【正文】 得 ])s i n( c o s/[ 11111 ??? ffchPN ???? 式 () 對(duì)于增勢(shì)蹄： 11111111 ])s i n(c o s/[ BPffcfhPT Tf ????? ???? 式 () 對(duì)于減勢(shì)蹄： 22222222 ])s i n( c o s/[ BPffcfhPT Tf ????? ???? 式 () 為了確定 1? ， 2? 及 1? ， 2? ，必須求出法向力 N 及其分量。這里我們選擇儲(chǔ)氣罐壓力最小為 。這樣，固定凸輪式氣制動(dòng)器的總的平均制動(dòng)器因數(shù)可按下式計(jì)算： 12224 TTBF BFBF BF BF?? ? 式（ 53） 單個(gè)領(lǐng)蹄的制動(dòng)蹄因數(shù) ： 2021 屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 )(1 fBraArhfBF T ??? 式（ 54） 單個(gè)從蹄的制動(dòng)蹄因數(shù) ： )(2 fBraArhfBF T ??? 式（ 55） 上兩式中 2sin2sin4cossin30300 aaA ? ???? 式（ 56） 2c os2c os1 30 ??raB ??? 式（ 57） 式中： 00a ?? 角 對(duì) 應(yīng) 的 圓 弧 ， 單 位 為 弧 度 。各種制動(dòng)器用摩擦材料的摩擦系數(shù)的穩(wěn)定值約為 ～ ，少數(shù)可達(dá) 。 由式（ 61）可得 12( ) / 360 420 180 ( 100 100 ) / 360 131 0A D b? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? cm2 摩擦襯片起始角 0? 摩擦襯片起始角 o? 如圖 51 所示。因?yàn)檫^大不僅不利于散熱，而且易使只動(dòng)作用不平順，甚至可 能發(fā)生自鎖。 2021 屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 表 51 制動(dòng)鼓最大內(nèi)徑 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 初選輪輞直徑 20 英寸，則輪輞直徑 rD =20 =508mm。 根據(jù)市場(chǎng)上的大多數(shù) 貨車輪胎規(guī)格及國(guó) 家標(biāo)準(zhǔn) GBT_29771977；選取 的輪胎型 12。 又 由于滿載和空載時(shí)的理想分配曲線非常接近，故應(yīng)采2021 屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的非感載式比例閥，同時(shí)整個(gè)制動(dòng)系應(yīng)加裝 ABS 防抱死制動(dòng)系統(tǒng) 同步附著系數(shù) 式 ()可表達(dá)為： ????112ffFF 式 () 上式在圖 中是一條通過坐標(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。1 1 2 0 0 0 9 . 8 ( 2 6 0 0 9 4 0 0 . 8 ) 0 . 85200F ? ?? ? ? ? = 39。此后制動(dòng)力矩 fT 即表現(xiàn)為靜摩擦力矩，而 eff rTF /? 即成為與 BF 相平衡以阻止車輪再旋轉(zhuǎn)的周 緣力的極限值。 制 動(dòng)力與制動(dòng)力分配系數(shù) 汽車制動(dòng)時(shí)，如果忽略路面對(duì)車輪的滾動(dòng)阻力矩和汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力矩，則任一角速度 ? 0的車輪，其力矩平衡方程為 : 0?? eBf rFT 式（ ） 式中： fT —— 制動(dòng)器對(duì)車輪作用的制動(dòng)力矩，即制動(dòng)器的摩擦力矩，其方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反， N第一制動(dòng)蹄是增勢(shì)領(lǐng)蹄，第二制動(dòng)蹄不僅是增勢(shì)領(lǐng)蹄，而且經(jīng)頂桿傳給它的推力 Q 要比制動(dòng)輪缸給第一蹄或第二蹄的推力大很多。制動(dòng)鼓靠摩擦力帶動(dòng)第一制動(dòng)蹄轉(zhuǎn)過一小角度，進(jìn)而經(jīng)頂桿推動(dòng)第二制動(dòng)蹄也壓向制動(dòng)鼓的工作表面并支承在其上端的支承銷上。因此，制動(dòng)鼓在正向、反向旋轉(zhuǎn)時(shí)兩制動(dòng)蹄均為領(lǐng)蹄，故稱為雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。 圖 310 單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的機(jī)構(gòu)方案（液壓驅(qū)動(dòng)） 2021 屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 （ a）一般形式；（ b）偏心調(diào)整；（ c）輪缸上調(diào)整；（ d）浮動(dòng)蹄片，輪缸支座端調(diào)整；（ e）浮動(dòng) 蹄片，輪缸偏心機(jī)構(gòu)調(diào)整 雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器有高的正向制動(dòng)效能，但倒車時(shí)則變?yōu)殡p從蹄式，使制動(dòng)效能大降。后者可保證作用在兩蹄上的張開力相等并用液壓驅(qū)動(dòng)，而凸輪式、楔塊式和曲柄式等張開裝置則用氣壓驅(qū)動(dòng)。