【正文】 所示，今假設(shè)襯塊的摩擦表面與制動盤接觸良好，且各處的單位壓力分布均勻，則盤式制動器的制動力矩為： fNRTf 2? (4— 1) 式中 f 為 摩擦系數(shù)； N 為 單側(cè)制 動塊對制動盤的壓緊力 (見圖 4— 2)， N； R 為 作用半徑， mm。選取制動盤直徑： 前制動盤 D1 =78% rD =381=297mm 后制動盤 D2 =74% rD =380=281mm 制動盤厚度 h 制動盤厚 h 對制動盤質(zhì)量和工作時的溫升有影響。顯然，利用附著系數(shù) ? 愈接近制動強(qiáng)度 q，即 ? 值愈小，或 q/? (附著效率 )愈大，則路面附著條件就發(fā)揮得愈充分，汽車制動力的分配的合理程度就愈高。 對于常遇到的道路條件較差、車速較低因而選取了較小的同步附著系數(shù) 0? 值的汽車，為了保證在 0??? 的良好的路面上（例如 ? =）能夠制動到后軸和前軸先后抱死滑移（此時制動強(qiáng)度 ??q ），前、后軸的車輪制動器所能產(chǎn)生的最大制動力力矩為： egef rhLLGrZT ??? )( 21m a x1 ??? (3— 20) 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 26 m axm ax 12 1 ff TT ???? (3— 21) 對于選取較大 0? 值的各類汽車，則應(yīng)從保證汽車制動時的穩(wěn)定性出發(fā)，來確定各軸的最大制動力矩。理想情況下，前后車輪同時抱死，前后制動器的制動力計算根據(jù)所給定的技術(shù)參數(shù)、公式 1Z 、 2Z 、 ?ZFf ? 。從緊急制動的觀點(diǎn)出發(fā)， 0? 值宜取高些。由于車速高，它不僅會引起側(cè)滑甩尾甚至?xí){(diào)頭而喪失操縱穩(wěn)定性。 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 23 當(dāng) ? 0? ， ? 線位于 I 曲線上方，制動時總是后輪先抱死，這時容易發(fā)生后軸側(cè)滑使汽車失去方向穩(wěn)定性。如果汽車前、后制動器的制動力1fF，2fF能按 I 曲線的規(guī)律分配，則能保證汽車在任何附著系數(shù) ? 的路面上制動時，都能使前、后車輪同時抱死。 圖 3— 1 制動過程中地面制動力、制動器制動力及附著力的關(guān)系 根據(jù)汽車制動時的整車受力分析如圖 3— 2，考慮到制動時的軸荷轉(zhuǎn)移，可求西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 20 得地面對前、后軸車輪的法向反力 1Z ， 2Z 為： )(21 dtdughLLGZ g?? (3— 9— 1) )( 12 dtdughLLGZ g?? (3— 9— 2) 式中 G 為 汽車所受重力， N； L 為 汽車軸距 ,mm； 1L 為 汽車質(zhì)心離前軸距離，mm； 2L 為 汽車質(zhì)心離后軸的距離， mm； gh 汽車質(zhì)心高度， mm； g 為 重力加速度， m/s2 。 m； BF 為 地面作用于車輪上的制動力，即地面與輪胎之間的摩擦力，又稱地面制動力，其方向與汽車行駛方向相反， N； er 為 車輪有效半徑， m。2L ， 2L 空載時 ， 39。其中前輪制動盤選擇通風(fēng)盤，后輪選擇普通盤，并且在后輪上設(shè)置駐車制動傳動裝置 。 縱觀現(xiàn)代汽車市場，隨著人類對汽車安全性能重視的加劇，為了保持制動力系數(shù)的穩(wěn)定性以及考慮到盤式制動器的優(yōu)點(diǎn)，在 乘用車 車領(lǐng)域盤式制動器已基本取代鼓式制動器，特別是浮動鉗盤式。