豐田花冠轎車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析【鼓式制動(dòng)器】【優(yōu)秀課程畢業(yè)設(shè)計(jì)含5張CAD圖紙帶任務(wù)書+開題報(bào)告+中期報(bào)告+答辯ppt+外文翻譯】-clsj18

某型轎車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析

豐田花冠轎車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析【鼓式制動(dòng)器】

摘要：高度可靠的制動(dòng)系統(tǒng)可以保證人員和車輛的安全。機(jī)器的運(yùn)動(dòng)部件通過制動(dòng)器作用后停止不動(dòng)或?qū)崿F(xiàn)減速。制動(dòng)器一般是安裝在設(shè)備的高速軸上,但對(duì)安全性要求較高的大型設(shè)備(如礦山起重機(jī)、電梯等)則應(yīng)該安裝在靠近設(shè)備工作部分的低速軸上。本文旨在對(duì)鼓式制動(dòng)器進(jìn)行設(shè)計(jì)與分析：首先確定了制動(dòng)器的構(gòu)造;其次,計(jì)算出相關(guān)參數(shù),并對(duì)各參數(shù)進(jìn)行強(qiáng)度校核;并繪制出裝配圖和零件圖。

    關(guān)鍵詞：制動(dòng)系統(tǒng)；鼓式制動(dòng)器；設(shè)計(jì)分析

The brake system design and analysis of a model of car

Abstract：A brake is a mechanical part that allows the moving parts of the machine to stop or slow down. Betweon seme gaps adjustding deviced, equipped with automatic braking to reduce the size and structure of the braking torque, brake is commonly on the shaft equipment, as well as the safety of high speed large equipment (such as mining cranes, elevators, etc.) should be installed in the part of the low speed shaft work equipment. This article determined the structure of the brake; Second, the relevant parameters are calculated and the strength of each parameter is verified. Draow assemebly drawaings and parots drawdings.

