【正文】 如圖 所示，若圖上方的旋向箭頭代表汽車前進時制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向 (制動鼓正向旋轉(zhuǎn) )，則蹄 1為領(lǐng)蹄，蹄 2為從蹄。汽車倒車時制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向變?yōu)榉聪蛐D(zhuǎn)，則相應(yīng)地使領(lǐng)蹄與從蹄也就相互 對調(diào)了。這種當(dāng)制動鼓正、反方向旋轉(zhuǎn)時總具有一個領(lǐng)蹄和一個從蹄的內(nèi)張型鼓式制動器稱為領(lǐng)從蹄式制動器。領(lǐng)蹄所受的摩擦力使蹄壓得更緊，即摩擦力矩具有“增勢”作用，故又稱為增勢蹄；而從蹄所受的摩擦力使蹄有離開制動鼓的趨勢，即摩擦力矩具有“減勢”作用，故又稱為減勢蹄?！霸鰟荨弊饔檬诡I(lǐng)蹄所受的法向反力增大，而“減勢”作用使從蹄所受的法向反力減小。 領(lǐng)從蹄式制動器的效能及穩(wěn)定性均處于中等水平，但由于其在汽車前進與倒車時的制動性能不變，且結(jié)構(gòu)簡單，造價較低，也便于附裝駐車制動機構(gòu)，故這種結(jié)構(gòu)仍廣泛用于中、重型載貨汽車的前、 后輪制動器及轎車的后輪制動器。 雙領(lǐng)蹄式制動器 若在汽車前進時兩制動蹄均為領(lǐng)蹄的制動器，則稱為雙領(lǐng)蹄式制動器。顯然，當(dāng) 圖 領(lǐng)從蹄式制動器 汽車倒車時這種制動器的兩制動蹄又都變?yōu)閺奶愎仕挚煞Q為單向雙領(lǐng)蹄式制動器。如圖 所示，兩制動蹄各用一個單活塞制動輪缸推動，兩套制動蹄、制動輪缸等機件在制動底板上是以制動底板中心作對稱布置的，因此，兩 蹄對制動鼓作用的合力恰好相互平衡，故屬于平衡式制動器。 雙領(lǐng)蹄式制動器有高的正向制動效能，但倒車時則變?yōu)殡p從蹄式，使制動效能大降。這種結(jié)構(gòu)常用于中級轎車的前輪制動器，這是因為這類汽車前進制動時，前軸的動軸荷及 附著力大于后軸，而倒車時則相反。 9 圖 雙領(lǐng)蹄式制動器 雙向雙領(lǐng)蹄式制動器 當(dāng)制動鼓正向和反向旋轉(zhuǎn)時，兩制動助均為領(lǐng)蹄的制動器則稱為雙向雙領(lǐng)蹄式制動器。它也屬于平衡式制動器。由于雙向雙領(lǐng)蹄式制動器在汽車 前進及倒車時的制動性能不變，因此廣泛用于中、輕型載貨汽車和部分轎車的前、后車輪，但用作后輪制動器時，則需另設(shè)中央制動器用于駐車制動。如圖 所示。 單向增力式制動器 單向增力式制動器如圖所示兩蹄下端以頂桿相連接，第二制動蹄支承在其上端制動底板上的支承銷上。由于制動時兩蹄的法向反力 不能相互平衡，因此它居于一種非 圖 雙向雙領(lǐng)蹄式制動器 平衡式制動器。單向增力式制動器在汽車前進制動時的制動效能很高，且高于前述的各種制動器，但在倒車制 動時，其制動效能卻是最低的。因此，它僅用于少數(shù)輕、中型貨車和轎車上作為前輪制動器。如圖 所示。 10 圖 單向增力式制動器 雙向增力式制動器 將單向增力式制動器的單活塞式制動輪缸換用雙活塞式制動輪缸，其上端的支承銷也作為兩蹄共用的，則成為雙向增力式制動器。對雙向增力式制動器來說，不論汽車前進制動或倒退制動，該制動器均為增力式制動器。 雙向增力式制動器在大型高速轎車上用的較多，而且常常將其作為行車制動與駐車制動共用的制動器，但行車制動是由液壓經(jīng)制動輪缸產(chǎn)生制動蹄的張開力進行制動，而駐 車制動則是用制動操縱手柄通過鋼索拉繩及杠桿等機械操縱系統(tǒng)進行操縱。雙向增力式制動器也廣泛用作汽車的中央制動器，因為駐車制動要求制動器正向、反向的制動效能都很高，而且駐車制動若不用于應(yīng)急制動時也不會產(chǎn)生高溫，故其熱衰退問題并不突出。 但由于結(jié)構(gòu)問題使它在制動過程中散熱和排水性能差，容易導(dǎo)致制動效率下降。因此，在轎車領(lǐng)域上己經(jīng)逐步退出讓位給盤式制動器。但由于成本比較低，仍然在一些經(jīng)濟型車中使用，主要用于制動負(fù)荷比較小的后輪和駐車制動。 