河北工业大学2011届毕业设计说明书
汽车设计过程中极为重要的任务之一。当进行汽车制动时,车辆受到与行驶方向相反的力,形成了与汽车行驶方向相反的加速度,使汽车速度逐渐减小直到停车。而对于汽车的制动性能，通常人们从以下三个重要方面来进行分析和评价:
1)制动效能:即制动距离与制动减速度； 2)制动效能的恒定性:即抗热衰退性； 3)制动时汽车的方向稳定性；
1.3 国内制动器设计理论概况
如前所述，制动器是制动系统中用以产生阻碍车辆运动或运动趋势的力的部件。国内的制动器多采用摩擦制动类型（利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩的制动器），目前各类汽车所用的摩擦制动器可分为鼓式和盘式两大类。前者的摩擦副中的旋转元件为制动鼓，其工作表面为圆柱面；后者的旋转元件则为圆盘状的制动盘，以端面为工作表面。在制动器的设计过程中，多以采用液压双回路前盘后鼓式为主流，这样可以更好地对汽车的制动性进行控制。
2 制动系统方案论证分析与选择 2.1 制动器形式方案分析[16]
汽车的制动器主要有摩擦式、液力式和电磁式三种形式。电磁制动器虽然有作用滞后性好、易于连接而且接头可靠等诸多优点，但却因成本高只有在一部分总质量较大的商用车上用于车轮制动器或缓速器；而液力制动器一般只用于缓速器。现在使用最广泛的仍是摩擦式制动器。
摩擦式制动器按摩擦副结构形式不同分类，可分为鼓式、盘式和带式三种。其中带式制动器只用于中央制动器；应用最广泛的则是鼓式制动器和盘式制动器。 2.1.1 鼓式制动器
鼓式制动器是最早形式的汽车制动器，它主要有内张型和外束型两种。在盘式制动器还没有出现前，它已经被广泛用于各类汽车上。制动时，利用制动鼓的圆柱内表面与制动蹄摩擦片的外表面形成一对摩擦表面在制动鼓上产生摩擦力矩，故又称之蹄式制动器。鼓式制动器可分为领从蹄制动器、双领蹄动器、双向双领蹄制动器、双从蹄制动器、单向自增力和双向自增力式制动器等。
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1.领从蹄式制动器
设汽车前进时制动鼓的旋转方向如图1所示(称为制动鼓正向旋转)，则左蹄为领蹄，右蹄为从蹄。当汽车倒车时，制动鼓的旋转方向变为反向旋转，则使领蹄与从蹄也相应地相互对调了。这种在制动鼓正向与反向旋转时，都具有一个领蹄和一个从蹄的制动器称为领从蹄式制动器。领蹄所受的摩擦力使蹄压得更紧，表明摩擦力矩具有“增势” 作用，则又称为增
图1 领从蹄式制动器
势蹄；而从蹄所受的摩擦力使蹄有离开制动鼓的趋势，表明摩擦力矩具有“减势”作用，故又称为减势蹄。在制动过程中,“增势”作用使领蹄所受的法向反力增大，而“减势”作用使从蹄所受的法向反力减小。
在各式制动器中,领从蹄式制动器的效能和效能稳定性居中；前进及倒退行驶的制动效果不变；结构简单成本低；便于附装驻车制动驱动机构。但是领从蹄式制动器两蹄片上的单位压力不等（在两蹄片上摩擦衬片面积相同的条件下），因而产生两蹄片摩擦不均匀、寿命不同等缺点。此外，因为只有一个轮缸，两蹄必须在同一驱动回路作用下工作。
2.双领蹄式制动器
如图2所示，若汽车在前进时两制动蹄均为领蹄的制动器，则称之为双领蹄式制动器。显然，当汽车倒车时这种制动器的两制动蹄又都变成从蹄故它又称为单向双领蹄式制动器。两制动蹄各用一个单活塞制动轮缸推动，两套制动蹄和制动轮缸等机件在制动底板上是以制动底板中心作中心对称布置的，因此，两蹄对制动鼓作用的合力恰好相互平衡，属于平衡式制动器。
汽车前进制动时，这种制动器的制动效能非
图2单向双领蹄式制动器
常高。但当进行倒车制动时，由于两蹄片皆为从蹄，使制动效能明显下降。与领从蹄式制动器相比，由于多了一个轮缸，使结构略微显得复杂。
单向双领蹄制动器适用于前进制动时前轴动轴荷及附着率大于后轴，且在倒车制
