【正文】 3 2062 1074 66% 34% 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 制動器有關(guān)計(jì)算 確定前后制動力矩分配系數(shù) ? 根據(jù)公式： g0 h bL ?? ?? （ 33） 得到： ?????? L bh?? （ 34） 制動器制動力矩的確定 應(yīng)急制動時(shí)，假定前后輪同時(shí)抱死拖滑，此時(shí)所需的前橋制動力矩為 egμ1 )( rhbLGM ???? （ 35） 式中， G為汽車重力； L 為軸距； a 為汽車質(zhì)心到前軸的距離； gh 為汽車質(zhì)心的高度；? 為附著系數(shù)； er 為輪胎有效半徑。 這里去制動盤的直徑 D為輪輞直徑的百分之 70%，即 2 3 1% ????D mm 2）制動盤 厚度的選擇 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 制動盤厚度對制動盤質(zhì)量和工作時(shí)的溫升有影響。在高速運(yùn)動下緊急制動 , 制動盤會形成熱變形 , 產(chǎn)生顫抖。摩擦襯塊分為摩擦材料和底板 ,兩者直接壓嵌在一起。 圖 31 摩擦襯塊 4）摩擦襯塊工作面積 對于盤式制動器襯塊工作面積 A，推薦根據(jù)制動襯塊單位面積占有的汽車質(zhì)量在 2kg/ ? 范圍內(nèi)選用。不能單純地追求摩擦材料的高摩擦系數(shù)，應(yīng)提高對摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性和降低制動器對摩擦系數(shù)偏離正常值的敏感性的要求，后者對蹄式制動器是非常重要的。當(dāng)前國產(chǎn)的制動摩擦片材料在溫度低于 250℃時(shí)，保持摩擦系數(shù) f =～ 已無大問題。 總結(jié)得到參數(shù)如表 表 制動器基本參數(shù) 制動盤外徑 /mm 工作半徑 /mm 制動盤厚度 /mm 摩擦襯塊厚度 /mm 摩擦面積 前輪 231 96 10 9 48 后輪 231 96 10 9 32 盤式制動器的制動力計(jì)算 假定襯塊的摩擦表面全部與制動盤接觸，且各處單位壓力分布均勻，則制動器的制動力矩為 RfFM 02?? （ 37） 式中， f 為摩擦因數(shù)； 0F 為單側(cè)制動塊對制動盤的壓緊力； R 為作用半徑。 應(yīng)當(dāng)指出，若 m 過小，即扇形的徑向?qū)挾冗^大，襯塊摩擦面上各不同半徑處得滑磨速度相差太遠(yuǎn)，磨損不均勻，因?yàn)閱挝粔毫Ψ植季鶆蜻@一假設(shè)條件不能成立，則上西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 述計(jì)算方法也就不適用。 對于前制動器 ?M (311) 所以 23 29N 15 μ ????? fRMF O 對于后制動器 1 0 4 . 5 N / mμ?M (312) 所以 15 55N 10 ????? fRMF O ? 制動器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1）制動盤 制動盤一般用珠光體灰鑄鐵制成，或用 添加 Cr 或 Ni 等合金鑄鐵制成。本次設(shè)計(jì)采用的材料為 HT當(dāng)前，制動器廣泛采用模壓材料?；钊射X合金制造。取 aMP10?p 。制動主缸應(yīng)有的工作容積為 VVV ???0 ,式中 V? 為制動軟管的變形容積。 四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 4 章 液壓制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 20 所以 3后前 5 1 7 8 m m)9811608(22 ????? ）（ VVV 30 5 6 9 6 m ????? VVVV (44) 主缸活塞行程 0S 和活塞直徑 0d 為 00O 24 SdV ?? (45) 一般 0S =（ ～ ） od 。 