(畢業(yè)設(shè)計(jì))普拉多越野車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

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1、本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)摘 要汽車作為陸地上的現(xiàn)代重要交通工具，由許多保證其使用性能的大部件，即所謂“總成”組成，制動(dòng)系就是一個(gè)重要的總成。它即可以使行駛中的汽車減速，又可保證汽車能駐留原地不動(dòng)。由此可見，汽車制動(dòng)系對于汽車行駛的安全性和停車的可靠性起重要的保證作用。本次設(shè)計(jì)主要是對普拉多越野車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)對越野車車制動(dòng)系統(tǒng)的要求，設(shè)計(jì)出合理的符合國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制動(dòng)系統(tǒng)。制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是通過對整車主要參數(shù)的分析，初步制定出制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案，經(jīng)過設(shè)計(jì)計(jì)算確定前、后盤式制動(dòng)器、制動(dòng)主缸的主要尺寸和結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)計(jì)算的數(shù)據(jù)論證初步制定的制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案的合理性，重新制定了整

2、個(gè)汽車制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案，繪制出了前、后制動(dòng)器裝配圖、制動(dòng)主缸裝配圖、制動(dòng)管路布置圖。最終對設(shè)計(jì)出的制動(dòng)系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)分析，確定是否達(dá)到要求。而且利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，保證了設(shè)計(jì)尺寸的準(zhǔn)確性。另外在設(shè)計(jì)的同時(shí)考慮了其結(jié)構(gòu)簡單、成本低、環(huán)保等因素。計(jì)算結(jié)果表明設(shè)計(jì)出的制動(dòng)系統(tǒng)是合理的、符合標(biāo)準(zhǔn)的。關(guān)鍵詞：普拉多越野車；制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)；盤式制動(dòng)器；制動(dòng)主缸；制動(dòng)管路； AbstractVehicle on the ground as an important modern means of transport ,to ensure its use by many of the major co

3、mponents,namely , the so-callde “assembly” composed of braking system is an important assembly. That is, it can slow down a moving car, but also ensure that cars can be fixed presence in situ. This shows that the vehicle braking system for cars travelling on the safety and reliability of stopping pl

4、ay an important role in the guarantee. Based on the structural analysis and the design requirements of Prado SUVs braking system, a braking system design is performed in this thesis, according to the national and professional standardsThrough analyzing the main parameters of the entire vehicle, the

5、braking system design starts from initial determination of the structure scheme. By calculating and determining the main dimension and structural type of the front、rear disc brake，brake master cylinder，we reapply the structural scheme for the entire braking system of the sample car, and therefore dr

6、aw the engineering drawings of the front and rear brakes, the master brake cylinder, the diagram of the brake piplines. Furthermore, each target of the designed system is analyzed for checking whether it meets the requirements. In addition, the computer-aided design method is used here for guarantee

7、ing the accuracy of designed dimension. Meanwhile, some factors are considered in this thesis, such as simple structure, low costs, and environmental protection, etc. The result shows that the design is reasonable and accurate, comparing with the related national standards.Key words: Prado SUV; brak

8、ing system design; disc brake; brake master cylinder; Brake pipe目 錄第1章 緒論51.1 制動(dòng)系統(tǒng)的功用51.2 制動(dòng)系統(tǒng)的類型51.3 制動(dòng)系統(tǒng)工作原理61.4 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的組成71.5 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求8第2章 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案92.1 制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式方案92.2 液壓制動(dòng)管路布置方案112.3 制動(dòng)主缸的設(shè)計(jì)方案122.4 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)形式方案132.4.1 簡單制動(dòng)系132.4.2 動(dòng)力制動(dòng)系142.4.3 伺服制動(dòng)系14第3章 制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)的確定153.1 普拉多越野車主要技術(shù)參數(shù)：153.2 盤式制動(dòng)器主

9、要參數(shù)的確定153.3 同步附著系數(shù)的確定163.4 前、后輪制動(dòng)力分配系數(shù)的確定173.5 制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩的確定17第4章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算184.1 前、后輪盤式制動(dòng)器制動(dòng)力矩的計(jì)算184.2 制動(dòng)減速性能計(jì)算184.2.1 制動(dòng)減速度184.2.2 制動(dòng)距離194.2.3 制動(dòng)襯片的耐磨計(jì)算194.2.4 駐車制動(dòng)計(jì)算20第5章 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算215.1 制動(dòng)輪缸直徑的確定215.2 制動(dòng)輪缸工作容積計(jì)算215.3 制動(dòng)主缸工作容積與直徑的計(jì)算225.4 制動(dòng)踏板力225.5 制動(dòng)踏板行程23第6章 評價(jià)分析246.1 汽車制動(dòng)性能評價(jià)指標(biāo)246.2 制動(dòng)效能246.3 制

10、動(dòng)效能的恒定性246.4 前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配246.4.1 地面對前、后車輪的法向作用力256.4.2 理想的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線256.5 制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性266.6 制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢26第7章 結(jié)論30參考文獻(xiàn)31第8章 致謝32 第1章 緒論汽車制動(dòng)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（包括在斜坡上）駐留不動(dòng)的機(jī)構(gòu)。汽車制動(dòng)系直接影響著汽車行駛的安全性和停車的可靠性。隨著高速公路的迅速發(fā)展和車速的提高以及車流密度的日益增大，為了保證行車安全，停車可靠，汽車制動(dòng)系的工作可靠性顯得日益重要。也只有制動(dòng)性能良好，制動(dòng)系

11、工作可靠的汽車，才能充分發(fā)揮其動(dòng)力性能。目前各類汽車所用的摩擦制動(dòng)器可分為鼓式和盤式兩大類.前者的摩擦幅中的旋轉(zhuǎn)元件為制動(dòng)鼓,其工作表面為圓柱面；后者的旋轉(zhuǎn)元件則為圓盤狀的制動(dòng)盤，以端面為工作表面。汽車制動(dòng)系至少應(yīng)有行車制動(dòng)裝置和駐車制動(dòng)裝置。行車制動(dòng)裝置用于使行駛中的汽車強(qiáng)制減速或停車，并使汽車在下段坡時(shí)保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速。駐車制動(dòng)裝置用于使汽車可靠而無時(shí)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。防止制動(dòng)時(shí)車輪被抱死有利于提高汽車在制動(dòng)過程中的轉(zhuǎn)向操縱性和方向穩(wěn)定性，縮短制動(dòng)距離,所以近年來防抱死制動(dòng)系統(tǒng)在汽車上得到了很快的發(fā)展和應(yīng)用。此外含有石棉的摩擦材料存在石棉有致

12、癌公害問題已被逐漸淘汰，取而代之的各種無石棉材料相繼研制成功。1.1 制動(dòng)系統(tǒng)的功用根據(jù)需要使汽車減速或在最短的距離內(nèi)停車，以保證行車的安全。使駕駛員敢于發(fā)揮出汽車的高速行駛能力，從而提高汽車運(yùn)輸?shù)纳a(chǎn)率；又能使汽車可靠地停放在坡道上。1.2 制動(dòng)系統(tǒng)的類型1按制動(dòng)系統(tǒng)的功用分類：1）行駛制動(dòng)系統(tǒng)：使行駛中的汽車減低速度甚至停車的一套專門裝置。它是在行車過程中經(jīng)常使用的。2）駐車制動(dòng)系統(tǒng)：使已停駛的汽車駐留原地不動(dòng)的一套裝置。3）第二制動(dòng)系統(tǒng)：在行車制動(dòng)系統(tǒng)失效的情況下保證汽車仍能實(shí)現(xiàn)減速或停車的一套裝置。在許多國家的制動(dòng)法規(guī)中規(guī)定第二制動(dòng)系統(tǒng)也是汽車必須具備的。4）輔助制動(dòng)系統(tǒng)：在汽車下長坡

