【正文】 (51)同理可求得汽車下坡停駐時后軸車輪的附著力為 (52)圖51汽車在上坡路上停駐時的受力簡圖Figure 51 in the ascent to stop car on the stress diagram根據(jù)后軸車輪附著力與制動力相等的條件可求得汽車在上坡路和下坡路上停駐時的坡度極限傾角，即根據(jù) (53)求得汽車在上坡時可能停駐的極限上坡路傾角為 （54）汽車在下坡時可能停駐的極限下坡路傾角為 （55）一般要求各類汽車的最大停駐坡度不應(yīng)小于16%—20%；汽車列車的最大停駐坡度約為12%左右。 凸輪式張開機構(gòu)凸輪式張開機構(gòu)的凸輪及其軸是由45號鋼模鍛成一體的毛坯制造，在機加工后經(jīng)高頻淬火處理。支承銷由45號鋼制造并高頻淬火。現(xiàn)在的鼓式制動器多采用所謂階躍式自調(diào)裝置。在套筒的外表面上切有螺旋棘齒，而套筒的內(nèi)孔則為螺孔。用手調(diào)整制動蹄的原始安裝位置以得到所要求的間隙。鼓式制動器也有采用波爾舍乘用車的制動器間隙調(diào)整裝置的，摩擦元件可以裝在輪缸中，也可以裝在制動蹄腹板上?，F(xiàn)在鼓式制動器中采用間隙自動調(diào)整裝置的也日益增多。 蹄與鼓之間的間隙調(diào)整裝置為了保證制動鼓在不制動時能自由轉(zhuǎn)動，制動鼓與制動襯片之間，必須保持一定間隙。無石棉摩擦材料是以多種金屬、有機、無機材料的纖維或粉末代替石棉作為增強材料，其他成分和制造方法與石棉模壓摩擦材料大致相同。5）容許比壓力大及不傷制動輪。一般摩擦材料的摩擦系數(shù)，都隨溫度、壓力、相對滑動速度、工作表面的清潔程度而變化，其中溫度影響尤為顯著。為此，由鋼板沖壓成形的制動底板均具有凹凸起伏的形狀。但由于它又有耐熱性能差，摩擦因數(shù)隨溫度升高而降低，磨耗增高和對環(huán)境有污染，特別是石棉能致癌，所以已逐漸被淘汰。（7）應(yīng)將摩擦襯塊的導(dǎo)熱率控制在一定得范圍。膨脹率過大，摩擦襯塊和制動盤要產(chǎn)生拖磨，尤其是對鼓式制動器襯片受熱膨脹消除間隙后，可能產(chǎn)生咬死現(xiàn)象。不僅摩擦襯片應(yīng)有足夠的使用壽命，而且對偶摩擦副的磨耗也要求盡可能小。本車選用HT200鑄造制動鼓。制動鼓壁厚的選取主要是從其剛度和強度方面考慮。為此，沿鼓口的外緣鑄有整圈的加強肋條，也有的加鑄若干軸向肋條以提高其散熱件能。也有在鋼板沖壓的制動鼓內(nèi)側(cè)離心澆鑄上合金鑄鐵內(nèi)鼓筒，組合構(gòu)成制動鼓。中型、重型載貨汽車和中型、大型客車多采用灰鑄鐵HT200或合金鑄鐵制造的制動鼓；在工作載荷作用下制動鼓會變形，導(dǎo)致蹄與鼓間的單位壓力不均勻，且會損失少許踏板行程。摩擦襯片的厚度，；貨車多為8mm以上。摩擦襯片的型號及性能如表33[3]表43內(nèi)張?zhí)闶街苿悠饕r片型號性能及用途Table 4 3hoof drum brake facing model properties and uses產(chǎn)品規(guī)格摩擦系數(shù)硬度（HBS）適用范圍SY11072050主要用于轎車等輕負荷車SY02042050主要用于中型載重汽車SY90022050主要用于重型載貨汽車 鼓式制動器主要零部件的設(shè)計 制動蹄車和微型、輕型載貨汽車的制動蹄廣泛采用T形型鋼輾壓或鋼板沖壓——焊接制成；大噸位載貨汽車的制動蹄則多用鑄鐵、鑄鋼或鑄鋁合金制成。 制動蹄支承點位置坐標(biāo) 和應(yīng)在保證兩蹄支承端面不致相互干涉的條件下，使盡可能大而盡可能?。▓D51）。β0=100176。