【正文】 ff ??? 21 （ ） ggff hL hLFF ?????1221 （ ） 式中： G汽車重力； 1fF — 前制動器制動力 ， N； 2fF — 后制動器制動力 ， N； 1L — 質(zhì)心到前軸的距離 ， mm； 2L — 質(zhì)心到后軸的距離 ， mm。 根 據(jù)相關(guān)資料查出貨車0??，故取0?=。但止境的尺寸受到輪輞內(nèi)徑的限制，而且直徑的增大也使制動鼓的質(zhì)量增大，使汽車的非懸掛質(zhì)量增大，而不利于汽車的行駛平順性。cm～ 20 N制動鼓在閉口一側(cè)外緣可開小孔，用于檢查制動器間隙。另外，根據(jù)國外統(tǒng)計資料可知，單個鼓式制動器總的摩擦襯片面積隨汽車總質(zhì)量的增大而增大。 故 c=168mm K 盡可能的小，以使 c 盡可能的大，初步設(shè)計 取 k=28mm。有時在制動底板上附加一壓緊裝置，使制動蹄中部靠向制動底 板，而在輪缸活塞頂塊上或在張開機構(gòu)調(diào)整推桿端部開槽供制動蹄腹板張開端插入，以保持制動蹄的正確位置。各種制動器用摩擦材料的摩擦系數(shù)的穩(wěn)定值約為 ～ 之間，少數(shù)可達(dá) 。模壓材料的撓性較差．故應(yīng)按襯片或襯塊規(guī)格模壓 [3]。本次設(shè)計采用 KTH370—12。 39。239。39。 39。39。39。蹄式制動器的自鎖條件為 0)s in( c o s 11139。 ???? ?? ?ccf 故此蹄式制動器不會自鎖。 24 制動效能的恒定性 制動效能的恒定性主要指的是抗熱衰性能。制動時發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力時，汽車將偏離給定的行駛路徑。最危險的情況是在高速制動 時后軸發(fā)生側(cè)滑。 當(dāng) I 線在 β線下方時，前輪先抱死。 26 摩擦襯片的磨損特性計算 摩擦襯片的磨損與摩擦副的材質(zhì)，表面加工情況、溫度、壓力以及相對滑磨速度等多種因素有關(guān)，因此在理論 上要精確計算磨損性能是困難的。 27 則 ?1211 221 tAvme a??= 0 7 7 ?? ???=2/mmw )1(221 221 ???? tAvme a= ?? ??? =2/ 貨 車鼓式制動器的比能量耗散率應(yīng)不大于 2/mmw，故符合要求。 () 滿載時 39。 本章就是以 Pro/ENGINEER Wildfire 軟件進(jìn)行關(guān)于對鼓式制動器模型的三維建模。拉伸厚度為 。 運用 PRO/E 軟件進(jìn)行制動底板的建模要綜合運用了多個知識點。 （ 4）滾輪軸 新建零件圖并命名為“ gunlunzhou”建立所需圖形的草圖，完成草圖后拉伸 34mm，并倒角，完成滾輪軸的建模（如圖 516）。 37 分解步驟是先打 開鼓式制動器組件；接著創(chuàng)建分解圖，創(chuàng)建需要執(zhí)行 “視圖 ”中的“視圖管理器 ”對分解對象進(jìn)行編輯和設(shè)置 “屬性 ”；第三部是要移動元件的置，創(chuàng)建偏距線，得到分解圖中各個元件的位置。 圖 61 單元類型 （ 2）定義材料屬性 用主菜單中選擇 prefrocessormaterial propsmateria model 命令選擇，如圖 62。 圖 65 施加載荷 41 （ 5） 顯示結(jié)果 進(jìn)入后處理器進(jìn)行顯示結(jié)果操作： General PostprocPlot ResultContour PlotNodal Solu 命令，打開等值線顯示節(jié)點解數(shù)據(jù)對話框，選擇自由度解，選擇總位移，單擊 OK，結(jié)果顯示如圖 66。 制動鼓的分析 （ 1）定義單元類型 從主菜單中選擇 prefrocessorelement typyadd/edit/delete命令選擇 solid brick 8node 45 單擊 0k。 完成零件的有限元模型建立后，如靜力分析一樣定義單元類型、定義材料屬性以及網(wǎng)格劃分（如圖 618）。 圖 614 網(wǎng)格劃分 46 圖 615 施加約束 圖 616 位移云圖 47 圖 617 von mises 等效應(yīng)力 圖示可見，在制動鼓上，應(yīng)力較高的區(qū)域為圖中標(biāo) 從識為 MX 處，最大應(yīng)力為，制動鼓的屈服極限為 255MPa， 最大應(yīng)力沒有超出屈服極限，所以制動蹄的設(shè)計滿足材料強度要求。 