【正文】 mmRe ?? 制動(dòng)蹄支承點(diǎn)位置坐標(biāo) a 和 c 應(yīng)在保證兩蹄支承端面不致相互干涉的條件下，使 a 盡可能大而 c 盡可能小（圖 51）。根據(jù)國外統(tǒng)計(jì)資料分析，單個(gè)車輪蹄式制動(dòng)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(dòng)器襯片摩擦面積 Table 42 brake facing friction area 汽車類型 汽車總質(zhì)量 ma /t 單個(gè)制動(dòng)器總的襯片摩擦面積 A? /mm2 轎車 100200 200300 客車與貨車 120200 150250(多為 150200) 250400 300650 5501000 6001500(多 6001200) 由根據(jù)表 22選取對于車總質(zhì)量 m =12t17t 時(shí)， A =6001500cm 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 則 b= A /R =，根據(jù) ZBT24005— 89選取 b=210mm制動(dòng)鼓半徑 R=D/2=420/2=210mm確定后，襯片的摩擦面積為 AP =Rb? 初選 ? =100176。但 D 的增大（圖 41）受輪輞內(nèi)徑限制，制動(dòng)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(dòng)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。由式 (410)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 11 0220uz gzugbhFFF F a h????? ? （ 328） 式中 ： a ,b — 汽車質(zhì)心離前、后軸距離 ； 0? —— 同步附著系數(shù)； gh — — 汽車質(zhì)心高度 。 當(dāng) ? = 0? 時(shí)， z = 0? ， ? =1,利用率最高。 (2)當(dāng) ? 0? ， ? 線位于 I曲線上方，制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死，這時(shí)容易發(fā)生后軸側(cè)滑使汽車失去方向穩(wěn)定性。39。如圖 36 所示。假設(shè)一組 ? 值（ ? ＝,?? ,） ,每個(gè) ? 值代入方程組 （ 330） ，就具有一個(gè)交點(diǎn)的兩條直線，變化 ? 值，取得一組交點(diǎn)，連接這些交點(diǎn)就制成 I 曲線，見 圖 35。地面作用于前、后 輪的法向反作用力為 ???????????)()(21gzgzhaLGFhbLGF?? （ 37） 式（ 36）、（ 37）均為直線方程，由上式可見，當(dāng)制動(dòng)強(qiáng)度或附著系數(shù)改變時(shí)，前后軸車輪的地面法向反作用力的變化是很大的，前輪增大，后輪減小。此時(shí)， xbF =F? ， 在此處鍵入公式。 顯然，從力矩平衡得到 euTxb rF ? （ 31） 式中， er 為車輪的有效半徑（ m）。 在本設(shè)計(jì)中選用的是氣壓制動(dòng)系統(tǒng)。其供能裝置和傳動(dòng)裝置全部是氣壓式的。閉式（常壓式）回路因平時(shí)保持著高液壓，故又稱常壓式。氣壓伺服制動(dòng)系是由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的空氣壓縮機(jī)提供壓縮空氣作為動(dòng)力源，伺服氣壓一般可達(dá) ～ MPa。液壓制動(dòng)的主要缺點(diǎn)是：過度受熱后，部分制動(dòng)液汽化，在管路中形成氣泡而影響傳輸，即產(chǎn)生所謂“氣阻”，使制動(dòng)效能減低甚至失效，而當(dāng)氣溫過低時(shí)（ 25 C 和更低時(shí)），由于制動(dòng)液的粘度增大，使工作的可靠性降低，以及當(dāng)有局部損壞時(shí)，使整個(gè)系統(tǒng)都不能繼續(xù)工作。根據(jù)制動(dòng)力源的不同，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般可分為簡單制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)和伺服制動(dòng)三大類。 另一類固定元件的金屬背板和摩擦片也呈圓盤形，制動(dòng)盤的全部工作面可同時(shí)與摩擦片接觸，這種制動(dòng)器稱為全盤式制動(dòng)器。 9) 制動(dòng)時(shí)不應(yīng)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。 5）制動(dòng)時(shí)的操縱穩(wěn)定性好。汽車至少應(yīng)有行車制動(dòng)和駐車制動(dòng)兩套制動(dòng)裝置且它們的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)是各自獨(dú)立的。 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。 電制動(dòng)控制系統(tǒng)首 先用在混合動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)車輛上，采用液壓制動(dòng)和電制動(dòng)兩種制動(dòng)系統(tǒng)。 TTP/C 協(xié)議是根據(jù) TDMA 制定的。但是，要想全面推廣，還有不少問題需要解決： 首先是驅(qū)動(dòng)能源問題。準(zhǔn)確、可靠、及時(shí)地獲得車輪的速度； （ 4） 線束。 EBM 系統(tǒng)潛在的優(yōu)點(diǎn)是比標(biāo)準(zhǔn)制動(dòng)器能更加有效地分配基本制動(dòng)力，從而使制動(dòng)距離縮短 5%。 ABS/ASR 并不能解決汽車制動(dòng)中的所有問題。