【正文】 1 ff TT ???? （ ） 式中： ? —— 該車所能遇到的最大附著系數(shù)； q —— 制動強(qiáng)度，由式 (420)確定； er —— 車輪有效半徑。由式（ ）、式（ ）、式（ ）和式（ ）得 gB hLGLF )(011 ?? ???? （ ） ghLLq )(011 ?? ???? （ ） ghLL )(011 ??? ??? （ ） 本設(shè)計中汽車的 ? 值恒定，其 0? 值小于可能遇到的最大附著系數(shù)，使其在常遇附著系數(shù)范圍內(nèi) ? 不致過低。 現(xiàn)代汽車多裝有比例閥或感載比例閥等制動力調(diào)節(jié)裝置，可根據(jù)制動強(qiáng)度、載荷等因素來改變前、后制動器制動力的比值，使之接近于理想制動力分配曲線。首先，所選的 0? 應(yīng)使得在常用路面上，附著系數(shù)利用率較高。 直至 20 世紀(jì) 50 年代，當(dāng)時道路條件還不很好，汽車行駛速度也不很高，后輪抱死側(cè)滑的后果也不顯得像前輪抱死喪失轉(zhuǎn)向能力那樣嚴(yán)重，因此往往將 0? 值定得較 低，即處于常遇附著系數(shù)范圍的中間偏低區(qū)段。它雖是一種穩(wěn)定工況，但喪失轉(zhuǎn)向能力。目前大多數(shù)兩軸汽車的前、后制動器制動力之比值為一定值，并以前制動1fF與汽車總制動力 fF 之比表明分配的比例，稱為汽車制動器制動力分配系數(shù) ? ： 2111fffff FF FFF ???? （ ） 由于在附著條件所限定的范圍內(nèi)，地面制動力在數(shù)值上等于相應(yīng)的制動周緣力，故 ? 通沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 稱為制動力分配系數(shù)。 由式（ ）、式（ ）求得前、后軸車輪附著力 ??? )()( 221 ggB qhLLGLhFLLGF ???? ??? )()( 112 ggB qhLLGLhFLLGF ???? （ 37） 在此取附著系數(shù) ?? ，因此求得 1F?? 10151N 2F?? 4564N 上式表明：汽車在附著系數(shù) ? 為任意確定值的路面上制動時，各軸附著力即 極限制動力并非為常數(shù)，而是制動強(qiáng)度 q 或總制動力 BF 的函數(shù)。當(dāng)加大踏板力以加大 fT ， fF 和 BF 均隨之增大。 在這里先給出該商務(wù)車的整車參數(shù) ： ： 長度： 4300mm； 寬度： 1790mm； 高度： 1582mm 軸距： 2576mm ； 前輪距： 1460mm ； 后輪距： 1473 質(zhì)心高度：空載 690mm ； 滿載 710m 質(zhì)心到前軸的距離：空載 1240 ； 滿載 1396 質(zhì)心到后軸的距離：空載 1336 ； 滿載 1280 ： 整車整備質(zhì)量： 1598kg ； 總質(zhì)量： 2145kg ； 前軸載荷：空載 828kg 滿載 1015kg 后軸載荷：空載 770kg 滿載 1130kg 發(fā)動機(jī)排量： ； 最 大功率： 85kw/5500r/min 最大轉(zhuǎn)矩： 158 N?m /4000r/min 壓縮比： :1； 五檔手動變速器 ： 1i =， 2i =， 3i =， 4i =， 5i =， Ri =3. 推薦主減速比： ； 最高車速： 200km/h。如 Passat,Vento ,Corrado 等車，部分高級轎車采用前后通風(fēng)盤。轎車生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本，就采用前輪盤式制動，后輪鼓式制動的方式。如果制動系統(tǒng)經(jīng)常處于高溫狀態(tài)，就會阻礙能量的轉(zhuǎn)換過程，造成制動性能下降。 （ 9） 易于實(shí)現(xiàn)間隙自動調(diào)整。 （ 2） 水穩(wěn)定性好，制動塊對盤的單位壓力高，易于將水?dāng)D出，因而浸水后效能降低不多，又由于離心力作用及襯塊對盤的擦拭作用，出水后只需經(jīng)一，二次制動即能恢復(fù)正常。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。 ①定鉗盤式制動器：這種制動器中的制動鉗固定不動，制動盤與車輪相聯(lián)并在制動鉗體開口槽中旋轉(zhuǎn)。單向增力式制動器在汽車前進(jìn)制動時的制動效能很高，且高于前述的各種制動器，但在倒車制動時，其制動效能卻是最低的。如圖(c)所示，兩制動蹄各用一個單活塞制動輪缸推動，兩套制動蹄、制動輪缸等機(jī)件在制動底板上是以制動底板中心作對稱布置的，因此，兩蹄對制動鼓作用的合力恰好相互平衡，故屬于平衡式制動器。鼓式制動器按蹄的類型 分為： 圖 鼓式制動器簡圖 （ a）領(lǐng)從蹄式（用凸輪張開）；（ b）領(lǐng)從蹄式（用制動輪缸張開）；（ c）雙領(lǐng)蹄式（非雙向，平衡式）；（ d）雙向雙領(lǐng)蹄式；（ e）單向增力式；（ f）雙向增力式 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 6 （ 1） 領(lǐng)從蹄式制動器 如圖 （ a） (b)所示，若圖上方的旋向箭頭代表汽車前進(jìn)時制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向 (制動鼓正向旋轉(zhuǎn) )，則蹄 1 為領(lǐng)蹄，蹄 2 為從蹄。