【正文】 繁的項(xiàng)目之一，故選擇調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)形式和安裝位置必須保證操作簡便，當(dāng)然需采用自動(dòng)調(diào)整裝置。制動(dòng)器效能的穩(wěn)定性要取決于其效能因數(shù) K對摩擦系數(shù) f的敏感性（ dk/df）。 制動(dòng)器設(shè)計(jì)的一般原則（即：為使汽車性能更好的符合使用要求，設(shè)計(jì)制動(dòng)器時(shí)應(yīng)全面考慮如下幾個(gè)問題）： （ 1）制動(dòng)器效能。 （ 7）作用滯后性包括產(chǎn)生制動(dòng)和解除制動(dòng)的時(shí)間應(yīng)盡可能短。 （ 4）防止水和污泥進(jìn)入制動(dòng)器工作表面。 對制動(dòng)系的主要要求有： （ 1）足夠的制動(dòng)能力。 關(guān)鍵字：凸輪驅(qū)動(dòng)，鼓式制動(dòng)器，制動(dòng)力分配系數(shù) 目錄 第一章 設(shè)計(jì)要求 制動(dòng)器的功用及設(shè)計(jì)要求 ……………………… 1 制動(dòng)器的分類 …………………………………… 3 混合動(dòng)力汽車制動(dòng)器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 …… 4 設(shè)計(jì)任務(wù)簡介 …………………………………… 6 第二章 方案設(shè)計(jì) 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式及選擇 ……………………… 7 制動(dòng)器主要零件的結(jié)構(gòu)形式 ………………… 18 制動(dòng)器主要性能參數(shù)的計(jì)算 ………………… 20 第三章 制動(dòng)器的計(jì)算 鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算及主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定 ………………………………………………………… 28 制動(dòng)器主要零件的結(jié)構(gòu)形式 ………………… 30 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 …………………………… 32 制動(dòng)器性能參數(shù)的驗(yàn)算 ……………………… 38 制動(dòng)器工藝性分析 …………………………… 44 第四章 結(jié)束語 ………………………………………… 51 第一章 緒論 1 第一章 緒論 制動(dòng)系是汽車的一個(gè)重要組成部分。 在設(shè)計(jì)計(jì)算部分，通過初選同步附著系數(shù)，得到制動(dòng)力分配系數(shù)。在對各種形式的制動(dòng)器優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較后，選擇了氣壓凸輪驅(qū)動(dòng)鼓式制動(dòng)器。 本 科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 論文題目 解放牌混合動(dòng)力客車后輪制動(dòng)器設(shè)計(jì) 摘要 汽車的制動(dòng)系，是汽車行駛安全的保障。盡管制動(dòng)效能不算太高，但有著有較高的制動(dòng)效能穩(wěn)定性。然后選擇制動(dòng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)，計(jì)算制動(dòng)效能因素。它直接影響汽車的行駛安全性。制動(dòng)能力包括行車制動(dòng)能力和駐車制動(dòng)能力。 （ 5）要求制動(dòng)能力的熱穩(wěn)定性好。 （ 8）一旦牽引車和掛車（半掛車）之間的連接制動(dòng)管路損壞，牽引車應(yīng)有防止壓縮空氣進(jìn)一步漏失的裝置。制動(dòng)器在單位輸入壓力和力的作用下輸出的力或力矩稱為制動(dòng)器效能。摩擦系數(shù)是一個(gè)不穩(wěn)定的因素，影響摩擦系數(shù)的因素除摩擦副的材料外，主要是摩擦副表面溫度和水濕程度，其中經(jīng) 常起作用的是溫度，因而制動(dòng)器的熱穩(wěn)定性更為重要。 （ 4）制動(dòng)器的尺寸和質(zhì)量。車輪制動(dòng)器屬于非簧載質(zhì)量，故應(yīng)盡可能減輕質(zhì)量以提高汽車行駛平順性。對高頻的尖叫聲的消除目前還比較困難。 駐車制動(dòng)裝置主要用來使汽車可靠地在原地（包括在斜坡上）停駐。