解決好散熱問題，對提高汽車的制動性能也就起了事倍功半的作用。 制動盤的熱膨脹不會像 制動鼓熱膨脹那樣引起制動踏板行程損失，這也使間隙自動調(diào)整裝置的設(shè)計可以簡化。 水穩(wěn)定性較好。 7— 導(dǎo)向銷 圖 23 浮動鉗式盤式制動器工作原理圖 固定鉗式盤式制動器在汽車上的應(yīng)用是早于浮動鉗式的，其制動鉗的剛度好，除活塞和制動塊外無其他滑動件，但由于需采用兩個油缸分置于制動盤的兩側(cè)，使結(jié)構(gòu)尺寸較大，布置較困難；需兩組高精度的液壓缸和活塞，成本較高；制動熱經(jīng)制動鉗體上的油路傳給制動油液，易使其由于溫度過高而產(chǎn)生氣泡影響制動效果。左右 )。這種型式也稱為對置活塞式或浮動活塞式固定鉗式盤式制動器。但由于摩擦襯塊的面積較小，制動時其單位壓力很高，摩擦面的溫度較高，故對摩擦材料的要求較高。 鼓式制動器和盤式制動器的結(jié)構(gòu)型式有多種，其主要結(jié)構(gòu)型式 (如圖 21）所 示。制動時，利用制動鼓的圓柱內(nèi)表面與制動蹄摩擦蹄片的外表面作為一對摩擦表面在制動鼓上產(chǎn)生摩擦力矩，故又稱為蹄式制動器。 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 11 第 2 章 制動器機(jī)構(gòu)形式的選擇 方案選擇的依據(jù) 制動系統(tǒng)方案的選定，依據(jù)所參考汽車的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)、制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和制動性能來初步的選定。 m 后輪距 1535mm 輪胎尺寸 195/65R15 質(zhì)心高度（空載） 640mm 最高車速 190km/h 質(zhì)心高度（滿載） 670mm 滿載總質(zhì)量 2505kg 西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 10 根據(jù)所給乘用車的技術(shù)參數(shù)及性能參數(shù)，并綜合考慮制動器的設(shè)計要求，如下： 具有足 夠的制動效能； 工作可靠； 在任何速度下制動時，汽車都不應(yīng)喪失操縱性和方向穩(wěn)定性； 防止水和污泥進(jìn)入制動器工作表面； 制動能力的熱穩(wěn)定性良好； 操縱輕便，并具有良好的隨動性； 制動時，制動系產(chǎn)生的噪聲盡可能小，同時力求減少散發(fā)出對人體有還的石棉纖維等物質(zhì)，以減少公害； 作用滯后性應(yīng)盡可能好； 摩擦襯片應(yīng)有足夠的使用壽命； 摩擦副磨損后，應(yīng)有能消除因磨損而產(chǎn)生間隙的機(jī)構(gòu)，且調(diào)整間隙工作容易，最好設(shè)置自動調(diào)整間隙機(jī)構(gòu)； 1 當(dāng)制動驅(qū)動裝置的任何元件發(fā)生故障并是使基本功能遭 到破壞時，汽車制動系應(yīng)有音響或光信號等報警提示。應(yīng)急制動時的手柄拉力以不大于 400N～ 500N 為宜；駐車制動的手柄拉力應(yīng)不大于500N(轎車 )～ 700N(貨車 )。為此。 制動效能的水穩(wěn)定性好 。 工作可靠。 為了節(jié)省燃油消耗，減少排放并減輕制動器的工作負(fù)荷，制動能回收系統(tǒng)早已成為一個研究課題，以便將制動能儲存起來，在需要時再釋放出來加以利用。它能有效地防止汽車在應(yīng)急制動時由于車輪抱死使汽車失去方向穩(wěn)定性而出現(xiàn)側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力的危險，并縮短制動距離，從而提高了汽車高速行駛的安全性。