非平衡式制動(dòng)器將對(duì)輪轂軸承造成附加徑向載荷，而且領(lǐng)蹄摩擦襯片表面的單位壓力大于從蹄的，磨損較嚴(yán)重。制動(dòng)鼓正、反向旋轉(zhuǎn)時(shí)總具有一個(gè)領(lǐng)蹄和一個(gè)從蹄的內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器稱為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。 在單位輸入壓力或力的作用下所輸出的力或力矩，稱為制動(dòng)效能。 (11)能全天候使用，氣溫高時(shí)液壓制動(dòng)管路不應(yīng)有氣阻現(xiàn)象；氣溫低時(shí)氣制動(dòng)管路不應(yīng)出現(xiàn)結(jié)冰。 (3)工作可靠。 綜合各方面數(shù)據(jù)選擇重型貨車的軸距 L=5200mm。從各輪胎磨損均勻和壽命相近考慮，各個(gè)車輪的負(fù)荷應(yīng)相差不大；為了保證汽車有良好的動(dòng)力性和通過性，驅(qū)動(dòng)橋應(yīng)有足夠大的負(fù)荷，而從動(dòng)軸上的負(fù)荷可以適當(dāng)減小，以利減小從動(dòng)輪滾動(dòng)阻力和提高在環(huán)路面上的通過性，為了保證汽 車有良好的操縱穩(wěn)定性，又要求轉(zhuǎn)向軸的負(fù)荷2021 屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 不應(yīng)過小，因此，可以得出作為很重要的軸荷分配參數(shù)，各使用性能對(duì)其要求是相互矛盾的，這就要求設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)對(duì)整車的性能要求，使用條件等，合理地選擇軸荷分配。 汽車質(zhì)量參數(shù)的確定 汽車的質(zhì)量參數(shù)包括整車整備質(zhì)量 0m 、載客量、裝載質(zhì)量、質(zhì)量系數(shù) 0m? 、汽2021 屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 車總質(zhì)量 am 、軸荷分配等?？傎|(zhì)量在 19t~26t的公路運(yùn)輸車采用三軸形式，總質(zhì)量更大的汽車宜采用四軸或四軸以上的形式。對(duì)于關(guān)鍵磁性介質(zhì) —— 磁粉，選用了抗氧化性強(qiáng)、耐磨、耐高溫、流動(dòng)性好的軍工磁粉；磁轂組件選用了超級(jí)電工純鐵 DT4，保證了空轉(zhuǎn)力矩小、重復(fù)控制精度高的性 能要求；在熱容量和散熱等方面，采用了雙側(cè)帶散熱風(fēng)扇，設(shè)計(jì)了散熱風(fēng)道等，使得該技術(shù)有著極好的應(yīng)用前景。這些研究工作的重點(diǎn)在于制動(dòng)器結(jié)構(gòu)和實(shí)際使用因素等對(duì)制動(dòng)器的效能及其穩(wěn)定性等的影響，取得了一些重要的研究成果，得到了一些比較可行、有效的改進(jìn)措施，制動(dòng)器的性能也有了一定程度的提高。汽車制動(dòng)系統(tǒng)主要由供能裝置、傳能裝置、控制裝置和制動(dòng)器組成，制動(dòng)器的實(shí)際性能是 整個(gè)制動(dòng)系中最復(fù)雜和最不穩(wěn)定的因素，因此制動(dòng)器的設(shè)計(jì)在整車設(shè)計(jì)中顯得非常重 ?？梢?，制動(dòng)系統(tǒng)是保證行車安全的極為重要的一個(gè)系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞 ： 制動(dòng)系統(tǒng) ， 運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益 ， 鼓式制動(dòng)器 2021 屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) II Abstract According to the information on the vehicle itself as a result of problems caused by traffic accidents, the brake system failure caused the accident accounting for the total number of 45%. So braking system is an extremely important system to ensure traffic safety. In addition, the braking system has a direct impact on the quality of the average vehicle speed and vehicle transportation efficiency, that is, an important factor ensuring costeffective transport. It not only can slow down a moving vehicle, but also to ensure that the car can be fixed in situ after parking. This shows that the vehicle braking system plays an important role in traffic safety, the reliability of parking, and transport economic efficiency. This article through to the monly used drum brakes, according to the working principle analysis models characteristics, such as car stress, pleting the factor of drum brake overall design and nuclear check. Key words: Braking systems , Transportation economic benefit, Drum brake2021 屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒 論 本課題的目的和意義 車輛的制動(dòng)性能是車輛主動(dòng)安全性能中最重要的性能之一。 