(畢業設計)福田輕型貨車制動系統設計說明書-資料下載頁

【導讀】制動系統是汽車中最重要的系統之一。因為隨著高速公路的不斷發展，汽車。能保證行駛的安全性。由此可見，本次制動系統設計具有實際意義。車制動系統的要求，設計出合理的符合國家標準和行業標準的制動系統。方案，其次設計計算確定前、后鼓式制動器、制動主缸的主要尺寸和結構形式等。最終對設計出的制動系統的各項指標進行評價分析。同時考慮了其結構簡單、工作可靠、成本低等因素。Keywords：lighttruck；brake；drumbrake；mastercylinder；hydraulicpressure

　　

【正文】 = 4??pF? ? 10? 1/? 1/4=(500700)N 安裝助力裝置 制動踏板工作行程 Sp )0( 0201 ?? ??? siS pp 式中： 01? —— 主缸推桿與活 塞的間隙，一般取 ～ 2mm；取 。 02? —— 主缸活塞空行程，即主缸活塞由不工作的極限位置到使其皮碗完全封堵主缸上的旁通孔所經過的行程； 取 根據上式得： Sp =6(++)=165mm＜ （ 150200） mm 符合設計要求。 本科生畢業設計（論文） 23 第 5 章 制動性能分析 任何一套制動裝置都是由制動器和制動驅動機構兩部分組成。 汽車的制動性是指汽車在行駛中能利用外力強制地降低車速至停車或下長坡時能維持一定車速的能力。 制動性能評價指標 汽車制動性能主要由以下三個方面來評價： 1）制動效能，即制動距離和制動減速度； 2）制動效能的穩定性，即抗衰退性能； 3） 制動時汽車的方向穩定性，即制動時汽車不發生跑偏、側滑、以及失去 轉向能力的性能。 制動效能 制動效能是指在良好路面上，汽車以一定初速度制動到停車的制動距離或制動時汽車的減速度。制動效能是制動性能中最基本的評價指標。 制動距離越小，制動減速度越大，汽車的制動效能就越好。 本次所設計的《 輕型貨車 制動系統設計》在經 過前述的參數選擇和設計計算后，經過汽車標準手冊的驗證， 保證了輕型貨車 所能達到的性能，計算結果符合要求。 制動效能的恒定性 制動效能的恒定性主要指的是抗熱衰性能。汽車在高速行駛或下長坡連續制動時制動效能保持的程度。因為制動過程實際上是把汽車行駛的動能通過制動器吸收轉換為熱能，所以制動器溫度升高后能否保持在冷態時的制動效能，已成為設計制動器時要考慮的一個重要問題。 本次設計的制動器是用珠光體灰鑄鐵制成制動盤，無石棉作為摩擦材料，正常制動時，摩擦副的溫度在 200℃左右。 本科生畢業設計（論文） 24 制動時汽車的方向穩定性 制動時汽車的方向穩定性，常用制動時汽車給定路徑行駛的能力 來評價。若制動時發生跑偏、側滑或失去轉向能力。則汽車將偏離原來的路徑。 制動過程中汽車維持直線行駛，或按預定彎道行駛的能力稱為方向穩定性。影響方向穩定性的包括制動跑偏、后軸側滑或前輪失去轉向能力三種情況。制動時發生跑偏、側滑或失去轉向能力時，汽車將偏離給定的行駛路徑。因此，常用制動時汽車按給定路徑行駛的能力來評價汽車制動時的方向穩定性，對制動距離和制動減速度兩指標測試時都要求了其試驗通道的寬度。 表征制動效能恒定性的制動器抗熱衰退性，分析表明，制動器溫度上升后，制動器，摩擦力矩顯著下降，對溫升有要求。規定， 以速度 30Km/h 的緊急制動到完全停車的制動鼓溫升不超過 15176。 ，該車滿足要求。 方向穩定性是從制動跑偏、側滑以及失去轉向能力等方面考驗。 制動跑偏的原因有兩個 1） 汽車左右車輪，特別是轉向軸左右車輪制動器制動力不相等。 2） 制動時懸架導向桿系與轉向系拉桿在運動學上的不協調（互相干涉） 前者是由于制動調整誤差造成的，是非系統的。而后者是屬于系統性誤差。 側滑是指汽車制動時某一軸的車輪或兩軸的車輪發生橫向滑動的現象。最危險的情況是在高速制動時后軸發生側滑。防止后軸發生側滑應使前后軸同時抱死或前軸先抱死后軸始終不 抱死。 理論上分析如下，真正的評價是靠實驗的。 前、后制動器制動力分配 對于一般汽車而言，根據其前、后軸制動器制動力的分配、載荷情況及路面附著系數和坡度等因素，當制動器制動力足夠時，制動過程可能出現如下三種情況： 1）前輪先抱死拖滑，然后后輪抱死拖滑。 2）后輪先抱死拖滑，然后前輪抱死拖滑。 3）前、后輪同時抱死拖滑。 所以，前、后制動器制動力分配將影響汽車制動時的方向穩定性和附著條件利用程度，是設計汽車制動系必須妥善處理的問題。 