摘 要

汽车制动系统是汽车底盘上的四大系统之一，而制动操纵机构为制动系统的重要组成部分。制动驱动机构是将驾驶员和发动机提供的制动力源传递到制动器的组成机构。本文对制动操纵机构的类型选择与结构设计进行了研究。主要包括制动轮缸、制动主缸、助力装置以及制动踏板等机构的设计计算。 本次研究对象为别克英朗7152型轿车的制动操纵机构。 根据制动器中相关参数，利用C语言编写计算程序，并用catia和AutoCAD绘出三维模型和二维图纸。

关键字：轿车；双回路系统； 制动主缸； 真空助力器；

Abstract

Automobile brake system is one of four main systems of automotive chassis. And brake operating mechanism for the braking system important constituent, is the driver of the composition of braking force to the brake mechanism. This paper studied the selection and design of brake operating mechanism, mainly including the design and calculation of brake wheel cylinder, brake master cylinder, power plant and the brake pedal and so on. The research object is the brake control mechanism of the Buck Inland 7152 sedan. According to the relevant parameters of the brake, this paper compile the calculation program by C language, and the three-dimensional model and the two-dimensional drawing are drawn by catia and AutoCAD.

Key words: The car Double-loop system Brake main cylinder Vacuum booster

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究的目的和意义 1

1.2 国内外现状 1

1.3 研究内容 2

第2章 结构类型和回路系统的选择 3

2.1 制动操纵系统结构类型的选择 3

2.2 制动管路多回路系统的选择 4

第3章 制动驱动机构主要参数设计 8

3.1 制动轮缸活塞直径和工作容积设计 8

4.2 制动主缸直径与工作容积设计 9

第4章 制动主缸组成结构设计 11

4.1 主缸壳体设计 11

4.2 活塞及密封圈设计 11

4.3 回位弹簧设计 11

4.4 制动主缸的工作原理 13

5.1 真空助力比设计 15

5.2 真空助力器伺服膜片直径设计 16

5.3 回位弹簧尺寸设计 16

5.4 真空助力器的结构原理设计 18

5.5 橡胶反作用盘和滑柱参数设计 19

5.6 与主缸匹配后输出压力曲线参数设计 19

5.7 装配尺寸链 21

第6章 踏板机构设计 23

6.1关于踏板应实现功能设计 23

6.2 制动踏板力和踏板行程设计 23

第7章 结论 25

参考文献 26

附录A 27

附录B 28

致谢 31

第1章 绪论

1.1 研究的目的和意义

汽车在现今交通工具中占据最重要的地位，是日常生活中最常用和便捷的交通工具。汽车制动系统是汽车底盘上的四大系统之一，是汽车上的重要系统，它是汽车的主动安全装置，对制约汽车运动保证人车安全起着关键作用。而制动操纵机构是可以传递动力并直接控制者制动器的装置，是制动系统的关键组成部分。本文主要就操纵机构的关键组成部分主缸、助力器和踏板进行了设计，要保证机构安全性的前提下，还能能够产生足够的制动力传递到制动器，此外还要保证操纵机构的灵敏性。

汽车的行驶安全性与汽车的制动性能息息相关，。随着人类物质生活水平的提高和车流密度的日益增大，现今公路上事故更为频繁，人们对汽车安全性配置要求越来越高，因此汽车需要配备主动安全性更高的制动装置来保障人身和车辆安全。汽车安全性的关键标准取决于汽车的制动性能好坏。汽车重要的主动安全系统主要是汽车制动系统，汽车制动器和操纵机构性能的好坏直接对汽车的行驶安全起着重大作用。而制动操纵机构是一种将发动机以及司机所产生的作用力传递到汽车车轮上制动器，并让其产生制动力矩的组成机构，也可以称之为制动驱动机构。因此，对汽车驱动机构的研究对行车安全起着重大作用，当危险发生时操纵机构能够快速、灵敏的起作用，也许就能够避免一场灾难的降临。因此，本次对别克英朗7152型汽车操纵机构的设计要保证实现制动功能的同时，还能够使操纵机构操纵轻便、安全可靠。

1.2 国内外现状

现阶段国内外的汽车主要采用“气刹”和“油刹”这两种操纵机构。“气刹”是通过气体传递动力，在大型货车以及大客车上应用比较广泛。“油刹”是通过制动液传递动力，在中小型汽车上运用较多，最几年在中型车运用比较多（通常载重在10t以下和汽车上座位在19个座位以下的中型客车，采用液压传递动力较多）。

汽车操纵机构最开始采用原始的机械控制装置，但随着汽车重量的增加，以及人们对操纵舒适性的要求，逐渐出现了助力装置。随后，随着科技进步，人们对汽车制动系统的设计越来越优化，开始出现真空助力装置。液压制动是在人——车动力机械制动后的又一重大技术突破，直至目前仍然是传递制动力最为普遍的方式。人们出于对制动装置安全可靠方面的考虑，同时为了保证操纵机构的密封性，将真空助力器和液压制动主缸一起组合成真空助力器总成来给车型配套。就目前来看，液压制动技术已然成为了当今社会最成熟同时又最具经济性的制动操纵机构，而在乘用车上普遍采用液压制动。

液压制动其操纵机构常见的有真空增压式和真空助力式，真空增压器式多应用于部分中、重型汽车上，在日本汽车上应用较为广泛；而真空助力式在乘用车上多见，并普遍用在轿车和轻型货车上。除以上两种助力装置外，还有气压助力式、气压增压式、气顶液、液压助力、全液压动力制动系等机构用于助力，只是运用相较于前两者较少。

1.3 研究内容

本课题研究的是别克英朗7152型轿车汽车制动操纵系统的设计，本次设计主要研究内容有：（1）选择合适的制动操纵机构的结构型式；（2）选择合适的制动回路系统；（3）有关盘式制动器轮缸的计算；（4）制动主缸的设计以及计算；（5）真空助力器设计；（6）制动踏板力和踏板行程的计算以及制动踏板的选择。同时考虑到盘式制动器的轮缸镶嵌在制动钳体内。此处只进行相关计算。

第2章 结构类型和回路系统的选择

2.1 制动操纵系统结构类型的选择

制动系统的操纵机构有多种型式，而操纵机构根据不同的划分标准可以分为多种型式。如表2.1所示。

表2.1 制动驱动机构的结构型式