摘 要

制动性能高效并且工作稳定性优良的制动器对于行车安全非常重要，研究制动器对于汽车行车安全性的提高意义重大。本文完成东风日产阳光（2016款）后制动系的设计，以整车参数为基础，设计了一款制动效能高、工作稳定性好的领从蹄式制动器。主要内容包括后桥制动器最大制动力矩的确定、同步附着系数的计算并运用Matlab完成曲线绘制、鼓式制动器各部分重要零件结构参数的确定、制动轮缸对蹄促动力的设计计算、制动蹄制动力矩的设计计算、制动效能因数计算以及鼓式制动器自锁检查校核；摩擦衬片比能量耗散率以及比摩擦力的计算校核；确定型管路布置；制动器驱动机构部分包括制动轮缸以及制动主缸结构参数的设计计算、踏板力的计算以及校核。完成设计计算之后，运用三维软件Catia建立鼓式制动器重要零件的三维模型，并运用CAD完成装配图和零件图的最后制作，最终完成了领从蹄式鼓式制动器的设计。

本次设计的领从蹄式鼓式制动器以东风日产阳光(2016款)整车参数为基础，成本较低、结构简单、方便维修与改装，符合经济型乘用车的市场定位。

关键词：鼓式制动器；驱动机构；制动力矩；制动蹄

Abstract

Braking performance is excellent and the stability of the work of the brake is very important for driving safety, researching brake for the improvement of vehicle traffic safety has an important significance. This paper include the design of Dongfeng Nissan Sunshine (2016 models) of the braking system. Based on the vehicle parameters, a brake shoe with high braking performance and good working stability is designed. The main contents include the determination of the maximum braking torque of the rear axle brakes, the calculation of the synchronization adhesion coefficient and the determination of the structural parameters of the important parts of the drum drum brakes, the design and calculation of the brake wheel cylinder actuating force requirements, the brake shoe braking torque The design of the brake calculation, the brake performance factor calculation and the drum brake self-locking check; friction lining than the energy dissipation rate and the calculation of the friction to check; to determine the type of pipeline layout; brake drive mechanism design part of the system Wheel cylinder and brake master cylinder structural parameters of the design calculation, pedal force calculation and check. After the design and calculation, the three-dimensional model of the important parts of the drum brakes was established by using the three-dimensional software Catia, and the final drawing of the assembly drawing and the parts drawing was completed by CAD. Finally, the design of the hood-type drum brakes was completed.

The design of the drum brakes to Dongfeng Nissan Sun-shine (2016 models) vehicle-based parameters is low cost, simple structure, easy maintenance and modification, in line with the economic passenger car market positioning.

Key words: drum brake ；drive mechanism ；brake torque；brake shoe

目录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 课题的研究意义 1

1.2 国内外研究的进展和现状 1

1.3 课题内容以及设计过程 2

第2章 鼓式制动器结构方案的确定 3

2.1 鼓式制动器的结构型式以及分类 3

2.2 鼓式制动器类型的确定 5

第3章 制动系动力学参数的设计计算 7

3.1 整车参数的确定 7

3.2 地面对汽车前后轴作用力的计算 7

3.3 曲线与I曲线的确定 9

3.4 同步附着系数的计算 11

3.5 制动器最大制动力矩的设计计算 11

第4章 鼓式制动器的设计计算 13

4.1 鼓式制动器主要参数的确定 13

4.1.1 制动鼓直径D的选择 13

4.1.2 摩擦衬片的宽度b与包角的选取 13

4.1.3 摩擦衬片起始角的选取 14

4.1.4 制动器中心到张力作用线的距离a 14

4.1.5 制动蹄支承点位置坐标c和g的确定。 14

4.1.6 摩擦衬片摩擦系数的选取 15

4.2 蹄片上制动力矩以及促动力的计算 16

4.3 鼓式制动器的效能因数以及自锁检查 21

4.4 摩擦衬片磨损特性的校核计算 22

第5章 制动器驱动机构的设计计算 25

5.1 制动驱动机构的类型及其选择 25

5.2 制动管路的类型及其选择 26

5.3 液压驱动机构的设计计算 27

5.3.1 制动轮缸直径与工作容积的设计计算 27

5.3.2 制动主缸直径及其工作容积的设计计算 28

5.3.3 踏板行程与制动踏板力的设计计算 29

结论 30

参考文献 31

致谢 32

附录A 33

附录B 35

1. 绪论

1.1 课题的研究意义

首先，伴随着时代的发展和社会的进步，汽车已经逐渐成为最为普遍的交通工具，汽车数量增加带来的问题就是交通事故的激增，给人们的安全带来了巨大的隐患，汽车行驶安全性愈来愈成为人们关注的焦点。汽车的安全技术（ABS、安全带、安全气囊等）有很多，一般分为两类主动安全和被动安全，然而最为根本的还是汽车制动系统的制动性能的提升^[1]。在道路设施不断完善和汽车性能不断提升的情况下，高速行驶愈发普遍的同时，车流密度不断增加，对汽车的安全性尤其是制动性能的要求更加严格。对于安装鼓式制动器的汽车而言，鼓式制动器制动效能的热衰退必须给予重视，现代交通事故当中很大一部分是由于鼓式制动器制动效能的衰退造成的，因为汽车在恶劣的环境和道路情况下行驶，再加上高频率的制动，制动器将会产生很多的热量，如果热量不能及时的传递疏导出去，鼓式制动器的制动效能将会严重下降，带来难以想象的后果。因此致力于鼓式制动器的研究，不断提高鼓式制动器的制动性能，减小其制动效能高产生热衰退的可能性对于汽车的 行驶安全有很重要的意义。

其次，近年来我国的汽车行业飞速发展，在经济全球化的大背景之下，我国汽车的零部件贸易面向国际，因此对于零部件的设计和生产制造国家有更为严格的要求和标准，制动器的性能关系到汽车的行驶安全，因此对于制动器零部件的要求更为严格。鼓式制动器的研究能够不断提高我国在汽零部件车自由市场上的竞争力，促进汽车行业蓬勃向上发展。不但如此，鼓式制动器有一个得天独厚的优势，可以依靠制动蹄的增势作用不断提高制动效能因数，而且拥有很宽的结构选型范围同时可以满足乘用车、商用车等大部分汽车对于制动性能的要求，鼓式制动器的探索研究拥有很重要的意义。

1.2 国内外研究的进展和现状

鼓式制动器的探索研究离不开其接触、摩擦、温升、振动、噪声等^[2]。鼓式制动器的制动效能因数的稳定是很重要的，其热衰退与水衰退不容忽视。