【正文】 四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 第 4 章 液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 20 制動(dòng)器調(diào)整正常時(shí)的踏板工作行程 pS ,在只應(yīng)占計(jì)及制動(dòng)襯塊的容許磨損量的踏板行程的 40%～ 60%。此處取 0S = od 。 31m 1010 23294 6 ?????d (42) 輪缸直徑 d 應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸系列中選取 （ HG28651997),具體為 19mm、22mm、 24mm、 25mm、 28mm、 30mm、 32mm、 35mm、 38mm、 40mm、 45mm、 50mm、 55mm。 5）制動(dòng)輪缸 制動(dòng)輪缸采用單活塞式制動(dòng)輪缸，其在制動(dòng)器中布置方便。制動(dòng)盤在工作時(shí)不僅承受著制動(dòng)塊作用的法向力和切向力，而且承受著熱負(fù)荷。 對(duì)于常見(jiàn)的具有扇形摩擦表面的襯塊，若其徑向?qū)挾炔缓艽?，則 R 等于平均半徑 mR或有效半徑 eR ，在實(shí)際 中已經(jīng)足夠精確。各種制動(dòng)器用擦材料的摩擦系數(shù)的穩(wěn)定值約為 ～ ，少數(shù)可達(dá) 。摩擦襯塊外半徑只與內(nèi)半徑及推薦摩擦襯塊外半徑 2R 與內(nèi)半徑 1R 的比值不大于 。為使質(zhì)量小些，制動(dòng)盤厚度不宜取得大；為了降低溫度，制動(dòng)盤厚度又不宜取得過(guò)小。而在其他附著系數(shù)的路面上制動(dòng)時(shí)，達(dá)到前輪或者后輪即將抱死的制動(dòng)強(qiáng)度 q0? ,這表明只有在 0??? 的路面上，地面的附著條件才可以得到充分利用。供能裝置和控制裝置都是氣壓式的，傳動(dòng)裝置則是氣壓 — 液壓組合式的。故為了保證行車制動(dòng)的漸進(jìn)性，制動(dòng)閥應(yīng)具有隨動(dòng)作用，即保證制動(dòng)氣室壓力與踏板行程成一定的遞增函數(shù)關(guān)系。在動(dòng)力制動(dòng)系中，駕駛員的肌體僅作為控制能源，而不是制動(dòng)能源。因此在任何一個(gè)平衡狀態(tài)下，伺服氣室后腔中的穩(wěn)定真空度與踏板行程成遞增函數(shù)關(guān)系 控制閥的隨動(dòng)作用。伺服氣室前、后兩腔經(jīng)通道 A、控制閥腔和通道 B互相連通，并與大氣隔絕。制動(dòng)器間隙調(diào)整正常時(shí)，踩下踏板到完全制動(dòng)的踏板工作行程不應(yīng)超過(guò)全行程的 50％～ 60％。也可以是專設(shè)的中央制動(dòng)器。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 盤式制動(dòng)器不足之處是效能較低，故用于液壓制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)所需制動(dòng)促動(dòng)管路 壓力較高，一般要用伺服裝置。制動(dòng)鉗 體只在制動(dòng)盤的內(nèi)側(cè)設(shè)置油缸，而外側(cè)的制動(dòng)塊則附裝在鉗體上。 盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖如下圖所示： 盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 定鉗盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖見(jiàn)下圖 : 定鉗盤式制動(dòng)器示意圖 在制動(dòng)盤 1上的制動(dòng)鉗體 5固定安裝在車橋 6上，它不能旋轉(zhuǎn)也不能沿制動(dòng)盤軸線方向移動(dòng) 其內(nèi)的兩個(gè)活塞 2分別位于制動(dòng)盤 1的兩 側(cè)。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 24個(gè)。自增力式制動(dòng)器的效能對(duì)摩擦系數(shù)的依賴性最大，因而其效能的熱穩(wěn)定性最差。