【正文】 是在人力液壓制動(dòng)系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套除其他能源提供的助力裝置，使人力與動(dòng)力可兼用，即兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力作為制動(dòng)能源的制動(dòng)系，在正常情況下，其輸出工作壓力主要由動(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。 動(dòng)力制動(dòng)系有氣壓制動(dòng)系、氣頂液式制動(dòng)系和全液壓動(dòng)力制動(dòng)系 3 種。 機(jī)械式的靠桿系或鋼絲繩傳力，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造假低廉，工作可靠，但機(jī)械效率低，因此僅用于中、小型汽車(chē)的駐車(chē)制動(dòng)裝置中。 盤(pán)式制動(dòng)器與鼓式制動(dòng)器相比，有以下優(yōu)點(diǎn)： 1）制動(dòng)效能穩(wěn)定性好； 2）制動(dòng)力矩與汽車(chē)運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)； 3）易于構(gòu)成雙回路，有較高的可靠性和安全性； 4）尺寸小、質(zhì)量小、散熱好； 5）制動(dòng)襯塊上壓力均勻，襯塊磨損均勻； 6）更換襯塊工作簡(jiǎn)單容易。但由于成本低，仍然在一些經(jīng)濟(jì)型車(chē)中使用，主要用于制動(dòng)負(fù)荷比較小的后輪和駐車(chē)制動(dòng)。單向增力式制動(dòng)器在汽車(chē)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(chē)制動(dòng)時(shí)，其制動(dòng)效能卻是最低的。 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)士論文 第 2章 制動(dòng)系統(tǒng)方案論證分析與選擇 5 圖 21 領(lǐng)從蹄 式 制動(dòng)器 2) 雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 若在汽車(chē)前進(jìn)時(shí)兩制動(dòng)蹄均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器，則稱(chēng)為雙領(lǐng)蹄使制動(dòng)器 （ 如圖 22 所示） 。制動(dòng)時(shí)，利用制動(dòng)鼓的圓柱內(nèi)表面與制動(dòng)蹄摩擦蹄片的外表面作為一對(duì)摩擦表面在制動(dòng)鼓上產(chǎn)生摩擦力矩，故又稱(chēng)為蹄式制動(dòng)器。 4）設(shè)計(jì)過(guò)程中要考慮具有剎車(chē)踏板超程開(kāi)關(guān)、剎車(chē)燈，要求完成其控制電 路設(shè)計(jì)。 2）重復(fù)啟用此開(kāi)關(guān)不能恢復(fù)給這些部件的動(dòng)力。 5）沒(méi)有保護(hù)的塑料剎車(chē)線是禁止的。當(dāng)車(chē)輛制動(dòng)時(shí)，由于車(chē)輛受到與行駛方向相反的外力，所以才導(dǎo)致汽車(chē)的速度逐步減小到 0，對(duì)這一過(guò)程中車(chē)輛受力情況的分析有助于制動(dòng)系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)，因此制動(dòng)過(guò)程受力情況分析是車(chē)輛試驗(yàn)和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，由于 這一過(guò)程較為復(fù)雜，因此一般在實(shí)際中只能建立簡(jiǎn)化模型分析，通常人們從三個(gè)方面來(lái)對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)： 1）制動(dòng)效能：即制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度； 2）制動(dòng)效能的恒定性：即熱衰退性； 3）制動(dòng)時(shí)汽車(chē)方向的穩(wěn)定性； 目前，對(duì)于整車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的研究主要通過(guò)路試或臺(tái)架進(jìn)行，由于在汽車(chē)道路試驗(yàn)中車(chē)輪扭矩不易測(cè)量，因此，多數(shù)有關(guān)制動(dòng)系的試驗(yàn)均通過(guò)間接測(cè)量來(lái)進(jìn)行汽車(chē)在道路上的行駛，其車(chē)輪與地面的作用力是汽車(chē)運(yùn)動(dòng)變化的根據(jù)，在汽車(chē)道路試驗(yàn)中，如果能夠方便地測(cè)量出車(chē)輪上扭矩的變化，則可為汽車(chē)整車(chē)制 動(dòng)性能研究提供更全面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和性能評(píng)價(jià) 。 