【正文】 的制動(dòng)效能都很高，而且駐車(chē)制動(dòng)若不用于應(yīng)急制動(dòng)時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生高溫，故其熱衰退問(wèn)題并不突出。 圖 雙向增力式制動(dòng)器 凸輪式制動(dòng)器 目前所有國(guó)產(chǎn)汽車(chē)和部分外國(guó)汽車(chē)的氣壓制動(dòng)系中，都采用凸輪促動(dòng)的車(chē)輪制動(dòng)器，而且大都設(shè)計(jì)成領(lǐng)從蹄式，凸輪促動(dòng)的雙向自增力式制動(dòng)器只宜用作中央制動(dòng)器。由于重型貨車(chē)的行駛速度一般較低，而且通常是是長(zhǎng)距離運(yùn)輸，則采用操縱輕便，工作可靠，不易出故障，維修方便的氣 壓制動(dòng) , 一般氣壓制動(dòng)的重型貨車(chē)都采用凸輪制動(dòng)器。 一般汽車(chē)根據(jù)前、后輪制動(dòng)力的分配、載荷情況及道路附著系數(shù)和坡度等因素，當(dāng)制動(dòng)力足夠時(shí)，制動(dòng)過(guò)程出現(xiàn)前后輪同時(shí)抱死拖滑時(shí)附著條件利用最好 [6]。一般來(lái)說(shuō)，我們總是希望前輪先抱死（ 0??? ）。而在其他附著系數(shù) 的路面上制動(dòng)時(shí)，達(dá)到前輪或后輪即將抱死的制動(dòng)強(qiáng)度 ＜?這表明只有在 ＝0的路面 14 上，地面的附著條件才可以得到充分利用 [6]。 雙軸汽車(chē)前后車(chē)輪附著力同時(shí)被充分利用或前后車(chē)輪同時(shí)抱死的制動(dòng)力之比為 gghL hLFF010221 ????? （ ） 式中： 1F — 前制動(dòng)器制動(dòng)力 ， N； 2F — 后制動(dòng)器制動(dòng)力 ， N； 1L — 質(zhì)心到前軸的距離 ， mm； 2L — 質(zhì)心到后軸的距離 ， mm。 制動(dòng)鼓直徑 當(dāng)輸出力一定時(shí)，制動(dòng)鼓的直徑越大，制動(dòng)力矩也越大，散熱性能也越好。另 外， 制動(dòng) 鼓直 Dr=20 ?? mm D= mm通過(guò)查表 得制動(dòng)鼓內(nèi)徑 D 內(nèi) =420mm 徑與輪輞直徑之比 為 ~ ? 根據(jù) QC/T3091999《制動(dòng)鼓工作及制動(dòng)蹄片寬度尺寸系列》 制動(dòng)鼓 應(yīng)具有非常好的剛性和大的熱容量，制動(dòng)時(shí)溫升不應(yīng)超過(guò)極限值。其許用不平衡度對(duì)轎車(chē)為 15Ncm。一般鑄造制動(dòng)鼓的壁厚：轎車(chē)為 7mm～ 12mm；中、重型載貨汽車(chē)為 13mm～18mm[8]。再減小包角雖有利于散熱，但由于單位壓力過(guò)高將加速磨損。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量按摩擦片的產(chǎn)品規(guī)格選擇寬度值。 制動(dòng)器各蹄摩擦襯片總面積越大，制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的單位面積正壓力越小，從而磨損也越小。 故 e=168mm 制動(dòng)蹄支銷(xiāo)中心的坐標(biāo)位置是 k 與 c 制動(dòng)蹄支銷(xiāo)中心的坐標(biāo)尺寸 k 是應(yīng)盡可能地小 , 以不使兩制動(dòng)蹄端毛面相碰擦為準(zhǔn)，使尺寸 c 盡可能地大，設(shè)計(jì)可定 c= （ ） 式中： c— 制動(dòng)器中心到張開(kāi)力距離 mm； R — 制動(dòng)鼓半徑， mm。例如采用偏心支承銷(xiāo)或偏心輪。 具有長(zhǎng)支承銷(xiāo)的支承能可靠地保持制動(dòng)蹄的正確安裝位置，避免側(cè)向偏擺。襯片可鉚接或粘貼在制動(dòng)蹄上，粘貼的允許其磨損厚度較大，使用壽命增長(zhǎng)，但不易更換襯片；鉚接的噪聲較小 [9]。不能單獨(dú)地追求摩擦材料的高摩擦系數(shù)，應(yīng)提高對(duì)摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性和降低制動(dòng)器對(duì)摩擦系數(shù)偏離正常值的敏感性要求，后者對(duì)蹄式制動(dòng)器是非常重要的。當(dāng)前國(guó)產(chǎn)的摩擦片材料溫度低于 250 度時(shí)，保持摩擦系數(shù)在 0 .3～ 已無(wú)大問(wèn)題。 當(dāng)前，在制動(dòng)器生產(chǎn)中廣泛采用著模壓材料，它是以石棉纖維為主并均樹(shù)脂粘站劑、調(diào)整摩擦性能的填充刑 (出無(wú)機(jī)粉 粒及橡膠、聚合樹(shù)脂等配成 )勺噪聲消除別 (主要成分為石墨 )等混合后，在高溫廠模壓成型的。 