【正文】 紀(jì) 50 年代，當(dāng)時(shí)道路條件還不很好，汽車行駛速度也不很高，后輪抱死側(cè)滑的后果也不顯得像前輪抱死喪失轉(zhuǎn)向能力那樣嚴(yán)重，因此往往將 0? 值定得較 低，即處于常遇附著系數(shù)范圍的中間偏低區(qū)段。因此各類轎車和一般載貨汽車的 0? 值有增大的趨勢。首先，所選的 0? 應(yīng)使得在常用路面上，附著系數(shù)利用率較高。此外， 0? 的選擇還與汽車的操縱性、穩(wěn)定性的具體要求有關(guān)，與汽車的載荷情況也有關(guān)。 現(xiàn)代汽車多裝有比例閥或感載比例閥等制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置，可根據(jù)制動(dòng)強(qiáng)度、載荷等因素來改變前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的比值，使之接近于理想制動(dòng)力分配曲線。下面再討論一下當(dāng) ? = 0? 、? 0? 和 ? 0? 時(shí)的 q 和 ? 。由式（ ）、式（ ）、式（ ）和式（ ）得 gB hLGLF )(011 ?? ???? （ ） ghLLq )(011 ?? ???? （ ） ghLL )(011 ??? ??? （ ） 本設(shè)計(jì)中汽車的 ? 值恒定，其 0? 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。由式 ()可知，雙軸汽車前、后車輪附著力同時(shí)被充分利用或前、后輪同時(shí)抱死時(shí)的制動(dòng)力之比為 ggff hL hLZZFF01022121 ??????= 式中： 1L , 2L —— 汽車質(zhì)心離前、后軸距離 。當(dāng) 0??? 時(shí)，相應(yīng)的極限制動(dòng)強(qiáng)度 ??q ，故所需的后軸和前軸的最大制動(dòng)力矩為 egf rqhLLGT ?)( 1m a x2 ?? () 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 19 m a xm a x 21 1 ff TT ???? () 本設(shè)計(jì)選取了較小的同步附著系數(shù) 0? 值的汽車，為了保證在 0??? 的良好的路面上（例如 ? =）能夠制動(dòng)到后軸和前軸先后抱死滑移（此時(shí)制動(dòng)強(qiáng)度 ??q ），前、后軸的車輪制動(dòng)器所能產(chǎn)生的最大制動(dòng)力力矩為 egef rhLLGrZT ??? )( 21m a x1 ??? （ ） m a xm a x 12 1 ff TT ???? （ ） 式中： ? —— 該車所能遇到的最大附著系數(shù)； q —— 制動(dòng)強(qiáng)度，由式 (420)確定； er —— 車輪有效半徑。制動(dòng)器因數(shù)可定義為在制動(dòng)鼓或 制 動(dòng)盤的作用半徑上所產(chǎn)生的摩擦力與輸入力之比，即 PRTBF f? () 式中： fT ——制動(dòng)器的摩擦力矩； R——制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤的作用半徑； P——輸入力，一般取加于兩制動(dòng)蹄的張開力 (或加于兩制動(dòng)塊的壓緊力 )的平均值為輸入力。制動(dòng)盤可以制成實(shí)心的，而為了通風(fēng)散熱，又可在制動(dòng)盤的兩工作面之間鑄出通風(fēng)孔道。 在本設(shè)計(jì)中： 7 9 % 7 9 % 1 6 2 5 .4 3 2 1 .0 5 6rD D m m? ? ? ? ? 取 D=320mm （ 2） 制動(dòng)盤厚度 h 制動(dòng)盤厚度 h直接影響著制動(dòng)盤質(zhì)量和工作時(shí)的溫升。 制動(dòng)器因數(shù) 式 ()給出了制動(dòng)器因數(shù) BF 的表達(dá)式，它表示制動(dòng)器的效能，又稱為制動(dòng)器效能因數(shù)。 制動(dòng)器所能產(chǎn)生的制動(dòng)力矩，受車輪的計(jì)算力矩所制約，即 eff rFT 11 ? ； eff rFT 22 ? 式中：1fF—— 前軸 制動(dòng)器的制動(dòng)力， ?11 ZFf ?； 2fF—— 后軸制動(dòng)器的制動(dòng)力， ?22 ZFf ?； 1Z —— 作用于前軸車輪上的地面法向反力； 2Z —— 作用于后軸車輪上的地面法向反力； er —— 車輪有效半徑。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 18 為保證汽車有良好的制動(dòng)效能和穩(wěn)定性，應(yīng)合理地確定前，后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力矩。 當(dāng) ? 0? 時(shí)：可能得到的最大總制動(dòng)力取決于前輪剛剛首先抱死的條件，即11 ?FFB ?。