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纯电动客车驻车制动系统的设计分析胡佃朋摘要：随着我国交通运输行业的发展，新能源汽车得到政府的支持和提倡。
本文将以某纯电动微循环车为例，清楚表明驻车制动系统的方案设计、制动原理等，为我国新能源客车的发展提供范例和参考。
本文将先介绍整车及底盘概况，再说明驻车制动系统方案的选择，有限元分析结果。
关键词：纯电动客车；驻车制动系统；设计1、纯电动客车驻车制动系统概述随着环境问题被逐渐提上日程，我国社会越来越提倡节能减排，在政府的大力支持下，新能源汽车得到了应用和推广。
因为它的应用在一定程度上实现了节能减排，帮助改善了生态环境。
财政部、工业部等四部门联合发布了关于新能源汽车应用并推广的文件，规定6米以上的新能源纯电动客车都能得到政府补贴。
某大型汽车集团为了响应政府号召，开始发展新能源汽车，开发出了一台6米高的纯电动客车。
该纯电动客车主要采用直线驱驶的模式，车中无变速箱，制动系统主要采用的是液压制动装置，在液压制动装置上，有两种驻车模式，第一种驻车模式是后轮轮边装置，第二种驻车模式是中央制动模式，这一模式安装在变速箱中，但由于该6米高的纯电动客车无变速箱，所以第二种模式——中央制动模式无法完成，对于第一种驻车模式，需要采用集成式装置安装在后桥制动器中，但现有的汽车配套厂还没有类似的装置，所以不能提供该装置。
为了解决这两种问题，该集团公司研发出了一种既操作简便、又能调整，具有一定灵活性的驻车装置。
我们接下来将WG6610BEV纯电动客车为例，清楚说明这一驻车装置的结构设计。
2、整车及底盘概况2.1整车技术参数整车采用的是一级踏步，车身较窄，车身中部为折叠门，由电能控制，车身的高度比城市中车辆限高要低。
2.2底盘结构设计纯电动车的底盘为矩形结构，长为60×40毫米，宽为40×40毫米，两个矩形焊接而成，工作的动力主要来源于弹簧片和动力电池，动力电池位于车桥和车的后仓之间，而永磁位于后桥部位，前桥的最大功率不超过1.8T，后桥的最大功率不超过3.5T，前桥主要通过液压盘来操作，而后桥则通过鼓动装置制动，这一系列的装置是由较为简单的回路系统构成，前后轮回路分别是一轴对一轴，安装较简单，还能与传统系统中的单轮缸制设备配合工作，该系统装置成本花费也较低。
第三部分25T型客车制动系统第一章制动系统第一节概述新型160km/h速度等级客车电空制动装置是在原来快速客车电空制动装置的基础上加以优化改进的。
车下空气制动装置的布置，符合部批统型方案的要求。
采用104型集成式电空制动机及气路控制箱，管系采用整体管排上车,采用104型集成式电空制动机，其中包括电空制动、手制动、供风系统和防滑器。
采用双管制动形式，即制动用风与车辆其他设备用风分开。
随着列车的速度不断提高，车辆档次日益提高，车辆的用风亦越来越多，空气弹簧、塞拉门等设备的采用，仅仅依靠从副风缸或列车管取风，既增加机车风泵负担(频繁起动)，又影响车辆制动性能，综上所述，提速车增加了一根供风管即总风管，专门供给车辆其他设备用风。
空气制动包括列车管、104电空集成箱、组合式集尘器、球芯截断塞门、缓解指示器、副风缸、工作风缸、折角塞门、紧急制动阀等零部件组成。
供风系统由供风管、气路控制箱、空气弹簧风缸、生活风缸、球芯截断塞门等零部件组成。
电子防滑器选用TFX1型防滑器。
除手制动外，基础制动装置都安装在转向架上，手制动装置采用蜗轮蜗杆手制动机、拉杆、钢丝绳、滑轮等组成。
顺时针转动摇把，手制动力通过上述部件的放大和传递，使1位转向架1位轮盘上的一个制动单元抱紧制动盘，可使车辆停放。
第二节供风系统采用双管制供风。
一根为列车管，另一根为总风管。
必要时双管供风可转换为单管供风管路及接头采用了不锈钢材质。
正常情况下，空气弹簧及生活风缸由总风管供风，由副风缸和列车管供风通路是常闭的。
当与非双管制车辆连挂时，将总风管供风通路关闭，而将副风缸供气通路开启,由副风缸向空气弹簧及生活风缸供风。
当与非双管制车辆连挂且本车又为关门车时，总风管和副风缸的管路应关闭，将列车管给空气弹簧风缸及生活风缸的供风通阀)；一个40公升的缓解风缸；及车体两端的电缆连接器和电缆等。
其原理示意图见图1。
电磁阀安装座在104主阀与中间体之间，原中间体与主阀的气路依旧相通，只是安装座上另设置一止回阀，为副风缸向缓解风缸充气而用。
摘要目前，随着汽车行业的日益兴旺，对汽车零件的要求也越来越高，制动系执行机构-制动器的设计缺陷导致汽车制动系统的忽视进而使汽车交通事故现象越来越严重。
因此正确的制动器设计应该被准确深入研究。
