货车领从蹄式制动器的设计(附件)
制动系的作用是让汽车以较适合的减速度降速行驶直至泊车；使已停驶的汽车在各类不同道路情况下（坡道）稳定驻车，并在下坡行驶时，汽车的行驶速率保持不变。
论文主要采用了鼓式领从蹄式制动器，其采取带摩擦片的制动蹄作为固定元件，位于制动鼓内部的制动蹄在一端承受促动力时，可绕其另一端的支点向外旋转，压靠在制动鼓内圆柱面上从而产生制动力矩。在设计过程中，以实际产品NJ1061为基础，并结合理论设计的要求，首先根据给定车型的整车参数和技术要求，确定制动器的结构形式及制动器主要参数，然后计算制动器的制动力矩等，并在此基础上进行制动器主要零部件的结构设计。最后，完成装配图和零件图的绘制。通过本设计对领从蹄式制动器的研究，为鼓式制动器的深入研究提供了一定的理论研究。
关键词 鼓式制动器,制动力矩,制动参数
目 录
1 引言 1
1.1 本课题的目的及意义 1
1.2 制动器的发展和现状 1
1.3 制动器的设计和要求 2
2 鼓式制动器的结构形式 2
2.1 鼓式制动器的结构形式 3
2.2 制动器方案的确定 5
2.3 本设计中鼓式制动器方案优选 5
3 制动器的结构及主要零件参数设计 6
3.1 制动力和制动力分配系数 6
3.2 制动器最大制动力矩 12
3.3 制动器结构参数和摩擦系数 14
4 制动器设计计算 19
4.1 制动器效能因数计算 19
4.2 制动蹄片上的制动力矩计算 20
4.3 检查制动蹄有无自锁 20
结 论 22
致 谢 23
参 考 文 献 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
24
1 引言
1.1 本课题的目的及意义
从汽车诞生时起，车辆安全性能中最重要的性能就包括汽车制动性能，并且制动系统在很大程度上决定了车辆的制动性能，它主要保障汽车的安全行驶，其中鼓式制动器性能的优劣会直接影响车辆整车的好坏，也会直接影响到驾驶人员和乘客的生命，财产的安全。汽车制动系统的零件设计，汽车中制动系的参数选择，以及汽车总布置会影响汽车的制动过程。汽车的制动系统有由制动器和制动操纵系统组成，制动器的性能是整个制动系统中最不稳定，最复杂的装置，所以制动器的优化设计在整车设计中尤为关键。制动系统是汽车底盘上的重要系统之一，该系统制约着汽车的运动，与此同时制动器是制动系统中最为主要的部件，也是汽车上最重要的安全部件之一。汽车的行驶稳定性和安全性是由汽车的制动性能直接影响的。制动系统的优劣直接影响了汽车的车速，行驶安全以及运输效率，是运输经济效益的重要保证之一。制动系不仅能够使行驶中的汽车减速，还保证了汽车停车后能停留原地保持不动。由此可见，汽车制动系统是保证汽车的行驶安全、停车可靠以及运输经济效益的重要因素之一，从而对汽车制动系的设计计算与结构分析会特别重要。
1. 2 制动器的发展和现状
对于蹄-鼓式制动器来说，它的突出优点在于利用制动蹄增势效应从而达到较高的制动效能因数，并可以选择多种不同性能的结构形式，由于其制动效能因数的选择范围较广，制动性能的可设计性较强，所以至今仍然占据主导地位。但其也有自身无法克服的缺点，比如：制动效能的稳定性差，衬片磨损不均匀等。
一直以来，为了发挥蹄-鼓式制动器的关键优势，目的在于克服其缺点的研究和技术改进一直在进行当中，尤其是对其工作过程和性能计算方法的研究得到了较为高的重视，90年代提出的一种四蹄八块式制动器，通过对其结构参数的合理设计，制动效能有了很大提升，2000年后，又提出了一种具有多自由度联动体的新式蹄-鼓式制动器，这种制动器使制动效能稳定性得到很大提升，摩擦片使用寿命得以延长。近些年来，出现了很多全新的制动器的结构形式，比如湿式多盘制动器，磁粉制动器。对于磁粉这种关键性介质，选择了耐高温，耐磨，抗氧化性强军工性磁粉。磁毂选用了DT4，足以保证重复控制精度高的性能，空转力矩小等要求，在散热性和热容量等方面，运用了双侧带散热风扇，并设计了散热通道。
1.3 制动器的设计要求
为了使汽车性能更好的符合使用要求，制动器设计时还应满足以下几个要求：
1）良好的制动器效能。一定制动初速度下的制动减速度和制动距离来衡量的行车制动能力的两个标准；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价的。
2）制动效能的恒定性。制动效能的恒定性表现为抗热衰退性以及抗水衰退性。汽车在繁重工作条件下制动时，制动器温度上升太快，会导致摩擦力矩急速下降，这种现象称之为热衰退观象。抗热衰退性是指汽车在高速行驶或者下长坡时连续制动的制动效能保持的程度，制动器一般都应具有抗热衰退性。当制动器涉水时，短时间内制动效能会降低，这种观象为水衰退。此时，汽车应该在短时间内能够很快恢复到原有的制动效能。