由式（ 13）可知 q=，滿足。因此，不可能選一盡善盡美的 0? 值，只有根據(jù)具體條件的不同，而有不同的側(cè)重點(diǎn)。從緊急制動(dòng)的觀點(diǎn)出發(fā)， 0? 值宜取高些。在汽車總重和質(zhì)心位置已定的條件下，的數(shù)值 就決定了前后制動(dòng)力的分配比。由于車速高，它不僅會(huì)引起側(cè)滑甩尾甚至?xí){(diào)頭而喪失操縱穩(wěn)定性。附著條件的利用情況用 附著系數(shù)利用率 (附著力利用率 )? 表示： ??? qGFB ?? () 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 算得 ?? 式中： BF —— 汽車總的地面制動(dòng)力； G—— 汽車所受重力； q —— 制動(dòng)強(qiáng)度。 (3)當(dāng) 0??? ，制動(dòng)時(shí)汽車前、后輪同時(shí)抱死，是一種穩(wěn)定工況，但也失去轉(zhuǎn)向能力。 求得 0 ?? 對于前、后制動(dòng)器制動(dòng)力為固定比值的汽車，只有在附著系數(shù) ? 等于同步附著系數(shù)0? 的路面上，前、后車輪制動(dòng)器才會(huì)同時(shí)抱死。 2111 ????fffff FF FFF? 同步附著系數(shù) 由式 ()可表達(dá)為 ????112ffFF () 上式在圖 中是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)且斜率為 (1? )/? 的直線，是汽車實(shí)際前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配線，簡稱 ? 線。 圖 某汽 車 的 I 曲線和 ? 曲線 將上式繪成以1fF，2fF為坐標(biāo)的曲線，即為理想的前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線，簡稱 I 曲線，如圖 3. 3 所示。 第（ 3）種情況的附著條件利用得最好。 算得 1214501 。 當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力 fF 和地面制動(dòng)力 BF 達(dá)到附著力 ?F 值時(shí)，車輪即被抱死并在地面上沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 滑移。 fF 與地面制動(dòng)力 BF 的方向相反，當(dāng)車輪角速度 0＞? 時(shí)，大小也相等。 m ； BF —— 地面作用于車輪上的制動(dòng)力，即地面與輪胎之間的摩擦力，又稱為地面制動(dòng)力，其方向與汽車行駛方向相反， N ； er —— 車輪有效半徑， m 。在有關(guān)的整車總布置參數(shù)及制動(dòng)器結(jié)構(gòu)型式確定之后，根據(jù)已給參數(shù)并參考已有的同等級汽車的同類型制動(dòng)器，初選制動(dòng)器的主要參數(shù)，并據(jù)以進(jìn)行制動(dòng)器結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)；然后進(jìn)行制動(dòng)力矩和磨損性能的驗(yàn)算，并與所要求的數(shù)據(jù)比較，直到達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 ABS 把大部分的制動(dòng)力分配到前輪，防止甩尾，對前剎的散熱要求很高，所以一般前輪都會(huì)采用通風(fēng)盤 。從外表看，它在圓周上有許多通向圓心的洞空，這些洞空是經(jīng)一種特殊工藝（ slotteded drilled）制造而成，因此比普通盤式散熱效果要好許多。 縱觀現(xiàn)代商務(wù)車市場，隨著人類對汽車安全性能重視的加劇，為了保持制動(dòng)力系數(shù)的穩(wěn)定性以及考慮 到盤式制動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)，在商務(wù)車領(lǐng)域盤式制動(dòng)器已基本取代鼓式制動(dòng)器，特別是 浮動(dòng)鉗盤式。而 鼓式制動(dòng)器 成本相對低廉，比較經(jīng)濟(jì)。解決好散熱問題，對提高汽車的制動(dòng)性能也就起了事倍功半的作用。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 該商務(wù)車制動(dòng)器結(jié)構(gòu)的最終選擇 汽車制動(dòng)簡單來講，就是利用摩擦將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成熱能，使汽車失去動(dòng)能而停止下來。 盤式制動(dòng)器的主要缺點(diǎn)： （ 1） 難以完全防止塵污和銹蝕（封閉的多片全盤式制動(dòng)器除外）。 （ 7） 更換襯塊簡單容易。 （ 3） 制動(dòng)力矩與汽車運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)。 