载货汽车底盘总体及制动器的设计毕业设计说明书
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1绪论1.1制动器介绍制动器是汽车制动系的主要部件,其功用是使汽车以适当的减速度行驶至直停车;在下坡时,使汽车保持稳定车速;使汽车可靠地停在原地或坡道上。
汽车制动系至少应有两套独立的制动装置,即行车制动装置和驻车制动装置。
前者用来保证前两项功能,后者用来保证第三项功能。
汽车制动性能主要由三方面面来评价:制动效能、制动效能的恒定性、制动时汽车的方向稳定性。
制动器主要有摩擦式、液力式和电磁式等几种形式。
电磁式制动器虽有作用滞后性好,易于连接而且接头可靠等优点,但因成本高,只在一部分总质量较大的商用车上用作车轮制动器或缓速器;液力式制动器一般只用做缓速器。
目前广泛应用的仍为摩擦式制动器。
摩擦式制动器按摩擦副结构形式不同,可分为鼓式和盘式两大类。
前者的摩擦副中的旋转元件为制动鼓,其工作面为圆柱面;后者的旋转元件则为圆盘状制动盘以端面为工作面。
鼓式制动器有内张型和外束型两种。
根据促动蹄促动装置的不同可分为轮缸式制动器、楔式制动器和凸轮制动器。
轮缸式制动器因采用液压式促动装置使其结构复杂,密封性能要求提高,增加了造成本。
凸轮式制动器结构简单,易加工,刚性好,并且质量轻,操纵力低,有良好的防污染和防潮能力,成本相对低廉,比较经济。
加上我国现有的基本国情,鼓式制动器仍具有很大的应用空间。
尤其是在大中型、需要较大制动力的车辆,使用鼓式制动器较能满足其要求。
1.2汽车制动系概论汽车制动系是用于行驶中的汽车减速或停车,使下坡行驶的汽车的车速保持稳定以及使已停驶的汽车在原地驻留不动的机构。
汽车制动系直接影响着汽车行驶的安全性和停车的可靠性。
随着高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密度的日益增大,为了保证行车安全,停车可靠,汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。
也只有制动性能良好,制动系工作可靠的汽车,才能充分发挥其动力性能。
汽车制动系至少应有两套独立的制动装置,即行车制动装置和驻车制动装置;重型汽车或经常在山区行驶的汽车要增设应急制动装置;牵引汽车还应有自动制动装置。
重型自卸车设计(底盘设计)摘要此次设计的非公路自卸车适应于多种特定用途,是土方运输和各种露天矿剥岩、沙土运输的经济、高效、低耗的运输设备。
该车具有为适应重载工况而特殊设计的悬挂系统、加强型宽体驱动桥、14.00-20型宽大工程轮胎,使该车具有超强承载能力,同时提供了超强的附着能力,保证了车辆的制动稳定性和良好的通过性,采用了大速比工程驱动桥,其输出转矩比同功率公路车大30%以上,爬坡能力强劲,重载起步顺畅。
本说明书主要是对KD3400整车总体布置做了一个详细的说明,其中包括整车主要尺寸(长*宽*高),前后轴距,轮距,轴荷分配的选择和计算以及各总成(发动机,传动系)的主要参数的选择。
特别对整车的动力性和经济性做了比较全面而细致的分析和计算,对动力性分析时,分别作出了驱动力—行驶阻力平衡图,动力特性图,功率平衡图。
求出汽车的最大速度,另外也对汽车在不同的路面上行驶时,分别计算出了其最大爬坡度,并根据加速度倒数曲线求出汽车的加速时间,估算了该车的加速性能。
在计算汽车的经济性时,根据发动机万有特性曲线,作出了9挡时的燃油消耗曲线,同时计算得整车的百公里燃油消耗量。
通过计算结果显示,此汽车在动力性和经济性方面满足了设计任务书的要求。
另外本文也对汽车的稳定性和最小转弯半径做了计算和分析,并根据经验估算出了空载和满载时汽车的质心位置以及轴荷分配。
关键词:承载能力,附着能力,制动稳定性,通过性,动力性,经济性DESIGN OF HEA VE –DUTY DUMP (CHASSIS DESIGN)ABSTRACThe non –highway heavy-duty dump truck of this design can adapt many kinds of given purpose.It is an economical,efficient and low useful conveyance for hillock transport,sand transport and all kind of outdoor mineral.It has especially desingned suspension system,strengthen widen project driving axle and 14-20type big wide project tales,this cause the truck possess