本文对应用在豪华客车上的气压制动器的设计，对制动系的参数选择进行详细的分析，并且估算了应用该豪华客车的制动器的参数及结构形式，同时对制动器的制动主要部件制动蹄片进行了受力分析，并且分析在驻车情况下车的受力及坡角。
豪华客车上的气压凸轮制动器对汽车安全性能的提高起到重要作用，这也为以后的研究设计提供了必备的参数。
关键词：客车；制动器；参数；分析；结构。
AbstractAt present, as the auto industry's increasingly prosperous auto parts are also getting higher and higher requirements, implementation of the braking system - brake design flaw led to the neglect of the vehicle braking system so that the phenomenon of more and more serious car accident. Therefore, the correct brake designed to be accurate and in-depth study.Application of this article in the luxury passenger car brake pressure on the design parameters of the braking system of choice for detailed analysis and estimates the application of the luxury passenger car brakes in the form and structure of the parameters, at the same time the brakes on the brake of the main brake parts Carried out a shoe analysis, and analysis of the situation in the car and get off in the force and slope angle.The luxury bus cam brake pressure on the improvement of vehicle safety performance has played an important role in this for the future research and design to provide the necessary parameters.Key words: passenger cars; brakes; parameters; analysis; structure.目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1汽车制动系概述 (1)1.2汽车制动器的工作原理 (3)1.3设计的目的和意义 (4)第2章制动器结构简介 (5)2.1鼓式制动器 (5)2.2 盘式制动器 (6)2.2.1 定钳盘式制动器 (7)2.2.2 浮钳盘式制动器 (9)2.2.3 全盘式制动器 (9)第3章制动系的主要参数及其选择 (11)3.1 制动力与制动力分配系数 (11)3.2 同步附着系数 (15)3.3制动强度和附着系数利用率 (16)3.4 制动器最大制动力矩 (17)3.5 制动器因数 (19)第4章制动器的结构参数与摩擦系数 (22)4.1制动鼓直径或半径 (22)4.2摩擦衬片起始角 (22)4.3张开力的作用线至制动器中心的距离 (23)4.4制动蹄支销中心的坐标位置 (23)4.5摩擦片摩擦系数及摩擦材料 (23)4.6制动器间隙 (24)第5章制动蹄摩擦面的压力分布规律 (25)第6章制动蹄片上的制动力矩 (27)第7章驻车计算 (28)第8章摩擦衬块:的磨损特性计算 (29)第9章制动器主要零部件的结构设计 (30)9.1 制动鼓 (30)9.2 制动蹄 (30)9.3 制动底板 (31)9.4 制动蹄的支承 (31)9.5 凸轮式张开机构 (31)9.6 摩擦材料 (31)9.7 制动间隙调整方法及相应机构 (32)9.8 制动器主要零部件的强度计算 (33)9.8.1 制动凸轮轴的计算 (33)9.8.2 紧固摩擦片铆钉的剪切应力计算 (33)第10章制动驱动机构选择与设计计算 (34)10.1 制动驱动机构的结构型式选择 (34)10.2 制动管路的多回路系统 (34)10.3 气压制动驱动机构的设计计算 (34)10.3.1 制动气室 (34)10.3.2 储气罐 (35)结论 (36)参考文献 (38)第1章绪论1.1汽车制动系概述尽可能提高车速是提高运输生产率的主要技术措施之一。