盤式 制動(dòng)器 的優(yōu)缺點(diǎn) 盤式制動(dòng)器比鼓式制動(dòng)器的 優(yōu) 點(diǎn)： （ 1） 熱穩(wěn)定好，原因是一般無自行増力作用，襯塊摩擦表現(xiàn)壓力分布較鼓式中的襯片更為均勻，此外，制動(dòng)鼓在受熱膨脹后，工作半徑增大，使其只能與蹄的中部接觸，從而降低了制動(dòng)效能，這稱為機(jī)械衰退，制動(dòng)盤的軸向膨 脹極小，徑向膨脹根本與性能無關(guān)，故無機(jī)械衰退問題，因此，前輪采用盤式制動(dòng)器。在使用過程中，摩擦襯塊逐漸磨損到各處殘存厚度均勻 (一般約為 l mm)后即應(yīng)更換 。制動(dòng)時(shí)在油液壓力作用下，活塞推動(dòng)活動(dòng)制動(dòng)塊總成壓靠到制動(dòng)盤，而反作用力則推動(dòng)制動(dòng)鉗體連同固定制動(dòng)塊總成壓向制動(dòng)盤的另一側(cè)，直到兩制動(dòng)塊總成受力均等為止。 ②浮動(dòng)盤式制動(dòng)器： 浮動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗體是浮動(dòng)的。 盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式簡介 盤式制動(dòng)器按摩擦副中定位原件的結(jié)構(gòu)不同可分為鉗盤式和全盤式兩大類。 （ 5） 雙向增力式制動(dòng)器 如圖 （ f） 將單向增力式制動(dòng)器的單活塞式制動(dòng)輪缸換用雙活塞式制動(dòng)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(dòng)器。 （ 4） 單向增力式制動(dòng)器 如圖 （ e） 單向增力式制動(dòng)器如圖所示兩蹄下端以頂桿相連接，第二制動(dòng)蹄支承在其上端制動(dòng)底板上的支承銷上 。這種結(jié)構(gòu)常用于中級轎車的前輪制動(dòng) 器，這是因?yàn)檫@類汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí)，前軸的動(dòng)軸荷及 附著力大于后軸，而倒車時(shí)則相反。 （ 2） 雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 若在汽車前進(jìn)時(shí)兩制動(dòng)蹄均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器，則稱為雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。這種當(dāng)制動(dòng)鼓正、反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)總具有一個(gè)領(lǐng)蹄和一個(gè)從蹄的內(nèi)張型鼓 式制動(dòng)器稱為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。在汽車制動(dòng)系中，帶式制動(dòng)器曾僅用作一些汽車的中央制動(dòng)器，但現(xiàn)代汽車已很少采用。內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器的摩擦元件是一對帶有圓弧形摩擦蹄片的制動(dòng)蹄，后者則安裝在制動(dòng)底板上，而制動(dòng)底板則緊固在前橋的前梁或后橋橋殼半袖套管的凸緣上，其旋轉(zhuǎn)的摩擦元件為制動(dòng)鼓。選擇制動(dòng)力、制動(dòng)力分配系數(shù)、制動(dòng)強(qiáng)度、最大制動(dòng)力矩等。 結(jié)合以上參數(shù)及要求，適當(dāng)考慮經(jīng)濟(jì)因素，設(shè)計(jì)一款合適的汽車制動(dòng)器并通過繪圖軟件將該制動(dòng)器布置圖繪出。 8）作用滯后性應(yīng)盡可能好。 4）防止水和污泥進(jìn)入制動(dòng)器工作表面。 m /4000r/min，壓縮比 :1；五檔手動(dòng) 變速器，推薦 傳動(dòng)比： 1i =，2i =， 3i =， 4i =， 5i =， Ri =；推薦主減速比： ； 最高車速：200km/h。但是，汽車制動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展受整個(gè)汽車工業(yè)發(fā)展的制約。 另外，現(xiàn)代汽車制動(dòng)控制技術(shù)正朝著電子 制動(dòng)控制方向發(fā)展。但一些企業(yè)和地方根據(jù)本身的特點(diǎn)，也在研究新型摩擦材料，比如由河北工業(yè)大學(xué)所承擔(dān)的科研項(xiàng)目 “ 替代石棉制品汽車制動(dòng)摩擦片的研制 ” 中，采用 當(dāng)?shù)氐暮Ｅ菔w維來研制摩擦材料取得初步成功；西安交大與廣東省東方劍麻集團(tuán)有限公司聯(lián)合研制采用劍麻作為增強(qiáng)纖維也初步取得成功，據(jù)報(bào)道該制動(dòng)器的摩擦系數(shù)、磨損率、硬度、沖擊韌性等各項(xiàng)性能均達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)、具有摩擦系數(shù)平穩(wěn)、熱恢復(fù)性能好、剎車噪音小、使用壽命長、低成本等優(yōu)點(diǎn)。