【正文】 、側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力等方面考驗(yàn)。因?yàn)橹苿?dòng)過程實(shí)際上是把汽車行駛的動(dòng)能通過制動(dòng)器吸收轉(zhuǎn)換為熱能，所以制動(dòng)器溫度升高后能否保持在冷態(tài)時(shí)的制動(dòng)效能，已成為設(shè)計(jì)制動(dòng)器時(shí)要考慮的一個(gè)重要問題。 制動(dòng)性能分析 任何一套制動(dòng)裝置都是由制動(dòng)器和制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成。 一個(gè)輪缸的工作容積 根據(jù)公式 （ 45） 式中：――一個(gè)輪缸活塞的直徑； n ――輪缸活塞的數(shù)目； δ――一個(gè)輪缸完全制動(dòng)時(shí)的行程： 取δ 2mm ――消除制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓間的間隙所需的輪缸活塞行程。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)端面處的橡膠皮碗密封。青銅偏心輪可保持制動(dòng)蹄腹板上的支承孔的完好性并防止這些零件的腐蝕磨損。重型汽車則采用可聯(lián)鑄鐵 KTH370― 12 的制動(dòng)底板。本次設(shè)計(jì)采用的材料是 HT2040。 制動(dòng)鼓相對于輪轂的對中是圓柱表面的配合來定位，并在兩者裝配緊固后精加工制動(dòng)鼓內(nèi)工作表面，以保證兩者的軸線重合。 制動(dòng)塊 制動(dòng)塊由背板和摩擦襯塊構(gòu)成，兩者直接牢固地壓嵌或鉚接或粘接在一起。 下面的表格給出了一些國產(chǎn)汽車前輪盤式制動(dòng)器的主要參數(shù)。 所以選擇摩擦系數(shù) f 前輪盤式制動(dòng)器主要參數(shù)確定 制動(dòng)盤直徑 D 制動(dòng)盤的直徑 D 希望盡量大些，這時(shí)制動(dòng)盤的有效半徑得以增大，但制動(dòng)盤受輪輞直徑的限制。 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)數(shù)值 相關(guān)主要技術(shù)參數(shù) 整車質(zhì)量： 空載： 1550kg 滿載： 2021kg 質(zhì)心位置： a b 質(zhì)心高度： 空載： hg 滿載： hg 軸 距： L 輪 距 : L 最高車速： 160km/h 車輪工作半徑： 370mm 輪 胎： 195/60R14 85H 同步附著系數(shù)： 同步附著系數(shù)的分析 1 當(dāng)＜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)＞時(shí)：制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死，這時(shí)容易發(fā)生后軸側(cè)滑而使汽車失去方向穩(wěn)定性； 3 當(dāng)＝時(shí)：制動(dòng)時(shí)汽車前、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。 圖 2― 3 制動(dòng)主缸工作原理圖 撤出踏板力后，制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)、主缸前、后腔活塞和 輪缸活塞在各自的回位彈簧作用下回位，管路中的制動(dòng)液在壓力作用下推開回油閥流回主缸，于是解除制動(dòng)。 轎車制動(dòng)主缸采用串列雙腔制動(dòng)主缸。 兩個(gè)獨(dú)立的回路均由每個(gè)前、后制動(dòng)器的半數(shù)缸所組成，即前、后半個(gè)軸對前、后半個(gè)軸的分路型式，簡稱 HH 型。這一分路方案總后輪制動(dòng)管路失效，則一旦前輪制動(dòng)抱死就會(huì)失去轉(zhuǎn)彎制動(dòng)能力。在正常情況下，其輸出工作壓力主要出動(dòng)力伺服系統(tǒng)產(chǎn)生，而在動(dòng)力伺服系統(tǒng)失效時(shí)，仍可全由人力驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng) 產(chǎn)生一定程度的制動(dòng)力。但氣壓制動(dòng)系必須采用空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣筒、制動(dòng)閥等裝置，使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重、輪廓尺寸大、造價(jià)高；管路中氣壓的產(chǎn)生和撤除均較慢，作用滯后時(shí)間較長 o． 3s― o． 9s ，因此，當(dāng)制動(dòng)閥到制動(dòng)氣室和儲(chǔ)氣筒的距離較遠(yuǎn)時(shí)，有必要加設(shè)氣動(dòng)的第二級控制元件――繼動(dòng)閥 即加速閥 以及快放閥；管路工作壓力較低 一般為 o． 