圖 610 網(wǎng)格劃分 圖 611 約束和載荷 （ 4)顯示結(jié)果 進(jìn)入后處理器進(jìn)行顯示結(jié)果操作： General PostprocPlot ResultContour PlotNodal Solu 命令，打開等值線顯示節(jié)點解數(shù)據(jù)對話框， 得到制動蹄 44 的等效位移云圖如圖 612 和徑向應(yīng)力云圖如圖 613。 圖 63 網(wǎng)格劃分 40 （ 4）施加約束并求解 從主菜單中選擇 SolutionApplyStructuraldisplacementon lines ,拾取摩擦片里面的圓，單擊 OK 后如圖 64 圖 64 約束 通過 StructuralForceon Nodes施加的載荷為 如圖 65。后處理階段是對前面的分析結(jié)果以圖形的形式顯示和輸出。 圖 517 制動器裝配圖 通過對裝配圖運行進(jìn)行干涉檢查，得出沒有干涉現(xiàn)象，所以符合設(shè)計要求。 （ 2）支承銷 新建零件圖并命名為“ zhichengxiao”建立所需圖形的草圖，完成草圖后拉伸 14mm，并倒角，完成支承銷的建模（如圖 514）。 圖 59 彈簧 凸輪軸的建模 新建零件圖名為 tulunzhou，草繪出凸輪軸的形狀，完成后用“拉伸工具”拉伸24mm，再用“拉伸工具”做出圓柱軸 510 33 圖 510 凸輪軸 制動底板的建模 制動底板是制動蹄、 凸輪軸 以及 支撐銷等零件的裝配承載底板，并要與制動鼓結(jié)合在一起。 (5)用“拉伸”得到孔完成制動蹄的建模（圖 55），將以上的操作都鏡像得到實體（如圖 56）。 Pro/ENGINEER Wildfire 簡單易用，功能強大、互聯(lián)互通，進(jìn)一步 加強了產(chǎn)品的實用性，增加了許多實用的新功能，提高了整個產(chǎn)品開發(fā)體系中的個人效率和過程效率，能夠節(jié)省時間和成本，并提高產(chǎn)品質(zhì)量。 (2)汽車可能停駐的極限下坡路傾斜角39。能量負(fù)荷愈大，則摩擦襯片（襯塊）的磨損亦愈嚴(yán)重 [5]。 制動距離 S 在勻減速度制動時，制動距離 S 為 S=1/（ t12+ t12/2） Va+ Va2/254? （ ） 式中 ： t12— 消除蹄與制動鼓間隙時間，取 t12— 制動力增長過程所需時間取 故 S=1/（ + ） 30+ 302/254=8m 轎車的最大制動距離為： S T=+V2/150 V 取 30km/小時。 所以，前、后制動器制動力分配將影響汽車制動時的方向穩(wěn)定性和附著條件利用程度，是設(shè)計汽車制動 系必須妥善處理的問題。而后者是屬于系統(tǒng)性誤差。 制動過程中汽車維持直線行駛，或按預(yù)定彎道行駛的能力稱為方向穩(wěn)定性。制動效能是制動性能中最基本的評價指標(biāo)。 ???? ???? ?? ?ccf inc os 239。111 ])s in( c o s/[ BPffcfhPT Tf ???? ???? 3 ) i ( c o 7 0/[ 3 93 3 ???????? P = P 減勢蹄的制動力矩 2222239。39。 ])2s i n2s i n2()2c o s2sa r c t a n [ ( c o 239。 39。239。39。 39。重型汽車則采用可聯(lián)鑄鐵KTH370—12 的制動底板。 制動摩擦材料應(yīng)只有角而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，抗熱衰退性能要好，不應(yīng)在溫升到某一數(shù)值后摩擦系數(shù)突然急劇下降，材料應(yīng)有好的耐磨性，低的吸水 (油、制動液 )率，低的壓縮率、低的熱傳導(dǎo)率 (要求摩擦襯塊么 300℃ 的加熱板上：作用 30min 后，背板的溫度不越過 190℃ )和低的熱膨脹率，高的抗壓、抗打、抗剪切、抗彎購性能和耐沖擊性能；制動時應(yīng)不產(chǎn)生噪聲、不產(chǎn)生不良?xì)馕丁? 摩擦片摩擦系數(shù) 選擇摩擦片時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。青銅偏心輪可保持制動蹄腹板上的支承孔的完好性并防止這些零件的腐蝕磨損。初步設(shè)計可取 e= （ ） 式中： e — 制動器中心到張開力距離 mm； R — 制動鼓半徑， mm。通常是根據(jù)在緊急制動時使單位壓力不 超過 M aP 的條件來選擇襯片寬度的。壁厚取大些也有利于增大其熱容量，但試驗表明，壁厚由 ll mm 增至 20 mm 時，摩擦表面的平均最高溫度變化并不大。