根據(jù)國外統(tǒng)計資料分析，單個車輪蹄式制動器總的襯片摩擦面積隨汽車總重而增加具體數(shù)如表42 摩擦襯片面積表42 制動器襯片摩擦面積Table 42 brake facing friction area汽車類型汽車總質(zhì)量m/t單個制動器總的襯片摩擦面積/mm轎車100200200300客車與貨車120200150250(多為150200)25040030065055010006001500(多6001200)由根據(jù)表22選取對于車總質(zhì)量m =12t17t時，A =6001500cm 則b= A /R =，根據(jù)ZBT24005—89選取b=210mm制動鼓半徑R=D/2=420/2=210mm確定后，襯片的摩擦面積為A=Rb初選=100176。轎車制動鼓內(nèi)徑一般比輪輞外徑小125mm150mm，載貨汽車和客車的制動鼓內(nèi)徑一般比輪輞外徑小80mm100mm，設(shè)計時亦可按輪輞直徑初步確定制動鼓內(nèi)徑（見表51）。但的增大（圖41）受輪輞內(nèi)徑限制，制動鼓與輪輞之間應(yīng)保持足夠的間隙，通常要求該間隙不小于20—30mm，否則不僅制動鼓散熱條件太差，而且輪輞受熱后可能粘住內(nèi)胎或烤壞氣門嘴。本設(shè)計中，所以應(yīng)用式（324）、（325）進行計算。由式(410)可知，雙軸汽車前、后車輪附著力同時被充分利用或前、后輪同時抱死時的制動力之比為 （328）式中：,—汽車質(zhì)心離前、后軸距離；——同步附著系數(shù)；——汽車質(zhì)心高度。由式（36）、式（37）、式（313）和式（315）得 （325） （326） （327）本設(shè)計中汽車的值恒定，其值小于可能遇到的最大附著系數(shù)，使其在常遇附著系數(shù)范圍內(nèi)不致過低。當(dāng)=時，=，=1,利用率最高。為了防止汽車的前輪失去轉(zhuǎn)向能力和后輪產(chǎn)生側(cè)滑，希望在制動過程中，在即將出現(xiàn)車輪抱死但尚無任何車輪抱死時的制動減速度，為該車可能產(chǎn)生的最高減速度。(2)當(dāng)，線位于I曲線上方，制動時總是后輪先抱死，這時容易發(fā)生后軸側(cè)滑使汽車失去方向穩(wěn)定性。圖46中線與I曲線交于B點， B點處的附著系數(shù)=,則稱為同步附著系數(shù)。它反映了地面制動力的大小，因此與制動器制動力及附著力有關(guān)。圖36載貨汽車的I曲線和曲線FIG. 36 manifest car I curve and curve（1）制動距離與制動減速度制動距離與汽車的行駛安全有直接關(guān)系，它指的是汽車速度為時，從駕駛員開始操控制動控制裝置到汽車完全停住為止所駛過的距離。（5）具有固定比值的前、后制動器制動力兩軸汽車的前、后制動器制動力的比值一般為固定的常數(shù)。圖35 理想的前、后制動器制動力分配曲線FIG. 35 ideal before and after the frictional braking power distribution curveI曲線時踏板力增長到使前、后車輪制動器同時抱死時前、后制動器制動力的理想分配曲線。消去變量，得 （311）如已知汽車軸距、質(zhì)心高度、總質(zhì)量、質(zhì)心的位置 (質(zhì)心至后軸的距離)，就可用式（311）繪制前、后制動器制動力的理想分配關(guān)系曲線，簡稱I曲線。（4）理想的前、后制動器制動力分配曲線汽車總的地面制動力為： (38)式中：—制動強度；—前軸車輪的地面制動力；—后軸車輪的地面制動力。只有當(dāng)制動器制動力足夠大，而且地面又能夠提供足夠大的附著力，才能獲得足夠大的地面制動力。且隨踏板力增加成線性增加。圖32給出了地面制動力、車輪制動力及附著力三者之間的關(guān)系。地面制動力是使汽車制動而減速行駛的外力，但地面制動力取決于兩個摩擦副的摩擦力：一個是制動器內(nèi)制動摩擦片與制動鼓或制動盤間的摩擦力，一個是輪胎與地面間的摩擦力—附著力。下面分析一個車輪在制動時的受力情況。3 制動過程的動力學(xué)參數(shù)計算汽車受到與行駛方向相反的外力時，才能從一定的速度制動到較小的車速或直至停車。另外,制動氣室排氣時也有較大噪聲。