【正文】 ff eTF r? 式（ ） 并稱之為制動器制動力，它是在輪胎周緣克服制動器摩擦力矩所需的力，因此又稱為制動周緣力。 取一定值 附著系數(shù) ? =； 所以在空，滿載時 由式（ ）可得 前后制動反 力 Z 為以 下數(shù)值 故 滿載時： ) 1 01 2 5 0(2 6 0 5 6 0 01 ????Z = ) 1 01 3 5 5(2 6 0 5 6 0 02 ????Z = 空載時： ) 5 01 4 0 0(2 6 0 5 1 4 039。 車輛工況 前軸車輪 附著 力 1F? ， N 后軸車輪 附著力 2F? ,N 汽車空載 汽車滿載 二 O 一 O 屆車輛工程畢業(yè)設(shè)計 17 由式（ ），（ ）不難求得在任何附著系數(shù) ? 的路面上，前，后車輪同時抱死即前，后軸車 輪附著力同時被充分利用的條件是 1fF+ fF =1BF+2BF=? G 12/ffFF=12/BBFF=? ? ? ?21/ggL h L h???? 式（ ） 式中 1fF — 前軸車輪的制動器制動力，1fF=1BF=? 1Z ； 2fF — 后軸車輪的制動器制動力，2fF=2BF=? 2Z ； 1BF — 前軸車輪的地面制動力； 2BF — 后軸車輪的地面制動力； 1Z ， 2Z — 地面對前，后軸車輪的法向反力； G — 汽車重力； 1L ， 2L — 汽車質(zhì)心離前，后軸距離； gh — 汽車質(zhì)心高度。2 gLhL?? =1400 9502605??= 由于在附著條件限定的范圍內(nèi)，地面制動力在數(shù)值上等于相應(yīng)的制動周緣力，故? 又可通稱為制動力分配系數(shù)。 2 6 0 5 0 . 8 2 1 4 0 0950gLLh?? ? ????= 根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗， 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： ～ 。 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。制動鼓與輪輞之間應(yīng)保持足夠的間隙，通常要求該間隙不小于 20mm，否則不僅制動鼓散熱條件太差，而且輪輞受熱后可能粘住內(nèi)胎或烤壞氣門嘴。 根據(jù)統(tǒng)計資料分析， 單個車輪鼓式制動器的襯片面積隨汽車總質(zhì)量增大而增大，具體數(shù)據(jù)見 表 。初選襯片包角 0110?? 。? /2= 035 。因此，在假設(shè)的理想條件下進(jìn)行制動器設(shè)計時，取 f =。0 00 rofraF s ???? ? ?? 式 () ?? sinc os 39。0 00 rofraF s ???? ? ?? = )]1 0 5/27( 0 5/86[55s i n4 1 1 0s i )1 8 0/1 1 0( ??? ?????? = ?cos?G + 39。 由 需能 FF ? ， 式 () 及張開力的計算公式： pdPw24??與制動器因數(shù)定義 式 可表示為： ?????ew rrpBFd /4 2? F需， 得rpBF rFd ew ??? ?? ? 42 需 式 () ??wd= 輪缸直徑應(yīng)在 GB7524— 87 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸系列中選取，缸直徑的尺寸系列為：， 16， ， 19， 22， 24， 25,28， 30， 32， 35， 38， 40， 45， 50， 55mm。 制動蹄片上的制動力矩 在計算鼓式制動器時，必須建立制動蹄對制動鼓的壓緊力 與所產(chǎn)生的制動力矩之間的關(guān)系。制動器因數(shù)可定義為在制動鼓或制動盤的作用半徑上所產(chǎn)生的摩擦力與輸入力之比，即 PRTBF f? 式 () 式中 fT —— 制動器的摩擦力矩； R—— 制動鼓或制動盤的 作用半徑； P—— 輸入力，一般取加于兩制動蹄的張開力 (或加于兩制動塊的壓緊力 )的平均值為輸入力。 圖 液壓制動驅(qū)動機構(gòu)計算用簡圖 根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗 取制動時的踏板力為 pF =250N， 可得制動管路的液壓 p=239。 rofrarcD s ???? =[81/105+86/105+ （ 27/105） ] = ?c os)/(39。39。另外，在選擇摩擦材料時應(yīng)盡量采用減少污染和對人體無害的材料。 = 單個制動器的摩擦襯片的摩擦面積 =2A=169 cm2，如表 所示，摩擦襯片寬度 b的選取合理。因此，包一般不宜大角于 120186。 制動鼓半徑 R確定后，襯片的摩擦 面積為 A=Rβ b。 鼓式制動器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù) 廖械兵：鼓式制動器設(shè)計 22 制動鼓內(nèi)徑 D 輸入力 P一定時，制動鼓內(nèi)徑越大，制動力矩越大，且散熱能力也越強。 由以上兩圖所示，設(shè)計的制動器制動力分配符合要求。39。? = 39。當(dāng)汽車各車輪制動器的制動 力足夠時，根據(jù)汽車前，后的周和分配，前，后車輪制動器制動力的分配，道路附著系數(shù)和坡度情況等，制動過程可能出現(xiàn)的情況有三種，即 （ 1）前輪先抱死拖滑，然后后輪再抱死拖滑； （ 2）后輪先抱死拖滑，然后前輪再抱死拖滑； （ 3）前，后輪同時抱死拖滑。此后制動力矩 fT 即表現(xiàn)為靜摩擦力矩，而 fF = fT /er 即成 為與 BF 相平衡以阻止車輪再旋轉(zhuǎn)的周緣力的極限值。而對于汽車制動性能有重要影響的制動系參數(shù)有：制動力及其分配系數(shù)，同步附著系數(shù)，制動強度，附著系數(shù)利用率，最大制動力矩與制動因素等。根據(jù)設(shè)計車型的特點及制動要求，并考慮到使結(jié)構(gòu)簡單，造價較低，也便于附裝駐車制動機構(gòu)等因數(shù)，選用領(lǐng)從蹄式制動器，其支撐結(jié)構(gòu)型式為浮式平行支撐。 圖 制動器因數(shù) BF 與摩擦系數(shù) f 的關(guān)系曲線 1 増力式制動器； 2 雙領(lǐng)蹄式制動器； 3 領(lǐng)從蹄式制動器； 4 盤式制動器； 5 雙從蹄式制動器 基本尺寸比例相同的各種內(nèi)張型鼓式制動器的制動因 數(shù) BF與摩擦系數(shù) f之間的關(guān)系如圖 15 所示。另外，它也廣泛用于汽車中央制動器，因為駐車制動要求制動器正，反向的制動效能都很高，而且駐車制動若不用于應(yīng)急制動時不會產(chǎn)生高溫，因而熱衰退問題并不突出。 雙向増力式制動器 如圖 （ f）所示，將單向増力式制動器的單活塞制動輪缸換以雙活塞制動輪缸，其上端的支承銷也作為兩蹄可共用的，則成為雙向増力式制動器。但用作后輪制動器時，需另設(shè)中央制動器。 雙向雙領(lǐng)蹄式制動器 當(dāng)制動鼓正向和反向旋轉(zhuǎn)時兩制動蹄均為領(lǐng)蹄的制動器，稱 為雙向雙領(lǐng)蹄式制動器。 二 O 一 O 屆車輛工程畢業(yè)設(shè)計 5 圖 鍥塊式張開裝置的車輪制動器 1 制動蹄 ； 2 制動底座 ； 3 制動氣室 ； 4 鍥塊 ； 5 滾輪 ； 6 柱塞 ； 7 當(dāng)塊 ； 8 棘爪 ； 9 調(diào)整螺釘 ； 10 調(diào)整套筒 廖械兵：鼓式制動器設(shè)計 6 圖 制動輪缸具有兩個等直徑活塞的車輪制動器 圖 制動輪缸有四個直徑活塞的車輪制動器 1 活塞； 2 活塞支承圈； 3 密封圈； 4 支承； 1 制動蹄； 2 制動底板； 3 制動器間隙調(diào) 5 制動底板； 6 制動蹄； 7 支承銷； 凸輪； 4 偏心支承銷 9 制動蹄定位銷； 10 駐車制動傳動裝置 領(lǐng)從蹄式制動器的效能及穩(wěn)定性均處于中等水平，但由于其在汽車前進(jìn)和倒車時的制動性能不變，結(jié)構(gòu)簡單，造價較低，也便于附裝 駐車制動機構(gòu)，故仍廣泛用作中，重型載貨汽車前，后輪以及轎車后輪制動器。由于兩蹄的法向反力 12NN? 在制動鼓正，反兩個方向旋轉(zhuǎn)并制動時均成立，因此這種結(jié)構(gòu)的特性是雙向的，實際上也是平衡式的。但當(dāng)制動鼓旋轉(zhuǎn)并制動時，領(lǐng)蹄由于摩擦力矩的“增勢”作用，使其進(jìn)一步壓緊制動鼓使其所受的法向反力加大；從蹄由于摩擦力矩的“減勢”作用而使其所受的法向反力減少。 廖械兵：鼓式制動器設(shè)計 2 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）雙向増力式 制動蹄按其張開時的轉(zhuǎn)動方向和制動鼓的轉(zhuǎn)動方向是否一致，有領(lǐng)蹄和從蹄之分。