制動(dòng)底板的材料選擇 制動(dòng)底板是除制動(dòng)鼓外制動(dòng)器各零件的安裝基體，應(yīng)保證各安裝零件相互間的正 19 確位置 [5]。剛度不足會(huì)使制動(dòng)力矩減小，踏板行程加大，襯片磨損也不均勻。活塞式的行程較長(zhǎng)，推力一定但有磨損，通過(guò)比較我選擇膜片式制動(dòng)氣室。m a x ( 2 s i n 2 s i n 2 ) / 4xF P b R ? ? ?? ? ? （ ） 39。? ??2039。39。 ?????? ????? 22 )202s i n1 3 02s i ()1 3 02c o s202sa r c t a n [ ( c o ?????????? ? ? 239。39。39。m a x ( 2 s i n 2 s i n 2 ) / 4xF P b R ? ? ?? ? ? （ ） 39。39。39。39。239。39。222 ])s in( c o s/[ BPffcfhPT Tf ???? ???? 3 ) i ( c o 7 0/[ 3 53 3 ???????? P P? 制動(dòng)鼓上的制動(dòng)力矩等于兩蹄摩擦力矩之和，即 221121 BPBPTTT TfTff ???? 凸輪張開(kāi)機(jī)構(gòu)的制動(dòng)器由于 21 TfTf TT ? ，故所需的張開(kāi)力為 11 ???? BTP f N 3 0 4 2 5 9/22 ???? BTP f N 計(jì)算蹄式制動(dòng)器必須檢查蹄有無(wú)自鎖的可能。 sinc os ?? ?ccf ?? 成立，則不會(huì)自鎖。2 239。 23 第 4章 制動(dòng)性能分析 汽車(chē)的制動(dòng)性是指汽車(chē)在行駛中能利用外力強(qiáng)制地降低車(chē)速至停車(chē)或下長(zhǎng)坡時(shí)能維持一定車(chē)速的能力。制動(dòng)距離越小，制動(dòng)減速度越大，汽車(chē)的制動(dòng)效能就越好 [9]。 制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的方向穩(wěn)定性 制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的方向穩(wěn)定性，常用制動(dòng)時(shí)汽車(chē)給定路徑行駛的能力來(lái)評(píng)價(jià)。影響方向穩(wěn)定性的包括制動(dòng)跑偏、后軸側(cè)滑或前輪失去轉(zhuǎn)向能力三種情況 [5]。 制動(dòng)跑偏的原因有兩個(gè)： （ 1） 汽車(chē)左右車(chē)輪，特別是轉(zhuǎn)向軸左右車(chē)輪制動(dòng)器制動(dòng)力不相等。 側(cè)滑是指汽車(chē)制動(dòng)時(shí)某一軸的車(chē)輪或兩軸的車(chē)輪發(fā)生橫向滑動(dòng)的現(xiàn)象。 制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線分析 對(duì)于一般汽車(chē)而言，根據(jù)其前、后軸制動(dòng)器制動(dòng)力的分配、載荷情況及路面附著系數(shù)和坡度等因素，當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力足夠時(shí)，制動(dòng)過(guò)程可能出現(xiàn)如下三種情況： （ 1）前輪先抱死拖滑，然后后輪抱死拖滑。 根據(jù)所給參數(shù)及制動(dòng)力分配系數(shù)，應(yīng)用 MATLAB 編制出制動(dòng)力分配曲線如下： 25 當(dāng) I 線與 β線相交時(shí)，前、后輪同時(shí)抱死。 假設(shè)汽車(chē)是在水平的，堅(jiān)硬的道路上行駛，并且不考慮路面附著條件，因此制動(dòng)力是由制動(dòng)器產(chǎn)生。 S T=?+302/150=9m SS T 所以符合要求。在制動(dòng)強(qiáng)度很大的緊急制動(dòng)過(guò)程中，制動(dòng)器幾乎承擔(dān)了耗散汽車(chē)全部動(dòng)力的任務(wù)。 比能量耗散率 雙軸汽車(chē)的單個(gè)前輪制動(dòng)器和單個(gè)后輪制動(dòng)器的比能量耗散率分別 22121 1()122am v ve tA? ??? （ ） 22122 21 (1 )am v ve tA? ???? （ ） 式中：?— 汽 車(chē)回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，緊急制動(dòng)時(shí)02?v，1?； am— 汽 車(chē)總質(zhì)量； 1v， 2— 汽 車(chē)制動(dòng)初速度與終速度，m/s；計(jì)算時(shí)轎車(chē)取 18 /s； t— 制 動(dòng)時(shí)間，s；按下式計(jì)算 t=jvv 21 ?