【正文】 的制動效能都很高，而且駐車制動若不用于應急制動時也不會產生高溫，故其熱衰退問題并不突出。 圖 雙向增力式制動器 凸輪式制動器 目前所有國產汽車和部分外國汽車的氣壓制動系中，都采用凸輪促動的車輪制動器，而且大都設計成領從蹄式，凸輪促動的雙向自增力式制動器只宜用作中央制動器。由于重型貨車的行駛速度一般較低，而且通常是是長距離運輸，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 , 一般氣壓制動的重型貨車都采用凸輪制動器。 一般汽車根據(jù)前、后輪制動力的分配、載荷情況及道路附著系數(shù)和坡度等因素，當制動力足夠時，制動過程出現(xiàn)前后輪同時抱死拖滑時附著條件利用最好 [6]。一般來說，我們總是希望前輪先抱死（ 0??? ）。而在其他附著系數(shù) 的路面上制動時，達到前輪或后輪即將抱死的制動強度 ＜?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]。 雙軸汽車前后車輪附著力同時被充分利用或前后車輪同時抱死的制動力之比為 gghL hLFF010221 ????? （ ） 式中： 1F — 前制動器制動力 ， N； 2F — 后制動器制動力 ， N； 1L — 質心到前軸的距離 ， mm； 2L — 質心到后軸的距離 ， mm。 制動鼓直徑 當輸出力一定時，制動鼓的直徑越大，制動力矩也越大，散熱性能也越好。另 外， 制動 鼓直 Dr=20 ?? mm D= mm通過查表 得制動鼓內徑 D 內 =420mm 徑與輪輞直徑之比 為 ~ ? 根據(jù) QC/T3091999《制動鼓工作及制動蹄片寬度尺寸系列》 制動鼓 應具有非常好的剛性和大的熱容量，制動時溫升不應超過極限值。其許用不平衡度對轎車為 15Ncm。一般鑄造制動鼓的壁厚：轎車為 7mm～ 12mm；中、重型載貨汽車為 13mm～18mm[8]。再減小包角雖有利于散熱，但由于單位壓力過高將加速磨損。設計時應盡量按摩擦片的產品規(guī)格選擇寬度值。 制動器各蹄摩擦襯片總面積越大，制動時產生的單位面積正壓力越小，從而磨損也越小。 故 e=168mm 制動蹄支銷中心的坐標位置是 k 與 c 制動蹄支銷中心的坐標尺寸 k 是應盡可能地小 , 以不使兩制動蹄端毛面相碰擦為準，使尺寸 c 盡可能地大，設計可定 c= （ ） 式中： c— 制動器中心到張開力距離 mm； R — 制動鼓半徑， mm。例如采用偏心支承銷或偏心輪。 具有長支承銷的支承能可靠地保持制動蹄的正確安裝位置，避免側向偏擺。襯片可鉚接或粘貼在制動蹄上，粘貼的允許其磨損厚度較大，使用壽命增長，但不易更換襯片；鉚接的噪聲較小 [9]。不能單獨地追求摩擦材料的高摩擦系數(shù)，應提高對摩擦系數(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要求，后者對蹄式制動器是非常重要的。當前國產的摩擦片材料溫度低于 250 度時，保持摩擦系數(shù)在 0 .3～ 已無大問題。 當前，在制動器生產中廣泛采用著模壓材料，它是以石棉纖維為主并均樹脂粘站劑、調整摩擦性能的填充刑 (出無機粉 粒及橡膠、聚合樹脂等配成 )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。 制動底板的材料選擇 制動底板是除制動鼓外制動器各零件的安裝基體，應保證各安裝零件相互間的正 19 確位置 [5]。剛度不足會使制動力矩減小，踏板行程加大，襯片磨損也不均勻?；钊降男谐梯^長，推力一定但有磨損，通過比較我選擇膜片式制動氣室。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? 制動鼓上的制動力矩等于兩蹄摩擦力矩之和，即 221121 BPBPTTT TfTff ???? 凸輪張開機構的制動器由于 21 TfTf TT ? ，故所需的張開力為 11 ???? BTP f N 3 0 4 2 5 9/22 ???? BTP f N 計算蹄式制動器必須檢查蹄有無自鎖的可能。 sinc os ?? ?ccf ?? 成立，則不會自鎖。2 239。 23 第 4章 制動性能分析 汽車的制動性是指汽車在行駛中能利用外力強制地降低車速至停車或下長坡時能維持一定車速的能力。制動距離越小，制動減速度越大，汽車的制動效能就越好 [9]。 制動時汽車的方向穩(wěn)定性 制動時汽車的方向穩(wěn)定性，常用制動時汽車給定路徑行駛的能力來評價。影響方向穩(wěn)定性的包括制動跑偏、后軸側滑或前輪失去轉向能力三種情況 [5]。 制動跑偏的原因有兩個： （ 1） 汽車左右車輪，特別是轉向軸左右車輪制動器制動力不相等。 