同時(shí)在人力控制下它能兼作駐車制動(dòng)用。 1）強(qiáng)制操縱式變速器靠駕駛員直接操縱變速桿換檔，被大多數(shù)汽車采用。一種是常用的幾個(gè)擋位自動(dòng)操縱，其余擋位則由駕駛員操縱；另一種是預(yù)選式，即駕駛員預(yù)先用按鈕選定擋位，在彩霞離合器踏板或松開加速踏板時(shí)，接通一個(gè)電磁裝置或液壓裝置來換檔 吉林大學(xué)汽車電子控制技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì) 混合動(dòng)力汽車制動(dòng)器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車與傳統(tǒng)車輛的一個(gè)最重要的區(qū)別是可以實(shí)現(xiàn)再生制動(dòng)，能回收一部分傳統(tǒng)車輛在制動(dòng)過程中損失的能量，這樣大大提高了汽車燃油經(jīng)濟(jì)性?；厥掌嚨臐撛趧?dòng)能被認(rèn)為是提高汽車能量效率的另一個(gè)非常有效的途徑，尤其是當(dāng)汽車在經(jīng)常停車的工況下運(yùn)行。 實(shí)際上，即使對于電動(dòng)汽車也不是所有的汽車動(dòng)能都能夠被回收和再利用的。另一個(gè)影響回收能量的因素是當(dāng)制動(dòng)力需求超出再生制動(dòng)的最大能力時(shí)，摩擦制動(dòng)必須來分擔(dān)一部分制動(dòng)第一章 緒論 5 力。m ） /轉(zhuǎn)速（ r/min） 577/14001600 最大功率（ kW） /轉(zhuǎn)速（ r/min） 125/2500 最高轉(zhuǎn)速（ r/min） 2500 電機(jī) 連續(xù)扭矩（ N但其缺點(diǎn)較多：彈性變形大；由拉桿長度調(diào)整不良而使左右車輪上制動(dòng)力分配不平均；車跳動(dòng)時(shí)，自動(dòng)制動(dòng)，因而只用于駐車兼應(yīng)急制動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置。 缺點(diǎn)： a，當(dāng)管路一處漏油，則整個(gè)制動(dòng)系全部失效。 （ 4）電力式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 在汽車列車上廣泛采用。全盤式制動(dòng)器只有少數(shù)汽車（主要是重型汽車）采用為車輪制動(dòng)器，個(gè)別情況下還可用作為緩速器?；瑒?dòng)式制動(dòng)鉗可以相對制動(dòng)盤作軸向滑動(dòng)，其中只在制動(dòng)盤內(nèi)側(cè)置有油缸，外側(cè)制動(dòng)塊固裝在鉗體上。為實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，鉗體不是滑動(dòng)而是在與制動(dòng)盤垂直的平面內(nèi)擺動(dòng)。在使用過程中，襯塊逐漸磨損到各處殘存厚度均勻（一般為 1mm 左右）后即應(yīng)更換。制動(dòng)鉗位于軸前則可避免輪胎向鉗內(nèi)甩濺污泥。制動(dòng)盤的軸向熱膨脹極小，徑向熱膨脹 根本與性能無關(guān)，故無機(jī)械衰退問題。鼓式制動(dòng)器則需要十余次制動(dòng)方能恢復(fù)。 ⑥制動(dòng)盤的熱膨脹不致如制動(dòng)鼓熱膨脹那樣引起制動(dòng)踏板形成損失，這是間隙自動(dòng)調(diào)整裝置的設(shè)計(jì)可以簡化。 吉林大學(xué)汽車電子控制技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì) ②兼做駐車制動(dòng)時(shí)，所需附加的手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜。 在各種不同等級的貨車及客車上，盤式制動(dòng)器也已開始采用，大尚未普及。 據(jù)此選用鼓式制動(dòng)器。 內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器都采用帶摩擦片的制動(dòng)蹄在作為固定元件。此外，還有用凸輪促動(dòng)裝置的凸輪式制動(dòng)器和用楔促動(dòng)裝置的楔式制動(dòng)器等。作為制動(dòng)蹄促動(dòng)間的制動(dòng)楔本身的促動(dòng)裝置可以是機(jī)械式、液壓式或氣壓 式。性能雖不特別優(yōu)越，但卻十分穩(wěn)定。 