摘 要

环境污染和能源紧缺这两大问题严重困扰着当今世界，在千呼万唤中新能源汽车应运而生。同时，伴随着互联网电商的崛起，快递物流业呈井喷之势蓬勃发展。为了适应时代潮流，纯电动物流车被大力推广使用。

制动系统性能的优劣很大程度上影响车辆的安全性和驾驶舒适性，因此本文旨在设计合理可靠的纯电动物流车制动系统。首先，选择制动器类型，确定前轴采用盘式制动器，后轴采用鼓式制动器。该方式在满足制动性能要求的同时，可以降低生产成本。其次，确定制动器的主要参数，例如制动鼓的直径、制动盘的直径。确定制动系统有关参数也很重要，例如制动力分配系数、同步附着系数、前后轮制动器最大制动力矩等。再次，进行应急制动和驻车制动的设计计算。最后，进行制动驱动机构的设计计算，包括鼓式制动器和盘式制动器的制动轮缸直径、制动主缸直径、真空助力器等。以三维软件CATIA为平台，完成了鼓式制动器、盘式制动器的三维建模。本次纯电动物流车制动系统的设计为今后进行制动能量回收设计提供了依据。

关键词：纯电动物流车；制动系统；盘式制动器；鼓式制动器；三维建模

ABSTRACT

Environmental pollution and energy shortages seriously plague the world today, and in the great expectancy green car came into being. Simultaneously, accompanied by the rise of internet electronic business, express logistics industry develops at an amazing speed. In order to conform to the trends of times, pure electric logistics vehicles are vigorously promoted and used.

The performance of the braking system to a large extent affects the safety of the vehicle and driving comfort, so this article aims to design a reasonable and reliable pure electric vehicle brake system. First, select the type of brake, determining the front axle with disc brakes and rear axle with drum brakes. This method can meet the requirements of the braking performance and reduce production cost at the same time. Second, determine the main parameters of the brake, such as the diameter of the drum brake, the diameter of the disc brake. It is also important to determine the relevant parameters of the braking system, such as the braking force distribution factor, the synchronization adhesion coefficient, the maximum braking torque of the front and rear wheel brakes. Next, carry out design and calculations of emergency braking and parking braking. Finally, carry out the design and calculations of the brake drive mechanism,including the brake wheel cylinder diameter of drum brake and disc brake, brake master cylinder diameter, vacuum booster, etc. Three-dimensional models of the drum brake and disc brake were completed with the three-dimensional software CATIA as the platform. The design of the brake system for pure electric logistics vehicle is the basis for the further design of braking energy recovery.

Key words: pure electric logistics vehicle;braking system;disc brake;drum brakes;3D modeling

目 录

摘要 Ⅰ

ABSTRACT Ⅱ

第1章 绪论 1

1.1 国内纯电动物流车现状 1

1.2 设计制动系统的意义 1

1.3 制动系统的设计内容和要求 1

第2章 制动器的设计计算 3

2.1 某纯电动物流车的主要技术参数 3

2.2 制动器类型的选择 3

2.3 制动器主要参数的确定 4

2.3.1 鼓式制动器主要参数的确定 4

2.3.2 盘式制动器主要参数的确定 6

2.4 制动器的设计与计算 7

2.4.1 制动系统主要参数的选择 7

2.4.2 鼓式制动器的设计与计算 8

2.4.3 盘式制动器的设计与计算 13

2.4.4衬片的磨损特性计算 13

2.4.5 驻车制动计算 15

2.4.6 应急制动 16

2.4.7 制动器间隙 16

2.4.8 制动器的温升校核 17

第3章 制动驱动机构的设计与计算 19

3.1 制动驱动机构的形式选择 19

3.2 分路系统 19

3.3 液压制动驱动机构的设计计算 19

3.3.1 鼓式制动器制动轮缸直径d的设计计算 20

3.3.2 盘式制动器制动轮缸直径d₁的设计计算 20

3.3.3 制动主缸直径d₀的设计计算 20

3.4 制动踏板力 21

3.5 踏板行程 21

3.6 真空助力器的设计计算 21

3.7 ABS（防抱死制动系统）的选择 23

第4章 结论与展望 24

致谢 25

参考文献 26

第1章 绪论

1.1 国内纯电动物流车现状

越来越严重的环境问题和能源问题已经让世界各国感到非常棘手，新能源汽车的出现恰好能够缓解这两大问题的恶化，因此新能源汽车能够以惊人的速度演变成燎原之势。其中新能源物流车因为国家政策的大力扶持和快递物流业的井喷发展而成为新能源汽车中的佼佼者。2015年是电动物流车蓬勃发展的一年，全年电动物流车总产量超过4万辆^[1]。因为电商的崛起，这一数字还将会高速增长。但是目前实际情况是，相比于传统物流车，纯电动物流车的经济竞争力并不突出。目前纯电动物流车的成本结构和传统车辆差别很大，但这种差别将会不断缩小^[2]。从长期发展来看，未来纯电动物流车的技术将会被进一步改进优化，各方面成本必将下降^[3]。综上，纯电动物流车将会进一步占据更大的市场，这使得我们研究纯电动物流车具有重要的现实意义。

1.2 设计制动系统的意义

制动系统是车辆的一个主要构成部分，很大程度上影响着车辆的行驶安全水平和舒适水平，它可以使汽车依照驾驶员的意志安全地减速行驶直到停止，在下坡时可以克服重力作用使车速不至增加，还可以使汽车静止在地面和一定角度的坡路上^[4]。我们有必要研究纯电动物流车的制动系统，对其做合理的设计，从而实现预期的良好性能。显然，拥有低成本、良好性能的制动系统的纯电动物流车将会有更大的竞争优势，从而获得越来越多的单位和个体的喜爱，让他们乐于购买。纯电动物流车的普及使用将会有效地缓和环境污染和能源紧缺，于国于民都是一件有意义的事。

1.3 制动系统的设计内容和要求

汽车制动系统一般由行车制动装置和驻车制动装置构成。制动系统的基本组成有制动器和制动驱动机构两部分^[4]。因此要选定制动器的类型和设计制动驱动机构。制动器的类型中用地较为广泛的是鼓式制动器和盘式制动器。鼓式制动器有很多种，包括领从蹄式、双从蹄式、单向双领蹄式、双向双领蹄式、单向增力式和双向增力式^[5]。其中制动器的效能因数从高到低依次排列为：增力式、双领蹄式、领从蹄式、双从蹄式。制动力矩从大到小排列顺序恰好与之相反。盘式制动器可以分为钳盘式和全盘式。与鼓式制动器比较之下，盘式制动器具有以下长处：

（1）热稳定性好；