行車制動是用腳踩下制動踏板操縱車輪制動器來制動全部車輪；而駐車制動則多采用手制動桿操縱 (但也有用腳踏板操縱的，見圖 11)，且利用專設(shè)的中央制動器或利用車輪制動器進(jìn)行制動。應(yīng)急制動裝置不必是獨(dú)立的制動系統(tǒng)，它可利用行車制動裝置或駐車制動裝置的某些制動器件。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，汽車制動系的工作可靠性顯得日益重要。汽車制動系直接影響著汽車行駛的安全性和停車的可靠性。 應(yīng)急制動裝置用于當(dāng)行車制動裝置意外發(fā)生故障而失效 時，則可利用其機(jī)械力源 (如強(qiáng)力壓縮彈簧 )實(shí)現(xiàn)汽車制動。制動器有鼓式與盤式之分。它是基于汽車輪胎與路面間的附著特性而開發(fā)的高技術(shù)制動系統(tǒng)。在部分轎車上已開始裝用這種系統(tǒng)。行車制動效能是由在一定的制動初速度下及最大踏板力下的制動減速度和制動距離駐坡效能是以汽車在良好的路面上能可靠而無時間限制地停駐的最大坡度 (％ )來衡量的，一般應(yīng)大于 25％。提高摩擦材料的高溫摩擦穩(wěn)定性，增大制動鼓、盤的熱容量，改善其散熱性或采用強(qiáng)制冷卻裝置，都是提高抗熱衰退的措施。即以任何速度制動，汽車均不應(yīng)失去操縱性和方向穩(wěn)定性。設(shè)計時，緊急 制動 (約占制動總次數(shù)的 5％～ 10％ )踏板力的選取范圍：轎車為200N～ 300N 貨車為 350N～ 550N．采用伺服制動或動力制動裝置時取其小值。 1 制動系的機(jī)件應(yīng)使用壽命長，制造成本低；對摩擦材料的選擇也應(yīng)考慮到環(huán)保要求，應(yīng)力求減小制動時飛散到大氣中的有害于人體的石棉纖維 [3] 工作任務(wù)及要求 通過學(xué)習(xí)了解、查閱資料設(shè)計 本田雅閣六 代 的前后制動器， 本車型 的基本參數(shù)見表 1— 1： 表 1— 1 本田雅閣六代 (前置前驅(qū) ） 參數(shù) 長 寬 高 4795mm1785mm 1455mm 軸距 2715mm 整備質(zhì)量 1423kg 最大功率 110kw 前輪距 1555mm 最大扭矩 206n最后，制定了設(shè)計制動器的大致方案。車輪制動器的制動鼓均固定在輪轂上，而中央制動器的制動鼓則固定在變速器或分動器的第二軸后端。 [3] 車輪制動器主要用作行車制動裝置，有的也兼作駐車制動之用。其結(jié)構(gòu)較簡單，質(zhì)量小，散熱性較好，且借助于制動盤的離心力作用易于將泥水、污物等甩掉，維修也方便。當(dāng)放松制動踏板使油液壓力 減小時，回位彈簧又將兩制動塊總成及活塞推離制動盤。這樣就要求制動摩擦襯塊應(yīng)預(yù)先做成楔形的 (摩擦表面對背面的傾斜角為 6176。 6— 制 動鉗支架 。這是因?yàn)橹苿颖P對摩擦襯塊無摩擦增力作用，還因?yàn)橹苿幽Σ烈r塊的尺寸不長，其工作表面的面積僅為制動盤面積的 12％～ 6％，故散熱性較好。 制動盤與摩擦襯塊間的間隙小 (～ )，這就縮短了油缸活塞的操作時間，并使制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的力傳動比有增大的可能。越是跑得快的汽車，制動起來所產(chǎn)生的熱量越大，對制動性能的影響也越大。但隨著轎車車速的不斷提高，近年來采用盤式制動器的轎車日益增多，一般都采用了盤式制動器。 綜合其制動性能與其成本，本次乘用車設(shè) 計，前后輪均采用定鉗式 （ 水平對置 ） 盤式制動器。1L ， 1L ；空 、 滿載時質(zhì)心距后軸距離 39。 ? 滿載時， mmhg 640? 