摘 要

汽车制动系统是用以实现汽车减速行驶、稳定下坡、停车和驻留的一种现代汽车不可或缺的系统，随着目前汽车技术和道路运输技术的发展以及车流量和车流密度的增加，行车安全性显得尤为重要，只有制动系统性能良好且工作可靠，才能实现汽车的安全行驶。

本文设计内容为东风DFL4251重型卡车的制动系统设计，根据该种车型对制动性能的要求，本文选用驱动方式为气压驱动的气压制动系统，并选用凸轮式鼓式制动器。

气压制动系统作为动力制动系统应用最广泛的一种结构型式，可获得相对较大的制动驱动力，并且可实现主车和被挂车或者各列车之间的制动驱动系统的联接装置简单，使各部分之间联接、断开方便，故尤其适用于重量在15t以上的载货汽车。本文通过理论分析、计算对上述车型的气压制动系统进行了结构选型和结构参数设计，并对设计计算结果进行校核，根据设计结果进行三维建模、绘制装配图等相关图纸，最后对设计进行评价分析，结果表明本文所设计的制动系统符合要求。

关键词：制动系统；重型卡车；驱动方式；气压制动；鼓式制动器；

Abstract

The automotive brake system is an indispensable system for the realization of a car's slowdown, stable downhill, parking and presence in a modern vehicle. With the current development of automotive technology and road transport technology and the increase in traffic flow and traffic density , Traffic safety is particularly important. Only when the braking system is good and reliable, the car can travel safely.

In this paper, the design content is the design of Dongfeng DFL4251 heavy truck braking system. According to the requirements of braking performance of this type of truck, this design uses the pneumatic brake system, a pneumatic-driven system, and the S-cam drum brakes.

The pneumatic brake system, as the most widely used structural type of the dynamic braking system, obtains a relatively large braking drive force and simplifies the connection of the brake drive system between tractors and trailers, so that the connection and disconnection between the parts and disconnect are very convenient, it is particularly suitable for the truck that weighs more than 15 tons. In this paper, through the theoretical analysis and calculation, I selected the structural type and designed the structural parameters of the pneumatic brake system, and then checked the design results. According to the design results, I carried out the three-dimensional modeling and drew the assembly drawings and other related drawings. The results show that the braking system I designed and discussed in this paper meets the requirements.

Keywords: Brake system; Heavy duty truck; Drive mode; Air brake; Drum brake;

目 录

第1章 绪论 1

1.1背景、目的和意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 设计内容、目标 2

第2章 制动系统总体设计 3

2.1 制动系统要求 3

2.2 制动系统、制动器型式选择 3

2.3 汽车主要技术参数 3

2.4 同步附着系数 4

2.5 制动力与制动力分配 4

2.5.1 制动力 4

2.5.2 制动力分配 5

2.6 制动器最大制动力矩 6

2.7 本章小结 7

第3章 制动器的设计和计算 8

3.1 制动器的结构参数和摩擦系数 8

3.1.1制动鼓直径D 8

3.1.2 制动蹄摩擦衬片的包角和宽度b 8

3.1.3 摩擦衬片起始角 9

3.1.4 张开力作用线至制动中心的距离a 9

3.1.5 制动蹄支撑销的中心坐标位置 9

3.1.6 摩擦片摩擦系数f 9

3.2 制动蹄摩擦面的压力分布规律 9

3.3 制动器因数 10

3.4 制动力矩的简化计算 12

3.5 自锁条件检验 14

3.6 摩擦衬片的磨损特性计算 14

3.7制动器的热容量和温升校核 15

3.8 行车制动效能计算 16

3.9 驻车制动计算 16

3.10 本章小结 16

第4章 制动器主要零件的结构设计 18

4.1 制动鼓 18

4.1.1 材料选择 18

4.1.2 结构设计 18

4.2 制动蹄 18

4.2.1 材料选择 18

4.2.2 结构设计 18

4.3 制动底板 19

4.4 支承销 19

4.5 凸轮式张开结构 19

4.5.1 材料选择 19

4.5.2 结构设计 19

4.6 摩擦材料 19

4.7 制动间隙调整装置 20

4.8 本章小结 20

第5章 气压动力制动系统设计 21

5.1 气压制动回路 21

5.2 气压制动系统驱动机构设计计算 22

5.2.1 制动气室 22

5.2.2 贮气罐 23

5.2.3 空气压缩机 24

5.2.4 制动阀与继动阀 24

5.3 本章小结 24

第6章 结论 25

参考文献 26

附录A 27

附A1 制动力分配曲线编程及绘制 27

附A1.1 I曲线MATLAB程序 27

附A1.2 β曲线MATLAB程序 27

附A1.3 制动力分配曲线图 28

致谢 29

第1章 绪论

1.1背景、目的和意义

汽车是现代生活中最重要的交通运输工具，它具有数量多、运输量大、普及区域广、活动范围大等诸多特点，在现代社会中，人们已经越来越离不开汽车，汽车对人们的生活带来的便捷是其他交通运输工具所无法取代的。飞机虽快、火车和轮船的装载量虽大，但这些运输工具都有一定的局限性，它们都需要沿着固定的路线行驶，并且只能在固定地点停靠和装载，这时汽车独特的优越性就显现了出来，汽车行驶路线的灵活性使之能够真正实现“门到门”的便利，所以在短短的是十年内，汽车已经发展成为最主要、最受欢迎的的交通工具。

汽车的运输生产效率是靠行驶车速和装载量来保证的，但必须是在行驶安全性得到保障的前提下对汽车车速等其他行驶状态进行调整，才能真正得到理想的运输生产效率。例如，在路面宽广、障碍物少的道路上行驶时，可适当提高行驶车速，在路面较窄、弯路较多、下坡、障碍物多或人流量大的道路上，就必须要求汽车可以实现在一定距离内减速行驶和保持稳定速度行驶，汽车行驶过程中的这些要求都必须通过制动系统来实现。随着现代人对驾驶安全性的更高追求，汽车制动系统的研究和设计对汽车工业的发展来说具有重大意义。