制動踏板力 pF 和制動踏板工作行程 pS 制動踏板力 pF 為： )1(14 p0p2 ?? ipdF ? (47) 式中， 0d 為制動主缸活塞直徑； p為制動管路的液壓； pi 為探班機(jī)構(gòu)的傳動比； ?為踏板機(jī)構(gòu)及液壓主缸的機(jī)械效率，可取 ? =～ pi =4，? =. 制動踏板力應(yīng)滿足以下要求；最大踏板力一般 為 500N（乘用車）或 700N（商用車）。 2m? 為主缸活塞空行程，主缸活塞由不工作時(shí)的極限位置到使其皮碗完全封堵主缸上的旁通孔所經(jīng)過的行程。此外，作用在制動手柄上最大的力，對乘用車不大于 400N，對商用車不大于 600N。 為了避免空氣侵入制動管路，在計(jì) 算制動主缸活塞回位彈簧時(shí)，應(yīng)保證踏板放開后，制動管路中仍保持 ～ 的殘余壓力。 所以 500N112N 14110()4π)1(14 62p0p2 ??????? ?? ipdF 符合設(shè)計(jì)要求。 所以 30O 4dV ?? 19. 35m m43 00 ?? ?Vd (46) 主缸的直徑 od 應(yīng)符合 QC/T3111999中規(guī)定的尺寸系列，具體為 19mm、 22mm、28mm、 32mm、 35mm、 38mm、 40mm、 45mm。對于商用車 VV ? 。因此取前輪制動輪缸直徑為 32mm. 同理，后輪制動輪缸直徑 25m 15554 6 ?????d 。輪缸的工作腔由裝在活塞上的橡膠密封圈或靠在活塞內(nèi)端面處得橡膠皮碗密封。輪缸的缸體由灰鑄鐵HT250 制成。 3）制動塊 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 17 制動塊由背板和摩擦襯 快組成，兩者直接牢固地壓嵌或鉚接或粘結(jié)在一起。為了改善冷卻效果，鉗盤式制動器的制動盤有的鑄成中間有徑向通風(fēng)槽的雙層盤這樣可大大地增加散熱面積，降低溫升約 2030%，但盤得整體厚度較厚。 對于常見的具有扇形摩擦表面的襯塊，若其徑向?qū)挾炔缓艽螅瑒t R等于平均半徑 mR 或有效半徑 eR ，在實(shí)際中已經(jīng)足夠精確。 平均半徑 mR 為 962 771152 21 ????? RRRmmm 式中， 1R 和 2R 為摩擦襯塊扇形表面的內(nèi)半徑和外半徑。另外，在選擇摩擦材料時(shí)應(yīng)盡量采用減少污染和對人體無害的材料。一般說來，摩擦系數(shù)愈高的材料，其耐磨性愈西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 差。單個(gè)后輪摩擦塊 %40320 ?????A ，則單個(gè)后輪制動器 A=32 2cm .能 夠滿足β的要求。若此比值偏大，工作時(shí)襯塊的外 緣與內(nèi)側(cè)圓周速度相差較多，磨損不均勻，接觸面積減少，最終導(dǎo)致制動力矩變化大。這里制動器采用實(shí)心制動盤設(shè)計(jì)， 10?h mm厚度 。制動盤可以做成實(shí)心的，或者為了散熱通風(fēng)的需要在制動盤中間鑄出通風(fēng)孔道。受輪輞直徑的限制，制動盤的直徑通常選擇為輪輞直徑的 70％一 79％ 。 根據(jù)相關(guān)資料查出汽車 0? =，故取 0? =。 表 汽車相關(guān)主要參數(shù) 編號 名稱 符號 數(shù)值 單位 備注 1 質(zhì)量 M0 kg 2 重力 G N 3 質(zhì)心高 hg mm inch 4 軸距 L mm inch 5 質(zhì)心至前軸的距 離 a mm inch 6 質(zhì)心至后軸的距 離 b mm inch 7 前軸負(fù)荷 Wf N % 8 后軸負(fù)荷 Wr N % 年 FSAE 贊助輪胎相關(guān)參數(shù)如表 所示。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 全液壓動力制動系 以儲能器儲存的液壓能或限制液流循環(huán)而產(chǎn)生液壓作用的動力制動裝置。 氣壓 制動系只宜用于中型以上，特別是重型的貨車和客車。 