【正文】 設(shè)計(jì)符合要求。此時(shí)由于在短時(shí)間內(nèi)熱量來(lái)不及逸散到大氣中，致使制動(dòng)器溫度升高。 若比值偏大，工作時(shí)襯塊的外圓與內(nèi)側(cè)圓周速度相差較多，磨損不均勻，接觸面積減小，最終導(dǎo)致制動(dòng)力矩變化較大。 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 30 第 4 章 制動(dòng)器主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算 與校核 制動(dòng)盤 主要參數(shù)確定 制動(dòng)盤直徑 D 該車選用的輪胎規(guī)格為 195/65 標(biāo)準(zhǔn) T34872021 得輪輞直徑 rD 為381mm。 若在同步制動(dòng)附著系數(shù)的路面上制動(dòng)，則汽車的前、后車輪同時(shí)達(dá)到抱死狀態(tài)，此時(shí)的制動(dòng)強(qiáng)度 q= 0? ， 0? 為同步附著系數(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為 前軸制動(dòng)器的制動(dòng)力， N 。 根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，空滿載的同步附著系數(shù) 0?? 和 0? 應(yīng)在下列范圍內(nèi)：轎車： ～；輕型客車、輕型貨車： ～ ；大型客車及中重型貨車： ～ 。 0? 的選擇與很多因數(shù)有關(guān)。附著條件的利用情況可用附著系數(shù)利用率 ? (或附著力利用率 )來(lái)表達(dá)， ? 可定義為： ??? qGFB ?? (3— 18) 式中 BF 為 汽車總的地面制動(dòng)力， N； G 為 汽車所受重力， N； Q 為 制動(dòng)強(qiáng)度。同步附著系數(shù)的計(jì)算公式是： ghLL 20 ?? ?? (3— 17) 對(duì)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。 由式 (3— 10)、式 (3— 11)和式 (3— 12)求得在任何附著系數(shù) ? 的路面上，前、后車輪同時(shí)抱死即前、后軸車輪附著力同時(shí)被充分利用的條件是： GFFFF BBff ?????2121 )/()(// 122121 ggBBff hLhLFFFF ?? ???? (3— 13) 式中 1fF為 前軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力， N， 111 ZFF Bf ???； 2fF為 后軸車輪的 制動(dòng)器制動(dòng)力， N， 222 ZFF Bf ???； 1BF為 前軸車輪的地面制動(dòng)力， N； 2BF為 后軸車輪的地面制動(dòng)力， N； 1Z ， 2Z 為 地面對(duì)前、后軸車輪的法向反力， N； G 為 汽車重力， N； 1L ， 2L 為 汽車質(zhì)心離前、后軸距離 ,mm； gh 為 汽車質(zhì)心高度， mm。 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 上滑移。139。 故車輪滾動(dòng)半徑為 er =（ 381+219565%） 247。由于制造工藝與成本的關(guān)系，一般中高級(jí)轎車中普遍采用前通風(fēng)盤、后普通盤的制動(dòng)片。 四輪轎車在制動(dòng)過(guò)程中，由于慣性的作用，前輪的負(fù)荷通常占汽車全部負(fù)荷的 70%－ 80%，因此前輪制動(dòng)力要比后輪大。因此，散熱對(duì) 制動(dòng)系統(tǒng) 是十分重要的。 在輸出同樣大小的制動(dòng)力矩的條件下，盤式制動(dòng)器的質(zhì)量和尺寸比鼓式要小。但由于制動(dòng)鉗體是 浮動(dòng)的，必須設(shè)法減少滑動(dòng)處或擺動(dòng)中心處的摩擦、磨損和噪聲 [6]。4— 帶磨損警報(bào)裝置的制動(dòng)塊總成 。制動(dòng)時(shí)在油液壓力作用下，活塞推動(dòng)該側(cè)活動(dòng)的制動(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 定于其上的制動(dòng)塊總成壓向制動(dòng)盤的另一側(cè)，直到兩側(cè)的制動(dòng)塊總成受力均等為止。 