關(guān)鍵字 ：制動(dòng)、盤(pán)式制動(dòng)器、液壓 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)士論文 Abstract II Abstract Formula SAE race was founded in 1979 by the American cars institute of Engineers every year more than 600 teams participate in various races around the world,China will hold the first Formula one for Chinese college students,the design will be for design of the provisions of the Chinese calendar. This paper mainly introduces the design of breaking system of the Formula of all,breaking system39。然后對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行方案論證分析與選擇， 主要包括制動(dòng)器形式方案分析、制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)形式選擇、液壓分路系統(tǒng)的形式選擇和液壓制動(dòng)主缸的設(shè)計(jì)方案，最后確定方案采用簡(jiǎn)單人力液壓制動(dòng)雙回路前后盤(pán) 式制動(dòng)器。隨著公路業(yè)的迅速發(fā)展和車(chē)流密度的日益增大，人們對(duì)安全性、可靠性的要求越來(lái)越高，為保證人身和車(chē)輛安全，必須為汽車(chē)配備十分可靠的制動(dòng)系統(tǒng)。 2）單個(gè)剎車(chē)作用時(shí)，有限的滑移差是可以接受的。 剎車(chē)踏板超程開(kāi)關(guān) 1）車(chē)上必須裝有一個(gè)剎車(chē)踏板超程開(kāi)關(guān)。 2）剎車(chē)燈必須安置在兩輪之間的中線并在垂直方向上和車(chē)手的肩膀的高度齊高，并且在側(cè)面，接近賽車(chē)的中線。鼓式制動(dòng)器又分為 內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器和外束型鼓式制動(dòng)器兩種結(jié)構(gòu)型式。領(lǐng)蹄所受的摩擦力使蹄壓得更緊，即摩 擦力矩具有增勢(shì)作用，故又稱(chēng)為增勢(shì)蹄；而從蹄所受的摩擦力使蹄有離開(kāi)制動(dòng)鼓的趨勢(shì)，即摩擦力矩具有減勢(shì)作用，故又稱(chēng)為減勢(shì)蹄。它也屬于平衡式制動(dòng)器。雙向增力式制動(dòng)器也廣泛用于汽車(chē)的中央制動(dòng)器，因?yàn)轳v車(chē)制動(dòng)要求制動(dòng)器正向、反向的制動(dòng)效能都很高，而且駐車(chē)制動(dòng)若不用于應(yīng)急制動(dòng)時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生高溫，故其熱衰退問(wèn)題并不突出。 ?浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器：這種制動(dòng)器具有以下優(yōu)點(diǎn)： 僅在盤(pán)得內(nèi)側(cè)具有液壓缸，故軸向尺寸小，制動(dòng)器能進(jìn)一步靠近輪轂；沒(méi)有跨越制動(dòng)盤(pán)的油道或油管，液壓缸冷卻條件好，所以制動(dòng)液汽化的可能性??；成本低；浮動(dòng)盤(pán)的制動(dòng)塊可兼用駐車(chē)制動(dòng)。而力的傳遞方式又有機(jī)械式、液壓式、氣壓式、氣壓 液壓式的區(qū)別。但由于操作較沉重，不能適應(yīng)現(xiàn)代汽車(chē)提高操作輕便性的要求，故當(dāng)前僅多用于微型汽車(chē)上，在轎車(chē)和輕型汽車(chē)已經(jīng)極少采用。