側滑是指汽車制動時某一軸的車輪或兩軸的車輪發(fā)生橫向滑動的現(xiàn)象。 制動器制動力分配曲線分析 對于一般汽車而言，根據(jù)其前、后軸制動器制動力的分配、載荷情況及路面附著系數(shù)和坡度等因素，當制動器制動力足夠時，制動過程可能出現(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)及制動力分配系數(shù)，應用 MATLAB 編制出制動力分配曲線如下： 25 當 I 線與 β線相交時，前、后輪同時抱死。 假設汽車是在水平的，堅硬的道路上行駛，并且不考慮路面附著條件，因此制動力是由制動器產生。 S T=?+302/150=9m SS T 所以符合要求。在制動強度很大的緊急制動過程中，制動器幾乎承擔了耗散汽車全部動力的任務。 比能量耗散率 雙軸汽車的單個前輪制動器和單個后輪制動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 車回轉質量換算系數(shù)，緊急制動時02?v，1?； am— 汽 車總質量； 1v， 2— 汽 車制動初速度與終速度，m/s；計算時轎車取 18 /s； t— 制 動時間，s；按下式計算 t=jvv 21 ?=18/= () j— 制動減速度，2/sm， gj ??10 62/sm； 1A， 2— 前、后制動器襯片的摩擦面積； 1A=2 ?— 制動力分配系數(shù)。 駐車制動計算 (1)汽車可能停駐的極限上坡路傾斜角? 28 hgL Larctg ??? ?? 1 () 式中：?— 車 輪與輪面摩擦系數(shù)，取 ； 1L— 汽車質心至前軸間距離； — 軸距 。? hgL Lrctg ???? ?? 139。 本章小結 本章的主要通過對制動減速度，制動距離和摩擦片的磨損特性以及駐車制動時的角度進行 了分析和計算。目前， Pro/ENGINEER Wildfire 廣泛應用于機械、汽車、電器、磨具等領域 [10]。 (2)利用“拉伸工具”制動蹄腹板為 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 ” ；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 ；在生成彈簧的過程中，確定其彈簧的 “節(jié)距值： ” ；確定后進入第二次草繪平 面進行彈簧粗細大小的確定。所以他的建模必須考慮到其它零件的尺寸大小，特別是固定制動蹄的部分，與放置制動輪缸的平面。 制動鼓的建模 制動鼓的建模，主要運用的是 “旋轉 ”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）。 裝配時點擊 “將原件添加到組件 ”，可將以儲存在文件中的各個 Pro/E 模型添 加到新建文件中。 鼓式制動器的分解 在創(chuàng)建裝配組件模型并確認無誤后，為了清楚表達模型的裝配結構，可以將組件模型分解開，成為 “分解圖 ”。在建立模型過程中，運用了 “拉伸 ”、“旋轉 ”、 “打孔 ”、 “鏡像 ”、 “掃描 ”等多個命令形式。 表 制動鼓、制動蹄、摩擦襯片的物性參數(shù)： 制動器零件 彈性模量 泊松比 密度 制動 鼓 制動蹄 e3 摩擦襯片 3e9 靜力分析 摩擦片的分析 （ 1）定義單元類型 從主菜單中選擇 prefrocessorelement typyadd/edit/delete 命令選擇 solid brick 8node 45 單擊 0k。 ? 設定網(wǎng)格劃分的參數(shù)，最主要是定義對象邊界元素的大小和數(shù)目 [13]。用主菜單的 Solution進入求解模塊，選擇 SolveCurrent LS 命令，當顯示 solution is done 時，求解結束。 制動蹄的分析 （ 1） 定義單元類型 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 等效應力 圖示可見，在制動蹄上，最大位移為 ??e mm,應力較高的區(qū)域為圖中標 從識為 MX 處，最大應力為 ， 最大應力沒有超出屈服極限，所以制動蹄的設計滿 45 足材料強度要求。有限元網(wǎng)格的劃分過程包括 2個步驟： ? 建立單元數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括單元的種類（ TYPE），單元的幾何常數(shù)（ R），單元的材料屬性（ MP）。 動力分析 在模態(tài)過程分析中，建立有限元后，就需要進行模態(tài)設置、施加邊界條件、 進行模態(tài)擴展設置、進行