根據(jù)所選方案與參數(shù)，分析計算制動器的制動因數(shù)、摩擦襯 塊 的磨損特性，核算制動器熱容量和溫升等 4）制動器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè) 計與計算 5）制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式選擇與設(shè)計計算 6）綜合上述設(shè)計與計算，用繪圖軟件繪制該制動器的零部件圖及總布置圖 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 5 2 制動 器 的結(jié)構(gòu)形式選擇 鼓式制動器 結(jié)構(gòu)形式簡介 鼓式制動器是最早形式的汽車制動器，當(dāng)盤式制動器還沒有出現(xiàn)前，它已經(jīng)廣泛用干各類汽車上。 10）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)。 2）工作可靠。同時，隨著其他汽車電子技術(shù)特別是超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，電子元件的成本及尺寸不斷下降。其主要優(yōu)點(diǎn)是：無論在低溫或高溫都保持良好的制動效果，減少磨損，降低噪音，延長剎車盤的使用壽命，代表目前摩擦材料的發(fā)展方向。尤其在前輪安裝的通風(fēng)盤式制動器又是發(fā)展重點(diǎn)。一款安全、輕便、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)的制動系統(tǒng)可以大大提高汽車的性能。 傳動裝置 ： 包括將制動能量傳輸?shù)街苿悠鞯母鱾€部件 制動器 ： 產(chǎn)生阻礙車輛的運(yùn)動或運(yùn)動趨勢的力（制動力）的部件，其中包括輔助制動系中的緩速裝置。 上述 完 畢 后 對所設(shè)計的制動器進(jìn)行了 制動減速度與制動距離的驗(yàn)算，對制動效能的穩(wěn)定性以及制動時的方向穩(wěn)定性進(jìn)行了分析 ， 并 用 MATLAB 繪圖功能 繪制 出 了前后軸制動力分配曲線， 上述 均符合設(shè)計要求， 驗(yàn)證了 該制動器設(shè)計 的合理性。 根據(jù)設(shè)計車型的特點(diǎn)，合理計算 該車型制動系統(tǒng)制動力及制動器最大制動力矩、鼓式制動器的結(jié)構(gòu)形式及選擇、鼓沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 III 式制動器主要參數(shù)的計算與確定、摩擦襯塊的磨損特性計算、制動器熱容量和溫升的核算、制動力矩的計算與校核、在二維或三維設(shè)計平臺 AUTO CAD 中完成鼓式制動器零件圖以及裝配圖的繪制、設(shè)計合理性的分析和評價等 。鉗盤式制動器中定鉗盤式為制動鉗固定在制動盤兩側(cè)，且在其兩側(cè)均設(shè)有加壓機(jī)構(gòu)。 現(xiàn)代汽車制動器的發(fā)展起源于原始的機(jī)械控制裝置，最原始的制動控制只是駕駛員沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 II 操縱一組簡單的機(jī)械裝置向制動器施加作用力，那時的汽車重量比較小，速度比較低，機(jī)械制動已經(jīng)能夠滿足汽車制動的需要，但隨著汽車自身重量的增加，助力裝置對機(jī)械制動器來說越來越顯得非常重要 ,從而開始出現(xiàn)了真空助力裝置。盤式制動器被普遍使用。 汽車是現(xiàn)代交通工具中用得最多、最普遍、也是運(yùn)用得最方便的交通工具。其性能的好壞對汽車的行駛安全有著重要影響，如果此系統(tǒng)不能正常工作，車上的駕駛員和乘客將會受到車禍的傷害。 目前，汽車所用的制動器幾乎都是摩擦式的，可分為鼓式和盤式兩大類。在貨車上，盤式制動器也有被采用的，但離完全取代鼓式制動器還有相當(dāng)長的一段距離?，F(xiàn)代汽車中以單盤單鉗式的鉗盤式制動器應(yīng)用最為廣泛，僅有個別大噸位礦用自卸車采用單盤三鉗和雙盤單鉗的鉗盤式制動器，以及全盤式制動器。 、預(yù)計設(shè)計過程中可能遇到的問題以及解決的方法和措施 由于對專業(yè)知識的不熟練，可能需要查閱眾多的資料。第一 制動系的參數(shù) ： 包括 制動力分配系數(shù)、 同步附著系數(shù)、制動強(qiáng)度、 附著 系數(shù)利用率 以及最大制動力矩等參數(shù)的選擇計算； 第二 制動器及其零部件 ：制動盤、制動鉗體、摩擦襯塊等制動器 零 部 件的尺寸 計算 與 材料選擇 ； 第三 駐車制動 ：本設(shè)計選用了后輪駐車制動 ， 在后輪盤式制動器上加裝了駐車制動的機(jī)械結(jié)構(gòu) ； 第四 制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)：制動輪缸、制動主缸、以及踏板行程的設(shè)計計算。 