【正文】 30 若已知制動(dòng)蹄端部行程及制動(dòng)凸輪輪廓幾何參數(shù)，便于求出制動(dòng)時(shí)所需的凸輪轉(zhuǎn)角，并據(jù)以求得尺寸 a與 h，于是制動(dòng)氣室推桿行程為 l = ah2? ?????????? （ 44） 式中 ? 行程儲(chǔ)備系數(shù)，其中還考慮了摩擦襯片容許磨損量的影 響。 制動(dòng)氣室 制動(dòng)氣室有膜片和活塞式兩種。單缸空氣壓縮機(jī) 21 輸出的壓縮空氣 首先經(jīng)儲(chǔ)氣筒單向閥 9 進(jìn)入濕儲(chǔ)氣筒并進(jìn)行油水分離，然后分為兩個(gè)回路：一個(gè)回路經(jīng)主儲(chǔ)氣筒 11 及并列雙腔制動(dòng)閥 20 的后腔，通向前制動(dòng)器室 4；另一回路經(jīng)主儲(chǔ)氣筒 6 及 并列雙腔制動(dòng)閥 20 的前腔和快放閥 12，通向后制動(dòng)氣室 13。 具有長(zhǎng)支承銷的支承能可靠地保持制動(dòng)蹄的止確安裝位置，避免側(cè)向偏擺。若金屬纖維和粉末的含量在 40%以上，則稱為半金屬摩擦材料，這種材料在美、歐各國(guó)廣泛用于轎車的盤式制動(dòng)器上，已成為制動(dòng)摩擦材料的主流。 2）耐磨性好。 重型汽車則采用可鍛鑄鐵 KTH370— 12 的制動(dòng)底板。制動(dòng)蹄的結(jié)構(gòu)尺寸和斷面形狀應(yīng)保證其剛度好，但小型車用鋼板制的制動(dòng)蹄腹板上有時(shí)開有一、兩條徑向曹， 使蹄的彎曲剛度小些，以便使制動(dòng)蹄摩擦襯片于制動(dòng)鼓之間的接觸壓力均勻，因而使襯片的磨損較為均勻，并可減少制動(dòng)時(shí)的尖叫聲。 制動(dòng)鼓相對(duì)于輪轂的對(duì)中是以某一直徑的圓柱表面的配合來定位，并在兩者裝配緊固??? )/(122 gazB hLgLmFF ???egaeB rhL gLmrF ???? 12 25 后精加工制動(dòng)鼓內(nèi)工作表面，以保證兩者的軸線重合。鼓筒變形后的布圓柱度過大時(shí)也易引起制動(dòng)器的自鎖或踏板振動(dòng)。 鼓式制動(dòng)器的比能量耗散率以不大于 [2]。這就是所謂制動(dòng)器的能量負(fù)荷。 ])2s i n2s i n2( )2c os2(c osa rc t a n[ ``` ```1 ??? ?? ??? ???o )( 1`11` ????? ??? fcR c ?? 所以 制動(dòng)器不會(huì)自鎖，合格。 將以上所計(jì) 算得到的數(shù)值代入式（ 32）中可得出 ?tK 20 （ 2）從蹄制動(dòng)效能因數(shù) 2tK ，其公式為 )1s inc osc os/( `2 ?? ??? ?? KK t ?????????? （ 33） 式中 )168168(/)(/ ?????? ReaRh? ???? RcaRfK 221 ???? ca cfc? 176。為此必需先求出制動(dòng)蹄的效能因數(shù)，而后求制動(dòng)力矩。初步設(shè)計(jì)時(shí)暫定 e==168mm 摩擦襯片的型號(hào)及摩擦系數(shù) ? 選擇摩擦片時(shí)不僅希望其摩擦系數(shù)要高些，更要求其熱穩(wěn)定性要好，受溫度和壓力的影響要小。摩擦襯片寬 b 和包角 ? 便決定了襯片的摩擦面積 AP ，而AP =Rb? ，制動(dòng)蹄各蹄總的摩擦面積 ?pA 越大則單位壓力愈小從而磨損特性愈好。 而且 D的增大也使制動(dòng)鼓的質(zhì)量增大，使汽車的非懸掛質(zhì)量增加，不利于汽車的行駛平順性 。 從而 廣泛應(yīng)用于中、重型貨車前后輪及轎車后輪制動(dòng)器。前者摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件為制動(dòng)鼓，其工作表面為圓柱面；后者的旋轉(zhuǎn)元件則為圓盤狀的制動(dòng)盤，以端面為工作表面。 14 3 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 制動(dòng)器是制動(dòng)系統(tǒng)中用以產(chǎn)生阻礙車輛運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力的部件，后一提法適用于駐車制動(dòng)器。 由上式中不難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 ?? ???? ?????? ?Bf FF ?????? ?Bf FF 式中： 1fF —— 前軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力 2fF —— 后軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力 1BF —— 前軸車輪的地面制動(dòng)力 10 2BF —— 后軸車輪的地面制動(dòng)力 1? 