13、時(shí)用以穩(wěn)定車速的一套裝置。2按照制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)能源來分類：1）人力制動(dòng)系統(tǒng)：以駕駛員的肌體作為惟一的制動(dòng)能源的制動(dòng)系統(tǒng)。2）動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)：完全靠由發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)化而成的氣壓或液壓形式的勢能進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)。3）伺服制動(dòng)系統(tǒng)：兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)。 3汽車的制動(dòng)系按照能量的傳輸方式，可分為機(jī)械式，液壓式，氣壓式和電磁式等，同時(shí)采用兩者以上的傳能方式的制動(dòng)系可稱為組合式制動(dòng)系。4汽車制動(dòng)系按照傳能介質(zhì)的循環(huán)形式，可以為單回路制動(dòng)系和雙回路制動(dòng)系。1.3 制動(dòng)系統(tǒng)工作原理 本設(shè)計(jì)要求前后盤式制動(dòng)器因此用盤式制動(dòng)系統(tǒng)來說明制動(dòng)原理。下面是簡單的液壓制動(dòng)系示意圖1-1.圖1-1 液壓

14、制動(dòng)系統(tǒng)示意圖1-制動(dòng)踏板；2-推桿；3-主缸活塞；4-制動(dòng)主缸；5-油管；6-導(dǎo)向銷；7-制動(dòng)鉗體；8-活塞；9-活塞密封圈；10-活動(dòng)制動(dòng)塊；11-固定制動(dòng)塊；12-制動(dòng)盤；13-制動(dòng)鉗支架制動(dòng)鉗支架13固定在轉(zhuǎn)向節(jié)上，制動(dòng)鉗體7與支架13可沿導(dǎo)向銷6軸向滑動(dòng)。制動(dòng)時(shí)，活塞8在液壓力P1作用下，將活塞制動(dòng)塊10推向制動(dòng)盤12。作用在鉗體7上的反作用力P2推動(dòng)制動(dòng)鉗體沿導(dǎo)向銷6向右移動(dòng)，使固定在制動(dòng)鉗體上的制動(dòng)塊11壓靠在制動(dòng)盤上。于是制動(dòng)盤兩側(cè)的摩擦塊在P1和P2力的作用下夾緊制動(dòng)盤，使之在制動(dòng)盤上產(chǎn)生與運(yùn)動(dòng)方向相反的制動(dòng)力矩，使汽車制動(dòng)。制動(dòng)器間隙自動(dòng)調(diào)整通過圖1-2說明。制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)液

15、被壓入油缸中?；钊?在液壓作用下移向制動(dòng)盤，并通過墊圈和壓圈將制動(dòng)塊壓靠到制動(dòng)盤上。在活塞移動(dòng)過程當(dāng)中，橡膠密封圈的刃邊在摩擦作用下隨活塞移動(dòng)，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(dòng)器間隙為設(shè)定值時(shí)的完全制動(dòng)行程。解除制動(dòng)時(shí)，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(shí)摩擦塊與制動(dòng)盤之間間隙即為設(shè)定間隙。若制動(dòng)器存在過量間隙，則制動(dòng)時(shí)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(dòng)，直到實(shí)現(xiàn)完全制動(dòng)為止。但解除制動(dòng)后，制動(dòng)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 圖1-2 活塞密封圈工作

16、情況圖然等于。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。1.4 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的組成任何制動(dòng)系統(tǒng)都有以下四個(gè)基本組成部分：1）供能裝置：包括供給、調(diào)節(jié)制動(dòng)所需能量以及改善傳能介質(zhì)狀態(tài)的各種零件，其中生產(chǎn)制動(dòng)能量的部分稱為制動(dòng)能源。2）控制裝置：包括產(chǎn)生制動(dòng)動(dòng)作和控制動(dòng)作和效果的各種部件，制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)即是最簡單的一種控制裝置。3）傳動(dòng)裝置：包括將制動(dòng)能量傳輸?shù)街苿?dòng)器的各個(gè)部件。如制動(dòng)主缸和制動(dòng)輪缸。4）制動(dòng)器：產(chǎn)生阻礙車輛運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢的力的部件，其中也包括輔助制動(dòng)系中的緩速裝置。較為完善的制動(dòng)系統(tǒng)還具有制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置，壓力保護(hù)裝置等。1.5 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求GB

17、126761999對汽車制動(dòng)裝置必須具有的功能提出了具體要求。汽車制動(dòng)系應(yīng)滿足如下要求。1）應(yīng)能適應(yīng)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法律法規(guī)的規(guī)定。各項(xiàng)性能指標(biāo)除滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書的規(guī)定和國家標(biāo)準(zhǔn)，法規(guī)制定的有關(guān)要求外，也應(yīng)考慮銷售的對象所在國家和地區(qū)的法規(guī)和用戶要求。2）具有足夠的制動(dòng)效能，包括行車制動(dòng)效能和駐車制動(dòng)效能。3）工作可靠。4)制動(dòng)效能的熱穩(wěn)定性好。汽車的高速制動(dòng)，短時(shí)間的頻繁重復(fù)制動(dòng)，尤其是下長坡時(shí)的連續(xù)制動(dòng)，均會(huì)引起制動(dòng)器的溫升過快，溫度過高。5）制動(dòng)效能的水穩(wěn)定性好。制動(dòng)器摩擦表面進(jìn)水后，會(huì)出現(xiàn)所謂的“水衰退”現(xiàn)象。一般規(guī)定在出水后反復(fù)制動(dòng)5制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案15次后，即應(yīng)恢復(fù)其制動(dòng)效能。另外也應(yīng)防止

18、泥沙，污物等進(jìn)入制動(dòng)器摩擦副工作表面，否則會(huì)使制動(dòng)效能降低并加速摩擦。6）制動(dòng)時(shí)的汽車操控穩(wěn)定性好。即以任何速度制動(dòng)，汽車均不應(yīng)失去操縱性和方向穩(wěn)定性。為此，汽車前、后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力矩應(yīng)有適當(dāng)?shù)谋壤?，最好能隨軸間載荷轉(zhuǎn)移情況而變化；同一車軸上的左、右車輪制動(dòng)器的制動(dòng)力矩應(yīng)相同。否則當(dāng)前輪抱死而側(cè)滑時(shí)，將失去操縱性；當(dāng)后輪抱死而側(cè)滑甩尾時(shí)，會(huì)失去方向穩(wěn)定性；當(dāng)左、右輪的制動(dòng)力矩差值超過15%時(shí)，會(huì)在制動(dòng)時(shí)發(fā)生汽車跑偏。7）制動(dòng)踏板和手柄的位置和行程符合人-機(jī)工程學(xué)要求，即操作方便性好，操縱輕便、舒適，能減少疲勞。8）作用滯后的時(shí)間要盡可能短，包括從制動(dòng)踏板開始動(dòng)作至達(dá)到給定制動(dòng)效能水平所需要的