preeminent bearing,at the same time ,this kind of tale can cause big climbing force,assuring the truck has brake stability and good transition.It is counted high rate riving axle,its output torque is 30 point bigger than the road vehicle which are at the same power. This book mainly give an expatiation about the vehicle general layout of the heavy dumper KD3400,including the vehicle dimensions(long*wide*high),the distribution of axle load in front and back ,the choice and calculation about the main parameter of the vehicle’s main components(engine,transmission)and so on.Especially in the dynamic property and economic performance,we give an overall and meticulo us analysis and calculation .In the dynamic property ,we made the driving force-road resistance equilibrium diagram,the dynamic factor diagram and the power balance diagram.From those diagram,we can get the maximum speed.We also calculated the maximum grade ability at different road ,according the acceleration curve:we can get the accelerating ability.According to the engine-cross sectional characteristic diagram,we made the fule consumption of 100km. In fact,the vehicle’s main parameters all come to the misson book ‘request.Morever ,we made an anlysis and calculation of the stability and minimum turning radius and estimated the distribution of axle load when there is no load and full load and the position of the vehicle’s center of mass.Key words:carrying capacity, adhesive ability, braking stability, trafficability characteristic, power performance, economical efficiency.目录第一章前言 (4)第二章参考车型技术数据 (6)第三章汽车主要技术参数的确定 (7)§3.1 汽车主要尺寸的确定 (7)§3.2 汽车质量参数的确定 (8)§3.3 发动机主要参数 (9)§3.4 轮胎的选择 (10)§3.5 传动比的选取 (10)§3.6 最大传动比的选取 (11)§3.7 变速器各挡传动比 (12)第四章轴荷分配及质心位置的计算 (13)第五章稳定性计算 (15)§5.1 纵向稳定性 (15)§5.2 横向稳定性 (15)§5.3 最小转弯半径的计算 (16)§5.4 在横向坡上转向时的稳定性 (16)第六章汽车动力性计算 (17)§6.1 汽车各挡速度的计算 (17)§6.2 汽车各挡驱动力的计算 (17)§6.3 汽车空气阻力的计算 (18)§6.4 滚动阻力系数的计算.....................................................................19. §6.5 汽车行驶时动力因数D的计算 (19)§6.6 各挡牵引功率Pe的计算 (20)§6.7 阻力功率的计算 (21)§6.8 汽车加速度的计算 (21)§6.9 加速度倒数的计算 (22)§6.10 汽车爬坡度的计算 (23)第七章汽车的燃油经济性 (24)第八章结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)第一章前言从我国重型汽车发展来看,20世纪60年代至80年代是非常缓慢的。