相反，從蹄具有 減勢(shì) 作用。具有這種屬性的制動(dòng)蹄稱為從蹄。凡利用固定元件與旋轉(zhuǎn)元件工作表面的摩擦而產(chǎn)生制動(dòng)力矩的制動(dòng)器都成為摩擦制動(dòng)器。主缸中的活塞 3 可由駕駛員通過(guò)制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)來(lái)操縱。 (3)按制動(dòng)能量的傳輸方式 制動(dòng)系統(tǒng)可分為機(jī)械式、液壓式、氣壓式、電磁式等。 (1) 按制動(dòng)系統(tǒng) 的作用 制動(dòng)系統(tǒng)可分為行車制動(dòng)系統(tǒng)、駐車制動(dòng)系統(tǒng)、應(yīng)急制動(dòng)系統(tǒng)及輔助制動(dòng)系統(tǒng)等。 剎車燈 1）汽車必須配備有至少 15w，或可以從后面看等效的清晰可見(jiàn)的紅色剎車燈。（新內(nèi)容） 制動(dòng)測(cè)試 剎車系統(tǒng)將在動(dòng)態(tài)中測(cè)試。 1）它必須有兩套獨(dú)立的液壓回路，以防系統(tǒng)泄漏或失效時(shí)，至少在兩輪上還保持有有效的制動(dòng)力。直接制約汽車運(yùn)動(dòng)的一個(gè)關(guān)鍵裝置，是汽車上最重要的安全件。然后解釋了制動(dòng)器的主要類型并對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行方案論證分析與選擇，主要包括制動(dòng)器形式方案分析、制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)形式選擇、液壓分路系統(tǒng)的形式選擇和液壓制動(dòng)主缸的設(shè)計(jì)方案，最后確定方案采用簡(jiǎn)單人力液壓制動(dòng)雙回路前后盤式制動(dòng)器。 文 獻(xiàn) .....................................................................................................................................錯(cuò)誤 !未定義書簽。當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，由于車輛受到與行駛方向相反的外力，所以才導(dǎo)致汽車的速度逐步減小到 0，對(duì)這一過(guò)程中車輛受力情況的分析有助于制動(dòng)系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)，因此制動(dòng)過(guò)程受力情況分析是車輛試驗(yàn)和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，由于這一過(guò)程較為復(fù)雜，因此一般在實(shí)際中只能建立簡(jiǎn)化模型分析，通常人們從三個(gè)方面來(lái)對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)： 1）制動(dòng)效能：即制動(dòng)距離 與制動(dòng)減速度； 2）制動(dòng)效能的恒定性：即熱衰退性； 3）制動(dòng)時(shí)汽車方向的穩(wěn)定性； 目前，對(duì)于整車制動(dòng)系統(tǒng)的研究主要通過(guò)路試或臺(tái)架進(jìn)行，由于在汽車道路試驗(yàn)中車輪扭矩不易測(cè)量，因此，多數(shù)有關(guān)制動(dòng)系的試驗(yàn)均通過(guò)間接測(cè)量來(lái)進(jìn)行汽車在道路上的行駛，其車輪與地面的作用力是汽車運(yùn)動(dòng)變化的根據(jù)，在汽車道路試驗(yàn)中，如果能夠方便地測(cè)量出車輪上扭矩的變化，則可為汽車整車制動(dòng)性能研究提供更全面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和性能評(píng)價(jià) 。 5）沒(méi)有保護(hù)的塑料剎車線是禁止的。 2）重復(fù)啟用此開(kāi)關(guān)不能恢復(fù)給這些部件的動(dòng)力。 使已停駛的汽車在各種道路條件下 (包括在坡道上 )穩(wěn)定駐車 ， 使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定。 (2)按制動(dòng)操縱能源 制動(dòng)系統(tǒng)可分為人力 制動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)和伺服制動(dòng)系統(tǒng)等。在固定不動(dòng)的制動(dòng)底板上，有兩個(gè)支承銷 ， 支承著兩個(gè)弧形制動(dòng)蹄的下端。汽車上常用的制動(dòng)器都是利稱為摩擦制動(dòng)器。 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器示意圖 沿箭頭方向看去，制動(dòng)蹄 1 的支承點(diǎn) 3 在其前端，制動(dòng)輪缸 6 所施加的促動(dòng)力作用于其后端，因而該制動(dòng)蹄張開(kāi)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向與制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向相同。 可見(jiàn)， 領(lǐng)蹄上的切向合力 Tl 所造成的繞支點(diǎn) 3 的力 矩與促動(dòng)力 FS 所造成的繞同一支點(diǎn)的力矩是同向的。 以上介紹 的各種鼓式制動(dòng)器各有利弊。領(lǐng)從蹄制動(dòng)器發(fā)展較早，其效能及效能穩(wěn)定性均居于中游，且有結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，故目前仍相當(dāng)廣泛地用于各種汽車。全盤式制動(dòng)器只有少數(shù)汽車 (主要是重型汽車 )采用為車輪制動(dòng)器。若要兼用于駐車制動(dòng)，則必須加裝一個(gè)機(jī)械促動(dòng)的駐車制動(dòng)鉗。在輸出制動(dòng)力矩相同的情況下，尺寸和質(zhì)量一般較小，制動(dòng)盤沿厚度方向的 熱膨脹量極小，不會(huì)象制動(dòng)鼓的熱膨脹那樣使制動(dòng)器間隙明顯增加而導(dǎo)致制動(dòng)踏板行程過(guò)大，較容易實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整。 人力制動(dòng)系統(tǒng) 機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng) 機(jī)械式行車制動(dòng)已全部被淘汰。 傳動(dòng)比越大，踏板力越小，踏板行程卻因此而越大，使得制動(dòng)操作不便。 ? 增壓式 (間接操縱式 )伺服系統(tǒng)控制裝置用制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)通過(guò)主缸輸出的液壓操縱，且伺服系統(tǒng)的輸出力與主缸液壓共同作用于一個(gè)中間傳動(dòng)液缸 (輔助缸 )，使該液缸輸出到輪缸的液壓遠(yuǎn)高于主缸液壓。隨著空氣的進(jìn)入，在伺服氣室膜片的兩側(cè)出現(xiàn)壓力差而產(chǎn)生推力，此推力通過(guò)膜片座 橡膠反作用盤 7 推動(dòng)制動(dòng)主缸推桿 2左移。因此，輔助缸左腔及各輪缸的壓力高于主缸壓力。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 氣壓制動(dòng)系統(tǒng) 當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，通過(guò)拉桿機(jī)構(gòu)操縱制動(dòng)閥，使制動(dòng)閥上下兩腔的進(jìn)氣口分別與本腔的出氣口相通，使儲(chǔ)氣筒 8前、后腔的壓縮空氣得以分別通過(guò)制動(dòng)閥的上、下腔進(jìn)入后制動(dòng)氣室和前制動(dòng)氣室 ，從而促動(dòng)制動(dòng)器進(jìn)入工作。 氣壓 制動(dòng)系只宜用于中型以上，特別是重型的貨車和客車。 表 汽車相關(guān)主要參數(shù) 編號(hào) 名稱 符號(hào) 數(shù)值 單位 備注 1 質(zhì)量 M0 kg 2 重力 G N 3 質(zhì)心高 hg mm inch 4 軸距 L mm inch 5 質(zhì)心至前軸的距 離 a mm inch 6 質(zhì)心至后軸的距 離 b mm inch 7 前軸負(fù)荷 Wf N % 8 后軸負(fù)荷 Wr N % 年 FSAE 贊助輪胎相關(guān)參數(shù)如表 所示。