圖 雙向增力式制動器 凸輪式制動器 目前所有國產(chǎn)汽車和部分外國汽車的氣壓制動系中，都采用凸輪促動的車輪制動器，而且大都設(shè)計成領(lǐng)從蹄式，凸輪促動的雙向自增力式制動器只宜用作中央制動器。 制動時，制動調(diào)整臂在制動氣室的推動下，帶動制動凸輪軸轉(zhuǎn)動，推使兩制動蹄壓靠制動鼓，制動凸輪的工作表面輪廓是中心對稱的兩段偏心圓弧。這種凸輪的促動力對凸輪中心的力臂是隨凸輪轉(zhuǎn)角而變化的，因而即使輸入制動凸輪軸的力矩不變，凸輪對蹄的促動力也會隨凸輪轉(zhuǎn)角而變化。 方案確定 本 次設(shè)計以 CQ3253TMG384 型貨車為依據(jù)， 采 用領(lǐng)從蹄鼓式制動器，且為凸輪 11 式制動器。由于重型貨車的行駛速度一般較低，而且通常是是長距離運輸，則采用操縱輕便，工作可靠，不易出故障，維修方便的氣 壓制動 , 一般氣壓制動的重型貨車都采用凸輪制動器。 本章小結(jié) 本章確定了制動系統(tǒng)方案為制動系統(tǒng)采用氣壓制動控制機構(gòu)， 重型貨車制動器的設(shè)計為后輪鼓式制動器，并采用氣壓制動，制動凸輪與制動蹄之間采用滾輪傳動，借以提高機械效率。 第 3章 制動器的設(shè)計計算 制動系統(tǒng)主要參數(shù)數(shù)值 設(shè)計鼓式制動器的參數(shù)數(shù)據(jù)是采用 CQ3253TMG384 貨車的具體參數(shù)如下： 整車質(zhì)量： 空載： 8900kg 滿載： 18900kg 質(zhì)心至前軸的距離： 空載： 2674mm 滿載： 3822mm 質(zhì)心至后軸的距離： 空載： 2926mm 滿載： 1778mm 質(zhì)心高度 ： 空載： hg=1052mm 滿載： hg=1211mm 軸 距 ： L=5600mm 最高車速： 85km/h 輪 胎： 12 同步附著系數(shù)的分析 汽車制動時，若忽略路面對車輪的滾動阻力矩和汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力矩，則對任意角速 ? 度＞ 0 的車輪，其力矩平衡方程為 0?? ebf rFT （ ） 式中： fT — 制動器對車輪作用的制動力矩，即制動器的摩擦力矩，其方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反， N?m； bF ―地面作用于車輪上的制動力，即地面與輪胎之間的摩擦力，又稱為地面制動力，其方向與汽車行駛方向相反， N； er ―車輪有效半徑， m。 令 efrTF? （ ） 稱之為制動器制動力，它是在輪胎周緣克服制動器摩擦力 矩所需的力。 一般汽車根據(jù)前、后輪制動力的分配、載荷情況及道路附著系數(shù)和坡度等因素，當(dāng)制動力足夠時，制動過程出現(xiàn)前后輪同時抱死拖滑時附著條件利用最好 [6]。 任何附著系數(shù) ? 路面上前后同時抱死的條件為（ ? =）： GFF ff ??? 21 （ ） ggff hL hLFF ?????1221 （ ） 式中： G汽車重力； 1fF — 前制動器制動力 ， N； 2fF — 后制動器制動力 ， N； 1L — 質(zhì)心到前軸的距離 ， mm； 2L — 質(zhì)心到后軸的距離 ， mm。 得： 1fF =71914N 2fF =78522N 13 一般常用制動器制動力分配系數(shù) ? 來表示分配比例 21 ??ffFF? 前、后制動器制動力分配的比例影響到汽車制動時方向穩(wěn)定性和附著條件利用程度。要確定 ? 值首先就要選取同步附著系數(shù) 0? 。一般來說，我們總是希望前輪先抱死（ 0??? ）。根據(jù)有關(guān)文獻推薦以及我國道路條件，車速不高，所以本車型 0? 取 左右為宜 。 由 L hL g02 ?? ?? （ ） 式中： 0? — 同步附著系數(shù) ； gh — 質(zhì)心高度， mm； L — 軸距， mm； 2L — 質(zhì)心到后軸的距離 ， mm 得： 2 1 1 1 7 7 84 7 6 0 00 ????? (1)當(dāng)?