【正文】 （ 37） 式中， f 為摩擦因數(shù)； 0F 為單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)的壓緊力； R 為作用半徑。不能單純地追求摩擦材料的高摩擦系數(shù)，應(yīng)提高對(duì)摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性和降低制動(dòng)器對(duì)摩擦系數(shù)偏離正常值的敏感性的要求，后者對(duì)蹄式制動(dòng)器是非常重要的。摩擦襯塊分為摩擦材料和底板 ,兩者直接壓嵌在一起。 這里去制動(dòng)盤(pán)的直徑 D為輪輞直徑的百分之 70%，即 2 3 1% ????D mm their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX 2）制動(dòng)盤(pán)厚度的選擇 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 15 制動(dòng)盤(pán)厚度對(duì)制動(dòng)盤(pán)質(zhì)量和工作時(shí)的溫升有影響。 分析表明，汽車(chē)在同步系數(shù)為 ? 的路面上制動(dòng)（前后輪同時(shí)抱死）時(shí)，其制動(dòng)減速度為 gqgdtdu??? ? ，即 q= 0? ,q 為制 動(dòng)強(qiáng)度。 為了兼取氣壓系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)二者之長(zhǎng)，有些重型汽車(chē)采用了氣頂液式動(dòng)力制動(dòng)系。制動(dòng)氣室內(nèi)建立的氣壓越高，則制動(dòng)器所西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX12 產(chǎn)生的制動(dòng)力矩越大。 制動(dòng)能源是空氣壓縮機(jī)或液壓泵。 在此過(guò)程中，膜片 20與閥座 8也不斷前移，直到閥門(mén) 9 重新與大空閥座 10 接觸為止。 (1)不制動(dòng)時(shí) 真空助力器不工作，彈簧 15 將推桿 12 連同柱塞 18 推到后極限位置 (即真空閥開(kāi)啟 )，閥門(mén) 9則被彈簧 16壓緊在大氣閥座 10上 (即大氣閥關(guān)閉位置 )。 對(duì)于人力液壓制動(dòng)系，考慮到制動(dòng)器容許磨損量的踏板全行程不應(yīng)超過(guò) 150(轎車(chē) )～ 180mm(貨車(chē) )。 駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)與行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)共用后輪制動(dòng)器。對(duì)于鉗盤(pán)式制動(dòng)器而言，因?yàn)橹苿?dòng)盤(pán)外露，還有散熱良好的優(yōu)點(diǎn)。 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX 浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器示意圖 鉗體 2通過(guò)導(dǎo)向銷 6與車(chē)橋 7相連，可以相對(duì)于制動(dòng)盤(pán) 1軸向移動(dòng)。鉗盤(pán)式制動(dòng)器又可分為定鉗盤(pán)式和浮鉗盤(pán)式兩類。 其固定元件則有著多種結(jié)構(gòu)型式，大體上可分為兩類。但蹄鼓之間的摩擦系數(shù)本身是一個(gè)不穩(wěn)定的因素，隨制動(dòng)鼓和摩擦片的材料、溫度和表面狀況 (如是否沾水、沾油 是否有燒結(jié)現(xiàn) 象等 )的不同可在很大范圍內(nèi)變化。這表明領(lǐng)蹄具有 增勢(shì) 作用。與此相反，制動(dòng)蹄 2 的支承點(diǎn) 4 在后端，促動(dòng)力加于其前端，其張開(kāi)時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向與制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向 相反。 鼓式制動(dòng)器 一般制動(dòng)器都是通過(guò)其中的固定元件對(duì)旋轉(zhuǎn)元件施加制動(dòng)力矩， 使后者的旋轉(zhuǎn)角速度降低 ，同時(shí)依靠車(chē)輪與地面的附著作用 ， 產(chǎn) 生路面對(duì)車(chē)輪的制動(dòng)力以使汽車(chē)減速。制動(dòng)底板上還裝有液壓制動(dòng)輪缸，用油管 5 與裝在車(chē)架上的液壓制動(dòng)主缸相連通。 完全靠由發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)化而成的氣壓或液壓形式的勢(shì)能進(jìn)行制動(dòng)的系統(tǒng)稱為動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng) ， 兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)稱為伺服制動(dòng)系統(tǒng)或助力制動(dòng)系統(tǒng)。 因此汽車(chē)上必須裝設(shè)一系列專門(mén)裝置以實(shí)現(xiàn)上述功能。 3）開(kāi)關(guān)只有被相似的部件代替才可，而不是通過(guò)依靠邏輯程序控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，或有相似功能的數(shù)字控制器來(lái)替代。 7）從側(cè)面看，安裝在汽車(chē)簧上（簧上質(zhì)量：指懸架支撐的質(zhì)量）部分上的剎車(chē)系統(tǒng)的任何部分都不可以伸到車(chē)架或者承載式車(chē)身的下表面以下。