国外微型客车制动系统概况
国外微型客车制动系统主要有以下特点：
1. 制动效能较好：通过改善制动器的结构设计，提高了微型客车的制动效能，从而保证车辆行驶的安全性。
2. 标准化程度较高：制动系统的设计符合国家标准和行业标准，保证了制动系统的可靠性和通用性。
3. 注重环保和节能：在设计制动系统时，充分考虑了环保和节能的因素，采用了一些先进的技术和材料，减少了制动系统对环境的影响和能源的消耗。
4. 智能化程度较高：随着电子技术的发展，国外微型客车制动系统的智能化程度也越来越高，例如采用了制动防抱死系统、电子稳定控制系统等，提高了车辆的稳定性和安全性。
总的来说，国外微型客车制动系统在性能、环保、节能和智能化等方面都有较高的水平，代表了制动系统的发展趋势。
可编辑修改精选全文完整版一、国标要求1、GB 12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》2、GB 13594-2003《机动车和挂车防抱制动性能和试验方法》3、GB 7258-1997《机动车运行安全技术条件》二、整车基本参数及样车制动系统主要参数整车基本参数样车制动系统主要参数三、计算1. 前、后制动器制动力分配1.1 地面对前、后车轮的法向反作用力 公式：gz h dt du mGb L F +=1 ………………………………（1） gz h dt du mGa L F -=2 (2)参数：1z F ——地面对前轮的法向反作用力，N ；2z F ——地面对后轮的法向反作用力，N ；G ——汽车重力，N ；b ——汽车质心至后轴中心线的水平距离，m ；a ——汽车质心至前轴中心线的距离，m 。
m ——汽车质量，kg ；gh ——汽车质心高度，m ；L ——轴距，m ；dt du——汽车减速度，m/s 2四、制动器的结构方案分析制动器有摩擦式、液力式和电磁式等几种。
电磁式制动器虽有作用滞后小、易于连接且接头可靠等优点，但因成本高而只在一部分重型汽车上用来做车轮制动器或缓速器。
液力式制动器只用作缓速器。
目前广泛使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，分为鼓式、盘式和带式三种。
带式只用作中央制动器。
一、鼓式制动器鼓式制动器分为领从蹄式、双领蹄式、双向双领蹄式、双从蹄式、单向增力式、双向增力式等几种，见图la ～f 。
不同形式鼓式制动器的主要区别有：①蹄片固定支点的数量和位置不同。
②张开装置的形式与数量不同。
③制动时两块蹄片之间有无相互作用。
因蹄片的固定支点和张开力位置不同，使不同形式鼓式制动器的领、从蹄数量有差别，并使制动效能不同。
制动器在单位输入压力或力的作用下所输出的力或力矩，称为制动器效能。
在评比不同形式制动器的效能时，常用一种称为制动器效能因数的无因次指标。
制动器效能因数的定义为，在制动鼓或制动盘的作用半径R 上所得到的摩擦力(RM μ)与输入力0F 之比，即RF M K 0μ=式中，K 为制动器效能因数；μM 为制动器输出的制动力矩。
毕业设计（论文）题目客车制动系统设计专业学号学生指导教师答辩日期哈工大华德学院毕业设计（论文）任务书摘要随着大型客车市场的竞争加剧，提高设计效率、提高制动性能，使制动系工作可靠发挥汽车高速行驶的动力性能并保证行驶的安全性，降低成本等，已经成为主要的竞争手段。
因此，对客车制动器的设计是非常重要的。
本设计是针对CA6120D116大型客车后轮的鼓式制动器及相应驱动机构的设计。
设计中采用的是S型凸轮鼓式制动器，驱动机构采用气压驱动。
本文介绍了论文研究的目的和意义、鼓式制动器的各种结构型式及选择、并对相关参数及结构进行选择及设计计算，然后对制动气室进行设计计算，最后对数据强度校核。
