【正文】 的，則成為雙向増力式制動(dòng)器。但制動(dòng)時(shí)作用于第二蹄上端的制動(dòng)輪缸推力起著減小第二蹄與支承銷間壓緊力的作用。另外，它也廣泛用于汽車中央制動(dòng)器，因?yàn)轳v車制動(dòng)要求制動(dòng)器正，反向的制動(dòng)效能都很高，而且駐車制動(dòng)若不用于應(yīng)急制動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生高溫，因而熱衰退問(wèn)題并不突出。摩擦系數(shù)的變化是影響制動(dòng)器工作效能穩(wěn)定性的主要因素。 圖 制動(dòng)器因數(shù) BF 與摩擦系數(shù) f 的關(guān)系曲線 1 増力式制動(dòng)器； 2 雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器； 3 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器； 4 盤(pán)式制動(dòng)器； 5 雙從蹄式制動(dòng)器 基本尺寸比例相同的各種內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)因 數(shù) BF與摩擦系數(shù) f之間的關(guān)系如圖 15 所示。 制動(dòng)器因數(shù)值愈大，摩擦副的接觸情況對(duì)制動(dòng) 效能的影響也就愈大。根據(jù)設(shè)計(jì)車型的特點(diǎn)及制動(dòng)要求，并考慮到使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，也便于附裝駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)等因數(shù)，選用領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器，其支撐結(jié)構(gòu)型式為浮式平行支撐。1L ， 1L ，質(zhì)心離后軸軸距 39。而對(duì)于汽車制動(dòng)性能有重要影響的制動(dòng)系參數(shù)有：制動(dòng)力及其分配系數(shù)，同步附著系數(shù)，制動(dòng)強(qiáng)度，附著系數(shù)利用率，最大制動(dòng)力矩與制動(dòng)因素等。即 fF 取決于制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式，尺寸，摩擦副的摩擦系數(shù)及車輪半徑等，并與制動(dòng)踏板力即制動(dòng)系的液壓或氣壓成正比。此后制動(dòng)力矩 fT 即表現(xiàn)為靜摩擦力矩，而 fF = fT /er 即成 為與 BF 相平衡以阻止車輪再旋轉(zhuǎn)的周緣力的極限值。2 ????Z = 由以上兩式可求得前、后軸車輪附著力 即 為 表 圖 制動(dòng)時(shí)的汽 車受力圖 汽車總的地面制動(dòng)力為 BF = 1BF + 2BF =Gdugdt=Gq 式（ ） 式中 q（ q= dugdt） — 制動(dòng)強(qiáng)度，亦稱比減速度或比制動(dòng)力； 1BF ， 2BF — 前后軸車輪的地面制動(dòng)力。當(dāng)汽車各車輪制動(dòng)器的制動(dòng) 力足夠時(shí)，根據(jù)汽車前，后的周和分配，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(guò)程可能出現(xiàn)的情況有三種，即 （ 1）前輪先抱死拖滑，然后后輪再抱死拖滑； （ 2）后輪先抱死拖滑，然后前輪再抱死拖滑； （ 3）前，后輪同時(shí)抱死拖滑。 由式（ ）中消去 ? ，得 212 22141 22 gf f fgghL GLGF L F Fh G h????? ? ? ????????? 式（ ） 式中 L — 汽車的軸距。? = 39。 廖械兵：鼓式制動(dòng)器設(shè)計(jì) 18 圖 某載貨汽車的 I 曲線與 ? 線 同步附著系數(shù) 由 式（ ） 可得表達(dá)式 21ffFF =1??? 式（ ） 上式在圖 中是一條 通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)斜率為 ? ?1/??? 的直線，它是具有制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù) ? 的汽車的實(shí)際前，后制動(dòng)器制動(dòng)力分配線，簡(jiǎn)稱 ? 線。39。 故所得同步附著系數(shù)滿足要求。 由以上兩圖所示，設(shè)計(jì)的制動(dòng)器制動(dòng)力分配符合要求。 通常，上式的比值：轎車約為 ~；貨車約為 ~，受車輪的計(jì)算力矩所制約，即 1fT = 1feFr 式（ ） 2fT = 2feFr 式（ ） 式中： 1fF — 前軸制動(dòng)器的制動(dòng)力， 11fFZ?? ； 2fF — 后軸制動(dòng)器的制動(dòng) 力， 22fFZ?? ； 1Z — 作用于前軸車輪上的地面法向反力； 2Z — 作用于前軸車輪上的地面法向反力； er — 車輪有效半徑。 鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù) 廖械兵：鼓式制動(dòng)器設(shè)計(jì) 22 制動(dòng)鼓內(nèi)徑 D 輸入力 P一定時(shí)，制動(dòng)鼓內(nèi)徑越大，制動(dòng)力矩越大，且散熱能力也越強(qiáng)。 由 選取 的輪胎型號(hào) 145/80R12， 得 Dr=12 = 故 D= =228mm 由 QC/T309— 1999《制動(dòng)鼓工作直徑及制動(dòng)蹄片寬度尺寸系列的規(guī)定》，從表 輪輞直徑 /in 12 13 14 15 16 20， 制動(dòng)鼓最大內(nèi)徑 /mm 轎車 180 200 240 260 — — 貨車 220 240 260 300 320 420 表 取得制動(dòng)鼓 內(nèi)徑 =220mm 輪輞直徑 Dr=, 制動(dòng) 鼓 的直 徑 D 與輪 輞 直徑 rD 之 比 的 范圍 ：D/Dr=~； 經(jīng)過(guò)計(jì)算，初選數(shù)值約為 ，屬于 ~ 范圍內(nèi)。 制動(dòng)鼓半徑 R確定后，襯片的摩擦 面積為 A=Rβ b?！?100186。因此，包一般不宜大角于 120186。通常根據(jù)在緊急制動(dòng)時(shí)使其單位壓力不超過(guò) ，以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)QC/T309— 1999 選取摩擦襯片寬度 b=40mm。 = 單個(gè)制動(dòng)器的摩擦襯片的摩擦面積 =2A=169 cm2，如表 所示，摩擦襯片寬度 b的選取合理。初取 a=，則取 a=86mm 制動(dòng)蹄支承點(diǎn)位置坐標(biāo) k和 c 應(yīng)在保證兩蹄 支承端毛面不致互相干涉的條件下，使 k盡可能 小 而 c盡可能 大(圖 )。另外，在選擇摩擦材料時(shí)應(yīng)盡量采用減少污染和對(duì)人體無(wú)害的材料。參見(jiàn)圖 。39。 ?? ??? sfFH 式 () ?tan39。 rofrarcD s ???? =[81/105+86/105+ （ 27/105） ] = ?c os)/(39。( c o s s in )sH F f ??? ? ? =（ cos00） = 39。 圖 液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)計(jì)算用簡(jiǎn)圖 根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn) 取制動(dòng)時(shí)的踏板力為 pF =250N， 可得制動(dòng)管路的液壓 p=239。 1? —— 消除制動(dòng)蹄 (制動(dòng)塊 )與制動(dòng)鼓 (制動(dòng)盤(pán) )間的間隙所需的輪缸活塞行程，對(duì)鼓式制動(dòng)器 1? 約等于相應(yīng)制動(dòng)蹄中部與制動(dòng)鼓之間的間隙的 2 倍； 2? —— 因摩擦襯片 (襯塊 )變形而引起的輪缸活塞行程，可根據(jù)襯片 (襯塊 )的厚度、材料彈性模量及單位壓力計(jì)算； 3? ， 4? —— 鼓式制動(dòng)器的蹄與鼓之變形而引起的輪缸活塞行程，試驗(yàn)確定。制動(dòng)器因數(shù)可定義為在制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤(pán)的作用半徑上所產(chǎn)生的摩擦力與輸入力之比，即 PRTBF f? 式 () 式中 fT —— 制動(dòng)器的摩擦力矩； R—— 制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤(pán)的 作用半徑； P—— 輸入力，一般取加于兩制動(dòng)蹄的張開(kāi)力 (或加于兩制動(dòng)塊的壓緊力 )的平均值為輸入力。其中 b為摩擦襯片寬度， R為制動(dòng)鼓半徑， dα為單元面積的包角，如圖 所示。 制動(dòng)蹄片上的制動(dòng)力矩 在計(jì)算鼓式制動(dòng)器時(shí)，必須建立制動(dòng)蹄對(duì)制動(dòng)鼓的壓緊力 與所產(chǎn)生的制動(dòng)力矩之間的關(guān)系。 則全部輪缸的總工作容積 V =4 mm3 = mm3 制動(dòng)器所能產(chǎn)生的制動(dòng)力計(jì)算 由制動(dòng)器因數(shù) BF 的表達(dá)式（即， PfNfNBF 21?? ） ， 式 () 它表示制動(dòng)器的效能，因此又稱為制動(dòng)器效能因數(shù)。 由 需能 FF ? ， 式 () 及張開(kāi)力的計(jì)算公式： pdPw24??與制動(dòng)器因數(shù)定義 式 可表示為： ?????ew rrpBFd /4 2? F需， 得rpBF rFd ew ??? ?? ? 42 需 式 () ??wd= 輪缸直徑應(yīng)在 GB7524— 87 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸系列中選取，缸直徑的尺寸系列為：， 16， ， 19， 22， 24， 25,28， 30， 32， 35， 38， 40， 45， 50， 55mm。