5MPa― o． 7MPa ，因而制動(dòng)氣室的直徑大，只能置于制動(dòng)器之外，再通過 桿件及凸輪或楔塊驅(qū)動(dòng)制動(dòng)蹄，使非簧載質(zhì)量增大；另外，制動(dòng)氣室排氣時(shí)也有較大噪聲。但其有限的力傳動(dòng)比限制了它在汽車上的使用范圍。前盤選用浮動(dòng)盤式制動(dòng)器，后鼓采用領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。由于這種制動(dòng)器散熱條件較差，其應(yīng)用遠(yuǎn)沒有浮鉗盤式制動(dòng)器廣泛。但由于成本比較低，仍然在一些經(jīng)濟(jì)型車中使用，主要用于制動(dòng)負(fù)荷比較小的后輪和駐車制動(dòng)。單向增力式制動(dòng)器在汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)效能很高，且高于前述的各種制動(dòng)器，但在倒車制動(dòng)時(shí)，其制動(dòng)效能卻是最低的。如圖 2― 5 c 所示，兩制動(dòng)蹄各用一個(gè)單活塞制動(dòng)輪缸推動(dòng)，兩套制動(dòng)蹄、制動(dòng)輪缸等機(jī)件在制動(dòng)底板上是以制動(dòng)底板中心作對稱布置的，因此，兩蹄對制動(dòng)鼓作用的合力恰好相互平衡，故屬于平衡式制動(dòng)器。鼓式制動(dòng)器按蹄的類型分為： 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器 如圖所示，若圖上方的旋向箭頭代表汽車前進(jìn)時(shí)制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向 制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn) ，則蹄 1 為領(lǐng)蹄，蹄 2 為從蹄。 鼓式制動(dòng)器 鼓式制動(dòng)器是最早形式的汽車制動(dòng)器，當(dāng)盤式制動(dòng)器還沒有出現(xiàn)前，它已經(jīng)廣泛用干各類汽車上。使其達(dá)到以下要求：具有足夠的制動(dòng)效能以保證汽車的安全性；本系統(tǒng)采用 X 型雙回路的制動(dòng)管路以保證制動(dòng)的可靠性；采用真空助力器使其操縱輕便；同時(shí)在 材料的選擇上盡量采用對人體無害的材料。 brake disc。因此，如何開發(fā)出高性能的制動(dòng)系統(tǒng)，為安全行駛提供保障是我們要解決的主要問題。首先介紹了汽車制動(dòng) 系統(tǒng)的發(fā)展、結(jié)構(gòu)、分類，并通過對鼓式制動(dòng)器和盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析。而制動(dòng)器又是制動(dòng)系中直接作用制約汽車運(yùn)動(dòng)的一個(gè)關(guān)健裝置，是汽車上最重要 的安全件。 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)效能的穩(wěn)定性 3）制動(dòng)時(shí)汽車操縱穩(wěn)定性好 4）制動(dòng)效能的熱穩(wěn)定性好 本次制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 制定出制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案，確定計(jì)算制動(dòng)系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)制動(dòng)器主要參數(shù)設(shè)計(jì)和液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算。車輪制動(dòng)器的制動(dòng)鼓均固定在輪鼓上。領(lǐng)蹄所受的摩擦力使蹄壓得更緊，即摩擦力矩具有“增勢”作用，故又稱為增勢蹄；而從蹄所受的摩擦力使蹄有離開制動(dòng)鼓的趨勢，即摩擦力矩具有“減勢”作用，故又稱為減勢蹄。 雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 當(dāng)制動(dòng)鼓正向和反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩制動(dòng)助均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器則稱為雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。對雙向增力式制動(dòng)器來說，不論汽車前進(jìn)制動(dòng)或倒退制動(dòng)，該制動(dòng)器均為增力式制動(dòng)器。 （ 1）鉗盤式 鉗盤式制動(dòng)器按制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)型式又可分為定鉗盤式制動(dòng)器、浮鉗盤式制動(dòng)器等。 （ 2）盤式制動(dòng)器制動(dòng)時(shí)，汽車減速度與制動(dòng)管路壓力是線性關(guān)系，而鼓式制動(dòng)器卻是非線性關(guān)系。 簡單制動(dòng)系 簡單制動(dòng)系即人力制動(dòng)系，是靠司機(jī)作用于制動(dòng)塌板上或手柄上的力作為制動(dòng)力原。但由于其操縱較沉重，不能適應(yīng)現(xiàn)代汽車提高操縱輕便 性的要求，故當(dāng)前僅多用于微型汽車上，在轎車和輕型汽車亡已極少采用。由于其氣壓系統(tǒng)的管路短，故作用滯后時(shí)間也較短。其伺服能源分別為真空能 負(fù)氣壓能 、氣壓能和液壓能。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)也很簡單，一回路失效時(shí)仍能保持 50％的制動(dòng)效能，并且制動(dòng)力的分配系數(shù)和同步附著系數(shù)沒有變化，保證了制動(dòng)時(shí)與整車負(fù)荷的適應(yīng)性。 LL 型與 HH 型在任一回路失效時(shí)，前、后制動(dòng)力的比值均與正常情況下相同，且剩余的總制動(dòng)力可達(dá)到正常值的 50％左占。在主缸前、后工作腔內(nèi)產(chǎn)生 的油壓，分別經(jīng)各自得出油閥和各自的管路傳到前、后制動(dòng)器的輪缸。此后，后缸工作腔中的液壓方能升高到制動(dòng)所需的值。 根據(jù)相關(guān)資料查出轎車 ，故取 制動(dòng)器有關(guān)計(jì)算 確定前后軸制動(dòng)力矩分配系數(shù)β 根據(jù)公式： （ 31） 得： 制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定 由輪胎與路面附著系數(shù)所決定的前后軸最大附著力矩： （ 32） 式中：Φ―― 該車所能遇到的最大附著系數(shù)； q――制動(dòng)強(qiáng)度； ――車輪有效半徑； ――后軸最大制動(dòng)力矩； G――汽車滿載質(zhì)量； L――汽車軸距； 其中 q （ 33） 故后軸 后輪的制動(dòng)力矩為 前軸 T 前輪的制動(dòng)力矩為 后輪制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù)的選取 制動(dòng)鼓直徑 D 輪胎規(guī)格為 195/60R14 85H 輪輞為 14in 輪 輞直徑 /in 12 13 14 15 16 制動(dòng)鼓內(nèi)徑 /mm 轎車 180 200 240 260 貨車 220 240 260 300 320 查表得制動(dòng)鼓內(nèi)徑 D 240mm D 14 根據(jù)轎車 D/在 ～ 之間選取 取 D/ D 249mm， 制動(dòng)蹄摩擦襯片的包角β和寬度 b 制動(dòng)蹄摩擦襯片的包角β在β ～范圍內(nèi)選取。為使質(zhì)量不致太大，制動(dòng)盤厚度應(yīng)取小些；為了降低制動(dòng)時(shí)的溫升，制動(dòng)盤厚度不宜過小。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。模壓材料的撓性較差．故應(yīng)佐按襯片或襯塊規(guī)格模壓。微型轎車要求其制動(dòng)鼓工作表面的圓度和同 軸度公差＜ ，徑向跳動(dòng)量≤0． O 5mm，靜不平衡度≤ 1． 。襯片可鉚接或粘貼在制動(dòng)蹄上，粘貼的允許其磨損厚度較大，使用壽命增長，但不易更換襯片；鉚接的噪聲較小。 制動(dòng)蹄的支承 二自由度制動(dòng)篩的支承，結(jié)構(gòu)簡單，并能使制動(dòng)蹄相對制動(dòng)鼓自行定位。 制動(dòng)輪缸 制功輪缸為液壓制動(dòng)系采用的活塞式制動(dòng)蹄張開機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單，在車輪制動(dòng)器中布置方便。 液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 后輪制動(dòng)輪缸直徑與工作容積的設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)公式 （ 41） 式中： p――考慮到制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置作用下的輪缸或灌錄液壓， p 8Mp～ 12Mp. 取 p 10Mp 查 Santana2021 轎車使用與維護(hù)手冊得 P 7065N 30mm 根據(jù) GB752487 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸中選取 ,因此輪缸直徑為 30mm。 