论文总字数：24500字

摘 要

在汽车行驶过程中，制动系统是限制车速的主要安全系统，其通过摩擦衬片与制动鼓的内表面的物理摩擦来降低车速，是目前最有效的办法。鼓式制动器是制动器中的一类特殊结构的制动装置，由于其拥有较大的接触面积和制动力矩，能在较短时间内，快速降低车辆行驶速度。本文基于某轿车的整车参数，设计了一款鼓式制动器，并研究了其制动效能，论文的主要研究内容和结论如下:

首先，根据某轿车的整车参数，初步计算了制动过程中的动力学参数；其次，通过参考文献资料，确定所设计的鼓式制动器的结构方案，并基于汽车设计和制动要求，计算出鼓式制动器的主要结构参数和尺寸；最后，应用UG10.0软件建立了所设计的鼓式制动器模型，研究了多因素对鼓式制动器制动效能的影响。研究结果表明所设计的鼓式制动器性能达标，具有双向制动效能高，制动力大，不会对轮毂轴承造成附加的径向载荷的特点。

关键字: 鼓式制动器；制动器设计；双向制动；三维建模；UG

Researchonthe Designand Modeling of a car Drum Brake

Abstract

In the process of driving, the braking system is the main safety system to limit the speed, and it is the most effective way to reduce the speed through the physical friction between the friction lining and the inner surface of the brake drum. Drum brake is a kind of brake device with special structure. Because of its large contact area and braking torque, drum brake can quickly reduce the driving speed of the vehicle in a short time. In this paper, based on the parameters of a car, a drum brake is designed, and its braking efficiency is studied. the main research contents and conclusions of this paper are as follows:

First of all, according to the vehicle parameters of a car, the dynamic parameters in the braking process are preliminarily calculated. secondly, through the references, the structure scheme of the designed drum brake is determined, and based on the automobile design and braking requirements, the main structural parameters and dimensions of the drum brake are calculated. Finally, the drum brake model is established by using UG10.0 software, and the influence of many factors on the braking efficiency of drum brake is studied. The research results show that the designed drum brake has the characteristics of high bi-directional braking efficiency, large braking force and no additional radial load on the hub bearing.

Keywords: drum brake, brake design, bi-directional braking， 3D modeling, UG

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 引 言 1

1.1研究背景和意义 1

1.2国内外研究概况 1

1.3本文主要研究内容 1

第二章 制动过程中的动力学参数计算 2

2.1整车参数 2

2.2制动力分配系数 2

2.3同步附着系数 5

2.4制动器最大制动力矩 7

2.5本章小结 7

第三章 鼓式制动器的结构方案和参数确定 8

3.1鼓式制动器的结构方案 8

3.2鼓式制动器的参数确定 8

3.2.1制动鼓内径 8

3.2.2摩擦衬片宽度和包角 9

3.2.3摩擦衬片起始角 10

3.2.4制动器中心到张开力的作用线距离 10

3.2.5制动蹄支承点位置坐标 10

3.2.6衬片摩擦系数 10

3.3本章小结 10

第四章 鼓式制动器的设计计算 11

4.1行车制动效能计算 11

4.2驻车制动的计算 11

4.3制动蹄片上的制动力矩 12

4.4制动蹄上的压力分布规律 14

4.5摩擦衬片的磨损特性计算 15

4.6领从蹄式鼓式制动器的制动器因素 15

4.7制动驱动机构的设计计算 17

4.7.1所需制动力计算 17

4.7.2制动轮缸直径 18

4.7.3轮缸的工作容积 19

4.7.4制动器所能产生的制动力计算 19

4.7.5制动踏板力验算 19

4.7.6制动踏板工作行程 20

4.8本章小结 20

第五章 鼓式制动器主要结构元件设计 21

5.1制动鼓 21

5.2制动蹄 21

5.3制动底板 21

5.4制动轮缸 21

5.5摩擦材料 21

5.6制动器间隙 21

5.7本章小结 22

第六章 鼓式制动器的三维建模及装配 23

6.1制动底板三维建模 23

6.2制动鼓三维建模 23

6.3制动蹄三维建模 24

6.3摩擦垫片建模 24

6.4液压轮缸建模 25

6.5回位弹簧建模 25

6.6鼓式制动器虚拟装配 25

6.7本章小结 26

致 谢 27

参考文献 28

附录A 主要设计参数 29

第一章 引 言

1.1研究背景和意义

近年来，汽车的使用占据了我们大半的生活。随着汽车的发展，人们对汽车系统的研究也越发高端，汽车的制动系统就是其中之一。制动系统性能不好会直接威胁到驾驶员的安全，也会造成财产的损失，给社会带来一定的危害。在现阶段汽车的运动形式随着路面的变化性、复杂性在性能要求方面有一个明显的提高。它需要限制汽车运动的同时还要求系统的寿命更加长久。因此后续对于鼓式制动器的设计计算都是基于传统鼓式制动器的设计之上，其为后续提供充分的理论参考。

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