轻型载货汽车悬架的设计摘要:汽车悬架是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称。
其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭,并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力,并衰减由此引起的震动,以保证汽车能平顺地行驶。
参照力帆LFJ3048的基本参数,根据载货汽车悬架系统的要求,设计出符合国家标准的悬架系统。
悬架的设计主要是通过汽车主要的质量参数的分析,初步制定悬架系统的结构方案。
本设计的弹性元件选择钢板弹簧,经过设计计算确定钢板弹簧的主要尺寸和结构形式。
通过数据的论证确定悬架的结构方案与主要参数,利用计算机绘制图纸。
在设计过程中即要考虑设计的合理性,同时还要考虑结构简单、成本低等因素。
通过计算得出的数据表明此次设计的悬架系统符合设计要求。
关键词:;悬架设计;钢板弹簧Dgsign carry cargo car of light tack suspensionZhaowei(Vehicle Engineering 2009, Southwest Forestry University, Kunming Yunnan, 650224)Abstract:Automotive suspension is the frame and wheel axle or between all the force of the floorboard of the connected device, Its role is to transfer function between the wheel and the frame of torsional force and is buffered by the uneven pavement on the body and chassis of impact, resulting in reduced vibration, to ensure that the car can run smoothly. The design is mainly truck suspension design. My design is based Lifan LFJ3048 basic paramete, According to the requirements of truck suspension systems, suspension systems designed in line with national design is mainly through the analysis of the main quality parameters of the car, and determine the structure of the original suspension system the leaf spring elastic element, has been calculated to determine the size and structure of the main leaf spring. Through the data to calculate and determine the structure scheme and main parameters of suspension,and using computer drawing drawings .In the design process is to consider the rationality of the design should also consider the simple, low cost the calculated data show that suspension system meet the design requirements.Key words:truck;suspension design;plate sping目录摘要 (I)Abstract (II)1概述 (1)悬架的功用和组成 (1) (2) (4)2 悬架基本参数的确定 (5) (5) (5) (6) (6) (6)、副簧刚度的分配 (7)3 钢板弹簧的设计 (9) (9) (9) (9) (9) (10) (12) (12) (12)钢板弹簧的刚度验算 (14) (17)H......................................................................... 错误!未定义书签。