关键词：客车，制动系统，鼓式制动器，气压驱动- 1 -AbstractWith the large bus market competition, improve the design efficiency, improve braking performance, the braking system to play a reliable high-speed dynamic performance of vehicle and to ensure driving safety, reduce costs and so on, has become a major means of competition. Therefore, the design of bus brakes is very important.This design is for CA6120D116 large bus rear drum brake and the corresponding drive mechanism design.It is used S-cam drum brakes and pneumatic-driven drive mechanism.This article describes the purpose and significance of the research, various structural types of drum brakes, and choice, and select the relevant parameters and structure and design calculations, and then the brake chamber design calculations, the final strength check of data.Keywords：Bus, Brake System，Drum brake，Pressure-driven- 2 -目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)第1章绪论 (1)1.1 论文研究的目的及意义 (1)1.2 论文研究的方向 (1)1.3 制动系的功用及应满足的要求 (2)第2章鼓式制动器的结构型式及选择 (4)2.1 领从蹄式制动器 (6)2.2 双领蹄式制动器 (8)2.3 双向双领蹄式制动器 (9)2.4 单向增力式制动器 (9)2.5 双向增力式制动器 (10)2.6 鼓式制动器方案的确定 (10)2.6.1 制动效能因数 (10)2.6.2 本设计中鼓式制动器的优选 (11)第3章制动器的主要参数及选择 (13)3.1 制动力与制动力分配系数............................. - 17 -3.2 同步附着系数 (16)3.3 制动强度和附着系数利用率 (18)3.4 制动器最大制动力矩 (19)3.5 鼓式制动器的结构参数与摩擦系数 (19)3.5.1 鼓式制动器的结构参数 (19)3.5.2 摩擦片摩擦系数 (21)第4章鼓式制动器的设计计算 (22)4.1 制动蹄摩擦面的压力分布规律及径向变形规律.......... - 26 -4.2 制动蹄片上的制动力矩.............................. - 26 -4.3 S型凸轮气制动器因数的分析计算 .................... - 31 -4.4 摩擦衬片的磨损特性计算............................ - 32 -4.5 制动器热容量和温升的核算 (29)第5章制动器主要零部件的结构设计与强度计算 (31)- 3 -5.1 鼓式制动器主要零部件的结构设计 (31)5.1.1 制动鼓 (31)5.1.2 制动蹄 (32)5.1.3 制动底板 (32)5.1.4 制动蹄的支承 (32)5.1.5 凸轮式张开机构 (32)5.1.6 摩擦材料 (33)5.1.7 制动器间隙的调整方法及相应机构 (33)5.2 鼓式制动器主要零件的强度计算 (33)5.2.1 制动凸轮轴的计算 (33)5.2.2 制动蹄支承销的剪切应力计算 .................. - 39 -5.2.3 紧固摩擦片铆钉的剪切应力计算 ................ - 40 -第6章气压制动驱动机构的制动气室设计计算 ..... 错误!未定义书签。
结论........................................... 错误!未定义书签。
致谢. (40)参考文献 (41)附录1 译文 (42)附录2 英文参考资料 (44)- 4 -第1章绪论1.1 论文研究的目的及意义21世纪是汽车工业飞速发展的时代，汽车工业逐步成为许多国家的支柱产业。
我国随着国民经济的快速发展，汽车的年产量和社会保有量也都在迅速增长。
汽车质量的优劣关系到我国汽车产业能否大步迈向世界。
因此，对汽车以及相关产品的改进也是相当重要的。
