計,制動管路的設(shè)計和制動主缸的設(shè)
15、計。設(shè)計時,即要考慮讓各個機(jī)構(gòu)的性能良好,同時還應(yīng)該在他們組成一個整體后,制動系統(tǒng)工作正常。因此,在設(shè)計制動系統(tǒng)前,應(yīng)先提出設(shè)計方案。根據(jù)設(shè)計題目要求,以及現(xiàn)代汽車制動器的應(yīng)用情況和發(fā)展趨勢,結(jié)合制動器結(jié)構(gòu)特點?,F(xiàn)確定中級轎車的制動系設(shè)計方案確定如下:制動器結(jié)構(gòu)形式方案鼓式制動器是最早形式的汽車制動器,當(dāng)盤式制動器還沒有出現(xiàn)前,它已經(jīng)廣泛用干各類汽車上。但由于結(jié)構(gòu)問題使它在制動過程中散熱和排水性能差,容易導(dǎo)致制動效率下降。因此,在轎車領(lǐng)域上己經(jīng)逐步退出讓位給盤式制動器。但由于成本比較低,仍然在一些經(jīng)濟(jì)型車中使用,主要用于制動負(fù)荷比較小的后輪和駐車制動。盤式制動器的旋轉(zhuǎn)元件是一個垂向安放且以兩側(cè)
16、表面為工作表面的制動盤,其固定摩擦元件一般是位于制動盤兩側(cè)并帶有摩擦片的制動塊。制動時,當(dāng)制動盤被兩側(cè)的制動塊夾緊時,摩擦表面便產(chǎn)生作用于制動盤上的摩擦力矩。盤式制動器常用作轎車的車輪制動器。按摩擦副中固定元件的結(jié)構(gòu),盤式制動器可分為鉗盤式和全盤式兩大類。全盤式制動器的旋轉(zhuǎn)件也是以端面工作的金屬圓盤,其固定元件是呈圓盤形的金色背板和摩擦片。工作時制動盤和摩擦片間的摩擦面間的摩擦面全部接觸。鉗盤式制動器過去只用做中央制動器,但目前則越來越多的被廣泛地被轎車和貨車用做車輪制動器,全盤式制動器只有少數(shù)汽車采用為車輪制動器,個別情況下還可作為緩速器。按制動鉗的結(jié)構(gòu)形式,鉗盤式制動器又可分為固定鉗式和浮
17、動鉗式兩種。1)固定鉗式盤式制動器固定鉗式盤式制動器如圖a)圖所示,其制動鉗體固定在轉(zhuǎn)向節(jié)上,在制動鉗體上有兩個液壓油缸,其中各裝有一個活塞。當(dāng)壓力油液進(jìn)入兩個油缸外腔時,推動兩個活塞向內(nèi)將位于制動鉗兩側(cè)的制動塊總成壓緊到制動盤上,從而將車輪制動。當(dāng)放松制動踏板使油液壓力減小時,回味彈簧則將兩制動塊總成及活塞推離制動盤。固定鉗盤式制動器在汽車上的應(yīng)用較浮動鉗式的要早,其制動鉗的剛度好,除活塞和制動塊外無其他滑動件。但由于需采用兩個油缸并分置于制動盤的兩側(cè),使結(jié)構(gòu)尺寸較大,布置也較困難;需兩組高精度的液壓缸和活塞,成本較高;制動產(chǎn)生的熱經(jīng)制動鉗體上的油路傳到制動油液,易使其由于溫度過高而產(chǎn)生氣泡
18、,影響制動效果。圖2.1鉗盤式制動器示意圖a)定鉗盤式制動器;b)滑動鉗盤式制動器;c)擺動鉗盤式制動器2)浮動鉗式盤式制動器浮動鉗盤式制動器的制動鉗體是浮動的。具浮動方式有兩種,如圖b)滑動鉗盤式制動器c)擺動鉗盤式制動器。它們的制動油缸都是單側(cè)的,且與油缸同側(cè)的制動塊總成為活動的,而另一側(cè)的制動塊總成則固定在鉗體上。制動時在油液壓力作用下,活塞推動該側(cè)活動的制動塊總成壓靠到制動盤,而反作用力則推動制動鉗體連同固定于其上的制動塊總成壓向制動盤的另一側(cè),直到兩側(cè)的制動塊總成的受力均等為止。對擺動鉗式盤式制動器來說,鉗體不是滑動而是在于與制動盤垂直的平面內(nèi)擺動。這就要求制動摩擦襯片為楔形的,摩擦
19、表面對其背面的傾斜角為6。左右。在使用過程中,摩擦襯塊逐漸磨損到各處殘存厚度均為1m而既應(yīng)更換。浮動鉗盤式制動器只在制動盤的一側(cè)裝油缸,具結(jié)構(gòu)簡單,造價低廉,易于布置,結(jié)構(gòu)尺寸緊湊,可將制動器進(jìn)一步移近輪轂,同一組制動塊可兼用于行車制動和駐車制動由于浮動鉗沒有跨越制動盤的油道和油管,減少了油液的受熱機(jī)會,單側(cè)油缸又位于盤的內(nèi)側(cè),受車輪遮蔽較少,使冷卻條件較好。另外,單側(cè)油缸的活塞比兩側(cè)油缸的活塞要長,也增大了油缸的散熱面積,因此制動油液溫度比固定鉗式的低30c50C,汽化的可能性較小。通過對鼓式、盤式制動器的分析比較可以得出盤式制動器與鼓式制動器比較有如下均一些突出優(yōu)點:(1)制動穩(wěn)定性好.因