轮式装载机总体设计及制动系统设计
轮式装载机是一种用于装载、卸载和运输土、石料等物料的工程机械设备。
它含有一个前置式铲斗,驾驶员座椅和驾驶室,以及四个轮子用于移动。
下面是轮式装载机总体设计和制动系统设计的一些基本知识。
轮式装载机总体设计主要包括以下几个方面:
1. 整体结构设计:包括铲斗、车身、底盘、驾驶室等组成部分的设计,要保证重心低平稳,同时各部件之间的耦合良好,使结构刚性和稳定性达到最佳水平。
2. 动力系统设计:通过合理选择发动机和传动系统来实现最佳的动力性能和燃油经济性。
3. 液压系统设计:液压系统是轮式装载机的主要动力系统,通过设计合理的泵和阀来实现最佳的液压效率和性能。
4. 电气系统设计:电气系统包括所有电子元件和电线组件,通过设计合理的控制模块实现各种功能控制。
制动系统设计是重要的安全问题,必须严格按照相关要求进行设计,主要包括以下几个方面:
1. 制动器类型的选择:根据轮式装载机的使用场合和工作性质来选择最合适的制动器类型,目前轮式装载机普遍采用湿式多片制动器。
2. 制动器的设定:根据轮式装载机的质量和制动性能来计算制动器的承受能力和设置合适的制动器数量,保证制动效果可靠。
3. 制动管道和制动油:提供运转一段时间的制动和驱动控制,制动管道和制动油应该是适当的大小和容量。
4. 制动控制系统的设计:配备高质量的制动控制组件和设备来监控制动作用,保证制动系统在必要时能够快速反应并发生作用,确保安全性。
前言轻型载货车主要用于中、短途载货运输,一般能满足城区附近的货运要求,个别还用于客运。
第一章制动系设计§1.1 概述汽车制动系是用以强制行驶中的汽车减速或停车,使下坡形式的汽车的车速保持稳定以及使已停使的汽车在原地(包括在斜坡上)驻留不动的机构。
随着高速公路的发展和车速的提高及车流密度的日益增大,为了保证行车安全,汽车制动系的工作可靠性显得日益重要,也只有制动性能良好,制动系工作可靠的汽车,才能充分发挥其动力性能。
汽车制动系至少应有两套独立的制动装置,即行车制动装置和驻车制动装置。
行车制动装置用作强制行驶中的汽车减速或停车,并使汽车在下短坡时保持适当的稳定车速。
其驱动机构常采用单回路、双回路或多回路结构,以保持其工作可靠。
行车制动装置由制动器和制动驱动机构两部分组成。
制动器有鼓式与盘式之分。
行车制动是用脚踩下制动踏板操纵车轮制动器来制动全部车轮。
驱动机构分液压和气压两种型式。
用液压传递操纵力时还应有操纵主缸和制动轮缸以及管路;用气压操纵是还应有空气压缩机、气路管道、贮气筒、控制阀和制动气室等。
行车制动应满足如下要求:一、适应有关要求和法规的规定。
各项性能指标除应满足设计任务书的规定和国家标准、法规制定的有关要求外,也应考虑销售对象国家和地区的法规和用户要求。
二、具有足够的制动效能。
行车制动效能是用在一定的制动初速度下或最大踏板力下的制动减速度和制动距离两项指标来评定。
三、工作可靠。
行车制动装置的制动驱动机构至少应有两套独立的管路,当其中一套失效时,另一套应保证汽车制动效能不低于正常值的30%。
四、制动效能的热稳定性好。
五、制动时的操纵稳定性好。
即以任何速度制动,汽车都不应当失去操纵性和方向稳定性。
为此,汽车前、后轮制动器的制动力矩应有适当的比例,最好能随各轴间载荷转移情况而变化;同一轴上左、右车轮制动器的制动力矩应相同。
六、制动踏板的位置和行程符合人——机工程学要求,即操作方便性好,操纵轻便,舒适,能减少疲劳。
制动器设计说明书⽬录⼀.选定车型 (3)整车性能参数 (3)⼆.制动器的设计计算 (4)2.1 地⾯对车轮的法向反作⽤⼒ (4)2.2汽车前后轴制动⼒ (5)2.3同步附着系数的确定 (7)2.4制动器最⼤制动⼒矩 (7)三.制动器结构设计与计算 (8)3.1制动⿎内径D (8)3.2制动⿎厚度n (8)3.3摩擦村⽚宽度b和包⾓β (9)3.4摩擦衬⽚起始⾓β0 (10)3.5制动器中⼼到张开⼒P作⽤线的距离a (10) 3.6制动体制动蹄⽀撑点位置坐标k和c (10) 3.7 摩擦⽚摩擦系数f (11)四.制动器主要零部件的结构设计 (11)4.1 制动⿎ (11)4.2 制动蹄 (11)4.3制动底板 (12)4.4制动蹄的⽀承 (12)4.5制动轮缸 (12)4.6制动器间隙 (12)五.校核 (13)5.1校核制动器的热容量和温升的核算 (13) 5.2制动器的校核 (14)参考⽂献 (15)⼀.选定车型:⽐亚迪 f3整车性能参数:轴距 2600mm车轮滚动直径: 615mm轮距前/后 1480/1460整备质量 1200kg空载时前轴分配负荷 60%空载时质⼼⾼度 600mm最⾼车速 180km/h最⼤爬坡度 21%(12°左右)最⼩转向直径 10.2m最⼤功率/转速 78/6000 kw/rpm最⼤转矩/转速 134/4500N*m/rpm轮胎型号 195/60R15⼿动5挡⼆.制动器的设计计算2.1 地⾯对车轮的法向反作⽤⼒B F ——地⾯作⽤于车轮上的制动⼒,即地⾯与轮胎之间的摩擦⼒,⼜称为地⾯制动⼒,其⽅向与汽车⾏驶⽅向相反,N ;e r ——车轮有效半径,m 。