由于人們對(duì)制動(dòng)性能要求的不斷提高，傳統(tǒng)的液壓或者空氣制動(dòng)系統(tǒng)在加入大量電子控制系統(tǒng) (如 ABS、 TCS、 ESP)后，結(jié)構(gòu)和管路布置越來越復(fù)雜，加大了液壓 (空氣 )回路泄漏的隱患，同時(shí)裝配和維修的難度也隨之提高；因此，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、功能集成可靠的電控機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)越來越受到青睞。 1999 年提出一種四蹄八片（塊）式制動(dòng)器，通過對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)合理匹配設(shè)計(jì)，制動(dòng)效能因數(shù)有一定地提高，同時(shí)制動(dòng)效能 _因數(shù)對(duì)摩擦系數(shù)的敏感性也可以有適當(dāng)?shù)馗纳疲@就在一定程度上改善了制動(dòng)效能的穩(wěn)定性。 軸數(shù) 汽車可以有兩軸、三軸、四軸甚至更多的軸數(shù)。 平頭式貨車的發(fā)動(dòng)機(jī)位于駕駛室內(nèi)，其主要優(yōu)點(diǎn)是：汽車總長(zhǎng)和軸距尺寸短，最小轉(zhuǎn)彎直徑小，機(jī)動(dòng)性能好；不需要發(fā)動(dòng)機(jī)罩和翼子板，汽車整備質(zhì)量減小，駕駛員視野得到明顯改善，采用翻轉(zhuǎn)式駕駛室時(shí)能改善發(fā)動(dòng)機(jī)及其附件的接近性；汽車貨箱與整車的俯視面積之比比較高。 商用貨車的總質(zhì)量 am 由整備質(zhì)量 0m 、裝載質(zhì)量 em 和駕駛員以及隨行人員質(zhì)量三部分組成，即 10 65aem m m n? ? ?Kg 式中，為包括駕駛員及隨行人員數(shù)在內(nèi)的人數(shù)，應(yīng)等于座位數(shù)。當(dāng)軸距小時(shí)，上述指標(biāo)均減小。這是制動(dòng) 蹄 2分別受到制動(dòng)鼓作用的法向反力 1Y 、 2Y ，和切向力 1X 、 2X ，而制動(dòng)蹄的切向反力對(duì)制動(dòng)鼓產(chǎn)生一個(gè)與其旋轉(zhuǎn)方向相反的制動(dòng)力矩 （ 1X + 2X ） R，（ R為制動(dòng)鼓工作半徑），從而達(dá)到使汽車減速的目的。 (8)作用滯后的時(shí)間要盡可能地短。（ 2）張開裝置的形式與數(shù)量不同。要求制動(dòng)器的效能穩(wěn)定性好，即是其效能對(duì) 的變化敏感性小。這樣，由于兩蹄所受的法向反力不等，不能相互平衡，其差值由車輪輪轂軸承承受。因?yàn)橥馆喴髿鈮候?qū)動(dòng)，因此這種結(jié)構(gòu)僅用于總質(zhì)量大于或等于 10 t 的貨車和客車上。但這種制動(dòng)器在汽車倒車時(shí)，兩制動(dòng)蹄又都變?yōu)閺奶?，因此，它又稱為單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。 圖 311 雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案（液壓驅(qū)動(dòng)） （ a）一般形式；（ b）偏心機(jī)構(gòu)調(diào)整；（ c）輪缸上調(diào)整 其兩蹄的兩端均為浮式支承，不是支承在支承銷上，而是支承在兩個(gè)活塞制動(dòng)輪缸的支座上 (圖 32(d)、圖 311)或其他張開裝置的支座上 (圖 31圖 313)。 雙從蹄式制動(dòng)器的制動(dòng)效能穩(wěn)定性最好，但因制動(dòng)效能最低，所以很少采用。 雙向增力式制動(dòng)器 如圖 32(f)所示，將單向增力式制動(dòng)器的單活塞制動(dòng)輪缸換以雙活塞式制動(dòng)輪缸，其上端的支承銷也 作為兩蹄可共用的，則成為雙向增力式制動(dòng)器。另外，它也廣泛用于汽車中央制動(dòng)器，因?yàn)轳v車制動(dòng)要求制動(dòng)器正、反向的制動(dòng)效能都很高，而且駐車制動(dòng)若不用于應(yīng)急制動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生高溫，因而熱衰退問題并不突出。當(dāng)加大踏板力以加大 fT ， fF 和 BF 均隨之增大。 重型貨車在 空 載時(shí)的基本數(shù)據(jù)如下： 1 2600L ?質(zhì) 心 距 前 軸 的 距 離mm， 212600L L L? ? ? mm， 故 滿載時(shí)：1 3 2 0 0 0 9 .8 (1 0 4 0 1 4 8 0 0 .8 )5200Z ?? ? ? = 2 3 2 0 0 0 9 .8 ( 4 1 6 0 1 4 8 0 0 .8 )5200Z ?? ? ? = 空載時(shí)： 39。 將上式繪成以 1fF ， 2fF