19、時(shí)間和從放開踏板至完全解除制動(dòng)的時(shí)間。9）制動(dòng)時(shí)不應(yīng)產(chǎn)生噪聲和振動(dòng)。10）與懸架、轉(zhuǎn)向裝置不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，在車輪跳動(dòng)或汽車轉(zhuǎn)向時(shí)不會(huì)引起自行制動(dòng)。11）制動(dòng)系中應(yīng)有音響或光信號等報(bào)警裝置，以便能及時(shí)發(fā)現(xiàn)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)件的故障和功能失效；制動(dòng)系中也應(yīng)有必要的安全裝置。12）能全天候使用。13）制動(dòng)系的機(jī)件應(yīng)是由壽命長，制造成本低；對摩擦材料的選擇也應(yīng)考慮到環(huán)保要求，應(yīng)力求減小制動(dòng)時(shí)飛散到大氣中的有害于人體的石棉纖維。第2章 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案汽車制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性、系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)，它涉及到制動(dòng)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)要求中體現(xiàn)了既有對整體的要求，又有對各零件各自性能的要求。對制動(dòng)系整體性能

20、，除了上面所說的以外，還有使用性能良好，故障少等要求。對零部件除了能實(shí)現(xiàn)各自功能外，還要求它與其他組裝起來的配合能力，協(xié)作能力良好，因此，在制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)前，應(yīng)先提出制動(dòng)系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)方案。根據(jù)對制動(dòng)系統(tǒng)的要求，并配合制動(dòng)系統(tǒng)得結(jié)構(gòu)形式的特點(diǎn)，參考近年來制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)趨勢，綜合設(shè)計(jì)題目要求等。普拉多越野車的制動(dòng)系設(shè)計(jì)方案確定如下：2.1 制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式方案盤式制動(dòng)器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件是以端面工作的金屬圓盤，被稱為制動(dòng)盤。 盤式制動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)元件是一個(gè)垂向安放且以兩側(cè)表面為工作表面的制動(dòng)盤，其固定摩擦元件一般是位于制動(dòng)盤兩側(cè)并帶有摩擦片的制動(dòng)塊。制動(dòng)時(shí)，當(dāng)制動(dòng)盤被兩側(cè)的制動(dòng)塊夾緊時(shí)，摩擦表面便產(chǎn)生作用于

21、制動(dòng)盤上的摩擦力矩。盤式制動(dòng)器常用作轎車的車輪制動(dòng)器。其固定元件則有著多種結(jié)構(gòu)型式，大體上可分為兩類。一類是工作面積不大的摩擦塊與其金屬背板組成的制動(dòng)塊，每個(gè)制動(dòng)器中有24個(gè)。這些制動(dòng)塊及其促動(dòng)裝置都裝在橫跨制動(dòng)盤兩側(cè)的夾鉗形支架中，總稱為制動(dòng)鉗。這種由制動(dòng)盤和制動(dòng)鉗組成的制動(dòng)器稱為鉗盤式制動(dòng)器。另一類固定元件的金屬背板和摩擦片也呈圓盤形，制動(dòng)盤的全部工作面可同時(shí)與摩擦片接觸，這種制動(dòng)器稱為全盤式制動(dòng)器。 全盤式制動(dòng)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(shí)制動(dòng)盤和摩擦片間的摩擦面間的摩擦面全部接觸。鉗盤式制動(dòng)器過去只用做中央制動(dòng)器，但目前則越來越多的被

22、廣泛地被轎車和貨車用做車輪制動(dòng)器，全盤式制動(dòng)器只有少數(shù)汽車采用為車輪制動(dòng)器，個(gè)別情況下還可作為緩速器。按制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)形式，鉗盤式制動(dòng)器又可分為固定鉗式和浮動(dòng)鉗式兩種。1）固定鉗式盤式制動(dòng)器固定鉗式盤式制動(dòng)器如圖2-1中a）圖所示，其制動(dòng)鉗體固定在轉(zhuǎn)向節(jié)上，在制動(dòng)鉗體上有兩個(gè)液壓油缸，其中各裝有一個(gè)活塞。當(dāng)壓力油液進(jìn)入兩個(gè)油缸外腔時(shí)，推動(dòng)兩個(gè)活塞向內(nèi)將位于制動(dòng)鉗兩側(cè)的制動(dòng)塊總成壓緊到制動(dòng)盤上，從而將車輪制動(dòng)。當(dāng)放松制動(dòng)踏板使油液壓力減小時(shí)，回味彈簧則將兩制動(dòng)塊總成及活塞推離制動(dòng)盤。固定鉗盤式制動(dòng)器在汽車上的應(yīng)用較浮動(dòng)鉗式的要早，其制動(dòng)鉗的剛度好，除活塞和制動(dòng)塊外無其他滑動(dòng)件。但由于需采用兩個(gè)油缸

23、并分置于制動(dòng)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(dòng)產(chǎn)生的熱經(jīng)制動(dòng)鉗體上的油路傳到制動(dòng)油液，易使其由于溫度過高而產(chǎn)生氣泡，影響制動(dòng)效果。另外，由于兩側(cè)制動(dòng)塊均靠活塞推動(dòng)，很難兼用于由機(jī)械操縱的駐車制動(dòng)，必須另加裝一套駐車制動(dòng)用的輔助制動(dòng)鉗，或是采用盤鼓結(jié)合式后輪制動(dòng)器，其中作為駐車用的鼓式制動(dòng)器由于直徑較小，只能是雙向增力式的。這種“盤中鼓”的結(jié)構(gòu)很緊湊，但雙向增力式制動(dòng)器的調(diào)整不方便。圖2-1鉗盤式制動(dòng)器示意圖a)定鉗盤式制動(dòng)器；b)滑動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器；c）擺動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器2）浮動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗體是浮動(dòng)的。其浮動(dòng)方式有兩種，如圖

24、b)滑動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器c)擺動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器。它們的制動(dòng)油缸都是單側(cè)的，且與油缸同側(cè)的制動(dòng)塊總成為活動(dòng)的，而另一側(cè)的制動(dòng)塊總成則固定在鉗體上。制動(dòng)時(shí)在油液壓力作用下，活塞推動(dòng)該側(cè)活動(dòng)的制動(dòng)塊總成壓靠到制動(dòng)盤，而反作用力則推動(dòng)制動(dòng)鉗體連同固定于其上的制動(dòng)塊總成壓向制動(dòng)盤的另一側(cè)，直到兩側(cè)的制動(dòng)塊總成的受力均等為止。對擺動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器來說，鉗體不是滑動(dòng)而是在于與制動(dòng)盤垂直的平面內(nèi)擺動(dòng)。這就要求制動(dòng)摩擦襯片為楔形的，摩擦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1mm后既應(yīng)更換。當(dāng)浮動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器兼用作行車制動(dòng)器和駐車制動(dòng)器時(shí)，可不必加設(shè)駐車制動(dòng)用的制動(dòng)鉗，而只需