地面對前、后車輪的法向反作用力 在分析前、后制動器制動力 分配比例以前，必須先了解在制動時地面作用于 本科生畢業設計（論文） 25 前、后車輪的法向反作用力。 地面對前輪法向反作用力為 LhgbGFz /)(1 ??? 地面對后輪的法向反作用力 LhgaGFz /)(2 ??? 理想的前、后制動器制動力 分配曲線 制動時前、后車輪同時抱死，對附著條件的利用、制動時汽車的方向穩定性均較為有利。此時的前、后輪制動器制動力 1?F 和 2?F 的曲線關系，常稱為理想的前、后輪制動器制動力分配曲 線。在任何附著系數的道路上，前、后輪同時抱死的條件是：前、后制動器制動力之和等于附著力，并且前、后輪制動力分配等于各自的附著力，即 GFF ??? ?? 21 11 zFF ?? ? 22 zFF ?? ? 消去變量 ? ，得 )]2/(/4)[(21 1122 ??? FhgGbGh g L FbhgGF ???? 由上式畫成的曲線，即前、后輪同時抱死時，前、后制動器制動力的關系曲線。 實際 的前、后制動器制動力 分配曲線 綜合上述， 通過合理選擇 同步附著系數，計算制動器制動力實際分配曲線，把理想曲線和實際曲線 進行比較、分析、論證。保證貨車 實際 制動系統在制動性能達到要求，可以實現 其制動系統功能 。 充分 說明了實際制動力分配的合理性與可行性。 當 I 線與 β線相交時，前、后輪同時抱死。 當 I 線在 β線下方時，前輪先抱死。 當 I 線在 β線上方時，后輪先抱死。 制動距 離 S 在勻減速度制動時，制動距離 S : 我國交通法規定， Va=30Km/h 輕型貨車制動距離在 7m 以下，中型貨車不得大 本科生畢業設計（論文） 26 于 8m 公式 S=1/（ t1 2 + t1 1 2 /2） Va+ Va2 /254? 式中， t1 2 :消除蹄與制動鼓間隙時間，取 t1 1 2 ：制動坡長減速度上升所需時間取 故 S=1/（ + ） 30+ 302 /254 = 滿足要求 汽車能夠停留在極限上下坡角度計算 上坡角 1)汽車可能停駐的極限上坡路傾斜角 1? hgL aarctg ??? ??1= 8 2 6 0 0 2 0 0 ???arctg =? 式中： ? ：車輪與輪面摩擦系數，取 ； a：汽車質心至前軸間距離， 2020mm ； L ：軸距， L =3600mm ； hg ：汽車質心高度， 820mm 。 最大停駐坡高度應不小于 16%～ 20%，故符合要求。 下坡角 2）汽車可能停駐的極限下坡路傾斜角 39。? 39。? = hgL aarctg ??? = 8 2 6 0 0 2 0 0 ???arctg =? 最大停駐坡高度應不小于 16%～ 20%，故符合要求。 本科生畢業設計（論文） 27 第 6 章 總 結 歲月流逝 ， 很快大學四年即將結束了。體驗感受 大學 是人 一生 中最重要的階段 ，我的人生價值也得到了很大的升華 。 畢業設計是 我們作為學生在學習階段的最后一個環節 ， 是對所學基礎知識和專業知識的一種綜合應用，是一種綜合的再學習再提高的過程， 一方面培養我們能夠獨立運用所學知識與技巧，解決專業范圍內有實際意義的設計制造，科研試驗，生產管理等課題。另一方面培養我們綜合分析問題的能力，達到一次工程技術的基礎訓練。為我們以后工作和科學研究積累了一定的經驗具有深遠的意思。 本次設計的 對象是輕型貨車的制動系統 ，通過對貨車制動系統的結構和形式進行分析后，對制動系統的前、后鼓 式制動器、制動管路 布置、制動主缸進行了設計及計算，并繪制出了前、后制動器裝配圖、制動主缸裝配圖、主動管路布置圖、并通過應用 MATLAB 軟件編寫程序，繪制出實際汽車制動力分配曲線。 為了提高汽車的安全性和舒適性，設計的輕型 貨車制動器 經過理論和實際分析采用了前、后鼓 式制動器；采用 II 型雙管路制動系統和間隙可調的制動器滿足設計要求。通過計算制動 器的制動力能滿足汽車對制動力的需求，可以充分利用地面的附著力。 為了滿足環保的需要，摩擦塊采用無 基 石棉材料，滿足溫升的要求。采用的駐車制動滿足國家對汽車駐車坡度的要求。最后設計的汽車制動系統達 到了預期的目標。 本次畢業設計 從最初的選題，開題到計算、繪圖直到完成設計。其間，查找資料，老師指導，與同學交流，反復修改圖紙，每一個過程都是對自己能力的一次檢驗和充實。 