受輪輞直徑的限制，制動(dòng)盤的直徑通常選擇為輪輞直徑的 70％一 79％ 。這里制動(dòng)器采用實(shí)心制動(dòng)盤設(shè)計(jì)， 10?h mm厚度 。單個(gè)后輪摩擦塊 %40320 ?????A ，則單個(gè)后輪制動(dòng)器 A=32 2cm .能 夠滿足β的要求。另外，在選擇摩擦材料時(shí)應(yīng)盡量采用減少污染和對(duì)人體無(wú)害的材料。 對(duì)于常見(jiàn)的具有扇形摩擦表面的襯塊，若其徑向?qū)挾炔缓艽?，則 R等于平均半徑 mR 或有效半徑 eR ，在實(shí)際中已經(jīng)足夠精確。 3）制動(dòng)塊 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 17 制動(dòng)塊由背板和摩擦襯 快組成，兩者直接牢固地壓嵌或鉚接或粘結(jié)在一起。輪缸的工作腔由裝在活塞上的橡膠密封圈或靠在活塞內(nèi)端面處得橡膠皮碗密封。對(duì)于商用車 VV ? 。 所以 500N112N 14110()4π)1(14 62p0p2 ??????? ?? ipdF 符合設(shè)計(jì)要求。此外，作用在制動(dòng)手柄上最大的力，對(duì)乘用車不大于 400N，對(duì)商用車不大于 600N。 制動(dòng)踏板力 pF 和制動(dòng)踏板工作行程 pS 制動(dòng)踏板力 pF 為： )1(14 p0p2 ?? ipdF ? (47) 式中， 0d 為制動(dòng)主缸活塞直徑； p為制動(dòng)管路的液壓； pi 為探班機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比； ?為踏板機(jī)構(gòu)及液壓主缸的機(jī)械效率，可取 ? =～ pi =4，? =. 制動(dòng)踏板力應(yīng)滿足以下要求；最大踏板力一般 為 500N（乘用車）或 700N（商用車）。制動(dòng)主缸應(yīng)有的工作容積為 VVV ???0 ,式中 V? 為制動(dòng)軟管的變形容積?；钊射X合金制造。本次設(shè)計(jì)采用的材料為 HT 應(yīng)當(dāng)指出，若 m 過(guò)小，即扇形的徑向?qū)挾冗^(guò)大，襯塊摩擦面上各不同半徑處得滑磨速度相差太遠(yuǎn)，磨損不均勻，因?yàn)閱挝粔毫Ψ植季鶆蜻@一假設(shè)條件不能成立，則上西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 述計(jì)算方法也就不適用。當(dāng)前國(guó)產(chǎn)的制動(dòng)摩擦片材料在溫度低于 250℃時(shí)，保持摩擦系數(shù) f =～ 已無(wú)大問(wèn)題。 圖 31 摩擦襯塊 4）摩擦襯塊工作面積 對(duì)于盤式制動(dòng)器襯塊工作面積 A，推薦根據(jù)制動(dòng)襯塊單位面積占有的汽車質(zhì)量在 2kg/ ? 范圍內(nèi)選用。在高速運(yùn)動(dòng)下緊急制動(dòng) , 制動(dòng)盤會(huì)形成熱變形 , 產(chǎn)生顫抖。地面作用于前、后輪的法向反作用力為 ）gZ1 ( hbLGF ??? （ 31） )(gZ2 haLGF ??? （ 32） 前后輪同時(shí)抱死制動(dòng)時(shí)地面對(duì)前、后輪法向反作用力的變化如表 表 前后輪同時(shí)抱死地面對(duì)前、后輪法向反作用力的變化 φ /NZ1F /NZ2F /GZ1F /GZ2F 0 1474 1662 47% 53% 1533 1603 49% 51% 1592 1544 51% 49% 1650 1486 53% 47% 1709 1427 55% 46% 1768 1368 56% 44% 1827 1309 58% 42% 1886 1250 60% 40% 1944 1192 62% 38% 2021 1133 64% 36% 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 2062 1074 66% 34% 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 14 制