25、在行車制動(dòng)鉗的液壓油缸附近加裝一些用于推動(dòng)液壓油缸活塞的駐車制動(dòng)用的機(jī)械傳動(dòng)件即可。浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器只在制動(dòng)盤的一側(cè)裝油缸，其結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，易于布置，結(jié)構(gòu)尺寸緊湊可將制動(dòng)器進(jìn)一步移近輪轂，同一組制動(dòng)塊可兼用于行車制動(dòng)和駐車制動(dòng)由于浮動(dòng)鉗沒有跨越制動(dòng)盤的油道和油管，減少了油液的受熱機(jī)會(huì)，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， 圖2-2 盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖也增大了油缸的散0熱面積，因此制動(dòng)油液溫度比定鉗式的低3050，汽化的可能性較小。但由于制動(dòng)鉗體為浮動(dòng)的，必須設(shè)法減少滑動(dòng)處或擺動(dòng)中心處的摩擦，磨損和噪聲。經(jīng)過前面各式制動(dòng)器的優(yōu)缺點(diǎn)

26、的比較后，由于滑動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器有結(jié)構(gòu)緊湊，制動(dòng)塊磨損均勻的優(yōu)點(diǎn)，前輪采用了滑動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器。后輪采用DBA浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器，兼起駐車制動(dòng)器的作用。2.2 液壓制動(dòng)管路布置方案為了提高制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作可靠性，保證行車安全，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)架構(gòu)至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的系統(tǒng)，即應(yīng)是雙管路制動(dòng)系統(tǒng)，也就是說應(yīng)將汽車的全部制動(dòng)的液壓或氣壓管路分成兩個(gè)或更多個(gè)相互獨(dú)立的回路，以便當(dāng)一個(gè)回路發(fā)生故障失效時(shí)，其它完好的回路仍能可靠的工作。圖2-3為雙軸汽車的液壓式制動(dòng)驅(qū)動(dòng)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(shí)，主要是考慮其制動(dòng)效能的損失程度、制動(dòng)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(dòng)管路各

27、成獨(dú)立的回路系統(tǒng)，即一軸對一軸的分路形式。其特點(diǎn)是管路布置最為簡單，可與傳統(tǒng)的單輪缸鼓式制動(dòng)器相配合，成本較低。圖（b）為前后制動(dòng)管路曾對角連接的兩個(gè)獨(dú)立的回路系統(tǒng)，即前軸的一側(cè)車輪制動(dòng)器與后橋的對測車輪制動(dòng)器同屬于一個(gè)回路稱交叉型，簡稱X型。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)也很簡單，一回路失效時(shí)仍能保持50%的制動(dòng)效能，并且制動(dòng)力的分配系數(shù)和同步附著系數(shù)沒有變化，保證了制動(dòng)時(shí)與整車負(fù)荷的適應(yīng)性。此時(shí)前、后各有一側(cè)車輪有制動(dòng)作用，使制動(dòng)力不對稱，導(dǎo)致前輪將朝制動(dòng)起作用車輪的一側(cè)繞主銷轉(zhuǎn)動(dòng)，使汽車失去方向穩(wěn)定性。圖（c）的左、右前輪制動(dòng)器的半數(shù)輪缸與全部后輪制動(dòng)器輪缸構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的回路，而兩前輪制動(dòng)器的另半數(shù)輪缸構(gòu)

28、成另一回路，可看成是一軸半對半個(gè)軸的分路形式，簡稱HI型。圖（d）的兩個(gè)獨(dú)立的回路分別為兩側(cè)前輪制動(dòng)器的半數(shù)輪缸和一個(gè)后輪制動(dòng)器所組成，即半個(gè)軸與一輪對另半個(gè)軸與另一輪的形式，簡稱LL型。圖（e）的兩個(gè)獨(dú)立的回路均由每個(gè)前、后制動(dòng)器的半數(shù)缸所組成，即前、后軸對前、后半個(gè)軸的分路形式，簡稱HH型。這種形式的雙回路制動(dòng)效能最好。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(shí)，前、后制動(dòng)力的比值均與正常情況下相同，且剩余的總制動(dòng)力可達(dá)到正常值的50%左右。HI型單用回路3，即一軸辦時(shí)剩余制動(dòng)力較大，但此時(shí)與LL型一樣，在緊急制動(dòng)時(shí)后輪急易先抱死。綜合各方面的因素和比較各回路形式的優(yōu)

29、缺點(diǎn)。選擇了X型回路。 圖a) 圖b) 圖c) 圖d) 圖e)圖2-3 雙軸汽車液壓雙回路系統(tǒng)的5種分路方案圖1雙腔制動(dòng)主缸2雙回路系統(tǒng)的一個(gè)回路3雙回路系統(tǒng)的另一分路2.3 制動(dòng)主缸的設(shè)計(jì)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(dòng)裝置均采用了雙回路制動(dòng)系統(tǒng)。雙回路制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)主缸為串列雙腔制動(dòng)主缸，單腔制動(dòng)主缸已被淘汰。本設(shè)計(jì)制動(dòng)主缸采用串列雙腔制動(dòng)主缸。該主缸相當(dāng)于兩個(gè)單腔制動(dòng)主缸串聯(lián)在一起而構(gòu)成。儲(chǔ)蓄罐中的油經(jīng)每一腔的空心螺栓和各自旁通孔、補(bǔ)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(dòng)器的輪缸。主缸不制動(dòng)

30、時(shí)，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(bǔ)償孔之間。當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過推桿推動(dòng)后腔活塞前移，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(dòng)前腔活塞前移，前腔壓力也隨之升高。當(dāng)繼續(xù)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，前、后腔的液壓繼續(xù)提高，使前、后制動(dòng)器制動(dòng)。撤出踏板力后，制動(dòng)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(dòng)液借其壓力推開回油閥留回主缸，于是解除制動(dòng)。若與前腔相連接的制動(dòng)管路損壞漏油時(shí)，則踩下制動(dòng)踏板時(shí)，只有后腔中能建立液壓，前腔中無壓力。此時(shí)在液壓差作用下，前腔活塞迅速前移到活塞前端頂?shù)街鞲赘左w上。此后，

31、后缸工作腔中的液壓方能升高到制動(dòng)所需的值。若與后腔連接的制動(dòng)管路損壞漏油時(shí)，則踩下制動(dòng)踏板時(shí)，起先只有后缸活塞前移，而不能推動(dòng)前缸活塞，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(shí)，前缸活塞前移，使前缸工作腔建立必要的液壓而制動(dòng)。由此可見，采用這種主缸的雙回路液壓制動(dòng)系，當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)中任一回路失效時(shí)，主缸仍能工作，只是所需踏板行程加大，導(dǎo)致汽車制動(dòng)距離增長，制動(dòng)力減小。2.4 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)形式方案制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將來自駕駛員或是其它力源的力傳給制動(dòng)器，使之產(chǎn)生需要的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。制動(dòng)系工作的可靠性在很大程度上取決于制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和性能。所以對制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)首先要求工作可靠；其次是制動(dòng)轉(zhuǎn)矩

32、的產(chǎn)生和撤除都應(yīng)盡可能快，充分發(fā)揮汽車的制動(dòng)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(dòng)器中產(chǎn)生的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩有一定的比例關(guān)系。根據(jù)制動(dòng)力源的不同，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般可以分為簡單制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)和伺服制動(dòng)三大類。2.4.1 簡單制動(dòng)系簡單制動(dòng)系即人力制動(dòng)系，是靠駕駛員作用于制動(dòng)踏板上或手柄上的力作為制動(dòng)力源，而力的傳遞方式又有機(jī)械式和液壓式兩種。機(jī)械式的靠桿系或鋼絲繩傳力，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)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(dòng)器。由于駐車制動(dòng)系必須可靠的保證汽車在原地停駐并在任何情況下不致自動(dòng)滑行。這一點(diǎn)只有用機(jī)械鎖止方式才能實(shí)現(xiàn)，所以普拉多越野車的駐