在第一方面， ABS 功能的擴(kuò)充除 ASR 外，同時(shí)把懸架和轉(zhuǎn)向控制擴(kuò)展進(jìn)來，使 ABS 不僅僅是防抱死系統(tǒng)，而成為更綜合的車輛控制系統(tǒng) ?，F(xiàn)代汽車的控制系統(tǒng)幾乎全由電子控制裝置實(shí)現(xiàn)，在提高經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、可靠性、舒適性和排放控制系統(tǒng)方面起到明顯的作用。傳動(dòng)裝置上，普遍都是采用氣或液壓通過管路傳遞到制動(dòng)器上，進(jìn)行壓力制動(dòng)。 過去，大多數(shù)汽車的駐車制動(dòng)和應(yīng)急制動(dòng)都使用中央制動(dòng)器，其優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)位于主減速器之前的變速器第二軸或傳動(dòng)軸的制動(dòng)力矩較小，容易滿足操縱手力小的要求。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(dòng)— 減速裝置。行車制動(dòng)裝置用于使行駛中的汽車強(qiáng)制減速或停車，并使汽車在下短坡時(shí)保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速。最主 要的是科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，使汽車能逐漸完善并滿足使用者的需求。由此可見，制動(dòng)系是汽車非常重要的組成部分，從而對汽車制動(dòng)系的機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算也就顯得非常重要了。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。由此可見，汽車制動(dòng)系統(tǒng)對于汽車行駛的安全性，停車的可靠性和運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益起著重要的保證作用。 Heavy trucks。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(dòng)系的工作可靠性顯得日益重要。應(yīng)急制動(dòng)裝置不必是獨(dú)立的制動(dòng)系統(tǒng)，它可利用行車制動(dòng)裝置或駐車制動(dòng)裝置的某些制動(dòng)器件。行車制動(dòng)和駐車制動(dòng)這兩套制動(dòng)裝置必須具有獨(dú)立的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，而且每車必備。 制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r 目前國內(nèi)外汽車制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展大致相似， 國內(nèi)研究現(xiàn)狀：目前制動(dòng)系統(tǒng)的供能裝置主要是，人力制動(dòng)、伺服制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)三種形式。盤式制動(dòng)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(qiáng)復(fù)合摩擦材料應(yīng)用最為普遍。因此 ABS/ASR 功能，同時(shí)可進(jìn)行制動(dòng)強(qiáng)度的控制。制動(dòng)器開發(fā)廠商還提出了未來將ABS/TCS 和 VDC 與智能化運(yùn)輸系統(tǒng)一體化運(yùn)用的構(gòu)想。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(dòng)系統(tǒng)的形式也將發(fā)生變化。其結(jié)構(gòu)和液壓制動(dòng)器基本類似，有盤式和鼓式兩種，作動(dòng)器是電動(dòng)機(jī)； （ 2） 電制動(dòng)控制單元 (ECU)。 從結(jié)構(gòu)上可以看出這種全電路制動(dòng)系統(tǒng)具有其他傳統(tǒng)制動(dòng)控制系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，省去了傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)中的制動(dòng)油箱、制動(dòng)主缸、助力裝置。因?yàn)椴淮嬖讵?dú)立的主動(dòng)備用制動(dòng)系統(tǒng)，因此需要一個(gè)備用系統(tǒng)保證制動(dòng)安全，不論是 ECU 元件失效，傳感器失效還是制動(dòng)器本身、線束失效，都能保證制動(dòng)的基本性能。兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)。全電制動(dòng)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(dòng)控制系統(tǒng)。 2）具有足夠的制動(dòng)效能。良好的摩擦材料吸水率低，其摩擦性能恢復(fù)迅速。 6）制動(dòng)效能的熱穩(wěn)定性好。一類是工作面積不大的摩擦塊與其金屬背板組成的制動(dòng)塊，每個(gè)制動(dòng)器中有 2～ 4個(gè)。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 大貨車因?yàn)?噸位的原因制動(dòng)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(dòng)，如果使用碟式制動(dòng)，需要把碟 做 成相當(dāng)大的直徑，而使用鼓式制動(dòng)，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。但因其結(jié)構(gòu)簡單，成本低，工作可靠，主要用在駐車制動(dòng)。 