在設(shè)計過程 中，以實際產(chǎn)品為基礎(chǔ)，根據(jù)我國工廠目前進(jìn)行制動器新產(chǎn)品開發(fā)的一般程序，并結(jié)合理論設(shè)計的要求，首先根據(jù)給定車型的整車參數(shù)和技術(shù)要求，確定制動器的結(jié)構(gòu)形式及、制動器主要參數(shù)，然后計算制動器的制動力矩、制動蹄上的壓力分布、蹄片變形規(guī)律、制動效能因數(shù)、制動減速度、耐磨損特性、制動溫升等，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行制動器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計。 盡管對蹄－鼓式制動器的設(shè)計研究取得了一定的成績，但是對傳統(tǒng)蹄－鼓式制動器的設(shè)計仍然有著不可替代的基礎(chǔ)性和研發(fā)性作用，也可為 后續(xù)設(shè)計提供理論參考。 1997年，提出了一種“電控自增力鼓式制動器”設(shè)計方案，該制動器是通過機械的方法來實現(xiàn)鼓式制動器的自增力，制動效能因數(shù)的變化范圍為 2～ 6。 汽車制動系統(tǒng)種類很多，形式多樣。但是，傳統(tǒng) 的蹄－鼓式制動器存在本身無法克服的缺點，主 要表現(xiàn)于：其制動效能的穩(wěn)定性較差，其摩擦副的壓力分布均勻性也較差，襯片磨損不均勻；另外，在摩擦副局部接觸的情況下容易使制動器制動力矩發(fā)生較大的變化，因此容易使左右車輪的制動力產(chǎn)生較大差值，從而導(dǎo)致汽車制動跑偏。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 因此，現(xiàn)代車輛上迫切需要一種可克服已有技術(shù)不足之處的先進(jìn)制動器，它可充分發(fā)揮蹄－鼓式制動器制動效能因數(shù)高的優(yōu)點，同時具有摩擦副壓力分布均勻、制動效能穩(wěn)定以及制動器間隙自動調(diào)節(jié)機構(gòu)較理想等優(yōu)點 。 汽車制動系至少應(yīng)有兩套獨立的制動裝置，即行車制動裝置和駐車制動裝置；重型汽車或經(jīng)常在山區(qū)行駛的汽車要增設(shè)應(yīng)急制動裝置及輔助制動裝置，牽引汽車應(yīng)有自動制動裝 置等。該系統(tǒng)的控制裝置允許每個制動器單獨工作，從而提高了行車的安全性，另外對駕駛和操縱舒適性也有所提高，但仍然存在一些問題，諸如系統(tǒng)復(fù)雜、高能耗、高成本、維護(hù)困難等。提出將各種設(shè)計方法互相結(jié)合 ,針對不同的設(shè)計內(nèi)容分別應(yīng)用不同的方法 ,以促進(jìn)其設(shè)計過程方法優(yōu)化、設(shè)計結(jié)果精益求精。 鼓式制動器又分為內(nèi)張型鼓式制動器和外束型鼓式制動器。汽車倒車時制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向改變，變?yōu)榉聪蛐D(zhuǎn)，隨之領(lǐng)蹄與從蹄也就相互對調(diào)。液壓或鍥塊驅(qū)動的領(lǐng)從蹄式制動器均為非平衡式結(jié)構(gòu)，也叫簡單非平衡式制動器。 領(lǐng)從蹄式制動器的兩個蹄常有固定的支點。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，制二 O 一 O 屆車輛工程畢業(yè)設(shè)計 7 動輪缸等機件在制動底板上是以制動底板中心為對稱布置的，因此兩蹄對鼓作用的合力恰好相互平衡，故屬于平衡式制動器。當(dāng)制動時，油壓使兩個制動輪缸的 兩側(cè)活塞（圖）或其他張開裝置的兩側(cè)（圖 ，圖 ）均向外移動，使兩制動蹄均壓緊在制動鼓的內(nèi)圓柱面上。制動鼓靠摩擦力帶動第一制動蹄轉(zhuǎn)過一小角度，進(jìn)而經(jīng)頂桿推動第二制動蹄也壓向制動鼓的工作表面 并支承在其上端的支承銷上。第一制動蹄是增勢蹄，第二制動蹄不僅是增勢領(lǐng)蹄，廖械兵：鼓式制動器設(shè)計 10 而且經(jīng)頂桿傳給它的推力 Q要比制動輪缸給第一蹄 或第二蹄的推力大很多。而就工作穩(wěn)定性來看，名次排列正好與效能排列相反，雙從蹄式最好，増力式最差。 BF 值變化小的，制動效能穩(wěn)定性就好。gh ， gh ，質(zhì)心離前軸距離 39。 fF 與地面制動力 BF 的方向相反，當(dāng)車輪角速度 ? 0 時，大小亦相等，且 fF 僅由制動器結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定。1 ????Z = 二 O 一 O 屆車輛工程畢業(yè)設(shè)計 15 ) 5 01 2 0 5(2 6 0 5 1 4 039。 由式（ ）可知，前，后車輪同時抱死時，前，后