33、車制動(dòng)系采用了機(jī)械傳動(dòng)裝置。液壓式的簡單制動(dòng)系通常簡稱為液壓制動(dòng)系，用于行車制動(dòng)裝置。其優(yōu)點(diǎn)是作用滯后時(shí)間短（0.1s0.3s），工作壓力大（可達(dá)10MPa12MPa），缸徑尺寸小，可布置在制動(dòng)器內(nèi)部作為制動(dòng)蹄的張開機(jī)構(gòu)或制動(dòng)塊的壓緊機(jī)構(gòu)，使之結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，質(zhì)量小，造價(jià)低。但其有限的力傳動(dòng)比限制了它在汽車上的使用范圍。液壓式簡單制動(dòng)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少采用。2.4.2 動(dòng)力制動(dòng)系動(dòng)力制動(dòng)系是以發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力形式的氣壓或液壓勢能作為汽車制動(dòng)的全部力源進(jìn)行制動(dòng)

34、，而司機(jī)作用于制動(dòng)踏板或手柄上的力僅用于對制動(dòng)回路中控制元件的操縱。在簡單制動(dòng)系中的踏板力與其行程間的反比例關(guān)系在動(dòng)力制動(dòng)系中便不復(fù)存在，因此，此處的踏板較小且可有適當(dāng)?shù)奶ぐ逍谐獭?.4.3 伺服制動(dòng)系伺服制動(dòng)系在人力液壓制動(dòng)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(dòng)力可兼用，即兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力作為制動(dòng)能源的制動(dòng)系。在正常情況下，其輸出工作壓力主要由動(dòng)力伺服系統(tǒng)產(chǎn)生，而在動(dòng)力伺服系統(tǒng)失效時(shí)，仍可全由人力驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生一定程度的制動(dòng)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。普拉多越野車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)當(dāng)中，通過計(jì)算所需的制動(dòng)力僅靠人力是不夠,所以我選擇加裝

35、了液壓伺服制動(dòng)系來彌補(bǔ)制動(dòng)力不足的問題。第3章 制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)的確定3.1 普拉多越野車主要技術(shù)參數(shù)：汽車總質(zhì)量：空載時(shí)G=2190kg 滿載時(shí)G=2650kg軸距：L=2790mm載荷分配：前軸滿載質(zhì)量G=1450kg后軸滿載質(zhì)量G=1440kg 前軸空載質(zhì)量G=1180kg后軸空載質(zhì)量G=900kg重心高度：滿載時(shí)hga=820mm空載時(shí)hgo=840mm質(zhì)心距前軸距離：空載時(shí)L=1255mm滿載時(shí)L=1505mm質(zhì)心距后軸距離：空載時(shí)L=1470mm滿載時(shí)L=1220mm車輪滾動(dòng)半徑：r=298mm汽車最高行駛速度：V=180km/h3.2 盤式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定1）制動(dòng)盤直徑D由于

36、普拉多越野車的輪胎規(guī)格為245/70R16，可知輪輞直徑為1625.4=406.4mm制動(dòng)盤直徑通常為輪輞直徑的70%-79%前制動(dòng)盤直徑D選擇輪輞直徑的74%,則D=300mm。后制動(dòng)盤直徑 D取290mm。2）制動(dòng)盤厚度h制動(dòng)盤厚度直接影響制動(dòng)盤質(zhì)量，實(shí)心制動(dòng)盤厚度可取10mm20mm,本設(shè)計(jì)選擇了實(shí)心制動(dòng)盤，厚度為12mm。3）摩擦襯塊內(nèi)半徑R與外半徑R推薦摩擦襯塊內(nèi)半徑R與外半徑R比值不大于1.5。如取R=140mm，R=100mm4）摩擦材料無石棉材料是以多種金屬、有機(jī)、無機(jī)材料的纖維或粉末代替石棉作為增強(qiáng)材料，其他成分和制造方法與石棉模壓摩擦材料大致相同。這種摩擦材料在歐美各國廣泛

37、用于轎車的盤式制動(dòng)器上，已成為制動(dòng)摩擦材料的主流。3.3 同步附著系數(shù)的確定制動(dòng)制動(dòng)力分配系數(shù)采用恒定值得設(shè)計(jì)方法。欲使汽車制動(dòng)時(shí)的總制動(dòng)力和減速度達(dá)到最大值，應(yīng)使前、后輪有可能被制動(dòng)同步抱死滑移，這時(shí)各軸理想制動(dòng)力關(guān)系為 F+F=G 3-1 F/ F=（L2-G）/(L1-hg) 3-2式中：F：前制動(dòng)器制動(dòng)力 F：后制動(dòng)器制動(dòng)力G：汽車重力L1：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)心高度由上式可知，前后輪同時(shí)抱死時(shí)前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力是的函數(shù)，如圖所示，圖上的I曲線即為普拉多越野車的前后輪同時(shí)抱死的前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力的分配曲線（理想的前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配

38、曲線）。如果汽車前后輪制動(dòng)器制動(dòng)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(dòng)時(shí)，前后輪同時(shí)抱死。然而，目前大多數(shù)汽車的前后制動(dòng)器制動(dòng)力之比為定值。常用前制動(dòng)器制動(dòng)力與汽車總制動(dòng)力之比來表明分配的比例，稱為制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)，并以符號 來表示，即= F/ F前、后制動(dòng)器制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)影響到汽車制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性和附著條件利用程度。要確定值首先要選取同步附著系數(shù)。同步附著系數(shù)取0.5。3.4 前、后輪制動(dòng)力分配系數(shù)的確定=（L+hg）/L =（1220+0.5820）/2790 =0.6式中 ：同步附著系數(shù)L：汽車重心至后軸中心線的距離L：軸距Hg:汽車質(zhì)心高度3.5 制動(dòng)

39、器最大制動(dòng)力矩的確定為保證汽車有良好的制動(dòng)效能和穩(wěn)定性，應(yīng)合理的確定前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力矩。對于常遇道路條件較差選取較小的各類汽車，為了保證的良好路面上能夠制動(dòng)到后軸和前軸先后抱死滑移(此時(shí)制動(dòng)強(qiáng)度q=),前后軸的車論制動(dòng)器所能產(chǎn)生的最大制動(dòng)力矩為 T=Z=（L+hg）r 3-3 T= 3-4 則 T =T=第4章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算4.1 前、后輪盤式制動(dòng)器制動(dòng)力矩的計(jì)算若襯塊的摩擦表面與制動(dòng)盤接觸良好，且各處的單位壓力分布均勻，則盤式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩為 T=2 4-1式中 ：摩擦系數(shù)，取0.5：單側(cè)制動(dòng)塊對制動(dòng)盤的壓緊力R：作用半徑，取R=R=120mm前輪制動(dòng)輪缸直徑取d=50mm,由