  Key words:  Brake system; front and rear drum; check analysis

目 錄

摘要 I

Abstract： II

目 錄 Ⅲ

1 緒論 1

1.1 概述 1

1.2 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 1

1.3 制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展歷史和現(xiàn)狀 1

1.4 本次制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的技術(shù)要求 2

2 制動(dòng)系統(tǒng)方案論證分析與選擇 4

2.1 制動(dòng)器形式方案分析 4

2.1.1 鼓式制動(dòng)器 4

2.2 液壓分路系統(tǒng)的形式的選擇 6

2.2.1 II型回路 7

2.2.2 X型回路 7

3 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 8

3.1 制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)數(shù)值 8

3.1.1 相關(guān)主要技術(shù)參數(shù) 8

3.1.2 同步附著系數(shù)的分析 8

3.2.1 制動(dòng)力矩分配系數(shù)β 9

3.2.2 制動(dòng)鼓直徑D 10

3.2.3 求制動(dòng)蹄摩擦襯片的包角β 10

3.2.4 摩擦襯片初始角的選取 10

3.2.5 張開力P作用線至制動(dòng)器中心的距離a 10

3.2.6 摩擦片摩擦系數(shù) 11

3.3 制動(dòng)器制動(dòng)因數(shù)計(jì)算 11

3.3.1 領(lǐng)蹄制動(dòng)蹄因數(shù) 11

3.3.2 從蹄制動(dòng)蹄因數(shù) 11

3.4 制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11

4液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 14

4.1 制動(dòng)的輪缸直徑的計(jì)算。設(shè)計(jì)工作的容積的計(jì)算 14

4.2 制動(dòng)的主缸直徑的計(jì)算。設(shè)計(jì)工作的容積的計(jì)算 15

4.3 制動(dòng)踏板力與真空助力器 16

5 制動(dòng)性能分析 18

5.1 制動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo) 18

5.2 制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線分析 19

5.3 摩擦襯片（襯塊）的磨損特性計(jì)算 20

5.3.1 比能量耗散率 20

5.3.2 比滑磨功 20

5.4駐車制動(dòng)計(jì)算 22

5.4.1汽車縱向穩(wěn)定性的極限上坡路傾斜角 22

5.4.2 汽車縱向穩(wěn)定性的極限下坡路傾斜角 22

總結(jié) 23

參 考 文 獻(xiàn) 24

致 謝 26

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制動(dòng)后蹄摩擦片.dwg

制動(dòng)塊.dwg

制動(dòng)蹄.dwg

制動(dòng)鼓總裝圖.dwg

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開 題 報(bào) 告 1．結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(jì)情況，根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料，撰寫 2000 字左右的文獻(xiàn)綜述： 文 獻(xiàn) 綜 述 一．選題的研究意義 汽車制動(dòng)系統(tǒng)是汽車行駛的一個(gè)重要主動(dòng)安全系統(tǒng)，其性能的好壞對(duì)汽車行駛安全有著至關(guān)重要的影響。隨著汽車的行駛速度和路面復(fù)雜程度的提高，更加需要高性能，壽命長(zhǎng)的制動(dòng)器 [1]。汽車制動(dòng)系是汽車底盤上的一個(gè)重要系統(tǒng) ,它是制約汽車運(yùn)動(dòng)的裝置。而制動(dòng)器又是制動(dòng)系中直接作用制約汽車運(yùn)動(dòng)的一個(gè)關(guān)健裝置，是汽車上最重要的安全件。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為豐田花冠轎車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 制動(dòng)器是汽車制動(dòng)系統(tǒng)中真正使汽車停止的部件。大多數(shù)現(xiàn)代汽車的前輪上都裝有盤式制動(dòng)器，甚至有些汽車四個(gè)車輪上都裝有盤式制動(dòng)器，而鼓式制動(dòng)器多用在商用車上 [2]。 盤鼓一體式制動(dòng)器結(jié)合了盤式和鼓式制動(dòng)器的特點(diǎn)，結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，目前在豐田的部分車型和榮威等車型上安裝，能夠起到制動(dòng)效能增強(qiáng)的作用 [3]。通過該制動(dòng)總成的設(shè)計(jì)，使學(xué)生加強(qiáng)對(duì)汽車總成結(jié)構(gòu)、功能等方面的深入認(rèn)識(shí)，同時(shí)，鍛煉獨(dú)立分析問題和解決問題的能力 。 二．發(fā)展現(xiàn)狀 隨著車輛安全性的日益提高 ,車輛制動(dòng)系統(tǒng)也歷經(jīng)了數(shù)次變遷和改進(jìn)。