令 ef f r T F =并称之为制动器制动⼒,它是在轮胎周缘克服制动器摩擦⼒矩所需的⼒,因此⼜称为制动周缘⼒。
f F 与地⾯制动⼒B F 的⽅向相反,当车轮⾓速度ω>0时,⼤⼩亦相等,且f F 仅由制动器结构参数所决定。
说明:1、毕业设计任务书由指导教师提出并撰写,每生一张,打印两份,一份带封面和指导书,实习指导书装订在一起,一份为散页。
签字齐全后一份交教务办存档备查,散页发给学生作为设计依据,最后要装订在毕业设计说明书上。
2、毕业设计指导书由指导教师撰写打印,每个题目一份,和任务书一起装订一份交教务办存档,同时要把指导书发给学生,用于指导学生毕业设计。
3、毕业实习指导书由指导教师撰写打印,和任务书一起装订一份交教务办存档。
自备若干份,用于指导学生毕业实习,指导学生撰写毕业实习报告。
毕业实习报告要留存,评估时要检查。
毕业实习按按二级分<通过、不通过)单独记成绩。
特别提示:本科和专科的毕业设计资料要全部分开,毕业设计任务书、指导书、毕业实习指导书,要分开编写,分开装订,不得订在一起。
机电学院毕业设计(论文>任务书课题名称轻型货车及制动器设计教案系、部、室车辆工程系专业机械设计制造及其自动化指导教师朱桂英毕业设计<论文)任务书姓名:齐永亮专业:机械设计制造及其自动化设计<论文)题目:轻型货车及制动器设计设计方案及参数:空载质量: 2035kg ;满载质量: 3925kg ;质心高度:空载0.75 m,满载0.88m。
质心距后轴距离:空载1.926 m,满载1.155m。
设计内容1.总体设计1)、汽车形式的选择2)、汽车主要参数的选择3)、发动机的选择4)、车身形式及轮胎的选择5)、汽车的总体布置2.制动系设计1)总体设计2)结构形式的选择3)制动器设计计算<一种形式)。
指导教师系、部主任教学院长毕业设计<论文)任务书姓名:马林专业:机械设计制造及其自动化设计<论文)题目:轻型货车及制动器设计设计方案及参数:空载质量: 650kg ;满载质量: 1380kg ;质心高度:空载0.68 m,满载0.8m。
质心距后轴距离:空载0.934 m,满载0.847m。
设计内容1.总体设计1)、汽车形式的选择2)、汽车主要参数的选择3)、发动机的选择4)、车身形式及轮胎的选择5)、汽车的总体布置2.制动系设计1)总体设计2)结构形式的选择3)制动器设计计算<一种形式)。
摘要汽车作为陆地上的现代重要交通工具,由许多保证其性能的大部件,即所谓“总成”组成,制动系就是其中一个重要的总成,它直接影响汽车的安全性。
随着高速公路的快速发展和车流密度的日益增大,交通事故也不断增加。
据有关资料介绍,在由于车辆本身的问题而造成的交通事故中,制动系统故障引起的事故为总数的45%。
可见,制动系统是保证行车安全的极为重要的一个系统。
此外,制动系统的好坏还直接影响车辆的平均车速和车辆的运输效率,也就是保证运输经济效益的重要因素。
制动系统既可以使行驶中的汽车减速,又可保证停车后的汽车能驻留原地不动。
由此可见,汽车制动系统对于汽车行驶的安全性,停车的可靠性和运输经济效益起着重要的保证作用。
当今,随着高速公路网的不断扩展、汽车车速的提高以及车流密度的增大,对汽车制动系的工作可靠性要求显得日益重要。
只有制动性能良好和制动系工作可靠的汽车才能充分发挥出其高速行驶的动力性能并保证行驶的安全性。
由此可见,制动系是汽车非常重要的组成部分,从而对汽车制动系的机构分析与设计计算也就显得非常重要了。
本论文是设计东风重型货车的制动系统,采用的是气压驱动机构的凸轮式鼓式制动器。
为了安全考虑制动系统的气压回路采用双回路。