并且作用于所有四個(gè)車(chē)輪上，而且只被一個(gè)控制器their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX控制?，F(xiàn)在由于很多方面的原因人們的安全脅，其中汽車(chē)制動(dòng)系起著很大的作用。their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX【 摘要 】 本說(shuō)明書(shū)主要介紹了汽車(chē)制動(dòng)的設(shè)計(jì)探索，先紹了汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)意義、研究現(xiàn)狀以及設(shè)計(jì)目標(biāo)。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX12 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 汽車(chē)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。 本次制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的目標(biāo) 1）具有良好的制動(dòng)效能 ； 2）具有良好的制動(dòng)效能穩(wěn)定性 ； 3）制動(dòng)時(shí)汽車(chē)操縱穩(wěn)定性好 ； 4）制動(dòng)效能的熱穩(wěn)定性好 ； 制動(dòng)系統(tǒng) —— 概況 汽車(chē)必須配備有剎車(chē)系統(tǒng)。 6）剎車(chē)系統(tǒng)必須裝有碎片護(hù)罩，以防傳動(dòng)系失效或小碰撞（引起的碎片破壞制動(dòng)系統(tǒng)）。并且它必須被設(shè)計(jì)成不能被車(chē)手重置。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX12 對(duì)汽車(chē)起制動(dòng)作用的只能是作用在汽車(chē)上且方向與汽車(chē)行駛方向相反的外力 ，而這些外力的大小都是隨機(jī)的、不可控制的 。以駕駛員的肌體作為唯一制動(dòng)能源的制動(dòng)系統(tǒng)稱為人力制動(dòng)系統(tǒng) 。制動(dòng)蹄的外圓面上裝有摩擦片。它有鼓式制動(dòng)器和盤(pán)式制動(dòng)器兩種結(jié)構(gòu)型式。具有這種屬性的制動(dòng)蹄稱為領(lǐng)蹄。所以力 T1的作用結(jié)果是使領(lǐng)蹄 1在制動(dòng)鼓上壓得更緊從而力 T1也更大。 就制動(dòng)效能而言 在基本結(jié)構(gòu)參數(shù)和輪缸工作壓力相同的條件下，自增力式制動(dòng)器由于對(duì)摩擦助勢(shì)作用利用得最為充分而居首位，以下依次為雙領(lǐng)蹄式、領(lǐng)從蹄式、雙從蹄式。 盤(pán)式制動(dòng)器 盤(pán)式制動(dòng)器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件是以端面工作的金屬圓盤(pán)，被稱為制動(dòng)盤(pán)。這里只介紹鉗盤(pán)式制動(dòng)器。 浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器 下圖所示為浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器示意圖。其他保養(yǎng)修理作業(yè)也較簡(jiǎn)便。機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)僅用于駐車(chē)制動(dòng)。 要求液壓制動(dòng)系傳動(dòng)比合適，保證制動(dòng)踏板力較小，同時(shí)踏板行程又不太大。 按伺服能量的形式分： 真空伺服式，真空能 (負(fù)氣壓能 ) 氣壓伺服式，氣壓能 液壓伺服式，液壓能 助力式伺服制動(dòng)系 1．真空助力伺服制動(dòng)系 在液壓制動(dòng)裝置中，裝有真空助力器，它安裝在主缸與踏板之間，利用發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的真空度來(lái)增大駕駛員在制動(dòng)踏板上的操縱力。 此時(shí)，推桿 2上的作用力 F應(yīng)為踏板力和伺服氣室活塞推力的總和，但后者較前者大得多，使制動(dòng)主缸輸出的液壓成數(shù)倍的增高。 動(dòng)力制動(dòng) 系統(tǒng) 動(dòng)力制動(dòng)系 以汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)為唯一的制動(dòng)初始能源。當(dāng)放松制動(dòng)踏板時(shí)，制動(dòng)閥使制動(dòng)氣室通大氣，以解除制動(dòng)。 氣壓制動(dòng)系的工作滯后時(shí)間約三倍于液壓制動(dòng)系。 表 2021 年 FSAE 贊助輪胎相關(guān)參數(shù) 規(guī)格 180/530R13 標(biāo)準(zhǔn)輪輞內(nèi)距 8 輪胎胎面寬 (mm inch) 223 輪胎外徑 (mm inch) 533 輪胎接地面寬 (mm inch) 185 輪胎半徑 (mm) 244 輪胎周長(zhǎng) 1626 輪輞內(nèi)距 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 13 同步附著系數(shù)的分析 （ 1） 當(dāng) 0??? 時(shí)：制動(dòng)時(shí)總是前輪先抱死，這是一種穩(wěn)定工況，但喪失了轉(zhuǎn)向能 力； （ 2）當(dāng) 0??? 時(shí)：制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死，這是容易發(fā)生后軸策劃而使汽車(chē)喪失方向穩(wěn)定性； （ 3）當(dāng) 0??? 