40、d=2 4-2式中 p:考慮制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置作用下的輪缸或管路液壓，p=8MPa12MPa。取p=12MPaN=P=()=()T=2后軸制動(dòng)輪缸直徑d=45mm, p=12MPaN=P=()=()T=24.2 制動(dòng)減速性能計(jì)算4.2.1 制動(dòng)減速度假設(shè)汽車是在水平的，堅(jiān)硬的道路上行駛，并且不考慮路面附著條件，因此制動(dòng)力是由制動(dòng)器產(chǎn)生。此時(shí) = 4-3式中 ：汽車前、后軸制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的總合。代入數(shù)據(jù)得=(2654300+2148900)9.8/26509.8298=6.08考慮附著條件，對制動(dòng)減速度進(jìn)行驗(yàn)算=成立，故符合條件。4.2.2 制動(dòng)距離在勻減速度制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)距離S: S= 4-4式中，S以計(jì)

41、；為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，對于越野車取0.1；為制動(dòng)初速度，以計(jì)，?。灰杂?jì)。則S=0.180+80/（3.626.08）=48.650.44.2.3 制動(dòng)襯片的耐磨計(jì)算摩擦襯片的磨損與摩擦副的材質(zhì)，表面加工情況、溫度、壓力以及相對滑磨速度等多種因素有關(guān)，因此在理論上要精確計(jì)算磨損性能是困難的。但試驗(yàn)表明，摩擦表面的溫度、壓力、摩擦系數(shù)和表面狀態(tài)等是影響磨損的重要因素。1）比能量耗散率雙軸汽車的單個(gè)前輪制動(dòng)器和單個(gè)后輪制動(dòng)器的比能量耗散率分別為 4-5 4-6式中：汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，緊急制動(dòng)時(shí)，； ：汽車總質(zhì)量； ，：汽車制動(dòng)初速度與終速度，/；計(jì)算時(shí)越野車取27.8/； ：制動(dòng)時(shí)間，；按下式計(jì)算 ：制

42、動(dòng)減速度，=0.69.8=5.88； ，：前、后制動(dòng)器襯片的摩擦面積(200-300)； ：制動(dòng)力分配系數(shù)。則 轎車盤式制動(dòng)器的比能量耗散率應(yīng)不大于6.0，故符合要求。2）比滑磨功磨損和熱的性能指標(biāo)可用襯片在制動(dòng)過程中由最高制動(dòng)初速度至停車所完成的單位襯片面積的滑磨功，即比滑磨功來衡量： 4-7式中：汽車總質(zhì)量 ：車輪制動(dòng)器各制動(dòng)襯片的總摩擦面積，； ：許用比滑磨功，轎車取1000J/1500 J/。 J/1000 J/故符合要求。4.2.4 駐車制動(dòng)計(jì)算1)汽車可能停駐的極限上坡路傾斜角 4-8 = =25.6式中：車輪與輪面摩擦系數(shù)，取0.7； ：汽車質(zhì)心至前軸間距離，； ：軸距，； ：汽

43、車質(zhì)心高度，。最大駐坡高度應(yīng)不小于，故符合要求。2）汽車可能停駐的極限下坡路傾斜角 4-9 = =17.2 不小于，故符合要求。第5章 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算為了確定制動(dòng)主缸和輪缸直徑、制動(dòng)踏板上的力、踏板行程、踏板機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比以及采用助力裝置的必要性，必須進(jìn)行如下的設(shè)計(jì)計(jì)算。5.1 制動(dòng)輪缸直徑的確定前輪盤式制動(dòng)器制動(dòng)輪缸直徑： 5-1 式中： ：單個(gè)制動(dòng)器制動(dòng)力； ：盤式制動(dòng)器制動(dòng)效能因素； ：制動(dòng)盤半徑。 =15707根據(jù)GB7524-87標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，前輪缸直徑取50后輪盤式制動(dòng)器制動(dòng)輪缸直徑：取后輪輪缸直徑45。5.2 制動(dòng)輪缸工作容積計(jì)算1）一個(gè)輪缸的工作容積 5-2式中：一個(gè)輪缸活塞的

44、直徑； ：輪缸的活塞數(shù)目； ：一個(gè)輪缸活塞在完全制動(dòng)時(shí)的行程，初選1。前輪輪缸工作容積 后輪輪缸工作容積 2）所有輪缸的總工作容積5.3 制動(dòng)主缸工作容積與直徑的計(jì)算制動(dòng)主缸的工作容積制動(dòng)主缸直徑 5-3式中 ：主缸工作容積； ：主缸活塞直徑； ：活塞行程， ，取。根據(jù)GB7524-87的系列尺寸，取28系列。5.4 制動(dòng)踏板力制動(dòng)踏板力可用下式驗(yàn)算 5-4式中： ：制動(dòng)主缸活塞直徑； ：制動(dòng)管路的液壓 ； ：制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)及制動(dòng)主缸的機(jī)械效率，取0.86這樣就需要增加伺服制動(dòng)系，選用真空助力機(jī)構(gòu)。 5-5 式中： ：真空助力比，取4。 故符合要求。5.5 制動(dòng)踏板行程 5-6式中： ：踏板機(jī)構(gòu)

45、傳動(dòng)比，取=4； ：主缸中推桿與活塞間隙，??； ：主缸活塞行程，取。故符合要求。第6章 評價(jià)分析6.1 汽車制動(dòng)性能評價(jià)指標(biāo)汽車制動(dòng)性能主要由以下三個(gè)方面來評價(jià)：1）制動(dòng)效能，即制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度；2）制動(dòng)效能的穩(wěn)定性，即抗衰退性能；汽車高速行駛或下長坡連續(xù)制動(dòng)時(shí)制動(dòng)效能保持的程度，稱為抗熱衰退性能。若汽車涉水行駛后，制動(dòng)器還存在水衰退問題。3）制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性，即制動(dòng)時(shí)汽車不發(fā)生跑偏、側(cè)滑、以及失去轉(zhuǎn)向能力的性能。6.2 制動(dòng)效能制動(dòng)效能是指在良好路面上，汽車在一定初速度制動(dòng)到停車的制動(dòng)距離或制動(dòng)減速度。制動(dòng)效能是制動(dòng)性能中最基本的評價(jià)指標(biāo)。本次設(shè)計(jì)的普拉多越野車制動(dòng)系設(shè)計(jì)在經(jīng)過前述

46、的設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)選擇確定后，經(jīng)過嚴(yán)密的推理，有根據(jù)的推論，保證了其要達(dá)到的性能，計(jì)算結(jié)果符合要求。6.3 制動(dòng)效能的恒定性制動(dòng)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(xù)制動(dòng)時(shí)制動(dòng)效能保持的程度。因?yàn)橹苿?dòng)過程實(shí)際上是把汽車行駛的動(dòng)能通過制動(dòng)器吸收轉(zhuǎn)換為熱能，所以制動(dòng)器溫度升高后能否保持在冷態(tài)時(shí)的制動(dòng)效能，已成為設(shè)計(jì)制動(dòng)器時(shí)要考慮的一個(gè)重要問題。本次設(shè)計(jì)的制動(dòng)器是用珠光體灰鑄鐵制成制動(dòng)盤，無石棉作為摩擦材料，正常制動(dòng)時(shí)，摩擦副的溫度在200左右。6.4 前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配對于一般汽車而言，根據(jù)其前、后軸制動(dòng)器制動(dòng)力的分配、載荷情況及路面附著系數(shù)和坡度等因素，當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力足夠時(shí)