3）制动能力拥有较好的热稳定性。
4）制动器的尺寸和质量。由于现代汽车的车速逐渐提高，对于行驶稳定性的考虑，往往选择较小尺寸的轮胎。汽车制动器是属于非簧载质量的，所以应尽可能的减轻质量以此提高汽车的行驶平顺性。
5）制动系间隙调整的简便性。制动系间隙调整在汽车保养中较为频繁，所以选择调整装置的结构形式以及安装位置应当保证操作简单方便。
6）噪声的降低。现在消除高频尖叫噪声还比较困难，但对于低频噪声，可以在设计制动器时采取某些结构措施，这样能在一定程度上消除。同时，减少散发出对人体有害的石棉材料的物质，以减少公害。
7）足够的制动能力。其包括驻车制动能力以及行车制动能力。
8）在不同速度制动情况下，汽车都应保持操纵和方向的稳定性。
9）操纵轻便、舒适，并具有良好的随动性。
2 鼓式制动器的结构形式和选择方案
汽车中除了辅助制动装置是运用发动机排气或者其他的缓速措施对于下长坡的汽车进行车速的减缓或着稳定外，汽车制动器大多数都是机械摩擦式的，既是利用旋转与不旋转元件工作表面间的摩擦所产生制动力矩从而使汽车减速或着停车。
鼓式制动器又分为内张型和外束型鼓式制动器。内张型鼓式制动器都采用带摩擦片的制动蹄作为固定元件；位于制动鼓内部的制动蹄在一端承受促动力时，可绕其另一端的支点向外旋转，压靠在制动鼓的内圆柱面上，产生制动力矩，故又称为蹄式制动器。
现代汽车中已经较少使用外束型，通常我们所说的鼓式制动器就是指这种内张型鼓式制动器。
2.1 鼓式制动器的结构形式
按照制动蹄的的受力差别，鼓式制动器又可以分为以下几种，如下图2.1所示。不同的制动效能，制动鼓的受力均衡状况以及车轮的转向方向都会对制动效能产生一定的影响。
图2.1鼓式制动器的示意图
（a）领从蹄式（凸轮）；（b）领从蹄式（制动轮缸）；（c）双领从蹄式（非双向，平衡式）
后轴荷（kg）
3440
前轮距（mm）
用附着系数利用率（或附着力利用率）ε来表达，可定义为：
（3-6）
式中：——汽车总地面制动力；
图3.2中，若是前、后轴车轮的制动器制动力，能够按照曲线I的规律进行分配，那么将能保证不管在任何附着系数的路面制动时，汽车的前、后轴车轮都能有效的同时抱死。但是，由于目前大多数的两轴汽车，尤其是货车，其前、后轴制动器的制动力的比值为一定值，并且是通过前制动器的制动力与汽车的总制动器制动力的比值来进行分配的比例，故称之为汽车制动器制动力的分配系数： （3-14）
1 引言 1
1.1 本课题的目的及意义 1
1.2 制动器的发展和现状 1
1.3 制动器的设计和要求 2
2 鼓式制动器的结构形式 2
2.1 鼓式制动器的结构形式 3
2.2 制动器方案的确定 5
2.3 本设计中鼓式制动器方案优选 5
3 制动器的结构及主要零件参数设计 6
3.1 制动力和制动力分配系数 6
3.2 制动器最大制动力矩 12
3.3 制动器结构参数和摩擦系数 14
4 制动器设计计算 19
4.1 制动器效能因数计算 19
4.2 制动蹄片上的制动力矩计算 20
4.3 检查制动蹄有无自锁 20
结 论 22
致 谢 23
参 考 文 献 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
24
1 引言
1.1 本课题的目的及意义
从汽车诞生时起，车辆安全性能中最重要的性能就包括汽车制动性能，并且制动系统在很大程度上决定了车辆的制动性能，它主要保障汽车的安全行驶，其中鼓式制动器性能的优劣会直接影响车辆整车的好坏，也会直接影响到驾驶人员和乘客的生命，财产的安全。汽车制动系统的零件设计，汽车中制动系的参数选择，以及汽车总布置会影响汽车的制动过程。汽车的制动系统有由制动器和制动操纵系统组成，制动器的性能是整个制动系统中最不稳定，最复杂的装置，所以制动器的优化设计在整车设计中尤为关键。制动系统是汽车底盘上的重要系统之一，该系统制约着汽车的运动，与此同时制动器是制动系统中最为主要的部件，也是汽车上最重要的安全部件之一。汽车的行驶稳定性和安全性是由汽车的制动性能直接影响的。制动系统的优劣直接影响了汽车的车速，行驶安全以及运输效率，是运输经济效益的重要保证之一。制动系不仅能够使行驶中的汽车减速，还保证了汽车停车后能停留原地保持不动。由此可见，汽车制动系统是保证汽车的行驶安全、停车可靠以及运输经济效益的重要因素之一，从而对汽车制动系的设计计算与结构分析会特别重要。
