【正文】 繪制的汽車在空載和滿載兩種工況的I曲線。（3）地面對(duì)前、后車輪的法向反作用力圖33所示為，忽略汽車的滾動(dòng)阻力偶和旋轉(zhuǎn)質(zhì)量減速時(shí)的慣性阻力偶矩，汽車在水平路面上制動(dòng)時(shí)的受力情況。當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，首先消除制動(dòng)系間隙后，制動(dòng)器制動(dòng)力開始增加。（1）地面制動(dòng)力假設(shè)滾動(dòng)阻力偶矩、車輪慣性力和慣性力偶矩均可忽略圖，則車輪在平直良好路面上制動(dòng)時(shí)的受力情況如圖41所示。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)。各種形式的動(dòng)力制動(dòng)在動(dòng)力系統(tǒng)失效時(shí)，制動(dòng)作用即全部喪失。其制動(dòng)系的液壓系統(tǒng)與動(dòng)力轉(zhuǎn)向的液壓系統(tǒng)相同，也有開式（常流式）和閉式（常壓式）兩種。其伺服能源分別為真空能（負(fù)氣壓能），氣壓能和液壓能。液壓式簡單制動(dòng)系（通常簡稱為液壓制動(dòng)系）用于行車制動(dòng)裝置。所以在本設(shè)計(jì)中選用的是鼓式凸輪制動(dòng)器。這些制動(dòng)塊及其促動(dòng)裝置都裝在橫跨制動(dòng)盤兩側(cè)的夾鉗形支架中，總稱為制動(dòng)鉗。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。同時(shí)，隨著其他汽車電子技術(shù)特別是超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，電子元件的成本及尺寸不斷下降。另外，電制動(dòng)控制系統(tǒng)的軟件和硬件如何實(shí)現(xiàn)模塊化，以適應(yīng)不同種類的車型需要；如何實(shí)現(xiàn)底盤的模塊化，是一個(gè)重要的難題。實(shí)現(xiàn)全電制動(dòng)控制的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)是系統(tǒng)失效時(shí)的信息交流協(xié)議，如TTP/C。液壓閥、復(fù)雜的管路系統(tǒng)等部件，使整車質(zhì)量降低；（2）制動(dòng)響應(yīng)時(shí)間短，提高制動(dòng)性能；（3）無制動(dòng)液，維護(hù)簡單；（4）系統(tǒng)總成制造、裝配、測試簡單快捷，制動(dòng)分總成為模塊化結(jié)構(gòu)；（5）采用電線連接，系統(tǒng)耐久性能良好；（6）易于改進(jìn)，稍加改進(jìn)就可以增加各種電控制功能。接收制動(dòng)踏板發(fā)出的信號(hào)，控制制動(dòng)器制動(dòng)；接收駐車制動(dòng)信號(hào)，控制駐車制動(dòng)；接收車輪傳感器信號(hào)，識(shí)別車輪是否抱死、打滑等，控制車輪制動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)防抱死和驅(qū)動(dòng)防滑。如凱西海斯(KH)公司在一輛實(shí)驗(yàn)車上安裝了一種電—液(EH)制動(dòng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)徹底改變了制動(dòng)器的操作機(jī)理。隨著電子控制傳動(dòng)、懸架系統(tǒng)及轉(zhuǎn)向裝置的發(fā)展，將產(chǎn)生電子控制系統(tǒng)之間的聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)，從而產(chǎn)生一些新的功能，如：采用電子控制的離合器可大大提高汽車靜止啟動(dòng)的效率；在制動(dòng)過程中，通過輸入一個(gè)驅(qū)動(dòng)命令給電子懸架系統(tǒng)，能防止車輛的俯仰。車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展主要是控制技術(shù)的發(fā)展。但一些企業(yè)和地方根據(jù)本身的特點(diǎn)，也在研究新型摩擦材料。目前，人力僅是來控制操縱機(jī)構(gòu)，助力系統(tǒng)分為伺服制動(dòng)、氣定液壓制動(dòng)、液壓制動(dòng)。行車制動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，分液壓和氣壓兩種型式。應(yīng)急制動(dòng)裝置也不是每車必備，因?yàn)槠胀ǖ氖至︸v車制動(dòng)器也可以起應(yīng)急制動(dòng)的作用。也只有制動(dòng)性良好、制動(dòng)系工作可靠的汽車，才能充分發(fā)揮其動(dòng)力性能。 Transmission device。當(dāng)今，隨著高速公路網(wǎng)的不斷擴(kuò)展、汽車車速的提高以及車流密度的增大，對(duì)汽車制動(dòng)系的工作可靠性要求顯得日益重要。重型貨車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要汽車作為陸地上的現(xiàn)代重要交通工具，由許多保證其性能的大部件，即所謂“總成”組成，制動(dòng)系就是其中一個(gè)重要的總成，它直接影響汽車的安全性。只有制動(dòng)性能良好和制動(dòng)系工作可靠的汽車才能充分發(fā)揮出其高速行駛的動(dòng)力性能并保證行駛的安全性。