20、而對制動時摩擦面間為溫度、水的影響敏感度就低。所以在汽車高速行駛時均能保證制動的穩(wěn)定性和可靠性。(2)盤式制動器制動時,汽車減速度與制動管路壓力是線性關(guān)系。(3)輸出力矩平衡.而鼓式則平衡性差。(4)制動盤的通風(fēng)冷卻較好,故熱穩(wěn)定性好,同時制動時所需踏板力也較小。(5)車速對踏板力的影響較小。本次設(shè)計為中級轎車,因為盤式制動效能穩(wěn)定性好,故前制動器選用浮鉗盤式制動器??紤]到制造成本等原因后輪仍為鼓式制動器。因為領(lǐng)從蹄式制動器的效能穩(wěn)定性較好,而且前進(jìn)、倒退行使的制動效果不變;結(jié)構(gòu)簡單,成本低。因此后輪制動器選用領(lǐng)從蹄式制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)形式方案制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)將來自駕駛員或是其它力源的力傳給制動器,使之
21、產(chǎn)生需要的制動轉(zhuǎn)矩。制動系工作的可靠性在很大程度上取決于制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和性能。所以對制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)首先要求工作可靠;其次是制動轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生和撤除都應(yīng)盡可能快,充分發(fā)揮汽車的制動性能;再次是操縱輕便省力;最后是加在踏板上的力和踩下踏板的距離應(yīng)該與制動器中產(chǎn)生的制動轉(zhuǎn)矩有一定的比例關(guān)系。根據(jù)制動力源的不同,制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)一般可以分為人力制動、動力制動和伺服制動三大類。人力制動系人力制動系,是靠駕駛員作用于制動踏板上或手柄上的力作為制動力源,而力的傳遞方式又有機(jī)械式和液壓式兩種。機(jī)械式的人力制動系,結(jié)構(gòu)簡單,造價低廉,工作可靠,但機(jī)械效率低,因此僅用于中小型汽車的駐車制動器。由于駐車制動系必須可靠的保
22、證汽車在原地停駐并在任何情況下不致自動滑行。這一點只有用機(jī)械鎖止方式才能實現(xiàn),所以本次設(shè)計的中級轎車的駐車制動系采用了機(jī)械傳動裝置。液壓式的人力制動系通常簡稱為液壓制動系,用于行車制動裝置。其優(yōu)點是作用滯后時間短(0.1s0.3s),工作壓力大(可達(dá)10MPa-12MPa,缸徑尺寸小,可布置在制動器內(nèi)部作為制動蹄的張開機(jī)構(gòu)或制動塊的壓緊機(jī)構(gòu),使之結(jié)構(gòu)簡單,緊湊,質(zhì)量小,造價低。但其有限的力傳動比限制了它在汽車上的使用范圍。液壓式簡單制動系曾廣泛用于轎車、輕型及以下的貨車和部分中型貨車上。但由于其操縱架構(gòu)較沉重,不能適應(yīng)現(xiàn)代汽車提高操縱輕便性的要求,故當(dāng)前僅用于微型汽車上,在轎車和輕型汽車上已極