=18/= () j— 制動(dòng)減速度，2/sm， gj ??10 62/sm； 1A， 2— 前、后制動(dòng)器襯片的摩擦面積； 1A=2 ?— 制動(dòng)力分配系數(shù)。 駐車(chē)制動(dòng)計(jì)算 (1)汽車(chē)可能停駐的極限上坡路傾斜角? 28 hgL Larctg ??? ?? 1 () 式中：?— 車(chē) 輪與輪面摩擦系數(shù)，取 ； 1L— 汽車(chē)質(zhì)心至前軸間距離； — 軸距 。? hgL Lrctg ???? ?? 139。 本章小結(jié) 本章的主要通過(guò)對(duì)制動(dòng)減速度，制動(dòng)距離和摩擦片的磨損特性以及駐車(chē)制動(dòng)時(shí)的角度進(jìn)行 了分析和計(jì)算。目前， Pro/ENGINEER Wildfire 廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車(chē)、電器、磨具等領(lǐng)域 [10]。 (2)利用“拉伸工具”制動(dòng)蹄腹板為 6mm并拉伸孔（如圖 52）。 圖 51 翼板 圖 52 腹板 圖 53 筋 圖 54 柱 31 圖 55 鏡像 圖 56 制動(dòng)蹄 摩擦片的建模 利用 “拉伸 ”工具就可以完成建模，在草繪階段繪制圓弧時(shí)保證弧度形成為 100 度 圖 57 摩擦片 的包角；摩擦片的厚度為 10mm。單擊 “插入 ”—“螺旋掃描 ”—“伸出項(xiàng) ” ；然后確定草繪平面，操作步驟如下圖 58 所示： 32 圖 58 操作截圖 彈簧的高度是 ；在生成彈簧的過(guò)程中，確定其彈簧的 “節(jié)距值： ” ；確定后進(jìn)入第二次草繪平 面進(jìn)行彈簧粗細(xì)大小的確定。所以他的建模必須考慮到其它零件的尺寸大小，特別是固定制動(dòng)蹄的部分，與放置制動(dòng)輪缸的平面。 制動(dòng)鼓的建模 制動(dòng)鼓的建模，主要運(yùn)用的是 “旋轉(zhuǎn) ”命令。 （ 3）滾輪 新建零件圖并命名為“ gunlun”建立所需圖形的草圖，完成草圖后拉伸 34mm，完成滾輪的建模（如圖 515）。 裝配時(shí)點(diǎn)擊 “將原件添加到組件 ”，可將以?xún)?chǔ)存在文件中的各個(gè) Pro/E 模型添 加到新建文件中。 鼓式制動(dòng)器的分解 在創(chuàng)建裝配組件模型并確認(rèn)無(wú)誤后，為了清楚表達(dá)模型的裝配結(jié)構(gòu)，可以將組件模型分解開(kāi)，成為 “分解圖 ”。在建立模型過(guò)程中，運(yùn)用了 “拉伸 ”、“旋轉(zhuǎn) ”、 “打孔 ”、 “鏡像 ”、 “掃描 ”等多個(gè)命令形式。 表 制動(dòng)鼓、制動(dòng)蹄、摩擦襯片的物性參數(shù)： 制動(dòng)器零件 彈性模量 泊松比 密度 制動(dòng) 鼓 制動(dòng)蹄 e3 摩擦襯片 3e9 靜力分析 摩擦片的分析 （ 1）定義單元類(lèi)型 從主菜單中選擇 prefrocessorelement typyadd/edit/delete 命令選擇 solid brick 8node 45 單擊 0k。 ? 設(shè)定網(wǎng)格劃分的參數(shù)，最主要是定義對(duì)象邊界元素的大小和數(shù)目 [13]。用主菜單的 Solution進(jìn)入求解模塊，選擇 SolveCurrent LS 命令，當(dāng)顯示 solution is done 時(shí)，求解結(jié)束。 制動(dòng)蹄的分析 （ 1） 定義單元類(lèi)型 從主菜單中選擇 prefrocessorelement typyadd/edit/delete 命令選擇 solid brick 8node 45 單擊 0k。 圖 612 位移云圖 圖 613 等效應(yīng)力 圖示可見(jiàn)，在制動(dòng)蹄上，最大位移為 ??e mm,應(yīng)力較高的區(qū)域?yàn)閳D中標(biāo) 從識(shí)為 MX 處，最大應(yīng)力為 ， 最大應(yīng)力沒(méi)有超出屈服極限，所以制動(dòng)蹄的設(shè)計(jì)滿(mǎn) 45 足材料強(qiáng)度要求。有限元網(wǎng)格的劃分過(guò)程包括 2個(gè)步驟： ? 建立單元數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括單元的種類(lèi)（ TYPE），單元的幾何常數(shù)（ R），單元的材料屬性（ MP）。 動(dòng)力分析 在模態(tài)過(guò)程分析中，建立有限元后，就需要進(jìn)行模態(tài)設(shè)置、施加邊界條件、 進(jìn)行模態(tài)擴(kuò)展設(shè)置、進(jìn)行