制動力與制動力分配系數(shù) 汽車制動時，如果忽略路面對車輪的滾動阻力矩和汽車回轉(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 (3— 5) 式中 fT 為 制動器對車輪作用的制動力矩，即制 動器的摩擦力矩，其方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反， N當(dāng)制動到 ? =0 以后，地面制動力 BF 達(dá)到附著力 ?F 值后就不再增大，而制動器制動力 fF 由于踏板力 PF 的增大使摩擦力矩 fT增大而繼續(xù)上升如圖 3— 1。由式 (3— 13)中消去 ? ，得： ???????? ???? )2(421 112 222 fgfggf FhGLFG LhLhGF (3— 14) 將上式繪成以1fF，2fF為坐標(biāo)的曲線，即為理想的前、后輪制動器制動力分配曲線，簡稱 I 曲線，如圖 3— 3 所示。它雖是一種穩(wěn)定工況，但喪失轉(zhuǎn)向能力。 當(dāng)今道路條件大為改善，汽車行駛速度也大為提高，因而汽車因制動時后輪先抱死引起的后果十分嚴(yán)重。具體而言，若主要是在較好的路面上行駛，則選的 0? 值可偏高些，反之可偏低些。在汽車總重和質(zhì)心位置已定的條件下， 0? 的數(shù)值就決定了前后制動力的分配比。 1Z 為 作用于前軸車輪上的地面法向反力， N； 2Z 為 作用于后軸車輪上的地面法向反力， N； er 為 車輪有效半徑， mm。所謂利用附著系數(shù)是：在某 一制動強(qiáng)度 q 下 ,不發(fā)生任何車輪抱死所需要的最小路面附著系數(shù) ? 。受輪輞直徑的限制，制動盤的直徑通常選擇為輪輞直徑的 70%— 79%。 對于常見的扇形摩擦襯塊，如果其徑向尺寸不大，取 R 為平均半徑 mR 或有效西南科技大學(xué)城市學(xué)院本科生畢業(yè)論文 31 半徑 eR 已足夠精確。能量負(fù)荷愈大，則襯片襯塊的磨損愈嚴(yán)重。 ?? 前輪實(shí)際制動力矩 ： ???? )12(324424 3321 21 ffRRf RRfpdR df pRT ???? ? ?? 后輪實(shí)際制動力矩 ： ???? )12(324424 3322 21 rrRRf RRfpdR df pRT ???? ? ?? 式中： f 為 摩擦系數(shù) ， ?f ； ? 為 摩擦襯塊扇行弧度角一半 ， ? = 6/? ； 1p 為 前制動器襯塊與制動盤之間的單位面積壓力 ， 21 /3 mmNP ? ； 2p 為 后制動器襯塊與制動盤之間的單位面積壓力 ， 22 /2 mmNP ? ； 前制動器摩擦襯塊外半徑 mmR f 1482 ? ，內(nèi)半徑 mmR f 1061 ? ； 后制動器摩擦襯塊外半徑 mmR r 1402 ? ，內(nèi)半徑 mmRr 1001 ? 。 推薦根據(jù)制動摩擦襯塊單位面積占有的汽車質(zhì)量在 2Kg/cm — ，則： 單個前制動器總的襯塊摩擦面積 ： 111 ?????? ? L mLAL mL aa 單個后制動器總的襯塊摩擦面積： 222 ?????? ? L mLAL mL aa 得到 ： 212 1 cmAcm ?? ? ； 222 cmAcm ?? ? ； 最后取 )(230 21 cmA ?? ； ? ? ）（ 22 200 cmA 在緊急制動到 02?v 時，并可近似地認(rèn)為 1?? ，將所有參數(shù)代入公式 4— 5 和4— 6 得到： )/( 21211 mmwAt vme a ???? ????? ? ? )/( )1(221 22212 mmwAt vme a ???? ?????? ? ? 轎車盤式制動器的比能量耗散 率應(yīng)不大于 2/ mmw 。 汽車的制動