其控制裝置大多數(shù)是由制動踏板機構(gòu)和制動閥等氣壓控制原件組成，也有的在踏板機構(gòu)和制動閥之間還串聯(lián)有液壓式操縱傳動裝置。但其機構(gòu)復(fù)雜，精密件多，對系統(tǒng)的封閉性要求也較高，故并未得到廣泛應(yīng)用。它對制動操縱的反應(yīng)比開式的快，但對回路的密封要求較高。全液壓動力制動系是用發(fā)動機驅(qū)動油泵產(chǎn)生的液壓作為制動力源。故在輸出力相等時，氣壓伺服氣室直徑比真空伺服氣室直徑小得多。按伺服系統(tǒng)能源的不同，可分為真空伺服制動系、氣壓伺服制動系和液壓伺服制動系。液壓制動曾被廣泛應(yīng)用于乘用車和總質(zhì)量不大的商用車。但因其結(jié)構(gòu)簡單，成本低，工作可靠，主要用在駐車制動。而力的傳遞方式又有機械式，液壓式，氣壓式和氣壓液壓式的區(qū)別，如下表。大貨車因為噸位的原因制動力的力量也必須要大，所以用氣壓（就是鼓式剎車）的方式制動，如果使用碟式制動，需要把碟做成相當(dāng)大的直徑，而使用鼓式制動，只需要加深鼓的深度就可以了，直徑可以不太大，所以安裝起來比較方便。鉗盤式制動器過去只用作中央制動器，但目前則愈來愈多地被各級轎車和貨車用作車輪制動器。一類是工作面積不大的摩擦塊與其金屬背板組成的制動塊，每個制動器中有2～4個。10)與懸架、轉(zhuǎn)向裝置不產(chǎn)生運動干涉，在車輪跳動、汽車轉(zhuǎn)向時不會引起自行制動。6）制動效能的熱穩(wěn)定性好。即以任何速度制動，汽車都不應(yīng)當(dāng)失去操縱性和方向穩(wěn)定性。良好的摩擦材料吸水率低，其摩擦性能恢復(fù)迅速。行車制動裝置的制動驅(qū)動機構(gòu)至少應(yīng)有兩套獨立的管路，當(dāng)其中一套失效時，另一套應(yīng)保證汽車制動效能不低于正常值的30%；駐車制動裝置應(yīng)采用工作可靠的機械式制動驅(qū)動機構(gòu)。2）具有足夠的制動效能。有一個巨大的汽車現(xiàn)有及潛在的市場的吸引，各種先進的電子技術(shù)、生物技術(shù)、信息技術(shù)以及各種智能技術(shù)才不斷應(yīng)用到汽車制動控制系統(tǒng)中來。全電制動控制因其巨大的優(yōu)越性，將取代傳統(tǒng)的以液壓為主的傳統(tǒng)制動控制系統(tǒng)。這種混合制動系統(tǒng)是全電制動系統(tǒng)的過渡方案。兩種方法各有優(yōu)缺點。第三是抗干擾處理。因為不存在獨立的主動備用制動系統(tǒng)，因此需要一個備用系統(tǒng)保證制動安全，不論是ECU元件失效，傳感器失效還是制動器本身、線束失效，都能保證制動的基本性能。采用全電路制動控制系統(tǒng)，需要較多的能源，一個盤式制動器大約需要1kW的驅(qū)動能量。從結(jié)構(gòu)上可以看出這種全電路制動系統(tǒng)具有其他傳統(tǒng)制動控制系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點：（1）整個制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，省去了傳統(tǒng)制動系統(tǒng)中的制動油箱、制動主缸、助力裝置。給系統(tǒng)傳遞能源和電控制信號；（5）電源。其結(jié)構(gòu)和液壓制動器基本類似，有盤式和鼓式兩種，作動器是電動機；（2）電制動控制單元(ECU)。一種完全無油液、完全的電路制動BBW(BrakeByWire)的開發(fā)使傳統(tǒng)的液壓制動裝置成為歷史。隨著電子，特別是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，汽車制動系統(tǒng)的形式也將發(fā)生變化。因此由ABS/ASR進一步發(fā)展演變成電子控制制動系統(tǒng)(EBS)，這將是控制系統(tǒng)發(fā)展的一個重要的方向。