47、，制動(dòng)過程可能出現(xiàn)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(shí)抱死拖滑。所以，前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配的比例關(guān)系將影響汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性和附著條件利用程度，是設(shè)計(jì)汽車制動(dòng)系必須妥善處理的問題。6.4.1 地面對前、后車輪的法向作用力在分析前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配比例以前，必須先了解在制動(dòng)時(shí)地面作用于前、后車輪的法向反作用力。地面對前輪法向反作用力為地面對后輪的法向反作用力6.4.2 理想的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線制動(dòng)時(shí)前、后車輪同時(shí)抱死，對附著條件的利用、制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性均較為有利。此時(shí)的前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力和的曲線關(guān)系，常

48、稱為理想的前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線。在任何附著系數(shù)的道路上，前、后輪同時(shí)抱死的條件是：前、后制動(dòng)器制動(dòng)力之和等于附著力，并且前、后輪制動(dòng)力分配等于各自的附著力，即消去變量，得由上式畫成的曲線，即前、后輪同時(shí)抱死時(shí)，前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的關(guān)系曲線。綜合上述，仔細(xì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)胤治稣撟C，所設(shè)計(jì)的越野車制動(dòng)系統(tǒng)在保證制動(dòng)性能達(dá)到要求，可以實(shí)現(xiàn)。通過合理選擇同步附著系數(shù)，計(jì)算制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線，把它們進(jìn)行比較、分析、論證。通過這些工作，描述了地面附著條件的利用程度，說明了實(shí)際制動(dòng)力分配的合理性與可行性。6.5 制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性，常用制動(dòng)時(shí)汽車給定路徑行駛的能力來評價(jià)。若制動(dòng)時(shí)發(fā)

49、生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力。則汽車將偏離原來的路徑。6.6 制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢從汽車誕生時(shí)起，車輛制動(dòng)系統(tǒng)在車輛的安全方面就扮演著至關(guān)重要的角色。近年來，隨著車輛技術(shù)的進(jìn)步和汽車行駛速度的提高。這種重要性表現(xiàn)得越來越明顯，汽車制動(dòng)系統(tǒng)種類很多形式多樣。傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式主要有機(jī)械式、氣動(dòng)式、液壓式、氣液混合式。它們的工作原理基本都一樣，都是利用制動(dòng)裝置。用工作時(shí)產(chǎn)生的摩擦熱來逐漸消耗車輛所具有的動(dòng)能，以達(dá)到車輛制動(dòng)減速或直至停車的目的。伴隨著節(jié)能和清潔能源汽車的研究開發(fā)，汽車動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)生了很大的改變。出現(xiàn)了很多新的結(jié)構(gòu)型式和功能形式，新型動(dòng)力系統(tǒng)的出現(xiàn)也要求制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式和功能形式

50、發(fā)生相應(yīng)的改變，例如電動(dòng)汽車沒有內(nèi)燃機(jī)，無法為真空助力器提供真空源.一種解決方案是利用電動(dòng)真空泵為真空助力器提供真空。汽車制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展是和汽車性能的提高及汽車結(jié)構(gòu)型式的變化密切相關(guān)的，制動(dòng)系統(tǒng)的每個(gè)組成部分都發(fā)生了很大變化。供能裝置的發(fā)展供能裝置主要是指制動(dòng)能源，制動(dòng)能源有人力制動(dòng)、伺服制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)或者上述任兩者的結(jié)合使用。人力制動(dòng)是開始有制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)的制動(dòng)能源，它有機(jī)械式制動(dòng)、液壓式制動(dòng)兩種形式。機(jī)械式制動(dòng)主要用于駐車制動(dòng)系統(tǒng)中，駐車制動(dòng)系統(tǒng)中要求用機(jī)械鎖止方法保證汽車在原地停止不動(dòng)，在任何情況下不至于滑動(dòng)。液壓式制動(dòng)是通過制動(dòng)踏板推動(dòng)制動(dòng)主缸，進(jìn)而使制動(dòng)器進(jìn)入工作狀態(tài)。伺服制動(dòng)兼用人力和

51、發(fā)動(dòng)機(jī)作為制動(dòng)能源，正常情況下制動(dòng)能量由動(dòng)力伺服系統(tǒng)供給。動(dòng)力伺服系統(tǒng)失效時(shí)可由人力供給制動(dòng)能量，這時(shí)伺服制動(dòng)就變?yōu)槿肆χ苿?dòng)。伺服制動(dòng)可用氣壓能、真空能(負(fù)氣壓能)以及液壓能作為伺服能量。形成各種形式的助力器。動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)能源是發(fā)動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的油泵或者氣泵，人力僅作為控制來源?？煞譃闅鈮褐苿?dòng)、氣頂液制動(dòng)、液壓制動(dòng)。其中氣壓制動(dòng)是發(fā)展最早的一種動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)。它用空氣壓縮機(jī)提供氣壓，氣頂液制動(dòng)是用氣壓推動(dòng)液壓動(dòng)作，產(chǎn)生制動(dòng)作用。液壓制動(dòng)是目前得到廣泛應(yīng)用的一種制動(dòng)系統(tǒng)。技術(shù)已經(jīng)非常成熟。目前正在發(fā)展的電液復(fù)合制動(dòng)以及電子制動(dòng)中使用了電機(jī)作為制動(dòng)能源，人力踩制動(dòng)踏板作為控制來源。控制裝置的發(fā)展最

52、早的人力制動(dòng)通過機(jī)械的連接產(chǎn)生制動(dòng)動(dòng)作。發(fā)展到人力控制制動(dòng)，通過踩制動(dòng)踏板啟動(dòng)制動(dòng)。再由傳力裝置把制動(dòng)踏板力傳到真空助力器，經(jīng)過真空助力器的助力擴(kuò)大后，傳遞到制動(dòng)主缸產(chǎn)生液壓力。然后通過油路把液壓力傳遞到每個(gè)輪缸，開始制動(dòng)。隨著清潔能源汽車和電動(dòng)汽車的研究應(yīng)用，以及電子技術(shù)在汽車上面的廣泛應(yīng)用。制動(dòng)系統(tǒng)的控制裝置也出現(xiàn)了電子化的趨勢，其中電制動(dòng)完全改變了制動(dòng)系統(tǒng)的控制和管理。會(huì)使汽車制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生革命性的變化，它采用電子控制?？梢愿訙?zhǔn)確、更高效率地實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。傳動(dòng)裝置的發(fā)展人力制動(dòng)時(shí)代是采用機(jī)械式的傳動(dòng)裝置，氣(液)壓制動(dòng)是利用氣(液)壓力和連接管路把制動(dòng)力傳遞到制動(dòng)器。電子制動(dòng)則是利用制動(dòng)電機(jī)

53、產(chǎn)生制動(dòng)力直接作用到制動(dòng)器，它的控制信號來自控制單元(ECU)，用信號線傳遞制動(dòng)信號和制動(dòng)力信息。制動(dòng)器的發(fā)展制動(dòng)器是制動(dòng)的主要組成部分，目前汽車制動(dòng)器基本都是摩擦式制動(dòng)器。按照摩擦副中旋轉(zhuǎn)元件的不同分為鼓式和盤式兩大類制動(dòng)器。鼓式制動(dòng)器又有領(lǐng)從蹄式、雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式、雙從蹄式、單向自增力式、雙向自增力式制動(dòng)器等結(jié)構(gòu)型式。盤式制動(dòng)器有固定鉗式、浮動(dòng)鉗式、浮動(dòng)鉗式包括滑動(dòng)鉗式和擺動(dòng)鉗盤式兩種型式?；瑒?dòng)鉗式是目前使用廣泛的一種盤式制動(dòng)器。由于盤式制動(dòng)器熱和水穩(wěn)定性以及抗衰減性能較鼓式制動(dòng)器好。可靠性和安全性也好，而得到廣泛應(yīng)用。但是盤式制動(dòng)器效能低，無法完全防止塵污和銹蝕，兼做駐車制動(dòng)時(shí)需要

