轿车制动系统设计.doc

毕业设计（论文）题 目： 院 (系)： 姓 名： 学 号： 摘要本说明书主要介绍了汽车制动的设计探索，先绍了汽车制动系统的设计意义、研究现状以及设计目标然后解释了制动器的主要类型并对制动系统进行方案论证分析与选择，主要包括制动器形式方案分析、制动驱动机构的机构形式选择、液压分路系统的形式选择和液压制动主缸的设计方案，最后确定方案采用简单人力液压制动双回路前后盘式制动器除此之外，还根据已知的汽车相关参数，通过计算得到了制动器主要参数、前后制动力矩分配系数、制动力矩和制动力以及液压制动驱动机构相关参数最后对制动性能进行了详细分析 关键词：制动系统 盘式制动器 液压 AbstractThis manual mainly introduces the design of the car brake exploration, occupying first automobile brake system design significance, research status and design target. And then explain the main types of brake system and project demonstration analysis and choice, mainly including brake form, braking scheme analysis drive agencies of choice of optical system, hydraulic form in the form of choice and hydraulic brake main cylinder, the design of the final determination scheme adopts simple human hydraulic brake double loop around disc brakes. In addition, also related parameters according to the known car, through the main parameters calculated, the front brake torque distribution coefficient, braking torque and power system and hydraulic brake driven related parameters. Finally the brake performance are analyzed in detail. Key words: Braking system Disc brakes hydraulic 目录第一章 绪论 1第一节 制动系统设计的意义 1第二节 制动系统研究现状 1第三节 本次制动系统应达到的目标 2第四节 汽车制动规则和要求 2第二章 制动系统概述 4第一节 分类与组成 4第二节 制动系统的一般工作原理 5第三节 制动器 7第四节 人力制动系统 13第五节 伺服制动系 14第六节 动力制动系统 16第七节 气顶液制动系与全液压动力制动系 18第三章 制动系统设计计算 19第一节 制动系统主要参数数值 193.1.3 地面对前、后轮的法向反作用力 20第二节 制动器有关计算 21第三节 制动器主要零部件的结构设计 26第四章 液压制动驱动机构的设计计算 29第一节 前轮制动轮缸直径的确定 29第二节 制动主缸直径的确定 29第三节 制动踏板力和制动踏板工作行程 30第五章 制动性能分析 33第一节 制动性能评价指标 33第二节 制动效能 33第三节 制动效能的恒定性 33第四节 制动时汽车方向的稳定性 34第五节 制动器制动力分配曲线分析 35第六节 制动减速度和制动距离S - 36 -第七节 摩擦衬块的磨损特性计算 - 36 -结论 39致谢 40参考文献 41第一章 绪论第一节 制动系统设计的意义汽车是现代交通工具中用得最多、最普遍、也是运用得最方便的交通工具。

现在由于很多方面的原因人们的安全胁，其中汽车制动系起着很大的作用直接制约汽车运动的一个关键装置，是汽车上最重要的安全件汽车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，必须为汽车配备十分可靠的制动系统本次毕业设计题目为汽车制动系统设计探索第二节 制动系统研究现状车辆在形式过程中要频繁进行制动操作，由于制动性能的好坏直接关系到交通和人身安全，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重要任务当车辆制动时，由于车辆受到与行驶方向相反的外力，所以才导致汽车的速度逐步减小到0，对这一过程中车辆受力情况的分析有助于制动系统的分析和设计，因此制动过程受力情况分析是车辆试验和设计的基础，由于这一过程较为复杂，因此一般在实际中只能建立简化模型分析，通常人们从三个方面来对制动系统进行分析和评价：1）制动效能：即制动距离与制动减速度；2）制动效能的恒定性：即热衰退性；3）制动时汽车方向的稳定性；目前，对于整车制动系统的研究主要通过路试或台架进行，由于在汽车道路试验中车轮扭矩不易测量，因此，多数有关制动系的试验均通过间接测量来进行汽车在道路上的行驶，其车轮与地面的作用力是汽车运动变化的根据，在汽车道路试验中，如果能够方便地测量出车轮上扭矩的变化，则可为汽车整车制动性能研究提供更全面的试验数据和性能评价。

第三节 本次制动系统应达到的目标1）具有良好的制动效能；2）具有良好的制动效能稳定性；3）制动时汽车操纵稳定性好；4）制动效能的热稳定性好；第四节 汽车制动规则和要求 制动系统——概况汽车必须配备有刹车系统并且作用于所有四个车轮上，而且只被一个控制器控制1）它必须有两套独立的液压回路，以防系统泄漏或失效时，至少在两轮上还保持有有效的制动力每个液压回路必须有其专属的储油罐（可用独立储油罐或用原厂的储油罐）2）单个刹车作用时，有限的滑移差是可以接受的3）刹车系统必须在以下的测试中，能够抱死所有四个轮4）线控制动是禁止的5）没有保护的塑料刹车线是禁止的6）刹车系统必须装有碎片护罩，以防传动系失效或小碰撞（引起的碎片破坏制动系统）7）从侧面看，安装在汽车簧上（簧上质量：指悬架支撑的质量）部分上的刹车系统的任何部分都不可以伸到车架或者承载式车身的下表面以下新内容） 制动测试刹车系统将在动态中测试并且必须能四轮抱死，并且不跑偏，同时能够在由制动性能检查官员指定的加速赛尽头停车 刹车踏板超程开关1）车上必须装有一个刹车踏板超程开关在万一刹车踏板超程引起刹车系统失效时，这个开关必须能够被启动并停止发动机。