但 在 畢業設計也暴露出自己 很多不足比如 專業基礎 掌握 不足 ， 缺乏綜合應用專業知識的能力，對材料的不了解， 對繪圖軟件掌握不牢固 等等。 本科生畢業設計（論文） 28 參考文獻 [1]陳家瑞 .汽車構造 [M]. 北京：人民交通出版社 ,2020 [2]王望予 .汽車設計 第 4版 [M]. 北京：機械工業出版社 ,2020 [3]余志生主編 .汽車理論 [M].北京：清華大學出版社 ,2020 [4]胡亞莊 .轎車與輕型商用汽車 [M] .北京：北京人民交通出版社， 1993 [5]李尹熙 .汽車設計標準資料手冊 [M].天津：天津科學技術出版社， 1994 [6]陳禮璠 ,顧劍青 .現代汽車知識手冊 .第一版 [M].上海：上海科學技術文獻出版社 , [7]孫存真 .中外汽車構造圖冊 [M]. 長春： 吉林科學技術出版社 ， 1994 [8]劉惟信主編 .《汽車設計》 [M].北京：清大學出版社 ,2020 [9]劉惟信 .《汽車制動系統結構分析與設計計算》 [M].清大學出版社 ,2020 [10]（英）朱利安 .哈皮安 史密斯 .《現代汽車設計概論》 [M].化學工業出版社 ,2020 [11]周明衡 .離合器、制動器選用手冊 .第一版 [M].北京 :化學工業出版社 , [12]簡曉春 ,韶毅明 ,曾宏達 .633x微型車制動穩定性理論分析 [J].汽車工程， 13，2020（ 2） [13]龔微寒 .汽車現代設計制造 .第一版 [M].北京：人民交通出版社 , [14]吳宗澤 .機械零件設計手冊 .第一版 [M].北京：機械工業出版社 , [15] , ,厄爾賈維克 .汽車制動系統 .第一版 [M].北京：機械工業出版社 , [16]肖永清 ,楊忠敏 .汽車制動系統的使用與維修 .第一版 [M].北京：中國電力出版社 , [17]劉惟信 .機械可靠性設計 .第一版 [M].北京：清華大學出版社 , [18]齊小杰 .制動系統 .第一版 [M].北京：化學工業出版社 , [19]黃韶炯 ,欒志強 .汽車專業英語 .第一版 [M].北京：人民交通出版社 ,2020 [20] Rudolf Limpert. Brake Design and Safety (Second Edition)[M] . Warrendale, PA, USA: SAE, Inc.,1999 [21]A czinczel,A stegmaier,Braking systems with ABS for passenger Cars[M],BochCoLtd,1995 本科生畢業設計（論文） 29 致謝 經過三個月 的忙碌，本次畢業設計已經 結束了，在此我要感謝每一個幫助 過我的人。 首先 ，我要感謝 教過我的所有老師，感謝和我共同學習 、生活 了四年的同學。老師 不僅教給 了我們 文化 知識， 還教我們如何做人。 其次 ，能夠圓滿的完成這次畢業設計，是 我們所有畢業生的心 愿 ， 這次畢業設計的收獲是巨大的，必將成為大學時代美好的回憶， 也會為以后的工作打下良好的基礎。這除了我個人的 努力外，更多的是老師和同學們給我的幫助。在此 向他們表示深深的謝意。 本次設計過程中得到了許多同學的幫助和老師的細心教導。尤其是指導教師張立軍老師。張老師 平日里工作 繁忙 ，但在 我們 做畢業設計的每個 環節 ，從 畢業實習到查閱 相關 資料， 方案確定到草圖的繪制 ，中 期檢查， 后期畢業設計 等整個過程中都給予了我 細 心的指導。除了敬佩 張 老師的 專業水平外，他的治學嚴謹和科學研究的精神也是我永遠學習的榜樣， 這 將積極影響我今后的學習和 工作。 本科生畢業設計（論文） 30 附 錄 1 Hydraulic Brake Systems The braking system is the most important system in cars. If the brake system fail, the result can be disastrous. When you step on the brake pedal, you expect the vehicle to stop. The brake pedal operates a hydraulic system that is used for two reasons. First, fluid under pressure can be carrie