控制裝置 ： 包括產(chǎn)生制動動作和控制制動效果的各種部件。當(dāng)今汽車行業(yè)已經(jīng)非常發(fā)達(dá)，人類對汽車的性能要求也越來越高。 因此，汽車制動器未來的發(fā)展重點(diǎn)是浮鉗式盤式制動器。主要使用玻璃纖維、芳香族聚酰纖維或其它纖維（碳、陶瓷等）作為加固材料。全電制動控制因其巨大的優(yōu)越性，將取代傳統(tǒng)的以液壓為主的傳統(tǒng)制動控制系統(tǒng)。 根據(jù)所給商務(wù)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： 1）具有足夠的制動效能。 9）摩擦襯片應(yīng)有足夠的使用壽命。 3）制動器的設(shè)計和計算。所以內(nèi)張型鼓式制動器通常簡稱為鼓式制動器，通常所說的鼓式制動器就是指這種內(nèi)張型鼓式結(jié)構(gòu)。顯然，當(dāng)汽車倒車時這種制動器的兩制動蹄又都變?yōu)閺奶愎仕挚煞Q為單向雙領(lǐng)蹄式制動器。由于制動時兩蹄的法向反力不能相互平衡，因此它居于一種非平衡式制動器。 （ 1）鉗盤式 鉗盤式制動器按制動鉗的結(jié)構(gòu)型式又可分為定鉗盤式制動器、浮鉗盤式 制動器等。對擺動鉗式盤式制動器來說，鉗體不是滑動而是在與制動盤垂直的平面內(nèi)擺動。汽車制動時不易跑偏。 （ 8） 襯塊與制動盤之間的間隙?。?），從而縮短了制動協(xié)調(diào)時間。因此，散熱對 制動系統(tǒng) 是十分重要的。四輪轎車在制動過程中，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%，因此前輪制動力要比后輪大。由于制造工藝與成本的關(guān)系，一般中高級轎車中普遍采用前通風(fēng)盤、后普通盤的制動片。 之后 再根據(jù)各項(xiàng)演算和比較的結(jié)果，對初選的參數(shù)進(jìn)行必要的修改，直到基本性能參數(shù)能滿足使用要求為止；最后進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計和分析。 fF 取決于制動器的結(jié)構(gòu)型式、尺寸、摩擦 副的摩擦系數(shù)及車輪有效半徑等，并與制動踏板力即制動系的液壓成正比。 6520Z N Z N?? 汽車總的地面制動力為 GqdtdugGFFF BBB ???? 21 () 式中： q （gdtduq?） —— 制動強(qiáng)度，亦稱比減速度或比制動力； 12,BBFF—— 前后軸車輪的地面制動力。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。當(dāng)汽車在不同 ? 值的路面上制動時，可能有以下情況： (1)當(dāng) ? 0? ， ? 線位于 I 曲線下方，制動時總是前輪先抱死。 當(dāng) ? = 0? 時， q = 0? ， ? =1,利用率最高。 0? 的選擇與很多因數(shù)有關(guān)。 根據(jù)設(shè)計經(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： ～ 。由式（ ）、式（ ）、式（ ）和式（ ）得 gB hLGLF )(022 ?? ???? （ ） ghLLq )(022 ?? ???? （ ） ghLLo )(22 ??? ??? （ ） 當(dāng) ? 0? 時：可能得到的最大總制動力取決于后輪剛剛首先抱死的條件，即22 ?FFB ?。 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： 1 m a x 1 2()f e g eGT Z r L h rL? ? ?? ? ? ?3705N 2 m a x 1 m a x1ffTT?????1665N 對于選取較大的同步附著系數(shù) 0? 值的汽車，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。為使質(zhì)量不致太大，制動盤厚度又不宜過小。其實(shí)質(zhì)是制動器在單位輸入 壓力或力的作用下所能輸出的力或力矩，用于評價不同結(jié)構(gòu)型式的制動器的效能。 最大制動力是在汽車附著質(zhì)量被完全利用的條件下獲得的，這時制動力與地面作用于車輪的法向力 1Z , 2Z 成正比。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 17 制動強(qiáng)度和附著系數(shù)利用率 上面已給出了制動強(qiáng)度 q 和附著系數(shù)利用率 ? 的定義式。汽車若常帶掛車行駛或常在山區(qū)行駛， 0?值宜取低些。后輪先抱死的情況是最不希望發(fā)生的。 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，希望在制動過程中，在即將出現(xiàn)車輪抱死但尚無任何車輪抱死時的制動減速度，為該車可能產(chǎn)生的最高減速度。圖中 ? 線與 I 曲線交于 B 點(diǎn)， B 點(diǎn)處的附著系數(shù) ?