按伺服系統(tǒng)能源的不同，可分為真空伺服制動(dòng)系、氣壓伺服制動(dòng)系和液壓伺服制動(dòng)系。 全液壓動(dòng)力制動(dòng)系是用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵產(chǎn)生的液壓作為制動(dòng)力源。但其機(jī)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。另外 ,制動(dòng)氣室排氣時(shí)也有較大噪聲。 下面分析一個(gè)車輪在制動(dòng)時(shí)的受力情況。 圖 32 給出了地面制動(dòng)力、車輪制動(dòng)力及附著力三者之間的關(guān)系。只有當(dāng) 制動(dòng)器制動(dòng)力 F? 足夠大，而且地面又能夠提供足夠大的附著力 F? ，才能獲得足夠大的地面制動(dòng)力。 消去變量 ? ，得 22 1 141 ( 2 )2 gu u ugghLG GbF b F Fh G h??? ? ? ????? （ 311） 如已知汽車軸距 L 、 質(zhì)心高度 gh 、總質(zhì)量 am 、質(zhì)心的位置 b (質(zhì)心至后軸的距離 )，就可用式（ 311）繪制前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的理想分配關(guān)系曲線，簡稱 I 曲線。 （ 5）具有固定比值的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力 兩軸汽車的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的比值一般為固定的常數(shù)。它反映了地面制動(dòng)力的大小，因此與制動(dòng)器制動(dòng)力及附著力有關(guān)。 同步附著系數(shù)的計(jì)算公式是： ?????? gh bL ?? （ 316） 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 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)器才會同時(shí)抱死。分析表明，汽車在同步附著系數(shù) 0? 的路面上制動(dòng) (前、后車輪同時(shí)抱死 )時(shí)，其制動(dòng)減速度為dudt ? qg ? 0? g，即 z = 0? ， z 為制動(dòng)強(qiáng)度。 在 ? 0? 的良好路面上緊急制動(dòng)時(shí)，總是后輪先抱死。將以下數(shù)據(jù) 汽車的重力 G= L=5100mm， 質(zhì)心距前軸 a=3480mm,質(zhì)心距后軸 b=附著系數(shù) ?? 。 表 41 制動(dòng)鼓最大內(nèi)徑 Table 41 brake drum maximum diameter 輪輞直徑 /in 12 13 14 15 16 20 制動(dòng)鼓最大內(nèi)徑 /mm 轎車 180 200 240 260 貨車、客車 220 240 260 300 320 420 制動(dòng)鼓內(nèi)徑尺寸應(yīng)符合 QC/T 3091999《制動(dòng)鼓工作直徑及制動(dòng)蹄片寬度尺寸系列》的規(guī)定。 β /2=100100176。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(dòng)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(dòng)器是非常重要的。有時(shí)為了適應(yīng)單位壓力的分布情況，將襯片相對于最大壓力點(diǎn)對稱布置，以改善制動(dòng)效能和磨損的 均勻性。 圖 41 鼓式制動(dòng)器主要幾何參數(shù) FIG. 41 drum brake mainly geometric parameters 制動(dòng)鼓直徑與輪輞直徑之比 / rDD的范圍如下： 轎車 / rDD= 貨車 / rDD= 制動(dòng)鼓內(nèi)徑尺寸應(yīng)參考專業(yè)標(biāo)準(zhǔn) QC/T309— 1999《制動(dòng)鼓工作直徑及制動(dòng)蹄片寬度尺寸系列》。當(dāng) 0??? 時(shí)，相應(yīng)的極限制動(dòng)強(qiáng)度 z ?? ，故所需的后軸和前軸的最大制動(dòng)力矩為 2 m a x ()u g eGT a zh rL ??? （ 330） 1 m ax 2 m ax1uuTT??? ? （ 331） 式中 ： ? — 該車所能遇到的最大附著系數(shù)； z — 制動(dòng)強(qiáng)度，由式 du zgdt? 確定； er — 車輪有效半徑。由式uF F G? ???和 /q??? 和式（ 39），（ 314）得 0()xb gGbF bh???? ?? （ 322） 0()gbq bh???? ?? （ 323） 0()gbbh? ??? ?? （ 324） 當(dāng) ? 0? 時(shí)：可能得到的最大總制動(dòng) 力取決于后輪剛剛首先抱死的條件，即22xbFF??。 代入式（ 316），得 ??? uuFF? 把 ? 值代入式 (415)得： tan? = 121uuFF ???? =； ? =176。 同步附著系數(shù)與附著系數(shù)利用率計(jì)算 由 式 (313)可表達(dá)為 121uuFF ???? (315) 上式在圖 33 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。由于各種汽車的動(dòng)力性不同，對制動(dòng)效能也提出了不同的要求：一般轎車、輕型貨車行駛車速高，所以要求制動(dòng)效能也高；重型貨車行駛速度低，要求就稍微低一點(diǎn)。 在本設(shè)計(jì)中，重型 貨車在滿載時(shí)的基本數(shù)據(jù)如下： 劉聰：東風(fēng)重型貨車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 汽車的重力 G= L=5100mm， 質(zhì)心距前軸 a=3480mm,質(zhì)心距后