從最初的皮革摩擦制動(dòng) ,到后來的鼓式、盤式制動(dòng)器 ,再到機(jī)械式 動(dòng)系統(tǒng) ,緊接著伴隨電子技術(shù)的發(fā)展又出現(xiàn)了模擬電子 動(dòng)系統(tǒng)、數(shù)字式電控 動(dòng)系統(tǒng)等等 [4]。 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 [5]。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 (行制動(dòng)系統(tǒng)的整體控制。這是自從 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 [6]。 工業(yè)制動(dòng)器行業(yè)的下游行業(yè)主要為起重運(yùn)輸機(jī)械、冶金設(shè)備、礦山設(shè)備、建筑工程機(jī)械、風(fēng)電及核電設(shè)備、船舶及海上重工等裝備制造業(yè)，受益于這些產(chǎn)業(yè)的振興與發(fā)展，工業(yè)制動(dòng)器行業(yè)將迎來又一輪持續(xù)、健康的發(fā)展機(jī)遇。根據(jù)《 2013中國(guó)工業(yè)制動(dòng)器行業(yè)發(fā)展前景預(yù)測(cè)與轉(zhuǎn)型升級(jí)分析報(bào)告》的 預(yù)計(jì)，中國(guó)工業(yè)制動(dòng)器行業(yè)在未來幾年內(nèi)仍將保持 10%年增長(zhǎng)率 [7]。 根據(jù)中國(guó)“十二五”發(fā)展規(guī)范綱要中關(guān)于推動(dòng)重點(diǎn)領(lǐng)域跨越發(fā)展的相關(guān)部署，高端裝備制造、新能源、新材料等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)依然將是中國(guó)大力發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域。國(guó)家對(duì)裝備制造業(yè)的規(guī)范，將有利推動(dòng)中國(guó)制動(dòng)器行業(yè)的發(fā)展 [8]。另外，由于 2011 年經(jīng)濟(jì)繼續(xù)保持穩(wěn)定增長(zhǎng)，前瞻網(wǎng)預(yù)計(jì) 2011 年中國(guó)的 為 汽車產(chǎn)銷情況有望繼續(xù)獲得較大增幅； 2011 年全國(guó)汽車市場(chǎng)總需求有望達(dá)到 2000 萬輛。綜合判斷， 2011 年中國(guó)汽車銷量增速為 10%這將帶動(dòng)制動(dòng)器行業(yè)需求市場(chǎng)的發(fā)展。據(jù)預(yù)計(jì)，中國(guó)制動(dòng)器行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模在未來 5 年內(nèi)，仍將保持 15%年增長(zhǎng)率 [9]。 隨著裝備制造業(yè)的振興和發(fā)展，國(guó)產(chǎn)制動(dòng)器的產(chǎn)量也有明顯增加，制動(dòng)器行業(yè)的銷售收入同步增長(zhǎng)；由于受制于起步晚、技術(shù)基礎(chǔ)薄弱以及資本投資有限，中國(guó)制動(dòng)器產(chǎn)品以低端產(chǎn)品為主 ，業(yè)內(nèi)少數(shù)領(lǐng)先企業(yè)堅(jiān)持自主創(chuàng)新，加大研發(fā)投入，正在向科技含量較高的中、高端產(chǎn)品方向發(fā)展，制動(dòng)器中、高端產(chǎn)品的市場(chǎng)份額逐漸增加，中、高端制動(dòng)器企業(yè)的利潤(rùn)率呈上升趨勢(shì)；而低端產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)則因廠商眾多，競(jìng)爭(zhēng)激烈，價(jià)格呈下降趨勢(shì)，同時(shí)鋼材等主要原材料價(jià)格有所波動(dòng)，其利潤(rùn)增長(zhǎng)速度趨緩 [10]。 三．相關(guān)理論 1. 概述 制動(dòng)器（ 具有使運(yùn)動(dòng)部件（或運(yùn)動(dòng)機(jī)械）減速、停止或保持停止?fàn)顟B(tài)等功能的裝置 [11]。它是使機(jī)械中的運(yùn)動(dòng)件停止或減速的機(jī)械零件 [12]。俗稱剎車、閘。制動(dòng)器主要由制架 、制動(dòng)件和操縱裝置等組成。制動(dòng)器分為工業(yè)制動(dòng)器和汽車制動(dòng)器兩類。有些制動(dòng)器還裝有制動(dòng)件間隙的自動(dòng)調(diào)整裝置，它對(duì)重載汽車的駕駛員有著很好的保駕護(hù)航的作用。為了減小制動(dòng)力矩和結(jié)構(gòu)尺寸，制動(dòng)器通常裝在設(shè)備的高速軸上，但對(duì)安全性要求較高的大型設(shè)備（如礦井提升機(jī)、電梯等）則應(yīng)裝在靠近設(shè)備工作部分的 低速軸上 [13]。 2. 結(jié)構(gòu)形式 制動(dòng)器因現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械的發(fā)展而出現(xiàn)多種新的結(jié)構(gòu)型式，其中鉗 盤式制動(dòng)器 、 磁粉制動(dòng)器 以及 電磁制動(dòng)器 的應(yīng)用最為廣泛 [14]。具體分類如下： 1、 摩擦式制動(dòng)器 ，它可分為盤式制動(dòng)器、外抱 塊式制動(dòng)器 、內(nèi)脹蹄式制動(dòng)器、 帶式制動(dòng)器 、綜合帶式制動(dòng)器 、雙蹄式制動(dòng)器、多蹄式制動(dòng)器、簡(jiǎn)單帶式制動(dòng)器、單盤式制動(dòng)器、多盤式制動(dòng)器、 固定鉗 式制動(dòng)器、浮動(dòng)式制動(dòng)器等 [15]。 2、 非摩擦式制動(dòng)器，它可分為磁粉制動(dòng)器、磁 渦流制動(dòng)器 、水渦流制動(dòng)器等。 