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目录
1、汽车制动系统概述及设计要求 ............................................... 4
1.1 概述 ................................................................................................................................... 4
1.1.1制动系统的组成 ...................................................................................................... 4 1.1.2 制动系统的类型 ..................................................................................................... 4 1.2 设计制动系统时应满足的要求 ..................................................................................... 5 2、整车性能参数: ............................................................ 6 3、制动器形式的选择 ......................................................... 6 4、鼓式与盘式制动器主要参数的确定 ........................................... 8
4.1制动鼓内径D .................................................................................................................... 8 4.2摩擦衬片宽度b和包角β ................................................................................................ 8
4.3摩擦衬片起始角? ........................................................................................................... 9
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4.4制动器中心到张开力F0作用线的距离e ..................................................................... 10 4.5制动蹄支撑点位置坐标a和c ........................................................................................ 10 4.6摩擦片摩擦系数 .............................................................................................................. 10 4.7制动盘直径D .................................................................................................................. 10 4.8制动盘的厚度h ............................................................................................................... 11 4.9摩擦衬块内外半径的确定 .............................................................................................. 11 4.10制动衬块工作面积A .................................................................................................... 11 5、鼓式制动器主要零部件的设计 .............................................. 12
5.1制动蹄 .............................................................................................................................. 12 5.2制动鼓 .............................................................................................................................. 12 5.3摩擦衬片 .......................................................................................................................... 13
5.4摩擦材料 .......................................................................................................................... 14
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5.5蹄与鼓之间的间隙自动调整装置 .................................................................................. 14 5.6制动支承装置 .................................................................................................................. 16 5.7制动轮缸 .......................................................................................................................... 16 5.8张开机构 .......................................................................................................................... 16 6、盘式制动器主要零部件设计计算 ............................................ 17
6.1 滑动钳体 ......................................................................................................................... 17 6.2 固定支架 ......................................................................................................................... 17 6.3 制动盘 ............................................................................................................................. 17 6.4 制动块 ............................................................................................................................. 17 6.5同步附着系数的确定 ...................................................................................................... 19 6.6地面对前、后轮的法向反作用力 .................................................................................. 19 6.7制动力分配系数的确定??4? ......................................................................................... 20 6.8前、后制动器制动力矩的确定?4? ................................................................................. 20 6.9应急制动和驻车制动所需的制动力矩?1? ...................................................................... 21
6.9.1应急制动 ................................................................................................................ 21 6.9.2驻车制动 ................................................................................................................ 22 6.9.3衬片磨损特性的计算 ............................................................................................ 23
7、制动驱动机构的设计与计算 ................................................ 25
7.1 制动驱动机构的形式 ..................................................................................................... 25 7.2 分路系统 ......................................................................................................................... 26 7.3 液压制动驱动机构的设计计算 ..................................................................................... 28
7.3.1 制动轮缸直径的确定 ........................................................................................... 28 7.3.2 制动主缸直径的确定 ........................................................................................... 29 7.3.3制动踏板力Fp和制动踏板工作行程Sp............................................................... 30 7.3.4真空助力器的设计计算 ........................................................................................ 31
8、制动性能分析 ............................................................ 31
8.1制动性能评价指标 .......................................................................................................... 31
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8.2 制动效能 ......................................................................................................................... 31 8.3 制动效能的恒定性 ......................................................................................................... 32 8.4 制动时汽车的方向稳定性 ............................................................................................. 32 8.5制动器制动力分配曲线分析 .......................................................................................... 32 8.6制动减速度j和制动距离S .............................................................................................. 34 参考文献 ................................................................... 35
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1、汽车制动系统概述及设计要求
1.1 概述
使行驶中的汽车减速甚至停车，使下坡行驶的汽车的速度保持稳定，以及使已经停驶的汽车保持不动，这些作用统称为汽车制动。
对汽车起到制动作用的是作用在汽车上，其方向与汽车行驶方向相反的外力。作用在行驶汽车上的滚动阻力，上坡阻力，空气阻力都能对汽车起制动作用，但这外力的大小是随机的，不可控制的。因此，汽车上必须设一系列专门装置，以便驾驶员能根据道路和交通等情况，借以使外界在汽车上某些部分施加一定的力，对汽车进行一定程度的强制制动。这种可控制的对汽车进行制动的外力，统称为制动力。这样的一系列专门装置即成为制动系统。
制动系统的功用：使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车；在下坡行驶时，使汽车保持适当的稳定车速；使汽车可靠的停在原地或停驻在坡道上。 1.1.1制动系统的组成
制动系统一般都具有以下四个基本组成部分：
1）供能装置——包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件。其中，产生制动能量的部位称为制动能源。
2）控制装置——包括产生制动动作和控制制动效果的各种部件。 3）传动装置——包括将制动能量传输到制动器的各个部件。
4）制动器——产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力的部件，其中也包括辅助制动系中的缓速装置。
较为完善的制动系还具有制动力调节装置以及报警装置、压力保护装置等附加装置。
1.1.2 制动系统的类型
按制动系统的功用分类：
1）行车制动系——使行使中的汽车减低速度甚至停车的一套专门装置。 2）驻车制动系——是以停止的汽车驻留在原地不动的一套装置。
3）第二制动系——在行车制动系失效的情况下，保证汽车仍能实现减速或停车的一套装置。在许多国家的制动法规中规定，第二制动系是汽车必须具备的。
辅助制动系——在汽车长下坡时用以稳定车速的一套装置。 按制动系统的制动能源分类：
1）人力制动系——以驾驶员的肢体作为唯一的制动能源的制动系。
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2）动力制动系——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制动系。
伺服制动系——兼用人力和发动机动力进行制动的制动系。 按照制动能量的传输方式，制动系统又可分为机械式、液压式、气压式和电磁等。同时采用两种以上传能方式的制动系统可称为组合式制动系统。
1.2 设计制动系统时应满足的要求
设计制动系统时应满足如下主要要求?1?：
1) 具有足够的制动效能。行车制动能力是用一定制动初速度下的制动减速度和制动距离两项指标来评定的；驻坡能力是以汽车在良好路面上能可靠地停驻的最大坡度来评定的。
2) 工作可靠。行车制动装置至少有两套独立的驱动制动器的管路，其中一套管路失效时，另一套的管路应保证汽车制动能力不低于没有失效时规定值的30%。行车和驻车制动装置可以有共同的制动器，而驱动机构应各自独立。行车制动装置都用脚操纵。
3) 在任何速度下制动时，汽车都不应丧失操纵性和方向稳定性。 4) 防止水和污泥进入制动器工作表面。 5) 制动能力的热稳定性良好。
6) 操纵轻便，并具有良好的随动性。
7) 制动时制动系统产生的噪音尽可能小，同时力求减少散发对人体有害的石棉纤维等物质，以减少公害。
8) 作用滞后性应尽可能好。作用滞后性是指制动反应时间，以制动踏板开始动作至达到给定的制动效能所需的时间来评价。
9) 摩擦片应有足够的使用寿命。
10) 保证摩擦副磨损后，应有能消除因磨损而产生间隙的机构，且调整间隙工作容易，最好设置自动调整间隙机构。
11) 当制动驱动装置的任何元件发生故障并使其基本功能遭到破坏时，汽车制动系统应有音响火光信号等报警提示。
防止制动时车轮被抱死有利于提高汽车在制动过程中的转向操纵性和方向稳定性，缩短制动距离，所以近年来防抱死制动系统（ABS）在汽车上得到了很快的发展和应用。此外，由于含有石棉的摩擦材料在石棉有致癌公害问题已被淘汰，取而代之的各种无石棉型材料相继研制成功。
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