顯然，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大、造價(jià)高，故主要用于重型汽車(chē)上，一部分總質(zhì)量為 9t11t 的中型汽車(chē)上也有所采用。 雙軸汽車(chē)的雙回路制動(dòng)系統(tǒng)有以下常見(jiàn)的物種分路形式 (如圖 21所示 )： 1） 一軸對(duì)一軸（ II）型，前軸制動(dòng)器與后橋制動(dòng)器各用一個(gè)回路。 X型的結(jié)構(gòu)也很簡(jiǎn)單。 綜合以上各個(gè)管路的優(yōu)缺點(diǎn)，最終選擇 X 型管路。當(dāng)繼續(xù)下踩制動(dòng)踏板時(shí)，前、后腔的液壓繼續(xù)升高，使前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)。 若與前腔連接的制動(dòng)管路損壞樓有時(shí)，則在踩下制動(dòng)踏板時(shí)只后腔中能建立液壓，前腔中無(wú)壓力。 表 汽車(chē)相關(guān)主要參數(shù) 編號(hào) 名稱(chēng) 符號(hào) 數(shù)值 單位 備注 1 質(zhì)量 M0 kg 2 重力 G N 3 質(zhì)心高 hg mm inch 4 軸距 L mm inch 5 質(zhì)心至前軸的距離 a mm inch 6 質(zhì)心至后軸的距離 b mm inch 7 前軸負(fù)荷 Wf N % 8 后軸負(fù)荷 Wr N % FSAE贊助輪胎相關(guān)參數(shù)如表 。受輪輞直徑的限制，制動(dòng)盤(pán)的直徑通常選擇為輪輞直徑的 70％一 79％ 。這里制動(dòng)器采用實(shí)心制動(dòng)盤(pán)設(shè)計(jì)， 10?h mm 厚度 。單個(gè)后輪摩擦塊 %40320 ?????A ，則單個(gè)后輪制動(dòng)器A=32 2cm .能夠滿(mǎn)足β的要求。 另外，在選擇摩擦材料時(shí)應(yīng)盡量采用減少污染和對(duì)人體無(wú)害的材料。 對(duì)于常見(jiàn)的具有扇形摩擦表面的襯塊，若其徑向?qū)挾炔缓艽螅瑒t R 等于平均半徑 mR 或有效半徑 eR ，在實(shí)際中已經(jīng)足夠精確。 3） 制動(dòng)塊 制動(dòng)塊 由背板和摩擦襯快組成，兩者直接牢固地壓嵌或鉚接或粘結(jié)在一起。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)端面處得橡膠皮碗密封。對(duì)于商用車(chē) VV ? 。 所以 500N112N 14110()4π)1(14 62p0p2 ??????? ?? ipdF 符合設(shè)計(jì)要求。 汽車(chē)的制動(dòng)性是指汽車(chē)在行駛中能利用外力強(qiáng)制地降低車(chē)速至停車(chē)或下長(zhǎng)坡時(shí)能維持一定車(chē)速的能力。汽車(chē)在高速行駛或下長(zhǎng)坡連續(xù)制動(dòng)時(shí)制動(dòng)效能保持的程度。因此，常用制動(dòng)時(shí)汽車(chē)按給定路中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)士論文 第 5章 制動(dòng)性能分析 23 徑行駛的能力來(lái)評(píng)價(jià)汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性，對(duì)制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度兩指標(biāo)測(cè)試時(shí)都要求了其實(shí)驗(yàn)通道的寬度。防止后軸發(fā)生側(cè)滑應(yīng)使前后軸同時(shí)抱死或前軸先報(bào)死后軸始終不抱死。 3） 當(dāng) I線在 β線上方時(shí)，后輪先抱死。 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)士論文 第 5章 制動(dòng)性能分析 25 摩擦襯塊的磨損特性計(jì)算 摩擦襯塊的磨損受溫度、摩擦力、滑磨速度、制動(dòng)鼓（制動(dòng)盤(pán)）的材質(zhì)及加工情況，以及襯片本身材質(zhì)等許多因素的影響，因此在理論上計(jì)算磨損性能極為困難。 各種汽車(chē)的總質(zhì)量及其制動(dòng)襯塊的摩擦面積各不相同，因而有必要用一種相對(duì)的量作為評(píng)價(jià)能量負(fù)荷的指標(biāo)。比能量耗散率過(guò)高不僅引起襯片（襯塊）的加速磨損，且又可能使制動(dòng)鼓中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)士論文 第 5章 制動(dòng)性能分析 26 或制動(dòng)盤(pán)更早發(fā)生龜裂。 