在采用動力制動系的情況下，駕駛員所施加的踏板力只用來操縱控制裝置，而不能像采用人力制動系時(shí)那樣直接造成制動器促動裝置的工作壓力，故制動閥還應(yīng)當(dāng)能使制動氣室壓力與踏板力也成一定的遞增函數(shù)關(guān)系，以保證駕駛員有足夠強(qiáng)的踏板感。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 氣壓制動系統(tǒng) 當(dāng)踩下制動踏板時(shí)，通過拉桿機(jī)構(gòu)操縱制動閥，使制動閥上下兩腔的進(jìn)氣口分別與本腔的出氣口相通，使儲氣筒 8前、后腔的壓縮空氣得以分別通過制動閥的上、下腔進(jìn)入后制動氣室和前制動氣室 ，從而促動制動器進(jìn)入工作。動力制動系： 氣壓制動系 供能裝置和傳動裝 置全部是氣壓式的。因此，輔助缸左腔及各輪缸的壓力高于主缸壓力。 駕駛員所施加的踏板力不僅要足以促動控制閥，并使制動主缸產(chǎn)生一定液壓，而且還要足以平衡與伺服氣室作用力成正比的，經(jīng)反作用盤反饋過來的力。隨著空氣的進(jìn)入，在伺服氣室膜片的兩側(cè)出現(xiàn)壓力差而產(chǎn)生推力，此推力通過膜片座 橡膠反作用盤 7 推動制動主缸推桿 2左移。在發(fā)動機(jī)開始工作，且真空單向閥被吸開后，伺服氣室左右兩腔內(nèi)都產(chǎn)生一定的真空度。 ? 增壓式 (間接操縱式 )伺服系統(tǒng)控制裝置用制動踏板機(jī)構(gòu)通過主缸輸出的液壓操縱，且伺服系統(tǒng)的輸出力與主缸液壓共同作用于一個(gè)中間傳動液缸 (輔助缸 )，使該液缸輸出到輪缸的液壓遠(yuǎn)高于主缸液壓。最大踏板力一般不應(yīng)超過 350(轎車 )～ 550N(貨車 )。 傳動比越大，踏板力越小，踏板行程卻因此而越大，使得制動操作不便。 人力液壓制動系統(tǒng) 轎車的行車制動系統(tǒng)都采用了液壓傳動裝置，主要由制動主缸 (制動總泵 )、 液壓管路、后輪鼓式制動器中的制動輪缸 (制動分泵 )、前輪鉗盤式制動器中的液壓缸等組成， 液壓式雙管路傳動裝置的布置形式 當(dāng)其中一套管路損壞時(shí)，另一套仍可以正常工作，保證汽車制動系的工作可靠西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 性。 人力制動系統(tǒng) 機(jī)械制動系統(tǒng) 機(jī)械式行車制動已全部被淘汰。 目前，盤式制動器已廣泛應(yīng)用于轎車。在輸出制動力矩相同的情況下，尺寸和質(zhì)量一般較小，制動盤沿厚度方向的 熱膨脹量極小，不會象制動鼓的熱膨脹那樣使制動器間隙明顯增加而導(dǎo)致制動踏板行程過大，較容易實(shí)現(xiàn)間隙自動調(diào)整。 制動時(shí)，液壓油通過進(jìn)油口 5進(jìn)入制動油缸，推動活塞 4及其上的摩擦塊向右移動，并壓到制動盤上，并使得油缸連同制動鉗體整體沿銷釘向左移動，直到制動盤右側(cè)的摩擦塊也壓到制動盤上夾住制動盤并使其制動。若要兼用于駐車制動，則必須加裝一個(gè)機(jī)械促動的駐車制動鉗。 制動時(shí)，制動油液由制動總泵 (制動主缸 )經(jīng)進(jìn)油口 4進(jìn)入鉗體中兩個(gè)相通的液壓腔中，將兩側(cè)的制動塊 3壓向與車輪固定連接的制動盤 1，從而產(chǎn)生制動。全盤式制動器只有少數(shù)汽車 (主要是重型汽車 )采用為車輪制動器。這些制動塊及其促動裝置都裝在橫跨制動盤兩側(cè)的夾鉗形支架中，總稱為制動鉗。領(lǐng)從蹄制動器發(fā)展較早，其效能及效能穩(wěn)定性均居于中游，且有結(jié)構(gòu)較簡單等優(yōu)點(diǎn)，故目前仍相當(dāng)廣泛地用于各種汽車。 在制動過程中，自增力式制動器制動力矩的增長在某些情況下顯得過于急速。 以上介紹 的各種鼓式制動器各有利弊。故二制動蹄對制動鼓所施加的制動力矩不相等。 可見， 領(lǐng)蹄上的切向合力 Tl 所造成的繞支點(diǎn) 3 的力 矩與促動力 FS 所造成的繞同一支點(diǎn)的力矩是同向的。 當(dāng)汽車倒駛， 即制動鼓反向旋轉(zhuǎn)時(shí) ，蹄 1 變成從蹄 ， 而蹄 2 則變成領(lǐng)蹄。