圖 23 等促動(dòng)力制動(dòng) 器的制動(dòng)蹄受力示意圖 吉林大學(xué)汽車電子控制技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1領(lǐng)蹄； 2從蹄； 4支點(diǎn)； 5制動(dòng)鼓 如圖為等促動(dòng)力制動(dòng)器的制動(dòng)蹄受力情況。兩蹄上的這些力分別為各自的支點(diǎn) 3和 4 的支點(diǎn)反力 S1和 S2 所平衡。與此相反，切向合力 T2 使從蹄 2 有放松制動(dòng)鼓，即有使 N2 和 T2本身減小的趨勢。故而制動(dòng)蹄對制動(dòng)鼓所施加制動(dòng)力矩不相等。為了使領(lǐng)蹄和從蹄的摩擦片壽命相近，有些領(lǐng)從蹄制動(dòng)器的領(lǐng)蹄摩擦片的同向尺寸設(shè)計(jì)的較大。這就對輪轂軸承造成了附加徑向載荷，使其壽命縮短。由于具有上述各項(xiàng)性能，所以廣泛裝用在小客車后輪上。當(dāng)車輪倒轉(zhuǎn)時(shí)，這一制動(dòng)器將轉(zhuǎn)變?yōu)閴阉商阈椭苿?dòng)器，制動(dòng)效能便顯著降低。因而稱平衡式制動(dòng)器。此外，此種制動(dòng)器有兩制動(dòng)輪缸，因而難于安裝駐車制動(dòng)器，所以不適裝于后輪。此外，此制動(dòng)器因有兩個(gè)分泵，因而不適于后輪 . 雙向雙領(lǐng)蹄式（圖 26） （ 5）單向自增力式制動(dòng)器 這種制動(dòng)器第二蹄的制動(dòng)力矩在第一蹄增勢 作用下而獲得較大的制動(dòng)力矩，因而在制動(dòng)鼓尺寸和摩擦系數(shù)相同的條件下，這種制動(dòng)器的前進(jìn)制動(dòng)效能不僅高于領(lǐng)從蹄式，而且高于兩蹄中心對稱的雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。又由于車對前輪制動(dòng)效能要求不高，因而這種制動(dòng)器多用于中、重型汽車前輪制動(dòng)。但在另一方面， 雙向自增力式（圖 28） 由于這一制動(dòng)器對摩擦片系數(shù)的變化比較敏感，如不裝用熱性能優(yōu)良的摩擦片，隨著情況不同，而有發(fā)生制動(dòng)衰退或單輪制動(dòng)的危險(xiǎn)。但如此就破壞了互換性。這種制動(dòng)器一般還是指間隙自動(dòng)調(diào)整裝置。同時(shí)，行車制動(dòng)裝置的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的管路，當(dāng)其中一套失效時(shí)，另一套應(yīng)保證汽車的制動(dòng)效能不低于正常值的 30%，駐車制動(dòng)裝置應(yīng)采用工作可靠的 機(jī)械式制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 ①就制動(dòng)效能而言 在基本結(jié)構(gòu)和輪缸工作壓力相同的條件下，自增力式制動(dòng)器由于摩擦助勢作用；利用得最為充分而居首位，以下依次為雙領(lǐng)蹄式、領(lǐng)從蹄式和雙從蹄。 ④就應(yīng)用范圍而言 雙向自增力式制動(dòng)器多用于轎車后輪，原因之一是便于兼充駐車制動(dòng)器。雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器適用于中級轎車前輪。 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器中固定式是制動(dòng)蹄片繞固定銷旋轉(zhuǎn)。故對支承點(diǎn)的精度比固定式要低，但由于制動(dòng)蹄片位置不確定而引起拖拽和摩擦片端綿接觸到制動(dòng)鼓等不正常狀態(tài)，所以摩擦片研磨半徑應(yīng)小于制動(dòng)鼓的半徑，或使蹄片回正彈簧力均等。 吉林大學(xué)汽車電子控制技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ 2）制動(dòng) 器承載件采用鑄造支架式代替鋼板沖壓焊接支架可大大提高制動(dòng)蹄片的支撐剛度，使制動(dòng)力矩能正常穩(wěn)定的輸出，同時(shí)也有利于加寬摩擦片寬度而提高摩擦片壽命?？偟膩碚f具有較好的產(chǎn)品基礎(chǔ)繼承性。壁厚取大些有助于怎增大熱容量。制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度，約為 58mm 摩擦襯片的厚度多在 8mm以上，襯片可以鉚接在制動(dòng)蹄上。為此，由鋼板沖壓而成的制動(dòng)底板都具有凹凸起伏的形狀。 凸輪式張開機(jī)構(gòu) 凸輪式張開機(jī)構(gòu)的凸輪是由 45號鋼模鍛成一體的毛胚鑄造而成，在精加工后經(jīng)高頻淬火處理。 