、 2? —— 地面對(duì)前后軸車輪的法向反力 G—— 汽車所受重力 1L 、 2L —— 汽車質(zhì)心離前后軸距離 gh —— 汽車質(zhì)心高度 由上式可知，前后輪同時(shí)抱死時(shí)，前、后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力1fF，2fF是 ? 的函數(shù)。但當(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(dòng)時(shí)后輪先抱死引起的后果十分嚴(yán)重。 fF 與地面制 動(dòng)力 BF 的方向相反，當(dāng)車輪角速度 0?? 時(shí)，大小亦相等，且 fF 僅由制動(dòng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定。 7）制動(dòng)踏板和手柄的位置 和行程符合人 機(jī)工程學(xué)的要求，即操作方便性好，操縱輕便 、舒適能減少疲勞。也應(yīng)防止泥沙、污物等進(jìn)入制動(dòng)器工作表面，否則會(huì)使制動(dòng)效能降低并加速磨損。包括行車制動(dòng)效能和駐坡制動(dòng)效能。管路中氣壓的產(chǎn)生和撤除均較慢 ,作用滯后時(shí)間較長(zhǎng) (～ ),因此在制動(dòng)閥到制動(dòng)氣室和貯氣罐的距離較遠(yuǎn)時(shí)有必要加設(shè)氣動(dòng)的第二級(jí)控制元件 —— 繼動(dòng)閥 (即加速閥 )以及快放閥 。 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。 氣壓制動(dòng)系統(tǒng)是發(fā)展最早的一種動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)。 汽車的制動(dòng)性是汽車主動(dòng)安全性研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一。 本文以一種重型貨車為研究對(duì)象，通過理論分析和計(jì)算對(duì)其氣壓制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì) 。 汽車制動(dòng)系是用于使行駛中的汽車減速或停車，使下坡行駛的汽車的車速保持穩(wěn)定以及使以停駛的汽車在原地（包括在斜坡上）駐留不動(dòng)的機(jī)構(gòu)。駐車制動(dòng)裝置應(yīng)采用機(jī)械式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而不用液壓或氣 壓驅(qū)動(dòng)，以免其產(chǎn)生故障。行車制動(dòng)是用腳踩下制動(dòng)踏板操縱車輪制動(dòng)器來制動(dòng)全部車輪，而駐車制動(dòng)則多采用手制動(dòng)桿操縱，且具有專門的中央制動(dòng)器或利用車輪制動(dòng)器進(jìn)行制動(dòng)。重型載貨汽車由于采用氣壓制動(dòng)，故多對(duì)后輪制動(dòng)器另設(shè)獨(dú)立的由氣壓控 制而以強(qiáng)力彈簧作為制動(dòng)力源的應(yīng)急兼駐車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，也不再設(shè)置中央制動(dòng)器。汽車在行駛過程中駕駛員要經(jīng)常使用制動(dòng)器，為了減輕駕駛員的工作強(qiáng)度，目前汽車基本上都采用了伺服制動(dòng)系統(tǒng)或動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)。 行車制動(dòng)裝 置的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的管路，當(dāng)其中一套失效時(shí)，另一套應(yīng)保證汽車制動(dòng)效能不低于正常值的 30%；駐車制動(dòng)裝置應(yīng)采用工作可靠的機(jī)械式制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 即以任何速度制動(dòng)，汽車都不應(yīng)當(dāng)失去操縱性和方向穩(wěn)定性。 10)與懸架、轉(zhuǎn)向裝置不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，在車輪跳動(dòng)、汽車轉(zhuǎn)向時(shí)不會(huì)引起自行制動(dòng)。但地面制動(dòng)力 BF 受著附著條件的限制，其值不可能大于附著力 F? 即 BF F Z? ??? 或 maxBF F Z? ??? 式中 ? —— 輪胎與地面間的附著系數(shù)； Z—— 地面對(duì)車輪的法向反力。因此各類轎車和一般載貨汽車的 0? 值有增大的趨勢(shì)滿載時(shí)的同步附著系數(shù)，貨車取 0 ?? 。 前面已分別給出了制動(dòng)強(qiáng)度 q 和附著系數(shù)利用率 ? 