【正文】 制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 G—— 汽車所受重力 1L 、 2L —— 汽車質(zhì)心離前后軸距離 gh —— 汽車質(zhì)心高度 由上式可知，前后輪同時(shí)抱死時(shí)，前、后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力1fF，2fF是 ? 的 函數(shù)。但當(dāng)今道路條件大為改善，汽車行駛速度也大為提高，因而汽車因制動(dòng)時(shí)后輪先抱死引起的后果十分嚴(yán)重。 fF 與地面制動(dòng)力 BF 的方向相反，當(dāng)車輪角速度 0?? 時(shí)，大小亦相等，且 fF 僅由制動(dòng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定。 7）制動(dòng)踏板和手柄的位置和行程符合人 機(jī)工程學(xué)的要求，即操作方便性好，操縱輕便 、舒適能減少疲勞。也應(yīng)防止泥沙、污物等進(jìn)入制動(dòng)器工作表面，否則會(huì)使制動(dòng)效能降低并加速磨損。包括行車制動(dòng)效能和駐坡制動(dòng)效能。管路中氣壓的產(chǎn)生和撤除均較慢 ,作用滯后時(shí)間較長(zhǎng) (～ ),因此在制動(dòng)閥到制動(dòng)氣室和貯氣罐的距離較遠(yuǎn)時(shí)有必要加設(shè)氣動(dòng)的第二級(jí)控制元件 —— 繼動(dòng)閥 (即加速閥 )以及快放閥 。 過去，大多數(shù)汽車的駐車制動(dòng)和應(yīng)急制動(dòng)都使用中央制動(dòng)器，其優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)位于主減速器之前的變速器第二軸或傳動(dòng)軸的制動(dòng)力矩較小，容易滿足操縱手力小的要求。通常，在總質(zhì)量為 5t 以上的客車上和 12t 以上的載貨汽車上裝備這種輔助制動(dòng) — 減速裝置。行車制動(dòng)裝置用于使行駛中的汽車強(qiáng)制減速或停車，并使汽車在下短坡時(shí)保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速。最主要的是科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，使汽車能逐漸完善并滿足使用者的需求 。rake performance。汽車的制動(dòng)系統(tǒng)除了實(shí)現(xiàn)良好的制動(dòng)性能外，還要盡可能地減小駕駛員的工作強(qiáng)度。因此，動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)在汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。heavyduty truck。 隨著我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和新交通法規(guī)的實(shí)施，我國(guó)的汽車及其運(yùn)輸管理開始走向正軌，農(nóng)用運(yùn)輸車將逐漸退出市場(chǎng)，而重型運(yùn)輸自卸車逐漸呈現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)常采用雙回路或多回路結(jié)構(gòu)，以保證其工作可靠。 任何一套制動(dòng)裝置均由制動(dòng)器和制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成。但在用作應(yīng)急制動(dòng)時(shí)，往往使傳動(dòng)軸超載。管路工作壓力較低 (一般為 ～ ),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 。 3）工作可靠。某些越野汽車為了防止水相 泥沙侵入而采用封閉的制動(dòng)器。 8）作用滯后的時(shí)間要盡可能地短。即 fF 取決于制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)型式、尺寸、摩擦副的摩擦系數(shù)及車輪有效半徑等，并與制動(dòng)踏板力即制動(dòng)系的液壓或氣壓成正比。由于車速高，它不僅會(huì)引起側(cè)滑甩尾甚至?xí){(diào)頭而喪失操縱穩(wěn)定性。 將上式繪成以1fF，2fF為坐標(biāo)的曲線，即為理想的前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線，簡(jiǎn)稱 I曲線， 如圖 圖 2— 2 載貨汽車的 Ⅰ 曲線與 β線 Figure 22 TruckⅠ Curve and beta line 如圖，如果汽車前、后制動(dòng)器的制動(dòng)力1fF，2fF能按 I 曲線的規(guī)律分配，則能保證汽車在任何附著系數(shù) ? 的路面上制動(dòng)時(shí)，都能是前、后車輪同時(shí)抱死。一般 制動(dòng)器都是通過其中的固定元件對(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)依靠車輪與路面的附著作用，產(chǎn)生路面對(duì)車輪的制動(dòng)力，以使汽車減速。 旋轉(zhuǎn)元件同裝在車輪或半軸上，即制動(dòng)力矩分別直接作用于兩側(cè)車輪上的制動(dòng)器，稱為車輪制動(dòng)器。 盤式制動(dòng)器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件是以端面工作的金屬盤，此圓盤稱為制動(dòng)盤。 制動(dòng)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(dòng)鼓散熱條件差，而且輪輞受熱后可能粘住內(nèi)胎或烤壞氣門嘴。