54、較為復(fù)雜的手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，因而在后輪上的應(yīng)用受到限制。很多車是采用前盤后鼓的制動(dòng)系統(tǒng)組成。電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車上具有再生制動(dòng)能力的電機(jī)，在回收制動(dòng)能量時(shí)起制動(dòng)作用，它引入了新型的制動(dòng)器。作為一種新的制動(dòng)器型式，勢必引起制動(dòng)器型式的變革。電制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)器是基于傳統(tǒng)的制動(dòng)器，也分為盤式電制動(dòng)器和鼓式電制動(dòng)器。鼓式電制動(dòng)器由于制動(dòng)熱衰減性大等缺點(diǎn)，將來汽車上會(huì)以盤式電制動(dòng)器為主。制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展趨勢已經(jīng)普遍應(yīng)用的液壓制動(dòng)現(xiàn)在已經(jīng)是非常成熟的技術(shù)。隨著人們對制動(dòng)性能要求的提高，防抱死制動(dòng)系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)防滑控制系統(tǒng)、電子穩(wěn)定性控制程序、主動(dòng)避撞技術(shù)等功能逐漸融人到制動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中，需要在制動(dòng)系統(tǒng)上添加很多附加裝置來

55、實(shí)現(xiàn)這些功能，這就使得制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，增加了液壓回路泄漏的可能以及裝配、維修的難度，制動(dòng)系統(tǒng)要求結(jié)構(gòu)更加簡潔，功能更加全面和可靠，制動(dòng)系統(tǒng)的管理也成為必須要面對的問題。電子技術(shù)的應(yīng)用是大勢所趨。從制動(dòng)系統(tǒng)的供能裝置、控制裝置、傳動(dòng)裝置、制動(dòng)器4個(gè)組成部分的發(fā)展歷程來看.都不同程度地實(shí)現(xiàn)了電子化。人作為控制能源。啟動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)，發(fā)出制動(dòng)企圖；制動(dòng)能源來自儲(chǔ)存在蓄電池或其它供能裝置；采用全新的電子制動(dòng)器和集中控制的電子控制單元(ECU)進(jìn)行制動(dòng)系統(tǒng)的整體控制，每個(gè)制動(dòng)器有各自的控制單元。機(jī)械連接逐漸減少，制動(dòng)踏板和制動(dòng)器之間動(dòng)力傳遞分離開來，取而代之的是電線連接，電線傳遞能量，數(shù)據(jù)線傳遞信號，所

56、以這種制動(dòng)又叫做線控制動(dòng)。這是自從ABS在汽車上得到廣泛應(yīng)用以來制動(dòng)系統(tǒng)又一次飛躍式發(fā)展。電液復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)是從傳統(tǒng)制動(dòng)向電子制動(dòng)的一種有效的過渡方案。采用液壓制動(dòng)和電制動(dòng)兩種制動(dòng)系統(tǒng)。這種制動(dòng)系統(tǒng)既應(yīng)用了傳統(tǒng)的液壓制動(dòng)系統(tǒng)以保證足夠的制動(dòng)效能和安全性，又利用再生制動(dòng)電機(jī)回收制動(dòng)能量和提供制動(dòng)力矩。提高汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)降低排放.減少污染。但是由于兩套制動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)存在.結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本偏高。結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性也增加了系統(tǒng)失效和出現(xiàn)故障的可能性，維護(hù)和保養(yǎng)難度增加。電制動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)和存在的問題電子制動(dòng)首先應(yīng)用到飛機(jī)上，目前處于向汽車領(lǐng)域應(yīng)用的研究和改進(jìn)階段。隨著技術(shù)進(jìn)步。各種問題會(huì)逐步得到解決。電制動(dòng)系

57、統(tǒng)最終會(huì)取代傳統(tǒng)的以液壓為主的制動(dòng)控制系統(tǒng)以及電液復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)。電制動(dòng)或者線控制動(dòng)(BBW)是未來制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展的方向。電制動(dòng)器和電制動(dòng)控制單元、制動(dòng)力模擬器是其重要組成部分，反饋制動(dòng)力給制動(dòng)踏板產(chǎn)生制動(dòng)感覺。對于大部分人來說，電制動(dòng)系統(tǒng)是全新的制動(dòng)系統(tǒng)，它為將來的智能化車輛提供了條件?；诂F(xiàn)在的技術(shù)條件，要全面應(yīng)用電制動(dòng)，還有很多問題需要面對：1)驅(qū)動(dòng)能源問題采用電子制動(dòng)需要較多的電能，一個(gè)盤式制動(dòng)器峰值需要lkW的驅(qū)動(dòng)能量，目前12V的車輛電力系統(tǒng)無法提供這么大的能量，未來的車輛動(dòng)力系統(tǒng)需要采用高壓電，加大能源供應(yīng)，以滿足各系統(tǒng)能量的需求，同時(shí)解決好高壓電的安全問題；2)沒計(jì)制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)必須要

58、考慮的是制動(dòng)系統(tǒng)的失效問題.電制動(dòng)不存在主動(dòng)的備用制動(dòng)系統(tǒng)。不論是ECU、傳感器、還是制動(dòng)器本身、線束失效，都能使制動(dòng)系統(tǒng)保證制動(dòng)的基本性能.除了ECU可以采用冗余設(shè)計(jì)外。實(shí)現(xiàn)電制動(dòng)的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是相同失效時(shí)的信息交流協(xié)議如TTP/C等的研究應(yīng)用；3)實(shí)現(xiàn)和汽車底盤其他控制系統(tǒng)的集成.仍有待研究；4)采用電制動(dòng)后整車質(zhì)量有所減少，但是非簧載質(zhì)量可能會(huì)有所增加。這是要注意的；5)制動(dòng)器在持續(xù)制動(dòng)或高強(qiáng)度制動(dòng)過程會(huì)產(chǎn)生高溫，這對電機(jī)和傳動(dòng)裝置的性能和散熱提出了高的要求。6)成本比原有液壓制動(dòng)系統(tǒng)高。提高電制動(dòng)系統(tǒng)的性價(jià)比是需要解決的問題。隨著技術(shù)的進(jìn)步，上述的各種問題會(huì)逐步得到解決。戴姆勒-克萊斯勒汽車公司已經(jīng)把一種電制動(dòng)系統(tǒng)測控一體化制動(dòng)系統(tǒng)安裝在奔馳乘用車上，它是一種功能強(qiáng)大的機(jī)電一體化的系統(tǒng)。在汽車運(yùn)行中，系統(tǒng)感知制動(dòng)踏板的動(dòng)作。并把相關(guān)信息傳遞給控制單元。控制單元發(fā)出指令給執(zhí)行器進(jìn)行各車輪的制動(dòng)，它可以根據(jù)制動(dòng)踏板的加速度來識別駕駛員