领从蹄式鼓式制动器设计毕业设计论文.docx

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1、毕业论文（设计）题 目：领从蹄式鼓式制动器设计学 院： 汽车工程学院专业班级：汽服姓 名：学 号：指导教师：职 称：二。二。年三月二十三日摘要鼓式制动也叫块式制动，现在鼓式制动器的主流是内张式，它的制动蹄位于制动轮内侧，刹车时制动块向外张开，摩擦制动轮的内侧，达到刹车的目的。制动系统在汽车中有着极为重要的作用，如果失效将会造成灾严重的后果。制动系统的主要部件就是制动器，在现代汽车上仍然广泛使用的是具有较高制动效能的蹄一鼓式制动器。本设计就摩擦式鼓式制动器进行了相关的设计和计算。在设计过程中，以实际产品为基础，根据我国工厂目前进行制动器新产品开发的一般程序，并结合理论设计的要求，首先根据给定车型

2、的整车参数和技术要求，确定制动器的结构形式及、制动器主要参数，然后计算制动器的制动力矩、制动蹄上的压力分布、蹄片变形规律、制动效能因数、制动减速度、耐磨损特性、制动温升等，并在此基础上进行制动器主要零部件的结构设计。最后，完成装配图和零件图的绘制。关键词：鼓式制动器；制动力矩；制动效能因数；制动温升#AbstractDrum brake, also known as block-type brake, drum brakes, now within the mainstreamstyle sheets, and its brake shoes located inside the brake

3、wheel, brake brake blocks out whenopen, the inside wheel friction brake, to achieve the purpose of the brakes.In the vehicle braking system has a very important role, failure will result in disaster ifserious consequences. The main parts of the braking system is the brake, in the modern car isstill

4、widely used in high performance brake shoe - brake drum. The design of the frictiondrum brakes were related to the design and calculation. In the design process, based on theactual product, according to our current brake factory general new product developmentprocess, and theoretical design requirem

5、ents, the first model of the vehicle according to thegiven parameter and the technical requirements, determine the brake structure and, brakemain parameters, and then calculate the braking torque brake, brake shoes on the pressuredistribution, deformation shoe, brake effectiveness factor, braking de

6、celeration, wearcharacteristics, brake temperature, etc., and in this brake on the basis of the structural designof major components. Finally, assembly drawings and parts to complete mapping.KEY WORDS: drum brake,； braking torque,； brake efficiency factor,； braketemperature risinghi目录1绪论11.1 选题的背景及意

7、义11.2 国内外研究现状11.3 发展趋势21.4 本文研究的内容32领从蹄式鼓式制动器设计方案确定42.1 总体方案的分析及选型42. 1. 1制动器的功用及分类42. 2鼓式制动器的工作原理82.1 选定车型参数102.3 同步附着系数152.4 制动器最大制动力矩172.5 鼓式制动器的结构参数与摩擦系数182.5.1 制动鼓内径D183. 6 制动鼓厚度 n193. 6.1摩擦衬片宽度b和包角0194. 6. 2摩擦衬片起始角丽205. 6. 3制动器中心到张开力P作用线的距离e216. 6. 4制动蹄支承点位置坐标a和c217. 6. 5衬片摩擦系数f214制动器的设计计算227.

8、1 领从蹄制动器（平行支座面）制动器因素计算227.1.1 所需制动力计算257.1.2 制动踏板力验算257.1.3 确定制动轮缸直径267.1.4 轮缸的工作容积278. 2. 5制动器所能产生的制动力计算278.1 行车制动效能计算28第5章制动器的校核及材料选择308.2 校核制动器的热容量和温升的核算308.3 制动器的校核308.4 制动鼓315. 4制动蹄319. 5制动底板319.1 制动蹄的支承319.2 制动轮缸325. 8制动器间隙32致谢33柳州工学院本科毕业论文（设计）1绪论1.1 选题的背景及意义1900年，迈巴赫制造的汽车首次使用了现代汽车鼓式制动器，尽管该原理后

9、来在1902年由路易斯雷诺（Louis Renault）获得专利。他将编织的石棉衬里用作鼓式制动器衬里，尽管迈巴赫使用了较不复杂的鼓式制动器，但没有别的像石棉衬里那样的散热性。在鼓式制动器中，杠杆、杆或拉索以机械方式操纵滑靴。从1930年代中期开始，小轮缸和活塞中的油压使制动器工作，尽管有些车辆使用纯机械系统持续了数十年。一些设计具有两个轮缸。由于鼓式制动器的制动蹄磨损，需要对制动器进行定期的手动调整，直到1950年代开始采用自调节式鼓式制动器。重复使用会使鼓易于刹车褪色。在汽车的整体结构中，制动系统是保证行车安全极其重要的一个组成部分，因为制动系统既可以使行驶中的汽车减速，又要保证驻车时汽车