根據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)資料分析，單個(gè)車輪蹄式制動(dòng)器總的襯片摩擦面積隨汽車總重而增加具體數(shù)如表32[2] 表 32 摩擦襯片面積 Tablet .32 Friction lining area 汽車類別 汽車總重力 G0 /KN 單個(gè)制動(dòng)器的襯片 摩擦面積 AP /cm2 轎車 915 1525 100200 200300 貨車 1015 1525 2535 3570 70120 120170 100200 150250 250400 300650 5501000 6001500 由根據(jù)表 22選取對(duì)于車總質(zhì)量 ma=12t17t 時(shí)， AP =6001500 cm2 制動(dòng)鼓半徑 R=D/2=410/2=205mm確定后，襯片的摩擦面積為 AP =Rb? 初選 ? =100176。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。設(shè)制動(dòng)蹄的制動(dòng)力矩和效能因數(shù)分別為 T和 Kt，輸入張開力 F，制動(dòng)鼓半徑為 R，則 FRKT t? [3] ??????????????? （ 31） 效能因數(shù) tK 是單位為 1 的系數(shù)。 )s in/(2s in4 ??? ???? 2713509022 oo01 ??????? ???? 176。 因此在理論上計(jì)算 磨損性能極為困 難。對(duì)于盤式制動(dòng)器的襯塊，其單位面積上的能量負(fù)荷比鼓式制動(dòng)器的襯片大許多倍，所以制動(dòng)盤的表面溫度比制動(dòng)鼓 的高。 α′ = arc tan∮ L1/(L+∮ hg) = arc tan[ (+ )] =176。也有在鋼板沖壓的制動(dòng)鼓內(nèi)側(cè)離心澆鑄上合金鑄鐵內(nèi)鼓筒，組合構(gòu)成制動(dòng)鼓。 制動(dòng)鼓壁厚的選取主要是從其剛度和強(qiáng)度方面考慮。摩擦襯片的厚度，轎車多為 ；貨車多為 8mm 以上。 凸輪及其軸是由可鍛鑄鐵或球墨鑄鐵的支架支撐，而支架則用螺栓或鉚釘固定在制動(dòng)底板上。 5）容許比壓力大及不傷制動(dòng)輪。 支承 二自由度制動(dòng)蹄的支承，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并能使制動(dòng)蹄相對(duì)制動(dòng)鼓自行定位。管路中氣壓的產(chǎn)生和撤除均較慢 ,作用滯后時(shí)間較長(zhǎng) (～ ),因此在制動(dòng)閥到制動(dòng)氣室和貯氣罐的距離較遠(yuǎn)時(shí)有必要加設(shè)氣動(dòng)的第二級(jí)控制元件 —— 繼動(dòng)閥 (即加速閥 )以及快放閥 。 其中，空氣壓縮機(jī)以壓力達(dá)到 的壓縮空氣向貯氣罐充氣但由調(diào)壓器調(diào)定的貯氣罐壓力，一般為 — 而安全閥限定的貯氣罐最高壓力則為 。 制動(dòng)氣室輸出的推桿推力 Q應(yīng)保證制動(dòng)器制動(dòng)蹄所需的張力。 根據(jù)凸輪形狀的不同， a和 h可能會(huì)隨凸輪轉(zhuǎn)角而變化 a取 30mm， h取 328mm。為了減少氣壓制動(dòng)系統(tǒng)尤其是貯氣罐的體積和質(zhì)量，個(gè)別車型也有采用貯氣罐壓力達(dá) 、工作壓力達(dá) 。另外 ,制動(dòng)氣室排氣時(shí)也有較大噪聲。例如采用偏 心支承銷或偏心輪。模壓材料的撓性較差．故應(yīng)佐按襯片或襯塊規(guī)格模壓。滾輪由 45號(hào)鋼制造并高頻淬火 。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 23 本車制動(dòng)蹄 HT200鑄造 制動(dòng)底板 制動(dòng)底板是除制動(dòng)鼓外制動(dòng)器各零件的安裝基體，應(yīng)保證各安裝零件相互間的正確位置。一般鑄造制動(dòng)鼓的壁厚 ：轎車為 7mm12mm；中、重型載貨汽車為 13mm18mm。鼓筒變形后的不圓柱度過大容易引起自鎖或踏板扳動(dòng)。 制動(dòng)鼓主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 制動(dòng)鼓 制動(dòng)鼓應(yīng)具有非常好的剛性和大量的熱容量，制動(dòng)時(shí)其溫升不應(yīng)超過極限值。目前，各國(guó)常用的指標(biāo)是比能量耗散率，即每單位襯片 (襯塊 )摩擦面積的每單仿時(shí)間耗散的能量。 從能量的觀點(diǎn)來說，汽車制動(dòng)過程即是將汽車的機(jī)械能 (動(dòng)能和勢(shì)能 )的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷纳⒌倪^程。 r c t a na r c t a n ??? ?? oo0 ??????? ???? o 代入公式（ 33） ?tK 前面已經(jīng)分析領(lǐng)從蹄中頂端推力 F1=F2，則可得 ????? ttt KKK 對(duì)于 凸輪張開機(jī)構(gòu)， 張開力 F： 1 6 3 2 0/ 1 ?? BTF f ???????????? （ 34） 有前面所算數(shù)據(jù) 所得 Tf 代入公式（ 34）中，便可得到 F值為 16320N。然后根據(jù)既定的 F和 R 值求 T。通常只考慮襯片徑向變形的影響，其他零件變形的影響較小而忽略不計(jì)。 β /2=100176。制動(dòng)鼓的直徑小，剛度就大，并有利于保證制動(dòng)鼓的加工精度。一類是工作面 積不大的摩擦塊與其金屬背板組成的制動(dòng)塊，每個(gè)制動(dòng)器中有 2~4 個(gè)。