得一個(gè)輪缸的工作容積 3925mm 全部輪缸的工作容積 根據(jù)公式 （ 46） 式中： m――輪缸的數(shù)目； V 2V+2V 22826+23925 13502mm 制動(dòng)主缸與工作容積設(shè)計(jì)計(jì)算 制動(dòng)主缸應(yīng)有的工作容積 式中： V――全部輪缸的總的工作容積； ――制動(dòng)軟管在掖壓下變形而引起的容積增量； V 13502mm 轎車的制動(dòng)主缸的工作容積 可取為 13502 mm 主缸直徑和活塞行程 S 根據(jù)公式： （ 47） 一般 S d 取 S d 得 根據(jù) GB752487 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸中選取 ,因此主缸直徑為 28mm。 制動(dòng)效能 制動(dòng)效能是指在良好路面上，汽車以一定初速度 制動(dòng)到停車的制動(dòng)距離或制動(dòng)時(shí)汽車的減速度。則汽車將偏離原來的路徑。而后者是屬于系統(tǒng)性誤差。 所以，前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配將影響汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性和附著條件利用程度，是設(shè)計(jì)汽車制動(dòng)系必須妥善處理的問題。 制動(dòng)距離 S 在勻減速度制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)距離 S 為 S 1/（ t+ t/2） /254 式中， t:消 除蹄與制動(dòng)鼓間隙時(shí)間，取 t：制動(dòng)力增長過程所需時(shí)間取 故 S 1/（ + ） /254 轎車的最大制動(dòng)距離為： S +V/150 V 取 30km/小時(shí)。 1）比能量耗散率 雙軸汽車的單個(gè)前輪制動(dòng)器和單個(gè)后輪制動(dòng)器的比能量耗散率分別為 式中：：汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，緊急制動(dòng)時(shí)，； ：汽車總質(zhì)量； ，：汽車制動(dòng)初速度與終速度， /；計(jì)算時(shí)轎 車取 ； ：制動(dòng)時(shí)間，；按下式計(jì)算 t ：制動(dòng)減速度， 106； ，：前、后制動(dòng)器襯片的摩擦面積； 7600mm,質(zhì)量在 ― , 故取 30000mm ：制動(dòng)力分配系數(shù)。 2）汽車可能停駐的極限下坡路傾斜角 16 最大停駐坡高度應(yīng)不小于 16%～ 20%，故符合要求。 參考文獻(xiàn) [1] ：清華大學(xué)出版社 , 2021 [2] ：機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 [3] ：人民交通出版社 ,1999 [4] 中國 CNKI 論文數(shù)據(jù)庫 [5] 劉惟信 .汽車制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算 .北京：清華大學(xué)出版社 ,2021 [6] 崔 ：陜西科學(xué)技術(shù)出版社 ,1984 [7] ：機(jī)械工業(yè)出版社 ,2021 [8] 吉林工業(yè)大學(xué)汽：機(jī)械工業(yè)出版社 ,1981 [9] ：機(jī)械工業(yè)出版社 ,1999 [10] ：人民交通出版社 ,1995 [11] 林 寧 .汽車設(shè)計(jì) . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社 ,1999 [12] 張國忠 現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在汽車設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 粟利萍汽車實(shí)用英語致 謝 轉(zhuǎn)眼間，近一學(xué)期的畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束了， 畢業(yè)設(shè)計(jì)是專業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，也是理論聯(lián)系實(shí)際，實(shí)踐性很強(qiáng)的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。 附 錄 1 外文翻譯 Automobile Brake System The braking system is the most important system in cars. If the brakes fail, the result can be d