关键词:气压制动;制动性;重型货车;传动装置;AbstractAs an important modern land-based transport, Automotive components from many large parts ,namely, the so-called "assembly" which ensure the performance of automotive, and braking system which directly affects the safety of motor vehicles is one of the most important assembly. With the rapid development of highways and increased traffic density, traffic accidents are also increasing. According to the information on thevehicle itself as a result of problems caused by traffic accidents, the brake system failure caused the accident accounting for the total number of 45%. So braking system is an extremely important system to ensure traffic safety. In addition, the braking system has a direct impact on the quality of the average vehicle speed and vehicle transportation efficiency, that is, an important factor ensuring cost-effective transport. It not only can slow down a moving vehicle, but also to ensure that the car can be fixed in situ after parking. This shows that the vehicle braking system plays an important role in traffic safety, the reliability of parking, and transport economic efficiency.Today, with ever-exp anding highway network, the improvement of vehicle speed and traffic density, on the work of automotive braking system relia become increasingly important. Only vehicles which have good braking performance and reliable braking system can give full play to their high-speed dynamic performance and to ensure the safety of traveling. This shows that the braking system is a very important component of the vehicle, thus it’s very important to the analysis and design of brake system bodies.bility requirementsKeywords: air brake; Brake; Heavy trucks; Transmission device;1 绪论1.1 研究制动系统的意义近百年来,汽车工业之所以常胜不衰主要得益于汽车作为商品在世界各处都有广阔的市场,生产批量大而给企业带来丰厚的利润。
1绪论1.1制动器介绍制动器是汽车制动系的主要部件,其功用是使汽车以适当的减速度行驶至直停车;在下坡时,使汽车保持稳定车速;使汽车可靠地停在原地或坡道上。
汽车制动系至少应有两套独立的制动装置,即行车制动装置和驻车制动装置。
前者用来保证前两项功能,后者用来保证第三项功能。
汽车制动性能主要由三方面面来评价:制动效能、制动效能的恒定性、制动时汽车的方向稳定性。
制动器主要有摩擦式、液力式和电磁式等几种形式。
电磁式制动器虽有作用滞后性好,易于连接而且接头可靠等优点,但因成本高,只在一部分总质量较大的商用车上用作车轮制动器或缓速器;液力式制动器一般只用做缓速器。
目前广泛应用的仍为摩擦式制动器。
摩擦式制动器按摩擦副结构形式不同,可分为鼓式和盘式两大类。
前者的摩擦副中的旋转元件为制动鼓,其工作面为圆柱面;后者的旋转元件则为圆盘状制动盘以端面为工作面。
鼓式制动器有内张型和外束型两种。
根据促动蹄促动装置的不同可分为轮缸式制动器、楔式制动器和凸轮制动器。
轮缸式制动器因采用液压式促动装置使其结构复杂,密封性能要求提高,增加了造成本。