23、少采用。動力制動系動力制動系是以發(fā)動機(jī)動力形式的氣壓或液壓勢能作為汽車制動的全部力源進(jìn)行制動,而司機(jī)作用于制動踏板或手柄上的力僅用于對制動回路中控制元件的操縱。在人力制動系中的踏板力與其行程間的反比例關(guān)系在動力制動系中便不復(fù)存在,因此,此處的踏板較小且可有適當(dāng)?shù)奶ぐ逍谐?。伺服制動系伺服制動系在人力液壓制動系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套由其他能源提供的助力裝置,使人力與動力可兼用,即兼用人力和發(fā)動機(jī)動力作為制動能源的制動系。在正常情況下,其輸出工作壓力主要由動力伺服系統(tǒng)產(chǎn)生,而在動力伺服系統(tǒng)失效時,仍可全由人力驅(qū)動液壓系統(tǒng)產(chǎn)生一定程度的制動力。因此,在中級以上的轎車及輕、中型客、貨汽車上得到廣泛的應(yīng)用。在中
24、級轎車制動系驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中,通過計算所需的制動力僅靠人力是不夠的。所以我選擇加裝了真空液壓伺服制動系來彌補制動力不足的問題。液壓制動油路布置方案為了提高制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的工作可靠性,保證行車安全,制動驅(qū)動架構(gòu)至少應(yīng)有兩套獨立的系統(tǒng),即應(yīng)是雙回路系統(tǒng),也就是說應(yīng)將汽車制動器的液壓或氣壓管路分成兩個或更多個相互獨立的回路,以便當(dāng)一個回路發(fā)生故障失效時,其它完好的回路仍能可靠的工作。下圖為雙軸汽車的液壓式制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的雙回路系統(tǒng)的5種分路方案圖。選擇分路方案時,主要是考慮其制動效能的損失程度、制動力的不對稱情況和回路系統(tǒng)的復(fù)雜程度等。圖(a)為前、后輪制動管路各成獨立的回路系統(tǒng),即一軸對一軸的分路形式
25、。其特點是管路布置最為簡單,可與傳統(tǒng)的單輪缸鼓式制動器相配合,成本較低。圖(b)為前后制動管路曾對角連接的兩個獨立的回路系統(tǒng),即前軸的一側(cè)車輪制動器與后橋的對測車輪制動器同屬于一個回路稱交叉型,簡稱X型。圖(c)的左、右前輪制動器的半數(shù)輪缸與全部后輪制動器輪缸構(gòu)成一個獨立的回路,而兩前輪制動器的另半數(shù)輪缸構(gòu)成另一回路,可看成是一軸半對半個軸的分路形式,簡稱HI型。圖(d)的兩個獨立的回路分別為兩側(cè)前輪制動器的半數(shù)輪缸和一個后輪制動器所組成,即半個軸與一輪對另半個軸與另一輪的形式,簡稱LL型。圖(e)的兩個獨立的回路均由每個前、后制動器的半數(shù)缸所組成,即前、后軸對前、后半個軸的分路形式,簡稱HH
26、。這種形式的雙回路制動效能最好。(a)(b)(c)(d)(e)圖2.2雙軸汽車液壓雙回路系統(tǒng)的5種分路方案圖1一雙腔制動主缸2一雙回路系統(tǒng)的一個回路3一雙回路系統(tǒng)的另一分路HI,LL,HH型的結(jié)構(gòu)均較復(fù)雜。LL型與HH型在任一回路失效時,前、后制動力的比值均與正常情況下相同,且剩余的總制動力可達(dá)到正常值的50流右。HI型單用一軸半回路時剩余制動力較大,但此時與LL型一樣,在緊急制動時后輪急易先抱死。X型的特點是結(jié)構(gòu)也很簡單,一回路失效時仍能保持50%勺制動效能,并且制動力的分配系數(shù)和同步附著系數(shù)沒有變化,保證了制動時與整車負(fù)荷的適應(yīng)性。同時,在主銷偏移距為負(fù)值的汽車上,不平衡的制動力使車輪反向
27、轉(zhuǎn)動,改善了汽車穩(wěn)定性。因此本次設(shè)計選用交叉X型分路系統(tǒng)。制動主缸的設(shè)計方案為了提高汽車的行駛安全性,根據(jù)交通法規(guī)的要求,現(xiàn)代汽車的行車制動裝置均采用了雙回路制動系統(tǒng)。雙回路制動系統(tǒng)的制動主缸為串列雙腔制動主缸,單腔制動主缸已被淘汰。本次設(shè)計的中級轎車制動主缸采用串列雙腔制動主缸。該主缸相當(dāng)于兩個單腔制動主缸串聯(lián)在一起而構(gòu)成。儲蓄罐中的油經(jīng)每一腔的空心螺栓9和各自旁通孔、補償孔流入主缸的前、后腔。在主缸前、后工作腔內(nèi)產(chǎn)生的油壓,分別經(jīng)各自得出油閥和各自的管路傳到前、后制動器的輪缸。主缸不制動時,前、后兩工作腔內(nèi)的活塞頭部與皮碗正好位于前、后腔內(nèi)各自得旁通孔和補償孔之間當(dāng)踩下制動踏板時,踏板傳動