鉗盤式制動(dòng)器按制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)型式又可分為以下幾種： 固定鉗式盤式制動(dòng)器 如圖 22 所示，在制動(dòng)鉗體上有兩個(gè)液壓油缸，其中各裝有一個(gè)活塞?！?50176。制動(dòng)時(shí)，當(dāng)制動(dòng)盤西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 12 被兩側(cè)的制動(dòng)塊夾緊時(shí)，摩擦表面便產(chǎn)生作用于制動(dòng)盤上的摩擦 力矩。 鼓式制動(dòng)器又分為內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器和外束型鼓式制動(dòng)器兩種結(jié)構(gòu)型式。根據(jù)所選方案與參數(shù)，分析計(jì)算制動(dòng)器的制動(dòng)因數(shù)、摩擦襯塊的磨損特性，核算制動(dòng)器熱容量和溫升等 ； 制動(dòng)器主要零部件 的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 ； 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 ； 綜合上述設(shè)計(jì)與計(jì)算，用繪圖軟件繪制該制動(dòng)器的零部件圖及總布置圖 。 1 能全天候使用。制動(dòng)手柄行程應(yīng)不大于160mm～ 200mm。某些越野汽車為了防止水和泥沙進(jìn)入而采用封閉制動(dòng)器的措施。此時(shí)，制動(dòng)器的摩擦系數(shù)會(huì)急劇減小，使制動(dòng)效能迅速下降而發(fā)生所謂的熱衰退現(xiàn)象。各項(xiàng)性能指標(biāo)除應(yīng)滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書的規(guī)定和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)制定的有關(guān)要求外，也應(yīng)考慮銷售對(duì)象所在國(guó)家和地區(qū)的法規(guī)和用戶要求。 為了防止汽車發(fā)生追尾碰撞事故，一些汽車生產(chǎn)大國(guó)都在致力于車距報(bào)警及防追尾碰撞系統(tǒng)的研究。用液壓傳遞操縱力時(shí)還應(yīng)有制動(dòng)主缸、制動(dòng)輪缸以及管路；用氣壓操縱時(shí)還應(yīng)有空氣壓縮機(jī)、氣路管道、儲(chǔ)氣罐、控制閥和制動(dòng)器室。 自動(dòng)制動(dòng)裝置用于當(dāng)掛車與牽引汽車連接的制 動(dòng)管路滲漏或斷開時(shí)，能使掛車自動(dòng)制動(dòng)。 駐車制動(dòng)裝置用于使汽車可靠而無(wú)時(shí)間限制地停駐在一定位置甚至在斜坡上．它也有助于汽車在坡路上起步。在滿足制動(dòng)法規(guī)要求及設(shè)計(jì)原則要求的前提下，提高了汽車的制動(dòng)性能。 制動(dòng)器的種類 汽車制動(dòng)系 至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的制動(dòng)裝置，即行車制動(dòng)裝置和駐車制動(dòng)裝置；重型汽車或經(jīng)常在山區(qū)行駛的汽車要增設(shè)應(yīng)急制動(dòng)裝置及輔助制動(dòng)裝置，牽引汽車還應(yīng)有自動(dòng)制動(dòng)裝置。因?yàn)槠胀ǖ氖至︸v車制動(dòng)器也可以起到應(yīng)急制動(dòng)的作用。中央制動(dòng)器位于變速器之后的傳動(dòng)系中，用于制動(dòng)變速器的第二軸或傳動(dòng)軸。前者適用于重型汽車和汽車列車，它是用電子控制方式代替氣壓控制方式，可根據(jù)制動(dòng)踏板行程、車輪載荷以及制動(dòng)摩擦片的磨損情況來(lái)調(diào)節(jié)各車輪的制動(dòng)氣室壓力。近年來(lái)，隨著電動(dòng)汽車及混合動(dòng)力汽車的研制已取得突破性的進(jìn)展，制動(dòng)能回收系統(tǒng)又為一些電動(dòng)汽車所采用，在減速或下坡時(shí)可將驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)，使之產(chǎn)生制動(dòng)作用；同時(shí)可用發(fā)出的電流使蓄電池充電，以節(jié)省能源，增加電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車的行駛里程。 