根據(jù)所選定的同步附著系數(shù) 0? 求得： ????? ???????????? （ 25） 11 1? = L hL g01 ?? 進(jìn)而求得： qhLLGGqFFgBB )( 021 ??? ???? qhLLGGqFFgBB )012 ()1()1( ??? ?????? 當(dāng) 0??? 時(shí)， 11B FF ?? ， 22B FF ?? ，故 ?GFB? ， q=? ， 1?? 當(dāng) 0??? = 時(shí)，可能得到的最大總制動(dòng)力取決于前輪剛剛首先抱死的條件，即11 ?FFB ? 由上面的式得： )( )( 02 2 ???? ??????? gB hL GLF ?? ?????????（ 26） q= )( )( 02 2 ???? ???? ghL L ?? ? )( )( 02 2 ???????? ghL L ??? 當(dāng) ???? ，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22 ?FFB ? 有上面的式得： )( )( 01 1 ???? ??????? gB hL GLF ?? ?????????（ 27） q= )( )( 01 1 ???? ???? ghL L ?? ? )( )( 01 1 ???????? ghL L ??? 對(duì)于 ? 值恒定的汽車，為使其在常遇到附著系數(shù)范圍內(nèi) ? 不致過低，其 0? 值總是選得小于可能遇到的最大附著系數(shù)。電磁式制動(dòng)器雖有作用滯后性好、易于連接而且接頭可靠等優(yōu)點(diǎn)，但因成本高，只在一部分總質(zhì)量較大的商用車商上用作車輪制動(dòng)器或緩速器；液力式制動(dòng)器一般只 用作緩速器。車輪制動(dòng)器一般用于行車制動(dòng)，也有兼用于第二制動(dòng) (或應(yīng)急制動(dòng) )和駐車制動(dòng)的。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)。制動(dòng)鼓的直徑小，剛度就大，并有利于保證制動(dòng)鼓的加工精度。 β /2=100176。通常只考慮襯片徑向變形的影響，其 他零件變形的影響較小而忽略不計(jì)。然后根據(jù)既定的 F和 R 值求 T。 r c t a na r c t a n ??? ?? oo0 ??????? ???? o 代入公式（ 33） ?tK 前面已經(jīng)分析領(lǐng)從蹄中頂端推力 F1=F2，則可得 ????? ttt KKK 對(duì)于 凸輪張開機(jī)構(gòu)， 張開力 F： 1/ BTF f? ???????????? （ 34） 有前面所算數(shù)據(jù) 所得 Tf 代入公式（ 34）中，便可得到 F值為 21360N。但試驗(yàn)表明，影響磨損的最重要的因素還是摩擦表面的溫度和摩擦力。 各種汽車的總質(zhì)量及其制動(dòng)襯片 (襯塊 )的摩擦面積各不相同，因面有必要用一種相對(duì)的量作為評(píng)價(jià)能員負(fù)荷的指標(biāo)。 經(jīng)過計(jì)算α與α′都不小于 16%~20%， 合格。也有在鋼板沖壓的制動(dòng)鼓內(nèi)側(cè)離心澆鑄上合金鑄鐵內(nèi)鼓筒，組合構(gòu)成制動(dòng)鼓。 制動(dòng)鼓壁厚的選取主要是從其剛度和強(qiáng)度方面考慮。摩擦襯片的厚度，轎車多為 ；貨車多為 8mm 以上。 凸輪及其軸是由可鍛鑄鐵或球墨鑄鐵的支架支撐，而支架則用螺栓或鉚釘固定在制動(dòng)底板上。 5）容許比壓力大及不傷制動(dòng)輪。 支承 二自由度制動(dòng)蹄的支承，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并能使制動(dòng)蹄相對(duì)制動(dòng)鼓自行定位。管路中氣壓的產(chǎn)生和撤除均較慢 ,作用滯后時(shí)間較長(zhǎng) (～ ),因此在制動(dòng)閥到制動(dòng)氣室和貯氣罐的距離較遠(yuǎn)時(shí)有必要加設(shè)氣動(dòng)的第二級(jí)控制元件 —— 繼動(dòng)閥 (即加速閥 )以及快放閥 。 其中，空氣壓縮機(jī)以壓力達(dá)到 的壓縮空氣向貯氣罐充氣但由調(diào)壓器調(diào)定的貯氣罐壓力，一般為 — 而安全閥限定的貯氣罐最高壓力則為 。 制動(dòng)氣室輸出的推桿推力 Q應(yīng)保證制動(dòng)器制動(dòng)蹄所需的張力。代入式： l = ah2? = ??? [15]55mm符合要求 制動(dòng)氣室的工作容積 sV 可按下式計(jì)算： 貯氣罐 貯氣罐由鋼板焊成，內(nèi)外涂以防銹漆，也有用玻璃鋼制造的，其防腐性很好。制動(dòng)氣室壓力腔的容積為零，管路中的絕對(duì)壓力與大氣壓 0p 相等。主貯氣罐的氣壓達(dá)到上述壓力值時(shí)方可出車。 對(duì)于活塞式制動(dòng)氣室： A= 2D4? 式中 :D活塞或氣缸直徑。為此，就要進(jìn)行初步的設(shè)計(jì)計(jì)算。