＜ 時：制動時總是前輪先抱死，這是一種穩(wěn)定工況，但喪失了轉(zhuǎn)向能力； (2)當(dāng) ＞0時：制動時總是后輪先抱死，這時容易發(fā)生后軸側(cè)滑而使汽車失去方向穩(wěn)定性； (3)當(dāng)?＝0時：制動時汽車前、后輪同時抱死，是一種穩(wěn)定工況，但也喪失了轉(zhuǎn)向能力。 分析表明 [14]，汽車在同步附著系數(shù)為?的路面上制動 (前、后車輪同時抱死 )時，其制動減速度為gqgdtdu 0???，即0??q， 為制動強度。而在其他附著系數(shù) 的路面上制動時，達(dá)到前輪或后輪即將抱死的制動強度 ＜?這表明只有在 ＝0的路面 14 上，地面的附著條件才可以得到充分利用 [6]。 根 據(jù)相關(guān)資料查出貨車0??，故取0?=。 為保證汽車制動時的方向穩(wěn)定性和有足夠的附著系數(shù)利用率， ECE 的制動法規(guī)規(guī)定，在各種載荷條件下，轎車在 ? q? ，其他汽車在 ? q? 的范圍內(nèi)，前輪應(yīng)先抱死；在車輪尚未抱死的情況下，在 ? ? ? 的范圍內(nèi)，必須滿足q )( ??? ? 。 制動器最大制動力矩確定 應(yīng)合理地確定前、后輪制動器的制動力矩，以保證汽車有良好的制動效能和穩(wěn)定性。 雙軸汽車前后車輪附著力同時被充分利用或前后車輪同時抱死的制動力之比為 gghL hLFF010221 ????? （ ） 式中： 1F — 前制動器制動力 ， N； 2F — 后制動器制動力 ， N； 1L — 質(zhì)心到前軸的距離 ， mm； 2L — 質(zhì)心到后軸的距離 ， mm。 0? — 同步附著系數(shù)， 。 1147 22 12 1147 78010221 ??? ??????gghL hLFF ?? 通常上式的比值為轎車 到 ，貨車為 到 。因此可知前后制動器比值符合要求 由輪胎與路面附著系數(shù)所決定的前后軸最大附著力矩： eg rqhLLGM ?? )( 1m ax2 ? （ ） 式中： ? —— 該車所能遇到的最大附著系數(shù)； q —— 制動強度； er—— 車輪有 效半徑； 15 max2?M—— 后軸最大制動力矩； G —— 汽車滿載質(zhì)量； L —— 汽車軸距； 其中 ? ? ? ? 12 78 780 ???? ?????? gha aq ?? ? 故后軸 ? ? 2 5 95 4 2 2 1 7 8 9 0 0m a x2 ??????uMNm 前軸 1 5 2 5 95 2 4 7 m a x2m a x1 ????? uu MM ??Nm 鼓式制動器的主要參數(shù)選擇 在有關(guān)的整車總布置參數(shù)和制動器的結(jié)構(gòu)形式確定以后，就可以參考已有的同類型、同等級汽車的同類制動器，對制動器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行初選。 制動鼓直徑 當(dāng)輸出力一定時，制動鼓的直徑越大，制動力矩也越大，散熱性能也越好。但止境的尺寸受到輪輞內(nèi)徑的限制，而且直徑的增大也使制動鼓的質(zhì)量增大，使汽車的非懸掛質(zhì)量增大，而不利于汽車的行駛平順性。制動鼓與輪輞之間應(yīng)有相當(dāng)?shù)拈g隙，此間隙一般不小于 20～ 30mm,以利于散熱通風(fēng)， 也可避免由于輪輞過熱而損壞輪胎。由此間隙要求 及輪輞的 尺寸及渴 求得制動 鼓直徑的 尺寸。另 外， 制動 鼓直 Dr=20 ?? mm D= mm通過查表 得制動鼓內(nèi)徑 D 內(nèi) =420mm 徑與輪輞直徑之比 為 ~ ? 根據(jù) QC/T3091999《制動鼓工作及制動蹄片寬度尺寸系列》 制動鼓 應(yīng)具有非常好的剛性和大的熱容量，制動時溫升不應(yīng)超過極限值。制動鼓材料應(yīng)與摩擦襯片相匹配，以保證具有高的摩擦系數(shù)并使工作表面磨損均勻。 表 制動鼓內(nèi)徑選取對照表 輪輞直徑 /in 12 13 14 15 16 制動鼓內(nèi)徑 /mm 轎車 180 2