兩者裝配后還需進(jìn)行動平衡。因此可知前后制動器比值符合要求 由輪胎與路面附著系數(shù)所決定的前后軸最大附著力矩： eg rqhLLGM ?? )( 1m ax2 ? （ ） 式中： ? —— 該車所能遇到的最大附著系數(shù)； q —— 制動強度； er—— 車輪有 效半徑； 15 max2?M—— 后軸最大制動力矩； G —— 汽車滿載質(zhì)量； L —— 汽車軸距； 其中 ? ? ? ? 12 78 780 ???? ?????? gha aq ?? ? 故后軸 ? ? 2 5 95 4 2 2 1 7 8 9 0 0m a x2 ??????uMNm 前軸 1 5 2 5 95 2 4 7 m a x2m a x1 ????? uu MM ??Nm 鼓式制動器的主要參數(shù)選擇 在有關(guān)的整車總布置參數(shù)和制動器的結(jié)構(gòu)形式確定以后，就可以參考已有的同類型、同等級汽車的同類制動器，對制動器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行初選。 分析表明 [14]，汽車在同步附著系數(shù)為?的路面上制動 (前、后車輪同時抱死 )時，其制動減速度為gqgdtdu 0???，即0??q， 為制動強度。 令 efrTF? （ ） 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。但由于成本比較低，仍然在一些經(jīng)濟型車中使用，主要用于制動負(fù)荷比較小的后輪和駐車制動。因此，它僅用于少數(shù)輕、中型貨車和轎車上作為前輪制動器。這種結(jié)構(gòu)常用于中級轎車的前輪制動器，這是因為這類汽車前進(jìn)制動時，前軸的動軸荷及 附著力大于后軸，而倒車時則相反。這種當(dāng)制動鼓正、反方向旋轉(zhuǎn)時總具有一個領(lǐng)蹄和一個從蹄的內(nèi)張型鼓式制動器稱為領(lǐng)從蹄式制動器。內(nèi)張型鼓式制動器的摩擦元件是一對帶有圓弧形摩擦蹄片的制動蹄，后者則安裝在制動底板上，而制動底板則緊固在前橋的前梁或后橋橋殼半袖套管的凸緣上，其旋轉(zhuǎn)的摩擦元件為制動鼓。制動力越大，制動減速度越大。具體要求詳見 QC/T5821999； 6 （ 5）制動效能的水穩(wěn)定性好 ； （ 6）在任何速度下制動時，汽車都不應(yīng)喪失操縱穩(wěn)定性和方向穩(wěn)定性。 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。 課題研究方法 任務(wù)要求 確定 制動系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，對制動器的主要參數(shù)進(jìn)行計算及強度校和，利用 Pro/E 軟件建立制動器三維模型裝配圖，通過干涉檢查驗證制動器設(shè)計的正確性，利用 Ansys 軟件對摩擦襯片有限元 分析。 有限元技術(shù)是機械工程應(yīng)用中普遍采用的現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)之一，已經(jīng)成為解決復(fù)雜的工程分心計算問題的有效途徑，近年來隨著計算機技術(shù)普遍提高，有限元技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的法陣，求解問題的范圍從線性問題發(fā)展 到非線性問題，鼓式制動器具有系列化的特點，適于采用參數(shù)化的方法進(jìn)行設(shè)計和分析計算。三維造型技術(shù)、參數(shù)設(shè)計技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)等新概念、新辦法已經(jīng)滲透到傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計中，并發(fā)揮出前所未有的作用，推動工程設(shè)計技術(shù)的發(fā)展。 鼓式 制動器 相對 于 盤式 制動器 ，其制動效能和散熱性要差許多。盤 式 制動器 的主要優(yōu)點是 一般無摩擦助勢作用，因而制動器效能受摩擦系數(shù)的影響較小，即效能較穩(wěn)定；浸水后效能降低較少，而且只須經(jīng)一兩次制動即可恢復(fù)正常；在輸出制動力矩相同的情況下，尺寸和質(zhì)量一般較??；制動盤沿厚度方向的熱膨脹量極小，不會 像 制動鼓的熱膨脹那樣使制動器間隙明顯增加而導(dǎo)致制動踏板行程過大