山东交通学院课 程 设 计题 目： 轿车鼓式制动器设计 班级： 车辆114 学 号： 110412403姓名： 俞毅指导教师： 戴汝泉完成日期： 2014年12月5日I 目录1. 绪论-11.1课题研究的目的及意义-11.2选定整车性能参数-12. 制动器的设计计算-22.1地面对车轮的法向反作用力-22.2汽车前后轴制动力-32.3同步附着系数的确定-42.4制动器最大制动力矩-53. 制动器结构设计与计算-63.1制动鼓内径D -63.2制动鼓厚度n-63.3摩擦衬片宽度b和包角-63.4摩擦衬片起始角0 -83.5制动器中心到张开力P作用线的距离a-83.6制动体制动蹄支撑点位置坐标k和c-83.7摩擦片摩擦系数-84. 制动器主要零部件的结构设计-94.1制动鼓-94.2制动蹄-94.3制动底板-94.4制动蹄的支承-104.5制动轮缸-104.6制动器间隙-105. 校核-115.1校核制动器的热容量和温升的核算-115.2制动器的校核-116. 总结-13参考文献-14山东交通学院课程设计1绪论1.1课题研究的目的及意义汽车的设计与生产涉及到许多领域，其独有的安全性、经济性、舒适性等众多指标，也对设计提出了更高的要求。汽车制动系统是汽车行驶的一个重要主动安全系统，其性能的好坏对汽车的行驶安全有着重要影响。随着汽车的形式速度和路面情况复杂程度的提高，更加需要高性能、长寿命的制动系统。其性能的好坏对汽车的行驶安全有着重要影响，如果此系统不能正常工作，车上的驾驶员和乘客将会受到车祸的伤害。汽车是现代交通工具中用得最多、最普遍、也是运用得最方便的交通工具。汽车制动系统是汽车底盘上的一个重要系统，它是制约汽车运动的装置，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密度的日益增大，人们对安全性、可靠性的要求越来越高，为保证人身和车辆安全，必须为汽车配备十分可靠的制动系统。改善汽车的制动性能始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。现代汽车普遍采用的摩擦式制动器的实际工作性能是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具有非常重要的意义。1.2选定整车性能参数：额定载质量： 1490kg整备质量 2410kg最大功率/转速 70kw/3400 /r/min最大转矩/转速 206Nm/1700r/min变速器传动比低档/高档：5.594/0.794满载时负荷分配 1480kg（前轴）/2735kg（后轴）最高车速 98km/h轮胎规格 7.00R15轴距 L=3570mm,L1=1250mm，L2=2316mm车轮滚动半径： 365mm质心高度 hg1=700m(空载) hg2=800m（满载）扁平比 0.9225轮胎宽度 200mm2制动器的设计计算2.1地面对车轮的法向反作用力FB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；re车轮有效半径，m。令 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与地面制动力FB的方向相反，当车轮角速度0时大小亦相等，且F仅由制动器结构参数所决定。即F取决于制动器的结构型式、尺寸、摩擦副的摩擦系数及车轮有效半径等，并与制动踏板力即制动系的液压或气压成正比。当加大踏板力以加大T，F和FB均随之增大。但地面制动力FB受着附着条件的限制，其值不可能大于附着力F ， 即 FB F=Z 或 FB max = F= Z 式中 轮胎与地面间的附着系数；Z地面对车轮的法向反力。 图 2.1 制动器制动力，地面制动力与踏板力的关系当制动器制动力F 和地面制动力FB达到附着力F 值时，车轮即被抱死并在地面上滑移。此后制动力矩T 即表现为静摩擦力矩，而F = T / re 即成为与FB 相平衡以阻止车轮再旋转的周缘力的极限值。当制动到=0以后，地面制动力FB 达到附着力F 值后就不再增大，而制动器制动力F 由于踏板力FP 的增大使摩擦力矩T 增大而继续上升（见 制动力与踏板力的关系 图2.1）。 根据汽车制动时的整车受力分析，考虑到制动时的轴荷转移，可求得地面对前、后轴车轮的法向反力Z1，Z2为： （2-1） （2-2）式中 G汽车所受重力L汽车轴距 L1汽车质心离前轴距离 L2汽车质心离后轴距离 hg1汽车质心高度 g重力加速度 du/dt-汽车制动减速度。 图 2.2 制动时的汽车受力图2.2 汽车前后轴制动力 汽车总的地面制动力为 （2-3） 式中 q() 制动强度亦称比减速度或比制动力;FB1 , FB1前后轴车轮的地面制动力。 由以上两式可求得前、后轴车轮附着力为 （2-4） （2-5） 上式表明：汽车在附着系数为任意确定值的路面上制动时，各轴附着力即极限制动力并非为常数而是制动强度q或总制动力FB 的函数。当汽车各车轮制动器的制动力足够时根据汽车前、后轴的轴荷分配前、后车轮制动器制动力的分配、道路附着系数和坡度情况等，制动过程可能出现的情况有三种，即1） 前轮先抱死拖滑然后后轮再抱死拖滑2） 后轮先抱死拖滑然后前轮再抱死拖滑 3） 前、后轮同时抱死拖滑。 在以上三种情况中，显然是最后一种情况的附着条件利用得最好。 由式（2-4）、式（2-5）不难求得在任何附着系数的路面上，前、后车轮同时抱死即前、后轴车轮附着力同时被充分利用的条件是 (2-6) (2-7)式中 Ff1前轴车轮的制动器制动力， ； Ff2后轴车轮的制动器制动力， ； FB1前轴车轮的地面制动力 FB2后轴车轮的地面制动力 Z1 ，Z2 地面对前、后轴车轮的法向反力 G 汽车重力L1 ，L2汽车质心离前、后轴距离 hg汽车质心高度。 选取=0.7，则： （2-8） （2-9） 则FB1=69436.92N FB2=16532.6N 2.3同步附着系数的确定 同步附着系数的选取原则：1)、路面状况好，可以取大一点；路面差取小一些。2)、单胎，抗滑性能差取大些；双胎，抗侧滑强取小一些。3)、车速高，取大些；车速低取小些。4)、平原地区，取大些；山区取小些。综上所述，选择此轻型汽车的=0.8 空载时制动力分配系数 （2-10）2.4制动器最大制动力矩制动器所能产生的制动力矩，受车轮的计算力矩所制约，即Tf1=Ff1re=13314.6NmTf2=Ff2re=11433.8Nm式中 Ff1前轴制动器的制动力，； Ff2后轴制动器的制动力，；一个车轮制动器应有的最大制动力矩为按上列公式计算结果的半值。 则后轮制动器应有的最大力矩为 5716.9Nm3 制动器结构设计与计算3.1制动鼓内径D 输入力F0一定时，制动鼓内