制動(dòng)間隙的調(diào)整方法及間隙調(diào)整機(jī)構(gòu) 制動(dòng)鼓與摩擦襯片間在未制動(dòng)時(shí)應(yīng)有間隙，以保證制動(dòng)鼓能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。 制動(dòng)器主要性能參數(shù)的計(jì)算 對一般汽車而言，當(dāng)汽車各輪制動(dòng)器的制動(dòng)力足夠時(shí)，根據(jù)汽車前、后軸的軸荷分配，以及前、后車輪制動(dòng)器制動(dòng)力的分配、道路附著系數(shù)和坡度情況等，制動(dòng)過程可能出現(xiàn)的情況有 3種，即 （ 1）前輪先抱死拖滑 ，然后后輪再抱死拖滑 這種工況是穩(wěn)定工況，但在制動(dòng)時(shí)汽車喪失轉(zhuǎn)向能力，附著條件沒有充分利用 （ 2）后輪先抱死拖滑，然后前輪再抱死拖滑 這種情況中，后軸可能出現(xiàn)側(cè)滑，是不穩(wěn)定工況，附著利用率也低 （ 3）前、后輪同時(shí)抱死拖滑 這種情況可以避免后軸側(cè)滑，同時(shí)前轉(zhuǎn)向輪只有在最大制動(dòng)強(qiáng)度下才使汽車喪失轉(zhuǎn)向能力，較之前兩種工況，附著條件利用情況好。 β 線與 I 線的交點(diǎn)處的附著系數(shù)稱為同步附著系數(shù) φ0。 直到 20 世紀(jì) 50 年代，當(dāng)時(shí)的道路條件還不是很好，汽車的行駛速度也不是很高，后輪抱死側(cè)滑的后果也并不顯得像前輪抱死而喪失轉(zhuǎn)向能力的后果那樣嚴(yán)重，因此，往往將 φ0值定得較低，即處于常用附著系數(shù)范圍的中間偏低區(qū)段。在條件允許的情況下應(yīng)取大些，這樣制動(dòng)穩(wěn)定性好。 1 ()f gzb zhL ?? ? ?（式10） 后軸利用附著φ r可按下式求得 。通常以利用附著系數(shù) φi與制動(dòng)強(qiáng)度 z的關(guān)系曲線或制動(dòng)效率曲線來描述汽車制動(dòng)力分配的合理性。然而，并不是 φ0取得越大越好，因?yàn)閳D 還告訴我們， φ0越大（交點(diǎn)越遠(yuǎn)），則在常用的道路附著系數(shù)范圍內(nèi)， I 曲線和 β線間隔越大（可由式 式 式 6 可以得出 φ0越大， β 越大， β 線的斜率越小，即表明附著效率較低。我國 GB 126761999 附錄 A制動(dòng)力在車軸（橋）之間的分 配及牽引車與掛車之間制動(dòng)協(xié)調(diào)性要求 即等效采用了其內(nèi)容。 本車屬于 M3類車輛， ECE R13 對 M3 類車輛的規(guī)定為 （ 1） 制動(dòng)強(qiáng)度 z=～ 之間， 利用附著系數(shù) φ 與制動(dòng)強(qiáng)度吉林大學(xué)汽車電子控制技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì) z 滿足 φ=(z+)/。通過 β和 φ0 的關(guān)系，我們可以求得在此 β 范圍對應(yīng)的同步附著系數(shù) φ0的值范圍。另外，制動(dòng)鼓應(yīng)有足夠的厚度，以保持較好的剛度和較大的熱容量。一般推薦值：轎車； ~；貨車： ~ 根據(jù)輪輞直徑為 508mm 取 D=400mm 時(shí)，D/Dr=，符合推薦值。 ~100176。本次設(shè)計(jì)θ取為 100176。滿足 QC/T3091999 中的寬度系列標(biāo)準(zhǔn)。 制動(dòng)鼓壁厚的選取主要從剛度和強(qiáng)度方面考慮的。山字形和 H 字型幾種。故應(yīng)具有足夠的剛度。 4． 支撐 制動(dòng)蹄的支撐，結(jié)構(gòu)簡單，支撐銷一般由 45號鋼制造并高頻淬火。滾輪由 45 號鋼制造，高頻淬火。 采用凸輪張開裝置的鼓式制動(dòng)器的間隙調(diào)整，可以通過調(diào)整與制動(dòng)凸輪相配合的制動(dòng)調(diào)整臂內(nèi)的渦輪，蝸桿機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)，調(diào)整臂是由制動(dòng)氣室來推動(dòng)的。在汽車總重和重心位置已經(jīng)確定的前提下，0?的選擇就決定了前后制動(dòng)力的分配比。（ 2） 從緊急制動(dòng)的觀點(diǎn)出發(fā)，0?值宜取高些。 第三章 制動(dòng)器的計(jì)算 35 （五） 效能因素ecK的計(jì)算ec1K ec2K 領(lǐng)蹄：1ec111 11LKKV ???= 式中： 1L=Rll 21?= 2221 lmKR?? = 11114 sin 2sin?? ??? ? = 1 1111s in()s in tgtg ????