该开关必须能够彻底断绝点火，同时切断传给任何电动燃油泵的电力2）重复启用此开关不能恢复给这些部件的动力并且它必须被设计成不能被车手重置3）开关只有被相似的部件代替才可，而不是通过依靠逻辑程序控制器、发动机控制单元，或有相似功能的数字控制器来替代 刹车灯1）汽车必须配备有至少15w，或可以从后面看等效的清晰可见的红色刹车灯如果使用了LED（发光二极管）灯源，它必须在非常强的日光下也清晰可见2）刹车灯必须安置在两轮之间的中线并在垂直方向上和车手的肩膀的高度齐高，并且在侧面，接近汽车的中线第二章 制动系统概述 汽车上用以使外界(主要是路面)在汽车某些部分(主要是车轮)施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置统称为制动系统其作用是，使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车使已停驶的汽车在各种道路条件下(包括在坡道上)稳定驻车，使下坡行驶的汽车速度保持稳定 对汽车起制动作用的只能是作用在汽车上且方向与汽车行驶方向相反的外力，而这些外力的大小都是随机的、不可控制的因此汽车上必须装设一系列专门装置以实现上述功能第一节 分类与组成(1) 按制动系统的作用制动系统可分为行车制动系统、驻车制动系统、应急制动系统及辅助制动系统等。

用以使行驶中的汽车降低速度甚至停车的制动系统称为行车制动系统，用以使已停驶的汽车驻留原地不动的制动系统则称为驻车制动系统在行车制动系统失效的情况下，保证汽车仍能实现减速或停车的制动系统称为应急制动系统在行车过程中，辅助行车制动系统降低车速或保持车速稳定，但不能将车辆紧急制停的制动系统称为辅助制动系统上述各制动系统中行车制动系统和驻车制动系统是每一辆汽车都必须具备的 (2)按制动操纵能源 制动系统可分为人力制动系统、动力制动系统和伺服制动系统等以驾驶员的肌体作为唯一制动能源的制动系统称为人力制动系统完全靠由发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的系统称为动力制动系统，兼用人力和发动机动力进行制动的制动系统称为伺服制动系统或助力制动系统 (3)按制动能量的传输方式 制动系统可分为机械式、液压式、气压式、电磁式等同时采用两种以上传能方式的制动系称为组合式制动系统第二节 制动系统的一般工作原理 制动系统的一般工作原理是：利用与车身(或车架)相连的非旋转元件和与车轮(或传动轴)相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势可用下图所示的一种简单的液压制动系统示意图来说明制动系统的工作原理。

制动系统工作原理示意图1.制动踏板 2.推杆 3.主缸活塞 4.制动主缸 5.油管 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.制动蹄回位弹簧一个以内圆面为工作表面的金属制动鼓固定在车轮轮毂上，随车轮一同旋转在固定不动的制动底板上，有两个支承销，支承着两个弧形制动蹄的下端制动蹄的外圆面上装有摩擦片制动底板上还装有液压制动轮缸，用油管5与装在车架上的液压制动主缸相连通主缸中的活塞3可由驾驶员通过制动踏板机构来操纵 当驾驶员踏下制动踏板，使活塞压缩制动液时，轮缸活塞在液压的作用下将制动蹄片压向制动鼓，使制动鼓减小转动速度，或保持不动下图给出了一种轿车典型制动系统的组成示意图，可以看出，制动系统一般由制动操纵机构和制动器两个主要部分组成轿车典型制动系统组成示意图1.前轮盘式制动器 2.制动总泵 3.真空助力器 4.制动踏板机构 5.后轮鼓式制动器 6.制动组合阀 7.制动警示灯(1) 制动操纵机产生制动动作、控制制动效果并将制动能量传输到制动器的各个部件，如图中的2、3、4、6以及制动轮缸和制动管路2) 制动器 产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力(制动力)的部件。

汽车上常用的制动器都是利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩称为摩擦制动器它有鼓式制动器和盘式制动器两种结构型式第三节 制动器鼓式制动器1.制动器概述一般制动器都是通过其中的固定元件对旋转元件施加制动力矩，使后者的旋转角速度降低，同时依靠车轮与地面的附着作用，产生路面对车轮的制动力以使汽车减速凡利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩的制动器都成为摩擦制动器目前汽车所用的摩擦制动器可分为鼓式和盘式两大类。