凸轮式制动器结构简单,易加工,刚性好,并且质量轻,操纵力低,有良好的防污染和防潮能力,成本相对低廉,比较经济。
加上我国现有的基本国情,鼓式制动器仍具有很大的应用空间。
尤其是在大中型、需要较大制动力的车辆,使用鼓式制动器较能满足其要求。
1.2汽车制动系概论汽车制动系是用于行驶中的汽车减速或停车,使下坡行驶的汽车的车速保持稳定以及使已停驶的汽车在原地驻留不动的机构。
汽车制动系直接影响着汽车行驶的安全性和停车的可靠性。
随着高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密度的日益增大,为了保证行车安全,停车可靠,汽车制动系的工作可靠性显得日益重要。
也只有制动性能良好,制动系工作可靠的汽车,才能充分发挥其动力性能。
汽车制动系至少应有两套独立的制动装置,即行车制动装置和驻车制动装置;重型汽车或经常在山区行驶的汽车要增设应急制动装置;牵引汽车还应有自动制动装置。
行车制动装置用于行驶中的汽车强制减速或停车,并使汽车在下短坡时保持适当的稳定车速。
其驱动机构采用双回路或多回路结构,以保证其工作可靠。
驻车制动装置用于使汽车可靠而无时间限制地停驻在一定位置甚至在斜坡上,它也有助于汽车在坡路上起步。
驻车制动装置应采用机械式驱动机构而不用液压或气压驱动,以免其产生故障。
应急制动装置用于当行车制动装置意外发生故障而失效时,则可利用其机械力源实现汽车制动。
应急制动装置不必是独立的制动系统,它可利用行车制动装置或驻车制动装置的某些制动器件。
应急制动装置也不是每车必备的,因为普通的手力驻车制动器也可以起到应急制动的作用。
辅助制动装置用在山区行驶的汽车上,利用发动机排气制动或电涡流制动等辅助制动装置,可使汽车下长坡时长时间而持续地减低或保持稳定车速,并减轻或解除行车制动器的负荷。
通常。
在总质量大于5t的客车上和总质量大于12t的载货汽车上装备这种辅助制动-减速装置。
自动制动装置用于当挂车与牵引汽车连接的制动管路渗漏或断开时,能使挂车自动制动。
任何一套制动装置均由制动器和制动驱动机构两部分组成。
制动器由鼓式与盘式之分。
行车制动是用脚踩下制动踏板操纵车轮制动器来制动全部车轮;而驻车制动则多采用手制动杆操纵,且利用专设的中央制动器或利用车轮制动器进行制动。
利用车轮制动器时,绝大部分驻车制动器用来制动两个后轮,有些前轮驱动的车辆装有前轮驻车制动器。
中央制动器位于变速器之后的传动系中,用于制动变速器的第二轴或传动轴。
行车制动和驻车制动这两套制动装置,必须具有独立的制动驱动机构,而且每车必备。
行车制动装置的驱动机构液压和气压两种型式。
用液压传递操纵力时还应有制动主缸,制动轮缸以及管路;用气压操纵时还应有空气压缩机,气路管道,储气筒,控制阀和制动气室等。
蹄鼓式制动器不工作时制动鼓的内圆面与制动蹄摩擦片的外圆之间保持有一定的间隙,使车轮和制动鼓可以自由旋转。
制动底板通过螺栓与半轴套管连接,制动鼓则通过螺栓与轮毂相连。
当汽车制动时,驾驶员踩下制动踏板经传动装置带动凸轮轴旋转;凸轮轴旋转推动制动蹄绕其支承转动,制动蹄上端向两边分开而使其摩擦片紧压在制动鼓的内表面上。
这样,不旋转的制动蹄就对旋转着的制动鼓作用一个摩擦力矩Mμ,其方向与车轮旋转方向相反。
制动鼓将该力矩传到车轮后,由于车轮与地面间的附着作用,车轮对地面作用一个向前的周缘力Fμ,同时地面也对车轮作用一个向后的反作用力,即制动力FB。
制动力由车轮经车桥和悬架传给车架及车身使整个汽车产生一定的减速度。
当驾驶员放开制动踏板时,复位弹簧将制动蹄拉回复位,摩擦力矩Mμ和制动力FB消失,制动作用即行终止。
1.3制动器的设计要求汽车制动器在设计过程中应满足如下要求。
(1)应能适应有关标准和法规的规定。
各项性能指标除应满足设计任务书的规定和国家标准,法规制定的有关要求外,也应考虑销售对象所在国家和地区的法规和用户要求。
(2)具有足够的制动效能,包括行车制动效能和驻车制动效能。
行车制动效能是由在一定的制动初速度下及最大踏板力下的制动减速度和制动距离两项指标来评定的。
(3)工作可靠。
为此,汽车至少应有行车制动和驻车制动两套制动装置,且它们的制动驱动机构时各自独立的,而行车制动装置的制动驱动机构至少应有两套独立的管路,当其中一套失效时,另一套应保证汽车制动效能不低于正常值的30%;驻车制动装置应采用工作可靠的机械式制动驱动机构。
(4)制动效能的热稳定性好。
汽车的高速制动、短时间的频繁重复制动,尤其是下长坡时的连续制动,均会引起制动器的温升过快,温度过高。
特别是下长坡时的频繁制动,可使制动器摩擦副的温度达300℃~400℃,有时甚至高达700℃。
此时,制动摩擦副的摩擦系数会急剧减小,使制动效能迅速下降而发生所谓的热衰退现象。