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动时则相反的汽车前轮上。它不能用于后轮还因为两个互相成中心对称的轮缸，难以附加驻车制动驱动机构。
3.双向双领蹄式制动器
如图3所示，当制动鼓正向或反向旋转时，两制动蹄均为领蹄的制动器则称为双向双领蹄式制动器，它也属于平衡式制动器。由于双向双领蹄式制动器在汽车前进及倒车时的制动性能不变，且制动效能相当高，因此被广泛用于中、轻型载货汽车和部分轿车的前、后车轮，用于后轮时则需另设中央驻车制动器。
4.单向自增力式制动器
单向自增力式制动器如图4所示两蹄下端以顶杆相连接，第二制动蹄支承在其上端制动底板上的支承销上。由于制动时两蹄的法向反力不能相互平衡，因此它是一种非平衡式制动器。在汽车前进制动时，两蹄片全为领蹄，次领蹄上不存在轮缸张开力，而且由于领蹄上的摩擦力经过推杆作用到次领蹄上，使制动器效能达到最高。但是在倒车制动时，两蹄又皆为从蹄，使制动器效能变得很低。因此，它仅用于少数总质量不大的商用车上作为前轮制动器。
5.双向自增力式制动器
如图5，将单向自增力式制动器的单活塞式制动轮缸换成双活塞式制动轮缸，它上端的支承销也作为两蹄共用的，则变成双向自增力式制动器。对双向自增力式制动器而言，不论汽车前进制动或倒退制动，该制动器均为自增力式制动器。
双向自增力式制动器因两蹄片均为领蹄，所以制动器效能稳定性比较差。除次之外，两蹄片上单位压力不等，导致磨损不均匀，寿命也不同。调整间隙工
作与单向自增力式一样比较困难。因只有一个轮缸，所以制动器不适用于有的双回路
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图3双向双领蹄式制动器
图4单向增力式制动器
图5双向增力式制动器
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驱动机构。
单向双领蹄动器和双向双领蹄制动器因结构都相对复杂，因此生产成本较高。领从蹄式应用较广，在乘用车和总质量较小的商用车的后轮制动器用得较多。双从蹄制动效能最低，很少采用。单向增力式只有一个轮缸，不适合双回路机构。双向增力式制动效能稳定行较差。经比较选用领从式制动器。 2.1.2 盘式制动器
按摩擦副中固定原件的结构不同，盘式制动器可分为钳盘式和全盘式两类。 1.钳盘式制动器
钳盘式制动器是由旋转元件（制动盘）和固定元件（制动钳）组成的，按制动钳的结构型式又可分为定钳盘式制动器和浮钳盘式制动器两类。
①定钳盘式制动器：制动钳安装在车桥上固定不动，制动盘与车轮相联并在制动钳体开口槽中旋转。它具有下列优点：除活塞和制动块外无其他滑动件，易于保证制动钳的刚度；其结构及制造工艺与一般的鼓式制动器相差不多，容易实现从鼓式制动器向盘式制动器的改革；能很好地适应多回路制动系统的要求。
②浮动盘式制动器：该制动器具有以下优点：仅在盘的内侧有液压缸，则轴向尺寸小，制动器能进一步靠近轮毂；没有跨越制动盘的油道或油管并且液压缸冷却条件好，所以制动液汽化的可能性小；浮动钳的制动块可兼用于驻车制动；成本低。 2.全盘式制动器
全盘式制动器摩擦副的旋转元件和固定元件都是圆形盘形的，制动时各盘的摩擦表面全部接触，其作用原理与摩擦式离合器的相同。这种制动器散热条件较差，所以其应用远没有浮钳盘式制动器广泛。
通过对盘式、鼓式制动器进行比较分析可以得出盘式制动器相对来说有如下一些突出优点:
①一般无摩擦助势作用，因而制动器效能受摩擦系数的影响较小，即效能较稳定； ②侵水后效能降低较少，而且只须经一两次制动即可恢复正常； ③在输出制动力矩相同的情况下，尺寸和质量一般较小；
④制动盘沿厚度方向的热膨胀极小，不会像制动鼓的热膨胀那样使制动器间隙明显增加导致制动踏板行程过大；
⑤较容易实现间隙自动调整，其他维修作业也较简便。
综合以上优缺点比较最终确定本次设计采用前盘后鼓式设计。前盘选用浮动盘式
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