pi 式 () 式中 md —— 主缸活塞直徑，為 ； p —— 制動(dòng)管路的液壓； Pi —— 踏板機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比，12rriP? ，一般為 2～ 5，取 ； 39。0 00 rofraF s ???? ? ?? = )]1 0 5/27( 0 5/86[55s i n4 1 1 0s i )1 8 0/1 1 0( ??? ?????? = ?cos?G + 39。 ? 角正負(fù)號(hào)取值按下廖械兵：鼓式制動(dòng)器設(shè)計(jì) 26 列規(guī)則確定：當(dāng) 2/0??? ， ? 為正； 2/0??? ， ? 為負(fù)。0 00 rofraF s ???? ? ?? 式 () ?? sinc os 39。39。因此，在假設(shè)的理想條件下進(jìn)行制動(dòng)器設(shè)計(jì)時(shí)，取 f =。 襯片摩擦系數(shù) f 選擇摩擦片時(shí)不僅希望其摩擦系數(shù)高，更要求其熱穩(wěn)定性要好，受溫度和壓力的影響要小。? /2= 035 。 廖械兵：鼓式制動(dòng)器設(shè)計(jì) 24 而單個(gè)摩擦襯片的摩擦面積 A又決定于制動(dòng)鼓半徑 R、襯片寬度 b 及包角 ? ，即 ?RbA? 式 () 式中， ? 是以弧度 (rad)為單位， 故摩擦襯片的摩擦面積 A=110 40 110176。初選襯片包角 0110?? 。β角減小雖然有利于散熱，但單位壓力過(guò)高將加速磨損。 根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料分析， 單個(gè)車輪鼓式制動(dòng)器的襯片面積隨汽車總質(zhì)量增大而增大，具體數(shù)據(jù)見(jiàn) 表 。 圖 鼓式制動(dòng)器的主要幾何參數(shù) 摩擦襯片寬度 b和包角β 摩擦襯片寬度尺寸的選取對(duì)摩擦襯片的使用壽命有影響。制動(dòng)鼓與輪輞之間應(yīng)保持足夠的間隙，通常要求該間隙不小于 20mm，否則不僅制動(dòng)鼓散熱條件太差，而且輪輞受熱后可能粘住內(nèi)胎或烤壞氣門(mén)嘴。 由 GB2978 可得 有效 半徑 er =270mm 對(duì)于常遇到的道路條件較差，車速較低因而選取了較小的同步附著系數(shù) ? 值的汽車，為保證在 ? 0? 的良好路面上（例如 ? =）能夠制動(dòng)到后軸和前軸先后抱死滑移，前，后軸的車輪制動(dòng)器所能產(chǎn)生的最大制動(dòng)力矩為 1maxfT = 1 eZr? = ? ?2 geG L h rL ??? 式（ ） 2maxfT = 1max1 fT??? 式（ ） 由式（ ），式（ ）可得 1maxfT = ? ?2 geG L h rL ??? = ? ?15580 1 2 5 0 0 . 8 8 1 0 0 . 8 2 7 02605 ? ? ? ?= mN? 2maxfT = 1max1 fT??? =1 2 2? ? = mN? 當(dāng)汽車各車輪制動(dòng)器的制動(dòng)力足夠時(shí)，根據(jù)汽車前、后軸的軸荷分配，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(guò)程可能出現(xiàn)的情況有三種，即 (1)前輪先抱死拖滑，然后后輪再抱死拖滑； (2)后輪先抱死拖滑，然后前輪再抱死拖滑； (3)前、后輪同時(shí)抱死拖滑。 最大制動(dòng)力是在汽車附著質(zhì)量被完全利用的條件下獲得的，這時(shí)制動(dòng)力與地面作用于車輪的法向力 1Z , 2Z 成正比。 利用附著系數(shù)就是在某一制動(dòng)強(qiáng)度 q 下，不發(fā)生任何車輪抱死所要求的最小路面附著系數(shù) ? 。 2 6 0 5 0 . 8 2 1 4 0 0950gLLh?? ? ????= 根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)， 空滿載的同步附著系數(shù) 0?? 和 0? 應(yīng)在下列范圍內(nèi)：轎車： ～；輕型客車、輕型貨車： ～ ；大型客車及中重型貨車： ～ 。它是汽車制動(dòng)性能的一個(gè)重要參數(shù)，由 汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定。2 gLhL?? =1400 9502605??= 由于在附著條件限定的范圍內(nèi)，地面制動(dòng)力在數(shù)值上等于相應(yīng)的制動(dòng)周緣力，故? 又可通稱為制動(dòng)力分配系數(shù)。如果汽車前，后制動(dòng)器的制動(dòng)力1fF，2fF能按 I曲線的規(guī)律分配，則能保證汽車在任何附著系數(shù) ? 的路面上制動(dòng)時(shí)，能使前后車輪同時(shí)抱死。 車輛工況 前軸車輪 附著 力 1F? ， N 后軸車輪 附著力 2F? ,N 汽車空載 汽車滿載 二 O 一 O 屆車輛工程畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 由式（ ），（ ）不難求得在任何附著系數(shù) ? 的路面上，前，后車輪同時(shí)抱死即前，后軸車 輪附著力同時(shí)被充分利用的條件是 1fF+ fF =1BF+2BF=? G 12/ffFF=12/BBFF=? ? ? ?21/ggL h L h????