28、機(jī)構(gòu)通過推桿3推動后腔活塞7前移,到皮碗掩蓋住旁通孔后,此腔油壓升高。在液壓和后腔彈簧力的作用下,推動前腔活塞14前移,前腔壓力也隨之升高。當(dāng)繼續(xù)踩下制動踏板時,前、后腔的液壓繼續(xù)提局,使前、后制動器制動。圖2.3制動主缸裝配圖1一推桿叉銷2一推桿叉3制動推桿4制動推罩5擋圈6制動活塞皮圈7一后活塞8一缸體9一進(jìn)油空心螺栓10一進(jìn)油管接頭11活塞皮碗12一后回位彈簧座13一后回位彈簧14一前活塞15一進(jìn)油墊圈16前回位彈簧座17一前回位彈簧18后蓋墊圈19制動后蓋撤出踏板力后,制動踏板機(jī)構(gòu)、主缸前、后腔活塞和輪缸活塞在各自的回位彈簧作用下回位,管路中的制動液借其壓力推開回油閥留回主缸,于是解除
29、制動。若與前腔相連接的制動管路損壞漏油時,則踩下制動踏板時,只有后腔中能建立液壓,前腔中無壓力。此時在液壓差作用下,前腔活塞14迅速前移到活塞前端頂?shù)街鞲赘左w上。此后,后缸工作腔中的液壓方能升高到制動所需的值。若與后腔連接的制動管路損壞漏油時,則踩下制動踏板時,起先只有后缸活塞7前移,而不能推動前缸活塞14,因后缸工作腔中不能建立液壓。但在后腔活塞直接頂觸前缸活塞時,前缸活塞前移,使前缸工作腔建立必要的液壓而制動。由此可見,采用這種主缸的雙回路液壓制動系,當(dāng)制動系統(tǒng)中任一回路失效時,主缸仍能工作,只是所需踏板行程加大,導(dǎo)致汽車制動距離增長,制動力減小。第3章制動系統(tǒng)主要參數(shù)的確定中級轎車主要技
30、術(shù)參數(shù):車輛質(zhì)心至前軸距離:1.2m車輛質(zhì)心至后軸距離:1.6m整車質(zhì)心高度:0.54m整車質(zhì)量:1100kg最高車速:140km/h輪胎規(guī)格:205/55R16同步附著系數(shù)外的分析本次設(shè)計的中級轎車制動制動力分配系數(shù)口采用恒定值得設(shè)計方法。(31)(32)欲使汽車制動時的總制動力和減速度達(dá)到最大值,應(yīng)使前、后輪有可能被制動同步抱死滑移,這時各軸理想制動力關(guān)系為F/Q=GQ_(L2-G)F廠(L1-hg)式中:fr:前制動器制動力F味:后制動器制動力G汽車重力L汽車質(zhì)心至前軸中心線的距離L2:汽車質(zhì)心至后軸中心線的距離hg:汽車質(zhì)心高度g由上式可知,前后輪同時抱死時前、后輪制動器制動力是中的函
31、數(shù),如果汽車前后輪制動器制動力能按I曲線的要求匹配,則能保證汽車在不同的附著系數(shù)的路面制動時,前后輪同時抱死。然而,目前大多數(shù)汽車的前后制動器制動力之比為定值。常用前制動器制動力與汽車總制動力之比來表明分配的比例,稱為制動器制動力分配系數(shù),并以符來表示,即(33)當(dāng)汽車在不同中值的路面上制動時,可能有以下3種情況(1)當(dāng)中(甲。時:制動時總是前輪先抱死,這是一種穩(wěn)定工況,但是喪失了轉(zhuǎn)向能力;(2)當(dāng)中時:制動時總是后輪先抱死,這時容易發(fā)生后軸側(cè)滑而使汽車失去方向穩(wěn)定性;(3)當(dāng)中=%時:制動時總是前、后輪同時抱死,是一種穩(wěn)定工況,但也喪失了轉(zhuǎn)向能力。分析表明,汽車在同步附著系數(shù)為中的路面上制動