目前國際上第三代摩擦材料 誕生 —— 無石棉有機(jī)物 NAO 片。在后輪盤式制動(dòng)器中，帶駐車制動(dòng)器功能的盤中鼓式制動(dòng)器將是未來發(fā)展的一種趨勢。鼓式制動(dòng)器的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了最高限度。 制動(dòng)系統(tǒng) 研究現(xiàn)狀： 目前 ，車輛主要還是采用盤式和鼓式制動(dòng)器的組合形式。 制動(dòng)系統(tǒng)是評價(jià)汽車安全性的一個(gè)重要因素，也是汽車的重要組成部分之一。 駐車制動(dòng)系 可以是人力式或動(dòng)力式 。 圖 汽車制動(dòng)系組成 1制動(dòng)助力器； 2制動(dòng)燈開關(guān)； 3駐車制動(dòng)與行車制動(dòng)警示燈； 4駐車制動(dòng)接觸裝置； 5后輪制動(dòng)器； 6制動(dòng)燈； 7駐車制動(dòng)踏板； 8制動(dòng)踏板； 9制動(dòng)主缸； 10制動(dòng)鉗； 11發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管； 12低壓管； 13制動(dòng)盤 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 2 任何制動(dòng)系都具有以下四個(gè)基本組成部分 （如圖 ） ： 供能裝置 ： 包括供給、調(diào)節(jié)制動(dòng)所需能量以及改 善傳能介質(zhì)狀態(tài)的各種部件。 除此之外， 本論文簡單介紹了 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式 選擇 ， 制動(dòng)主缸， 制動(dòng)管路的多回路系統(tǒng) 的 選擇 以及 制動(dòng)器的研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景 。 基本結(jié)構(gòu)選定后本論文對 制動(dòng)器展開了以下設(shè)計(jì)。提出將各種設(shè)計(jì)方法互相結(jié)合 ,針對不同的設(shè)計(jì)內(nèi)容分別應(yīng)用不同的方法 ,以促進(jìn)其設(shè)計(jì)過程方法優(yōu)化、設(shè)計(jì)結(jié)果精益求精。了解了他們的優(yōu)缺點(diǎn)后我們就能更好更充分的利用它們，為汽車優(yōu)化設(shè)計(jì)提供方便。又分為制動(dòng)鉗可相對于制動(dòng)鉗可相對于制動(dòng)盤軸向滑動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器；與制動(dòng)鉗可在垂直于制動(dòng)盤的平面內(nèi)擺動(dòng)的擺動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器。其中摩擦材料僅能覆蓋制動(dòng)盤工作表面的一小部分的盤式制動(dòng)器稱為鉗盤式制動(dòng)器；摩擦材料覆蓋制動(dòng)盤全部工作表面盤式制動(dòng)器稱為全盤式制動(dòng)器。 制動(dòng)器是制動(dòng)系中最主要的一個(gè)部件，是制動(dòng)系統(tǒng)中用以產(chǎn)生阻礙車輛的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢的力的部件。當(dāng)然，前后輪都使用盤式制動(dòng)器是一種趨勢 。汽車制動(dòng)過程實(shí)際上是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換過程，它把汽車行駛時(shí)產(chǎn)生的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為熱能。 對制動(dòng)器的早期研究側(cè)重于試驗(yàn)研究其摩擦特性，隨著用戶對其制動(dòng)性能和使用壽命要求的不斷提高，有關(guān)其基礎(chǔ)理論與應(yīng)用方面的研究也在深入進(jìn)行。汽車的制動(dòng)性能直接影響汽車的行駛安全性。隨著汽車的形式速度和路面情況復(fù)雜程度的提高，更加需要高性能、長壽命的制動(dòng)系統(tǒng)。汽車制動(dòng)系統(tǒng)是汽車行駛的一個(gè)重要主動(dòng)安全系統(tǒng)，其性能的好壞對汽車的行駛安全有著重要影響。汽車制動(dòng)系統(tǒng)是汽車底盤上的一個(gè)重要系統(tǒng)，它是制約 汽車運(yùn)動(dòng)的裝置，而制動(dòng)器又是制動(dòng)系中