制動(dòng)效能的熱穩(wěn)定性好。一般規(guī)定在出水后反復(fù)制動(dòng) 5～ 15 次，即應(yīng)恢復(fù)其制動(dòng)效能。否則當(dāng)前輪抱死而側(cè)滑時(shí)，將失去操縱性；當(dāng)后輪抱死而側(cè)滑甩尾時(shí)，會(huì)失去方向穩(wěn)定性；當(dāng)左、右輪的制動(dòng)力矩差值超過(guò) 15％時(shí)，會(huì)在制動(dòng)時(shí)發(fā)生汽車跑偏。 制動(dòng)時(shí)不應(yīng)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。 制動(dòng)器研究方案 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析及選擇。 制動(dòng)器的種類 汽車制動(dòng)器按其在汽車上的位置分為車輪制動(dòng)器和中央制動(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。 鉗盤式制動(dòng)器的固定摩擦元件是兩塊帶有摩擦襯塊的制動(dòng)塊，后者裝在以螺栓固定于轉(zhuǎn)向節(jié)或橋殼上的制動(dòng)鉗體中。其工作原理如摩擦離合器，故又稱為離合器式制動(dòng)器。其浮動(dòng)方式有兩種，一種是制動(dòng)鉗體可作平行滑動(dòng)；另一種是制動(dòng)鉗體可繞一支承銷擺動(dòng) (見圖 23)。 (a)滑動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器 (b)擺動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器 1— 制動(dòng)盤 。 浮動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器只在制動(dòng)盤的一側(cè)裝油缸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，易于布置，結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，可以將制動(dòng)器進(jìn)一步移近輪轂，同一組制動(dòng)塊可兼用于行車和駐車制動(dòng)。 制動(dòng)穩(wěn)定性好。 能方便地實(shí)現(xiàn)制動(dòng)器磨損報(bào)警，以便及時(shí)更換摩擦襯塊。 [3] 當(dāng)然，盤式制動(dòng)器也有自己的缺陷。 普通盤式我們比較容易理 解，就是實(shí)心的。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(jí)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。2L =1635mm； 滿載時(shí)， 1L =1345mm， 2L =1370mm 空 、 滿載時(shí)的軸荷分配 空載時(shí) ， 前軸負(fù) 荷： kgkgWLLG 85714232715163539。即 fF 取決于制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)型式、尺寸、摩擦副的摩擦系數(shù)及車輪有效半徑等，并與制動(dòng)踏板力即制動(dòng)系的液壓或氣壓成比例。 由以上兩式可求得前、后軸車輪附著力為 ： ??? )()( 221 ggB qhLLGLhFLLGF ???? (3— 11) ??? )()( 112 ggB qhLLGLhFLLGF ???? (3— 12) 上式表明：汽車在 附著系數(shù) ? 為任意確定值的路面上制動(dòng)時(shí)，各軸附著力即極西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 21 限制動(dòng)力并非為常數(shù)，而是制動(dòng)強(qiáng)度 q 或總制動(dòng)力 BF 的函數(shù)。 同步附著系數(shù)計(jì)算 式 (3— 15) 可表達(dá)為： ????112ffFF (3— 16) 上式在圖 3— 3 中是一條通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)且斜率為 (1? )/? 的直線，它是具有制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)為 ? 的汽車的實(shí)際前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配線，簡(jiǎn)稱 ? 