2μ0 / m m2480096 ??? ?????? RAMf 2om 0 . 8 3 N / m m0 . 2 9 / 0 . 3 5/ ??? ffp 符合要求。 感謝一起奮斗的同學(xué)們，因?yàn)橛辛舜蠹业墓餐瑠^斗和勉勵(lì)，才有了畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成，希望各位都能順利通過(guò)畢業(yè)答辯，以一顆積極的心態(tài)來(lái)迎接未來(lái)的挑戰(zhàn)。 當(dāng)然畢業(yè)設(shè)計(jì)的順利完成免不了張紅老師的功勞。 另一個(gè)磨損特性指標(biāo)是襯片（襯塊）單位摩擦面積的制動(dòng)力摩擦力，稱(chēng)為比摩擦力 0f 。比能量耗散率有時(shí)也稱(chēng)為單位功負(fù)荷，或簡(jiǎn)稱(chēng)能量負(fù)荷。 從能量的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō) ，汽車(chē)制 動(dòng)過(guò)程即是將汽車(chē)的機(jī)械能（動(dòng)能和勢(shì)能）的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏纳⒌倪^(guò)程。 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)士論文 第 5章 制動(dòng)性能分析 24 圖 51 賽車(chē)制動(dòng)力分配曲線 制動(dòng)減速度 j和制動(dòng)距離 S 制動(dòng)系的制動(dòng)效果，可以用最大制動(dòng)減速度及最小制動(dòng)距離來(lái)評(píng)價(jià)。 制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線分析 對(duì)于一般汽車(chē)而言，根據(jù) 其前后軸制動(dòng)力的分配、載荷情況及路面附著系數(shù)和坡度等因素，當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力足夠時(shí)，制動(dòng)過(guò)程可能出現(xiàn)如下三種情況： 1） 前輪先抱死拖滑，然后后輪抱死拖滑。 制動(dòng)跑偏的原因有兩個(gè)： 1） 汽車(chē)左右車(chē)輪， 特別是轉(zhuǎn)向軸左右車(chē)輪制動(dòng)器制動(dòng)力不相等。 制動(dòng)時(shí)汽車(chē)方向的穩(wěn)定性 制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的方向穩(wěn)定性，常用制動(dòng)時(shí)汽車(chē)給定 路徑行駛的能力來(lái)評(píng)價(jià)。 2）制動(dòng)效能的恒定性，即抗熱衰退性能。 2m? 為主缸活塞空行程，主缸活塞由不工作時(shí)的極限位置到使其皮碗完全封堵主缸上的旁通孔所經(jīng)過(guò)的行程。 20 所以 3后前 5 1 7 8 m m)9811608(22 ????? ）（ VVV 30 5 6 9 6 m ????? VVVV (44) 主缸活塞行程 0S 和活塞直徑 0d 為 00O 24 SdV ?? (45) 一般 0S =（ ～ ） od 。取 aMP10?p 。當(dāng)前，制動(dòng)器廣泛采用模壓材料。 對(duì)于前制動(dòng)器 ?M (311) 所以 23 29N 15 μ ????? fRMF O 對(duì)于后制動(dòng)器 ?M (312) 所以 15 55N 10 ????? fRMF O ? 制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1） 制動(dòng)盤(pán) 制動(dòng)盤(pán)一般用珠光體灰 鑄鐵制成，或用添加 Cr 或 Ni等合金鑄鐵制成。 總結(jié)得到參數(shù)如 表 所示 表 制動(dòng)器基本參數(shù) 制動(dòng)盤(pán)外徑 /mm 工作半徑 /mm 制動(dòng)盤(pán)厚度 /mm 摩擦襯塊厚度 /mm 摩擦面積 前輪 231 96 10 9 48 后輪 231 96 10 9 32 盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)力計(jì)算 假定襯塊的摩擦表面全部與制動(dòng)盤(pán)接觸，且各處單位壓力分布均勻，則制動(dòng)器的制動(dòng)力矩為 RfFM 02?? （ 37） 式中， f 為摩擦因數(shù)； 0