制动器发生热衰退后,经过散热、降温和一定次数的和缓使用,使摩擦表面得到磨合,其制动效能可重新恢复,这称为热恢复。
提高摩擦材料的高温摩擦稳定性,增大制动鼓、盘的热容量,改善其散热性或采用强制冷却装置,都是提高抗热衰退的措施。
(5)制动效能的水稳定性好。
制动器摩擦表面浸水后,会因水的润滑作用而使摩擦副的摩擦系数急剧减小而发生所谓的“水衰退”现象。
一般规定在出水后反复制动5~15次,即应恢复其制动效能。
良好的摩擦材料的吸水率低,其摩擦性能恢复迅速。
另外也应防止泥沙、污物等进入制动器摩擦副工作表面,否则会使制动效能降低并加速磨损。
某些越野汽车为了防止水和泥沙进入而采用封闭制动器的措施。
(6)制动时的汽车操纵稳定性好。
即以任何速度制动,汽车均不应失去操纵性和方向稳定性。
为此,汽车前、后轮制动器的制动力矩应相同。
否则当前轮抱死而侧滑时,将失去操纵性;当后轮抱死而侧滑甩尾时,会失去方向稳定性;当左、右轮的制动力矩差值超过15%时,会在制动时发生汽车跑偏。
(7)制动踏板和手柄的位置和行程符合人-机工程学要求,即操作方便性好,操纵轻便、舒适,能减少疲劳。
踏板行程:对轿车应不大于150㎜;对货车应不大于170㎜,其中考虑了摩擦衬片或衬块的容许磨损量。
制动手柄行程应不大于160㎜~200㎜。
各国法规规定,制动的最大踏板力一般为500N(轿车)~700N(货车)。
设计时,紧急制动(约占制动总次数的5%~10%)踏板力的选取范围:轿车为200N~300N;货车为350N~550N,采用伺服制动或动力制动装置时取其小值。
应急制动时的手柄拉力以不大于400N~500N 为宜;驻车制动的手柄拉力应不大于500N(轿车)~700N(货车)。
(8)作用滞后的时间要尽可能短,包括从制动踏板开始动作至达到给定制动效能水平所需的时间(制动滞后时间)和从放开踏板至完全解除制动的时间(解除制动滞后时间)。
(9)制动时不应产生振动和噪声。
(10)与悬架、转向装置不产生运动干涉,在车轮跳动或汽车转向时不会引起自行制动。
(11)制动系中应有音响或光信号等警报装置,以便能及时发现制动驱动机件的故障和功能失效;制动系中也应有必要的安全装置,例如一旦主、挂车之间的连接制动管路损坏,应有防止压缩空气继续漏失的装置;在行驶的过程中挂车一旦脱挂,亦应有安全装置驱使驻车制动将其停驻。
(12)能全天候使用。
气温高时液压制动管路不应有气阻现象;气温低时,气制动管路不应出现结冰现象。
(13)制动系的机件应使用寿命长,制造成本低;对摩擦材料的选择也应考虑到环保要求,应力求减小制动时飞散到大气中的有害于人体的石棉纤维。
1.4制动器工作原理及分类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。
制动器主要有摩擦式、液力式和电磁式等几种形式。
电磁式制动器虽有作用滞后性好,易于连接而且接头可靠等优点,但因成本高,只在一部分总质量较大的商用车上用作车轮制动器或缓速器;液力式制动器一般只用做缓速器。
目前广泛应用的仍为摩擦式制动器。
1.6鼓式制动器主要零部件的结构设计蹄鼓式制动器的总体设计所确定的制动器类型为领从蹄式凸轮制动器。
该制动器主要有制动鼓、制动蹄、制动底板、制动蹄支承轴、凸轮轴、摩擦衬片、凸轮轴支座等零件组成。
1.7汽车的分类汽车有很多分类方法,可以按照发动机排量、乘客座位数、汽车总质量、汽车总长、车身或驾驶室的特点等来分类,也可以取上述特性中的两个指标作为分类的依据。
国标BG/T3730.1—2001将汽车分为乘用车和商用车。
乘用车是指在设计和技术特性上主要用于载运乘客及随身行李和临时物品的汽车,包括驾驶员座位在内最多不超过9个座位。
商用车时指在设计和技术特性上用于运送人员和货物的汽车,并且可以牵引挂车。
商用车又有客车、半牵引车、货车之分。
货车按照汽车最大总质量的分类如下:表 1-1 货车按照装载质量分类本次设计的汽车属于中型载货汽车。
1.8汽车形式的选择不同形式的汽车,主要体现在轴数、驱动形式以及布置形式上有区别。
1.8.1 轴数汽车可以有两轴、三轴、四轴甚至更多的轴数。
影响轴数的主要因素有汽车的总质量、道路法规对轴载质量的限制和轮胎的负荷能力以及汽车的机构等。
随着设计汽车的乘员增多或装载质量增加,汽车的整备质量和总质量也增大。
在汽车轴数不变的情况下,汽车总质量增加以后,使公路承受的负荷增加。
当这种负荷超过了公路设计的承载能力以后,公路会被破坏,使用寿命也将缩短。
为了保护公路,有关部门制定了道路法规,对汽车的轴载质量加以限制。
汽车总质量小于19t的公路运输车辆均采用结构简单、制造较成本低廉的两轴方案。
1.8.2驱动形式汽车的驱动形式有4⨯2、4⨯4、6⨯2、6⨯4、6⨯6、8⨯4、8⨯8等,其中前一位数字表示汽车车轮总数,后一位数字表示驱动轮数。