随着生活水平的提高和科技的迅猛发展，人们的生活节奏越来越快，高速公路的迅速发展和车速的提高以及车流密集度的日益增大，因此人们对交通工具的快捷性要求也越来越高。
为了应对高车速对人们的安全构成的威胁，许多法规对汽车的安全性提出了更高的要求，而汽车制动系的工作可靠性成为其中至关重要的一个方面。
制动系的功用是强制行驶中的汽车减速或停车、使下坡行驶的汽车车速保持稳定以及使已停驶的汽车在原地（包括在斜坡上）驻留不动的机构。
一般制动器都是通过其中的固定元件施加制动力矩，使车轮的旋转角速度降低，同时通过车轮与地面的附着作用，产生路面对车轮的制动力以达到车辆加速的目的。
1.2 论文研究的方向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。
行车制动用作强制行驶中汽车减速或停车，其驱动机构选择气压式；驻车制动用于使汽车可靠而无时间限制地停驻在一定位置甚至斜坡上，它也有助于汽车在坡路上起步。
驻车制动应采用机械式驱动机构而不用液压或气压的，以免其产生故障。
驻车制动通常是阻止后轮运动，而鼓式制动器以内圆柱面为工作表面的内张型适宜用作驻车制动器。
任何一套制动装置都由制动器和制动驱动机构两部分组成。
制动器作为汽车制动系的重要部件，其工作状况的好坏直接影响到制动系统的性能和行车的安全。
鼓式制动器除了成本比较低之外，在可靠程度和- 5 -安全程度上也比较好，还有一个好处，就是便于与驻车（停车）制动组合在一起，凡是后轮为鼓式制动器的乘用车，利用手操纵杆或驻车踏板拉紧钢拉索，操纵鼓式制动器的杠件扩展制动蹄，起到停车制动作用，使得汽车不会溜动；松开钢拉索，回位弹簧使制动蹄恢复原位，制动力消失。
客车上应用鼓式制动器既满足了安全性要求又满足了经济性的要求。
1.3 制动系的功用及应满足的要求制动系的功用是强制行驶中的汽车减速或停车、使下坡行驶的汽车车速保持稳定及使已停驶汽车在原地（包括在斜坡上）驻留不动的机构。
一般制动器都是通过其中的固定元件施加制动力矩，使车轮的旋转角速度降低，同通过车轮与地面的附着作用，产生路面对车轮的制动力以达到车辆加速的目的。
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。
行车制动用作强制行驶中的汽车减速或停车，其驱动机构选择气压式；驻车制动用于使汽车可靠而无时间限制地停驻在一定位置甚至斜坡上，它也有助于汽车在坡路上起步。
驻车制动应采用机械式驱动机构而不用液压或气压的，以免其产生故障。
驻车制动通常是阻止后轮运动，而鼓式制动器以内圆柱面为工作表面的内张型适宜用作驻车制动器。
GB12676-1999对制动装置必须具有的功能提出了具体要求。
汽车制动系应满足如下要求。
（1）应能适应有关标准和法规的规定。
各项性能指标除适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。
（3）工作可靠。
（4）制动效能的热稳定性好。
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。
一般在出水后反复制动5～15次，即应- 6 -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。
（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、后制动器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；同一车轴上的左、右车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；（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、舒适，能减少疲劳。
（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报警装置，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。
（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。
对汽车制动器的性能要求可详见JB3935-85及JB4200-82标准。
本章小结本章介绍了论文研究的目的、意义及研究方向,并阐述了制动系的功用以及为保证汽车安全行驶制动系应满足的要求。
- 7 -第2章鼓式制动器的结构型式及选择鼓式制动器的结构型式有多种，其主要结构型式如图2-1所示[]1，并分述如下。