時(shí)：制動(dòng)時(shí)汽車(chē)前后輪同時(shí)抱死，是一種穩(wěn)定工況，但也喪失了轉(zhuǎn)向能力?？傎|(zhì)量大于 2t的汽車(chē)應(yīng)取上限。 3）摩擦襯塊內(nèi)半徑 R1和外半徑 R2 摩擦襯塊（如圖 31所示）是指鉗夾活塞推動(dòng)擠壓在制動(dòng)盤(pán)上的摩擦材料。 5）摩擦襯塊摩 擦系數(shù) f 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their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX壓力的影響要小。所選擇摩擦系數(shù) f =。 平均半徑 mR 為 96m m2 771152 21m ????? RRR （ 310） 式中， 1R 和 2R 為摩擦襯塊扇形表面的內(nèi)半徑和外半徑。 their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX 4）摩 擦材料 制動(dòng)摩擦材料應(yīng)具有穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，抗熱衰退性要好，不應(yīng)在溫升到某一數(shù)值以后摩擦系數(shù)突然急劇下降，材料應(yīng)有好的耐磨性，低的吸水（油、制動(dòng)液）率，低的壓縮率、低的熱西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 18 傳導(dǎo)率和低的熱膨脹率，高的抗壓、抗剪切、抗彎曲性能和耐沖擊性能，制動(dòng)時(shí)應(yīng)不產(chǎn)生噪聲、不產(chǎn)生不良?xì)馕?、?yīng)盡量采用污染小對(duì)人體無(wú)害的摩擦材料。本次設(shè)計(jì)采用的是 HT250. their owncdsvlpa,mxukgf.()ybTqCzjSAX 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 19 前輪制動(dòng)輪缸直徑 d 的確定 制動(dòng)輪缸對(duì)制動(dòng)塊施加的張開(kāi)力 0F 與輪缸直徑 d 和制動(dòng)管路壓力 p 的關(guān)系為 )/(4 0 pFd ?? (41) 制動(dòng)管路壓力一般不超過(guò) 10～ 12 aMP 。此處取VV ? 。 制動(dòng)踏板工作行程 pS 為 )( m2m10pp ?? ???? SiS (48) 式中， 1m? 為主缸中推桿與活塞間的間隙，一般取 ～ 2mm。 制動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo) 汽車(chē)的制動(dòng)性主要由下列三方面來(lái)評(píng)價(jià)： 1) 制動(dòng)效能，即制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度。 最大踏板行程，對(duì)乘用車(chē)應(yīng)不大于 100～ 150mm,對(duì)商用車(chē)不大于 180mm。所以取得 220?d mm。因此取后輪制動(dòng)輪缸直徑為 25mm. 制動(dòng)主缸直徑 0d 的確定 第 i 個(gè)輪缸 的工作容積為： ?? n dVi1 ii24 ?? (43) 式中， id 為第 i 個(gè)輪缸活塞的直徑； n 為輪缸中活塞的數(shù)目； i? 為第 i 個(gè)輪缸活塞在完全制 動(dòng)時(shí)的行程，初步設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)鼓式制動(dòng)器可取 2?? mm. 所以一個(gè)前輪輪缸的工作容積為 311 232 1608m m42 ?? ? ??前V 一個(gè)后輪輪缸的工作容積為 311 225 981m m42 ?? ? ??后V 所有輪缸的總工作容積為 ?? mVV1 i,式中， m 為輪缸數(shù)目。其缸簡(jiǎn)為通孔，需鏜磨。而一般不帶通風(fēng)盤(pán)的汽車(chē)制動(dòng)盤(pán)，其厚度約在 1013mm之間。 有效半徑 eR 是扇形表面的面積中心至制動(dòng)盤(pán)中心的距離，如下式所示（推導(dǎo)見(jiàn)離合器設(shè)計(jì)） 97m m])1(1[34)( )(32 m22122132e 3 ??????? RmmRR RRR （ 38） 式中， 21/RRm? . 因?yàn)?1?m ,41)1( 2 ??mm,故 mR?eR ， m 越小，則兩者差值越大。所以在制動(dòng)器設(shè)計(jì)時(shí)并非一定要追求高摩擦系數(shù)的材料。因?yàn)橹苿?dòng)器直徑 D 等于 231mm,則摩擦塊 1152?R mm 取 ?RR ，所以771?R mm。一般實(shí)心制動(dòng)盤(pán)厚度可取為10～ 20mm，通風(fēng)式制動(dòng)盤(pán)厚度取為 20～ 50mm，采用較多的是 20～ 30mm。 地面對(duì)前、后輪的法向反作用力 若在不同附著系數(shù)的路面上，前、后輪同時(shí)抱死（不論是同時(shí)抱死或分別先后抱死），此 時(shí) ?? GFF b ??X 或 gdtdu ??/ 。 其制動(dòng)系的液壓系統(tǒng)，同動(dòng)力轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)一樣，也有常壓式 (閉式 )和常流式(開(kāi)式 )兩種，兩者的制動(dòng)能源都是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓泵。 氣壓系統(tǒng)各元件之間的連接管路 (由鋼管、橡膠軟管和各種管接頭組成 )有三種： ①供能管路 供能裝置各組成件 (空壓機(jī)、儲(chǔ)氣筒 )之間和供能裝置與控制裝置(如制動(dòng)閥 )之間的連接管路； ②促