32、(前、后輪同時抱死)時,dud=qg=0g口廣,其制動減速度為/dt,即q=%,q為制動強度。而在其他附著系數(shù)小的路面上制動時,達(dá)到前輪或后輪同時抱死的制動強度q中,這表明只有在中=%的路面上,地面的附著條件才可以得到充分利用。吉利自由艦冠制動力分配曲時/口口口r l L L L 1-60005000100QN 4口口口上g( 300002000 40006000 8000 1000 12000 14000 16000 18000FjjVkN圖3.1制動力分配曲線綜上所述,本次設(shè)計的中級轎車的同步附著系數(shù)取0.7第4章制動器的設(shè)計與計算4.1前、后軸制動力矩和制動力分配系數(shù)P的確定:L2-0h
33、g TOC o 1-5 h z 根據(jù)公式:L(41)得:*8產(chǎn)0.71(4-2)由輪胎與路面附著系數(shù)所決定的前后軸最大附著力矩:一G.,.Mv2max=二L1-qhg工L(43)式中:小一一該車所能遇到的最大附著系數(shù);q一一制動強度;re車輪有效半徑;Mv2max后軸最大制動力矩;G汽車滿載質(zhì)量;汽車軸距;其中q二J a+Cohg1200 0.711200 0.71-0.7 5400.71故 M 2m縱二000 1.2 一0.7 0.54 0.7 392 10 3 -1127.8Nm 2.8前軸 M _1max=1127.85 1.02 =1150.4Nm(44)(4 5)(46)4.2后輪鼓
34、式制動器結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算1)制動鼓直徑D根據(jù)/Dr在0.700.83之間選取取Dr=0.7D=280m油PR=140mmDr其中輪車固直徑392mm2)制動蹄摩擦襯片的包角B和寬度b制動蹄摩擦襯片的包角B在B=90120范圍內(nèi)選取取根據(jù)單個制動器總的襯片米廠面積2A取200300cm2取A=300cmA=RbP(47)根據(jù)A300100b=r=12.7cm(48)得RP140 x1003)摩擦襯片初始叫選取Po=90-(100/o)=40(49)根據(jù)24)張開力P作用線至制動器中心的距離e(410)根據(jù)e=0.8R得:e=0.8x140=112mm5)制動蹄支撐中心的坐標(biāo)位置a和c(411)根據(jù)
35、a=0.8R得:a=0.8x140=112mmc越小越好。4.3前輪盤式制動器結(jié)構(gòu)參數(shù)的計算1)制動盤直徑D根據(jù)制動盤的直徑D為輪物直徑的70%-79%而且汽車的總質(zhì)量大于2噸,因此制動盤直徑D取輪物直徑的77%輪物直徑為392mmD=392X77%=302mm2)制動盤厚度選取通常,實心制動盤厚度可選取為10mnr20mm只有通風(fēng)孔道的制動盤的兩個工作面之間的尺寸,即制動盤的厚度取為20mrrr50mrm1多采用20mrrr30mm由于采用實心盤,因此盤的厚度h為15mm3)摩擦襯快內(nèi)半徑R1與外半徑R2摩擦襯快的外半徑七與內(nèi)半徑R1的比值不大于1.5。若此比值偏大,工作時摩擦襯快外緣與內(nèi)緣
36、的圓周速度相差不大,則其磨損就不會不均勻,接觸面積將減小,最終會導(dǎo)致制動力矩變化大。R2Z1,5(412) TOC o 1-5 h z 根據(jù)R1R=90mmR2=135mm得,4)摩擦襯快工作面積A根據(jù)制動摩擦襯快單位面積占有的汽車質(zhì)量在1.6kg/cm23.5kg/cm2內(nèi)A=n(R2-R1)2M5%cc=883,1mm2(413)選取。360表4-1制動盤主要參數(shù)制動盤外徑工作半徑制動盤厚度摩擦回枳摩擦襯快厚度302mm112.5mm15mm883.1mm14mm4.4制動器制動效能因數(shù)計算1)前輪盤式制動器效能因數(shù):根據(jù)公式BF=2f(414)f取0.35得BF=2X0.35=0.72)后輪鼓式制動器效能因數(shù)BFT14.5盤式制動器摩擦襯塊的設(shè)計計算對于常見的扇形摩擦襯快,如果其徑向尺寸不大,則取R為平均半徑Rm或有效半徑只Re已足夠精準(zhǔn)。平均半徑:Rm=R+R2=135+90=112.5mm(41
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