1. 2 制动器的发展和现状
对于蹄-鼓式制动器来说，它的突出优点在于利用制动蹄增势效应从而达到较高的制动效能因数，并可以选择多种不同性能的结构形式，由于其制动效能因数的选择范围较广，制动性能的可设计性较强，所以至今仍然占据主导地位。但其也有自身无法克服的缺点，比如：制动效能的稳定性差，衬片磨损不均匀等。
一直以来，为了发挥蹄-鼓式制动器的关键优势，目的在于克服其缺点的研究和技术改进一直在进行当中，尤其是对其工作过程和性能计算方法的研究得到了较为高的重视，90年代提出的一种四蹄八块式制动器，通过对其结构参数的合理设计，制动效能有了很大提升，2000年后，又提出了一种具有多自由度联动体的新式蹄-鼓式制动器，这种制动器使制动效能稳定性得到很大提升，摩擦片使用寿命得以延长。近些年来，出现了很多全新的制动器的结构形式，比如湿式多盘制动器，磁粉制动器。对于磁粉这种关键性介质，选择了耐高温，耐磨，抗氧化性强军工性磁粉。磁毂选用了DT4，足以保证重复控制精度高的性能，空转力矩小等要求，在散热性和热容量等方面，运用了双侧带散热风扇，并设计了散热通道。
1.3 制动器的设计要求
为了使汽车性能更好的符合使用要求，制动器设计时还应满足以下几个要求：
1）良好的制动器效能。一定制动初速度下的制动减速度和制动距离来衡量的行车制动能力的两个标准；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价的。
2）制动效能的恒定性。制动效能的恒定性表现为抗热衰退性以及抗水衰退性。汽车在繁重工作条件下制动时，制动器温度上升太快，会导致摩擦力矩急速下降，这种现象称之为热衰退观象。抗热衰退性是指汽车在高速行驶或者下长坡时连续制动的制动效能保持的程度，制动器一般都应具有抗热衰退性。当制动器涉水时，短时间内制动效能会降低，这种观象为水衰退。此时，汽车应该在短时间内能够很快恢复到原有的制动效能。
3）制动能力拥有较好的热稳定性。
4）制动器的尺寸和质量。由于现代汽车的车速逐渐提高，对于行驶稳定性的考虑，往往选择较小尺寸的轮胎。汽车制动器是属于非簧载质量的，所以应尽可能的减轻质量以此提高汽车的行驶平顺性。
5）制动系间隙调整的简便性。制动系间隙调整在汽车保养中较为频繁，所以选择调整装置的结构形式以及安装位置应当保证操作简单方便。
6）噪声的降低。现在消除高频尖叫噪声还比较困难，但对于低频噪声，可以在设计制动器时采取某些结构措施，这样能在一定程度上消除。同时，减少散发出对人体有害的石棉材料的物质，以减少公害。
7）足够的制动能力。其包括驻车制动能力以及行车制动能力。
8）在不同速度制动情况下，汽车都应保持操纵和方向的稳定性。
9）操纵轻便、舒适，并具有良好的随动性。
2 鼓式制动器的结构形式和选择方案
汽车中除了辅助制动装置是运用发动机排气或者其他的缓速措施对于下长坡的汽车进行车速的减缓或着稳定外，汽车制动器大多数都是机械摩擦式的，既是利用旋转与不旋转元件工作表面间的摩擦所产生制动力矩从而使汽车减速或着停车。
鼓式制动器又分为内张型和外束型鼓式制动器。内张型鼓式制动器都采用带摩擦片的制动蹄作为固定元件；位于制动鼓内部的制动蹄在一端承受促动力时，可绕其另一端的支点向外旋转，压靠在制动鼓的内圆柱面上，产生制动力矩，故又称为蹄式制动器。
现代汽车中已经较少使用外束型，通常我们所说的鼓式制动器就是指这种内张型鼓式制动器。
2.1 鼓式制动器的结构形式
按照制动蹄的的受力差别，鼓式制动器又可以分为以下几种，如下图2.1所示。不同的制动效能，制动鼓的受力均衡状况以及车轮的转向方向都会对制动效能产生一定的影响。
图2.1鼓式制动器的示意图
（a）领从蹄式（凸轮）；（b）领从蹄式（制动轮缸）；（c）双领从蹄式（非双向，平衡式）
后轴荷（kg）
3440
前轮距（mm）
用附着系数利用率（或附着力利用率）ε来表达，可定义为：
（3-6）
式中：——汽车总地面制动力；
图3.2中，若是前、后轴车轮的制动器制动力，能够按照曲线I的规律进行分配，那么将能保证不管在任何附着系数的路面制动时，汽车的前、后轴车轮都能有效的同时抱死。但是，由于目前大多数的两轴汽车，尤其是货车，其前、后轴制动器的制动力的比值为一定值，并且是通过前制动器的制动力与汽车的总制动器制动力的比值来进行分配的比例，故称之为汽车制动器制动力的分配系数： （3-14）
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