10、在原地停留不得移动。由此可见，汽车的制动系统对于汽车的行驶安全、驻车安全和运输经济效益有十分重要的作用。鼓式制动器是一个使用摩擦引起的一组的制动器，鼓式制动器把压制向外靠在旋转圆筒形部分称为制动鼓。鼓式制动器一词通常是指这样一种制动器，其中，蹄片压在鼓的内表面上。当鞋子压在鼓的外侧时，通常称为扣式制动器。鼓被夹在两个蹄之间，类似于传统的盘式制动器，有时也称为夹鼓式制动器，尽管这种制动器很少见。汽车是现代交通工具中用得最为普遍的交通工具。汽车制动系统是制约汽车运动的装置，同时也是汽车底盘上的一个重要系统。而制动器又是制动系中直接作用制约汽车运动的一个关键装置，是汽车上最重要的安全件。汽车的制动性

11、能直接影响汽车的行驶安全性。随着公路业的迅速发展和车流量的日益增大，人们对汽车安全性、可靠性的要求越来越高，为保证人身和车辆安全，为汽车配备十分可靠的制动系统显得尤为重要。车辆在行驶过程中要频繁进行制动操作，制动性能是车辆非常重要的性能之一，因为制动性能的好坏直接关系到交通和人身安全，因此改善汽车的制动性能是汽车设计制造的重要任务。现代汽车普遍采用摩擦式制动器，它整个制动系中最复杂、最不稳定的因素，因此改进制动器机构、解决制约其性能的突出问题尤为重要。1.2 国内外研究现状对制动器的早期研究侧重于试验研究其摩擦特性，随着用户对其制动性能和使用寿命要求的不断提高，有关其基础理论与应用方面的研究也

12、在深入进行。1999年提出一种四蹄八片（块）式制动器，通过对结构参数合理匹配设计，制动效能因数有一定地提高，同时制动效能因数对摩擦系数的敏感性也可以有适当地改善，这就在定程度上改善了制动效能的稳定性。2000年，提出种具有多自由度联动蹄的新型蹄-鼓式制动器，该型式的制动器使得制动效能因数及其稳定性得到显著提高;摩擦副间压力分布趋于均匀，可保证摩擦副间接触状态的稳定，并延长摩擦片使用寿命:性能参数可设计性强，可根据对制动效能的需要，较灵活地进行制动器设计。国外的研究工作者也对制动效能因数进行了大量的研究。Shan Shih等建立鼓式制动器的线性和非线性有限元模型，结果显示小型制动器的线性模型计算

13、结果较好,对于大功率的制动器则误差较大1。P. loannidis等采用有限元法分析了鼓式制动器非线性接触问题,预测了制动器的噪声与振动特性，结果表明初始条件对接触压力的分布影响较大2 o Ibrahim Ahmed等基于鼓式制动器三维有限元模型对制动器的摩擦接触噪声问题进行了研究，验证了摩擦材料的摩擦系数、压缩性、以及接触面上的压力分布,分析结果表明接触刚度对制动器噪声有较大影响，刚度越大噪声越小3 o韩文明等分析单自由度和二自由度制动效能因数随摩擦片上摩擦系数变化的特性和径向合力作用点位置,将制动效能因数分解为取决于制动蹄的杠杆增力作用和摩擦自增势（或自减势）作用的两部分，进而分析每部分制

14、动效能因数随摩擦片上摩擦系数的变化特性和径向力作用点位置，而且提出了提高制动效能及其稳定性的方法，也为普通鼓式制动器性能的改进提供理论基础。4针对摩擦衬片压力分布不均匀的问题，吕振华等根据摩擦片压强的两种不均匀度指数,推导现有的鼓式制动器的不均匀度指数计算公式,分析其变化特性，以这两种压强不均匀度指数作为新的评价指标,评价各种型式的鼓式制动器5,并提出制动蹄分为相互联动的两部分的结构型式可显著提高制动效能6 o毛智东等通过利用有限元分析软件ANSYS建立鼓式制动器的有限元模型，分析了摩擦衬片与制动鼓的接触应力，得到了应力分布场和接触压力的分布特性,结果显示其分析精度较高,为设计提供了很好的理论

15、指导7 o1.3 发展趋势对制动器的早期研究侧重于试验研究其摩擦特性，随着用户对其制动性能和使用寿命要求的不断提高，有关其基础理论与应用方面的研究也在深入进行。目前，汽车所用的制动器儿乎都是摩擦式的，可分为鼓式和盘式两大类。盘式制动器被普遍使用。但由于为了提高其制动效能而必须加制动增力系统，使其造价较高，故低端车一般还是使用前盘后鼓式。汽车制动过程实际上是一个能量转换过程，它把汽车行驶时产生的动能转换为热能。高速行驶的汽车如果频繁使用制动器，制动器因摩擦会产生大量的热量，使制动器温度急剧升高，如果不能及时的为制动器散热，它的效率就会大大降低，影响制动性能，出现所谓的制动效能热衰退现象。目前中高级轿车上前后轮都采用了盘式制动器。但时下还有不少经济型轿车采用的不完全是盘式制动器，而是前盘后鼓式混合制动器（即前轮采用盘式制动器、后轮采用鼓式制动器），这主要是基于成本上的考虑，同时也是因为轿车在紧急制动时; 负荷前移，对前轮制动的要求比较高，一般来说前轮用盘式制动器能满足要求了。当然，