课程设计
小型轿车后轮鼓式制动器设计
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东北林业大学
课程设计任务书小型轿车后轮鼓式制动器设计
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小型轿车后轮鼓式制动器设计
摘要
随着汽车保有量的增加，带来的安全问题也越来越引起人们的注意，制动系统是汽车主动安全的重要系统之一。如何开发出高性能的制动器系统，为安全行驶提供保障是我们要解决的主要问题。另外，随着汽车市场竞争的加剧，如何缩短开发周期、提高设计效率，降低成本等，提高产品的市场竞争力，已经成为企业成功的关键。
本说明书主要介绍了小型轿车（0.9t）后轮鼓式制动器的设计计算，主要零部件的参数选择的设计过程。
关键词：汽车；鼓式制动器
目录
摘要
1 绪论 (1)
1.1 概述 (1)
1.2 设计要求 (1)
1.3 设计目标 (1)
2 鼓式制动器结构参数选择 (2)
2.1 制动鼓直径D或半径R (2)
2.2 制动蹄摩擦片衬片的包角β和宽度b (2)
β (2)
2.3 摩擦衬片起始角
2.4 张开力P的作用线至制动器中心的距离a (3)
2.5 制动蹄支撑销中心的坐标位置k与c (3)
2.6 摩擦片系数f (3)
d和管路压力p (4)
2.7 制动轮缸直径w
3 制动蹄片上制动力矩的有关计算 (6)
4 鼓式制动器主要零部件结构设计及校核计算 (10)
4.1 鼓式制动器主要零部件设计 (10)
4.1.1 制动鼓 (10)
4.1.2 制动蹄 (10)
4.1.3 制动底板 (10)
4.1.4 制动蹄的支撑 (10)
4.1.5 制动轮缸 (11)
4.1.6 自动间隙调整机构 (11)
4.1.7 制动蹄回位弹簧 (11)
4.2 校核 (11)
4.2.1 摩擦力矩和摩擦材料的校核 (11)
4.2.2 摩擦衬片的磨损特性计算 (12)
4.2.3 制动蹄支撑销剪切应力计算 (12)
结论 (14)
参考文献 (15)
附录 (16)
致谢 (17)
1 绪论
1.1概述
车辆的制动性能是车辆主动安全性能中最重要的性能之一。汽车制动性能是由汽车的制动系统决定的，它主要是给安全行驶提供保证，其中其制动器性能的优劣将直接影响汽车整体性能的优劣，直接关系到驾乘人员的生命财产安全，重大交通事故往往与制动距离过长、紧急制动时发生侧滑和失去转向能力等情况有关，因此汽车的制动性能是汽车安全行驶的重要保障。汽车的制动过程是很复杂的，它与汽车总布置和制动系各参数选择有关。汽车制动系统主要由功能装置、传能装置、控制装置和制动器组成，制动器的实际性能是整个制动系中最复杂和最不稳定的因素，因此制动器的设计在整车设计中显得非常重要。
1.2设计要求
已知小型轿车后轮制动鼓内径为180mm，制定出后轮鼓式制动器的结构方案，确定计算制动器的主要设计参数设计和结构设计计算。利用计算机辅助设计绘制装配图和零件图。
具体要求：
（1）具有足够的制动效能。
（2）工作可靠
（3）在任何条件下制动时，汽车都不应该丧失操作性和方向稳定性。
（4）防止水和污泥进入制动器工作表面。
（5）制动能力的热稳定性良好。
（6）操纵轻便，并具有良好的随动性。
（7）制动时，制动系产生的噪声尽可能小，同时力求减少散发出对人体有害的石棉纤维等物质，以减少公害。
（8）作用滞后性应尽可能好。
（9）摩擦衬片应有足够的寿命。
（10）摩擦副磨损后，应有能消除因磨损而产生间隙的机构，且调整间隙工作容易，最好设置自动间隙调整机构。
（11）当制动驱动装置的任何元件发生故障时并使其基本功能遭到破坏时，汽车制动系应有音响或光信号等报警提示。
1.3设计目标
（1）具有良好的制动效能
（2）具有良好的制动效能稳定性
（3）制动时汽车操纵稳定性好
（4）制动效能的热稳定性好
2 鼓式制动器结构参数选择
2.1 制动鼓直径D 或半径R
已知制动鼓最大内径直径mm D 180=，车型为轿车。
2.2 制动蹄摩擦片衬片的包角β和宽度b
制动蹄片的包角β可在︒︒120~90范围内选取，试验表明，制动蹄摩擦衬片的包角β在︒︒100~90时，磨损最小，制动鼓温度也最低，且制动效能最高。再减小β虽有利于散热，但由于压力过高将加速磨损。β一般也不宜大于︒120，因过大不仅不利于散热，而且易使制动作用不平顺，甚至可能发生自锁。
此设计取︒=90β。
摩擦衬片宽度b 较大可以降低单位压力、减少磨损，但过大则不宜保证与制动鼓全面接触。通常是根据在紧急制动时使其单位压力不超过Mpa 5.2的条件来选择衬片宽度b 的。设计时应尽量按摩擦衬片的产品规格选择b 值。另外根据国外统计资料可知，单个鼓式制动器衬片的摩擦面积随汽车总质量的增大而增大，如表1所示。而单个衬片的摩擦面积A 又决定于制动鼓半径R 、衬片宽度b 及包角β，即
βRb A = ）
—（12 式中：β是以弧度（rad ）为单位，当A ，R , β确定后，由上式也可初选衬片宽度的b 尺寸。
表1
汽车类
别
汽车总质量t /m 单个制动器总的衬片摩擦面积∑2/cm A 轿车
1.5~0.9
2.5~1.5 200~100 300~200
制动器各蹄摩擦衬片总摩擦面积愈大，则制动时产生的单位面积正压力愈小，从而磨损亦愈小。
此设计总质量m 取t 9.0，单个摩擦衬片摩擦面积取110，由）—（12可得 mm b 92.38=