線。 為了防止汽車的前輪失去轉(zhuǎn)向能力和后輪產(chǎn)生側(cè)滑，希望在制動(dòng)過(guò)程中，在即將出現(xiàn)車輪抱死但尚無(wú)任何車輪抱死時(shí)的制動(dòng)減速度，為該車可能產(chǎn)生的最高減速度。因此各類轎車和一般載貨汽車的 0? 值有增大的趨勢(shì)。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)。 制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩 最大制動(dòng)力是在滿載時(shí)汽車附著質(zhì)量被完全利用的條件下獲得的，這時(shí)制動(dòng)力與地面作用于車輪的法向力 1Z , 2Z 成正比。 因?yàn)樗x取的車型為 雅閣 乘用轎車，所遇道路路面較好，同步附著系數(shù)也較高。 如表 32 所示： 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 28 表 32 空、滿載時(shí) f? 、 r? 的值 ? 空載 滿載 0f? 0r? 1f? 1r? 制動(dòng)效率 Ef 、 Er 前軸制動(dòng)效率 LhLLqE gfff //2??? ??? (3— 26) 后軸制動(dòng)效率 ? ?LhLLqE grrr /1 /1 ??? ???? (3— 27) 分別取 ? ＝ 、 、 、 、 、 、 、 、 、 ，把所給的技術(shù)參數(shù)代入公式 3— 25 和公式 3— 26，在 ?? 時(shí)求 Ef 、 Er 在不同路面附著系數(shù)下的值。制動(dòng)盤可以做成實(shí)心的，或者為了散熱通風(fēng)的需要在制動(dòng)盤中間鑄出通風(fēng)孔。但試驗(yàn)表明，摩擦表面的溫度、壓力、摩擦系數(shù)和表面狀態(tài)等是影響磨 損的重要因素。雙軸汽車的單個(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為： ?? ? ??12 )(2122211 At vvme a (4— 5) )1(22 )(2122212 ?? ??? ? At vvme a (4— 6) )( sj vvt ????? (4— 7) 式中 ?為 汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)； am 為 汽車總質(zhì)量， am =1505Kg； 1v ， 2v 為 汽車緊急制動(dòng)初速度與終速度， m／ s；計(jì)算時(shí)轎車取1001?v km/h()， 2v =0； j 為 制動(dòng)減速度， 2/ms ，計(jì)算時(shí)取 j=； t 為 制動(dòng)時(shí)間， s； 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 34 ? ? 21, AA 為 單個(gè)前、后 制動(dòng)器總的襯塊摩擦面積， 2cm ； ? 為 制動(dòng)力分配系數(shù)， ? =。 求得： 前輪實(shí)際制動(dòng)力矩 為 ???? )(324424 31321211 21 ffRRf RRfpdR dRfpT ???? ? ?? m2 6 3 83 0 9 2m a x1 NTNm f ??? 后輪實(shí)際制動(dòng)力矩 為 ???? )(324424 31322222 21 rrRRf RRfpdR dRfpT ???? ? ?? NmT f 1 1 8 51 7 5 3m a x2 ??? 故設(shè)計(jì)符合要求。 表 4— 2 制動(dòng)器摩擦襯塊摩擦面積 汽車類別 汽車總質(zhì)量 ma /t 單個(gè)制動(dòng)器總的襯塊摩擦面積 ? 2/cmA 轎車 — 100— 200 — 200— 300 — 120— 200 — 150— 250 客車與貨車 — 250— 400 — 300— 650 — 550— 1000 — 600— 1200 制動(dòng)器的能量負(fù)荷常以其比能量耗散率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。如圖 4— 1 所示： 圖 4— 1 鉗盤式制動(dòng)器的作用半徑計(jì)算用圖 前制動(dòng)器摩擦襯塊平均半 徑： 2 21 ffmf RRR ??=127mm； 后制動(dòng)器摩擦襯塊平均半徑： 2 21 rrmr RRR ??=120mm 摩擦襯塊有效半徑 盤式制動(dòng)器的計(jì)算用簡(jiǎn)圖如圖 4— 3