制動器開發(fā)廠商還提出了未來將ABS/TCS和VDC與智能化運輸系統(tǒng)一體化運用的構(gòu)想。 對汽車制動系統(tǒng)的展望今天，ABS/ASR已經(jīng)成為歐美和日本等發(fā)達國家汽車的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。因此ABS/ASR功能，同時可進行制動強度的控制。因此，電子產(chǎn)品在汽車上的應(yīng)用比例，已成為評價其品質(zhì)、性能指標(biāo)的重要依據(jù)。盤式制動器的摩擦材料在逐漸的發(fā)展，目前國內(nèi)多以半金屬纖維增強復(fù)合摩擦材料應(yīng)用最為普遍。目前，也有通過電機進行制動的，通過電機產(chǎn)生的制動力直接作用在制動器上進行制動。 制動系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r目前國內(nèi)外汽車制動系統(tǒng)的發(fā)展大致相似，國內(nèi)研究現(xiàn)狀：目前制動系統(tǒng)的供能裝置主要是，人力制動、伺服制動、動力制動三種形式。但在用作應(yīng)急制動時，往往使傳動軸超載。行車制動和駐車制動這兩套制動裝置必須具有獨立的制動驅(qū)動機構(gòu)，而且每車必備。任何一套制動裝置均由制動器和制動驅(qū)動機構(gòu)兩部分組成。應(yīng)急制動裝置不必是獨立的制動系統(tǒng)，它可利用行車制動裝置或駐車制動裝置的某些制動器件。其驅(qū)動機構(gòu)常采用雙回路或多回路結(jié)構(gòu)，以保證其工作可靠。隨著高速公路的迅速發(fā)展和車速的提高以及車流密度的日益增大，為了保證行車安全、停車可靠，汽車制動系的工作可靠性顯得日益重要。隨著我國汽車產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和新交通法規(guī)的實施，我國的汽車及其運輸管理開始走向正軌，農(nóng)用運輸車將逐漸退出市場，而重型運輸自卸車逐漸呈現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。 Heavy trucks。本論文是設(shè)計東風(fēng)重型貨車的制動系統(tǒng)，采用的是氣壓驅(qū)動機構(gòu)的凸輪式鼓式制動器。由此可見，汽車制動系統(tǒng)對于汽車行駛的安全性，停車的可靠性和運輸經(jīng)濟效益起著重要的保證作用。據(jù)有關(guān)資料介紹，在由于車輛本身的問題而造成的交通事故中，制動系統(tǒng)故障引起的事故為總數(shù)的45%。隨著高速公路的快速發(fā)展和車流密度的日益增大，交通事故也不斷增加。制動系統(tǒng)既可以使行駛中的汽車減速，又可保證停車后的汽車能駐留原地不動。由此可見，制動系是汽車非常重要的組成部分，從而對汽車制動系的機構(gòu)分析與設(shè)計計算也就顯得非常重要了。 Brake。最主要的是科學(xué)技術(shù)的不斷進步，使汽車能逐漸完善并滿足使用者的需求。汽車制動系直接影響著汽車行駛的安全性和停車的可靠性。行車制動裝置用于使行駛中的汽車強制減速或停車，并使汽車在下短坡時保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速。應(yīng)急制動裝置用于當(dāng)行車制動裝置意外發(fā)生故障而失效時，這時則可利用應(yīng)急制動裝置的機械力源(如強力壓縮彈簧)實現(xiàn)汽車制動。通常，在總質(zhì)量為5t以上的客車上和12t以上的載貨汽車上裝備這種輔助制動—減速裝置。中央制動器位于變速器之后的傳動系中，用于制動變速器第二軸或傳動軸。過去，大多數(shù)汽車的駐車制動和應(yīng)急制動都使用中央制動器，其優(yōu)點是制動位于主減速器之前的變速器第二軸或傳動軸的制動力矩較小，容易滿足操縱手力小的要求。但也