制動(dòng)系統(tǒng)的一般工作原理是，利用與車身 (或車架 )相連的非旋轉(zhuǎn)元件和與車輪 (或 傳動(dòng)軸 )相連的旋轉(zhuǎn)元件之間的相互摩擦來阻止車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì) [16]。 可用一種簡(jiǎn)單的液壓制動(dòng)系統(tǒng)示意圖來說明制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理。一個(gè)以內(nèi)圓面為工作表面的金屬制動(dòng)鼓固定在車輪輪轂上，隨車輪一同旋轉(zhuǎn)。在固定不動(dòng)的 制動(dòng)底板 上，有兩個(gè)支承銷，支承著兩個(gè)弧形 制動(dòng)蹄 的下端。制動(dòng)蹄的外圓面上裝有摩擦片。制動(dòng)底板上還裝有液壓制動(dòng)輪缸，用油管 5 與裝在車架上的液壓制動(dòng)主缸相連通。主缸中的活塞 3 可由駕駛員通過 制動(dòng)踏板 機(jī)構(gòu)來操縱 [17]。 當(dāng)駕駛員踏下制動(dòng)踏板，使活塞壓縮 制動(dòng)液 時(shí)，輪缸活塞在液壓的作用下將制動(dòng)蹄片壓向制動(dòng)鼓，使制動(dòng)鼓減小轉(zhuǎn)動(dòng)速度，或保持不動(dòng)。 四．本課題研究的內(nèi)容 本 設(shè)計(jì) 采用的是豐田轎車制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)器，制動(dòng)器選用 采用盤鼓一體式制動(dòng)器 。 （ 1） 熟悉制動(dòng)系統(tǒng)的組成及工作原理，根據(jù)給定的參數(shù)，制定出制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案，并分析制動(dòng)效能。 （ 2 ） 確定及計(jì)算制動(dòng)系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)該制動(dòng)系統(tǒng)的主要零部件進(jìn)行強(qiáng)度校核。 （ 3） 應(yīng)用二維、三維軟件繪制出該制動(dòng)系統(tǒng)零部件工程圖。 參考文獻(xiàn) [1] 劉惟信 M]華大學(xué)出版社 , 2001:1072] 余志生 M]械工業(yè)出版社 ,2000:233] 陳家瑞 M] 民交通出版社 ,2004:774] 劉惟信 J]3（ 4） :2515] 過學(xué)訊 M]民交通出版社 ,2008:1086] 郭新華 M]等教育出版社， 2008:3237] 王望予 M] 械工業(yè)出版社 ,2004:2218] 張洪欣 M]械工業(yè)出版社 ,200;129] 王振軍 M]. 北京：人民交通出版社 ,2008:2810] 陳鐵鳴 M] 爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2010:7611] 張景田 M]. 哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 2005:12212] 王國(guó)權(quán) M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,2009:9813] 粟利萍 M]子工業(yè)出版社， 2005:4314]J](3):12115]J](3):1216] 5096,,2001,(2):2017] 2000,(5):12 開 題 報(bào) 告 ２．本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 設(shè)計(jì)要研究的內(nèi)容 (1) 熟悉制動(dòng)系統(tǒng)的組成及工作原理，根據(jù)給定的參數(shù)，制定出制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案，并分析制動(dòng)效能。 (2)確定及計(jì)算制動(dòng)系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)，對(duì)該制動(dòng)系統(tǒng)的主要零部件進(jìn)行強(qiáng)度校核。 (3)應(yīng)用二維、三維軟件繪制出該制動(dòng)系統(tǒng)零部件工程圖。 原始數(shù)據(jù)： 輪胎型號(hào)： 195/608V 汽車空載時(shí)的總質(zhì)量（ :1165 ；汽車滿載時(shí)的總質(zhì)量（ :1600 空、滿載時(shí)的軸荷分配（ 前軸負(fù)荷空載： 630 后軸負(fù)荷滿載： 535 前軸負(fù)荷空載： 815 后軸負(fù)荷滿載： 785 最高車速（帶手動(dòng)變速器）（ km/h)： 200 制動(dòng)器踏板自由行程 ( 1 制動(dòng)器最小踏板間隙（ 60 解決的問題 （ 1）制動(dòng)系統(tǒng)確保具有足夠的制動(dòng)效能，工作可靠，保證汽車在制動(dòng)的時(shí)候不喪失操縱性和方向性，并且操縱輕便，具有良好的隨動(dòng)性。 （ 2）通過搜集資料，了解國(guó)內(nèi)外（以前、現(xiàn)在）制動(dòng)系統(tǒng)的技術(shù)原理、設(shè)計(jì)準(zhǔn)則和應(yīng)用狀況，確保設(shè)計(jì)的制動(dòng)系統(tǒng)符合國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的應(yīng)用以及未來發(fā)展的趨勢(shì)。 （ 3） 具有創(chuàng)新性和實(shí)用性 。 究方法 確定設(shè)計(jì)方案 確定設(shè)計(jì)參數(shù) 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的計(jì)算 制動(dòng)性能分析 用 件繪制零件工程圖 撰寫設(shè)計(jì)說明書 開 題 報(bào) 告 指導(dǎo)教師意見 ： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 所在系審查意見： 系主任： 年 月 日