車輪制動(dòng)器一般用于行車制動(dòng)，也有兼用于第二制動(dòng) (或應(yīng)急制動(dòng) )和駐車制動(dòng)的。電磁式制動(dòng)器雖有作用滯后性好、易于連接而且接頭可靠等優(yōu)點(diǎn)，但因成本高，只在一部分總質(zhì)量較大的商用車商上用作車輪制動(dòng)器或緩速器；液力式制動(dòng)器一般只 用作緩速器。 前面已分別給出了制動(dòng)強(qiáng)度 q 和附著系數(shù)利用率 ? 根據(jù)所選定的同步附著系數(shù) 0? 求得： ????? ???????????? （ 25） 1? = L hL g01 ?? 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 9 進(jìn)而求得： qhLLGGqFFgBB )( 021 ??? ???? qhLLGGqFFgBB )012 ()1()1( ??? ?????? 當(dāng) 0??? 時(shí)， 11B FF ?? ， 22B FF ?? ，故 ?GFB? ， q=? ， 1?? 當(dāng) 0??? = 時(shí)，可能得到的最大總制動(dòng)力取決于前輪剛剛首先抱死的條件，即11 ?FFB ? 由上面的 式得： )( 000)( 02 2 ???? ??????? gB hL GLF ?? ????????? （ 26） q= )( )( 02 2 ???? ???? ghL L ?? ? )( )( 02 2 ???????? ghL L ??? 當(dāng) ???? ，可能得到的最大總制動(dòng)力取決于后輪剛剛首先抱死的條件，即22 ?FFB ? 有上面的式得： )( 000)( 01 1 ???? ??????? gB hL GLF ?? ????????? （ 27） q= )( )( 01 1 ???? ???? ghL L ?? ? )( )( 01 1 ???????? ghL L ??? 對(duì)于 ? 值恒定的汽車，為使其在常遇到附著系數(shù)范圍內(nèi) ? 不致過低，其 0? 值總是選得小于可能遇到的最大附著系數(shù)。因此各類轎車和一般載貨汽車的 0? 值有增大的趨勢(shì)滿載時(shí)的同步附著系數(shù)，貨車取 0 ?? 。但地面制動(dòng)力 BF 受著附著條件的限制，其值不可能大于附著力 F? 即 BF F Z? ??? 或 maxBF F Z? ??? 式中 ? —— 輪胎與地面間的附著系數(shù)； Z—— 地面對(duì)車輪的法向反力 。 10)與懸架、轉(zhuǎn)向裝置不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，在車輪跳動(dòng)、汽車轉(zhuǎn)向時(shí)不會(huì)引起自行制動(dòng)。 即以任何速度制動(dòng)，汽車都不應(yīng)當(dāng)失去操縱性和方向穩(wěn)定性。 行車制動(dòng)裝置的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的管路，當(dāng)其中一套失效時(shí)，另一套應(yīng)保證汽車制動(dòng)效能不低于正常值的 30%；駐車制動(dòng)裝置應(yīng)采用工作可靠的機(jī)械式制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。汽車在行駛過程中駕駛員要經(jīng)常使用制動(dòng)器，為了減輕駕駛員的工作強(qiáng)度，目前汽車基本上都采用了伺服制動(dòng)系統(tǒng)或動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)。重型載貨汽車 由于采用氣壓制動(dòng)，故多對(duì)后輪制動(dòng)器另設(shè)獨(dú)立的由氣壓控制而以強(qiáng)力彈簧作為制動(dòng)力源的應(yīng)急兼駐車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，也不再設(shè)置中央制動(dòng)器。行車制動(dòng)是用腳踩下制動(dòng)踏板操縱車輪制動(dòng)器來制動(dòng)全部車輪，而駐車制動(dòng)則多采用手制動(dòng)桿操縱，且具有專門的中央制動(dòng)器或利用車輪制動(dòng)器進(jìn)行制動(dòng)。駐車制動(dòng)裝置應(yīng)采用機(jī)械式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而不用液壓或氣壓驅(qū)動(dòng)，以免其產(chǎn)生故障。 汽車制動(dòng)系是用于使行駛中的汽車減速或停車，使下坡行駛的汽車的車速保持穩(wěn)定以及使以停駛的汽車在原地（包括在斜坡上）駐留不動(dòng)的機(jī)構(gòu)。 1 緒論 ............................................................................... 1 制動(dòng)系的作用 .................................................................. 1 氣壓制動(dòng)系的研究現(xiàn)狀 ....................................................... 2 2 制動(dòng)系的總體設(shè)計(jì) ............................................................... 3 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 ............................................................ 3 制動(dòng)系參數(shù)的選擇 .........