5目錄1 緒論 1 研究制動(dòng)系統(tǒng)的意義 1 制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r 2 對(duì)汽車制動(dòng)系統(tǒng)的展望 32 制動(dòng)系的總體設(shè)計(jì) 6 制動(dòng)系的設(shè)計(jì)要求 6 汽車參數(shù)的選擇 7 制動(dòng)器方案的選擇 7 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)方案選擇 93 制動(dòng)過程的動(dòng)力學(xué)參數(shù)計(jì)算 12 12 19 20 234 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)及主要零部件設(shè)計(jì) 25 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù) 25 制動(dòng)鼓內(nèi)徑D 25 摩擦襯片寬度b包角 26 摩擦襯片起始角 27 制動(dòng)器中心到張開力作用線的距離 27 制動(dòng)蹄支承點(diǎn)位置坐標(biāo) 和 27 摩擦片摩擦系數(shù) 27 鼓式制動(dòng)器主要零部件的設(shè)計(jì) 28 制動(dòng)蹄 28 制動(dòng)鼓 28 摩擦襯片 29 制動(dòng)底板 30 摩擦材料 30 蹄與鼓之間的間隙調(diào)整裝置 30 制動(dòng)器支撐裝置 32 凸輪式張開機(jī)構(gòu) 325 鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 33 駐車制動(dòng)能力的計(jì)算 33 中央制動(dòng)器的計(jì)算 34 壓力沿襯片長度方向的分布規(guī)律 35 計(jì)算蹄片上的制動(dòng)力矩 37 檢查制動(dòng)蹄有無自鎖 40 摩擦襯片磨損特性計(jì)算 406 氣壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 43 制動(dòng)氣室 44 貯氣罐 46 空氣壓縮機(jī) 487 經(jīng)濟(jì)技術(shù)性分析 498 總結(jié) 51致謝 52參考文獻(xiàn) 53附錄A 譯文 54附錄B 外文 63遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1 緒論 研究制動(dòng)系統(tǒng)的意義 近百年來，汽車工業(yè)之所以常勝不衰主要得益于汽車作為商品在世界各處都有廣闊的市場，生產(chǎn)批量大而給企業(yè)帶來豐厚的利潤。汽車制動(dòng)系統(tǒng)至少有兩套獨(dú)立的制動(dòng)裝置，即行車制動(dòng)裝置和駐車制動(dòng)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(dòng)裝置及輔助制動(dòng)裝置；牽引車還應(yīng)有自動(dòng)制動(dòng)裝置。輔助制動(dòng)裝置用于山區(qū)行駛的汽車上，利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣制動(dòng)或電渦流制動(dòng)等輔助制動(dòng)裝置，則可使汽車下長坡時(shí)長時(shí)間而持續(xù)地減低或保持穩(wěn)定車速并減輕或解除行車制動(dòng)器的負(fù)荷。用液壓傳遞操縱力時(shí)還應(yīng)有制動(dòng)主缸和制動(dòng)輪缸以及管路；用氣壓操縱時(shí)還應(yīng)有空氣壓縮機(jī)、氣路管道、貯氣簡、控制閥和制動(dòng)氣室等。液壓制動(dòng)是目前得到廣泛應(yīng)用的一種制動(dòng)系統(tǒng)。大約從20世紀(jì)60年代開始，電子技術(shù)的進(jìn)步成為汽車工業(yè)發(fā)展的最大動(dòng)力。一方面是擴(kuò)大控制范圍、增加控制功能；另一方面是采用優(yōu)化控制理論，實(shí)施伺服控制和高精度控制。在第二個(gè)方面，一些智能控制技術(shù)如神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)是現(xiàn)在比較新的控制技術(shù)，已經(jīng)有人將其應(yīng)用在汽車的制動(dòng)控制系統(tǒng)中。通過采用4個(gè)比例閥和電力電子控制裝置，KH公司的EBM就能考慮到基本制動(dòng)、ABS、牽引力控制、巡航控制制動(dòng)干預(yù)等情況，而不需另外增加任何一種附加裝置。由于各種控制系統(tǒng)如衛(wèi)星定位、導(dǎo)航系統(tǒng)，自動(dòng)變速系統(tǒng)，無級(jí)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，懸架系統(tǒng)等的控制系統(tǒng)與制動(dòng)控制系統(tǒng)高度集成，所以ECU還得兼顧這些系統(tǒng)的控制；（3）輪速傳感器。全電制動(dòng)控制系統(tǒng)是一個(gè)全新的系統(tǒng)，給制動(dòng)控制系統(tǒng)帶來了巨大的變革，為將來的車輛智能控制提供條件。系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障，立即發(fā)出信息，確保信息傳遞符合法規(guī)最適合的方法是多重通道分時(shí)區(qū)(TDMA)，它可以保證不出現(xiàn)不可預(yù)測的信息滯后。只有將制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、懸架、導(dǎo)航等系統(tǒng)綜合考慮進(jìn)來，從算法上模塊化，建立數(shù)據(jù)總線系統(tǒng)，才能以最低的成本獲得最好的控制系統(tǒng)。汽車電子制動(dòng)控制系統(tǒng)將與其他汽車電子系統(tǒng)如汽車電子懸架系統(tǒng)、汽車主動(dòng)式方向擺動(dòng)穩(wěn)定系統(tǒng)、電子導(dǎo)航系統(tǒng)、無人駕駛系統(tǒng)等融合在一起成為綜合的汽車電子控制系統(tǒng)，未來的汽車中就不存在孤立的制動(dòng)控制系統(tǒng)，各種控制單元集中在一個(gè)ECU中，并將逐漸代替常規(guī)的控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)車輛控制的智能化。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。這種由制動(dòng)盤和制動(dòng)鉗組成的制動(dòng)器稱為鉗盤式制動(dòng)器。 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)方案選擇制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將來自駕駛員或其他力源的力傳給制動(dòng)器，使之產(chǎn)生制動(dòng)力矩。液壓制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是：作用滯i后時(shí)間短(～)，工作壓力高(可達(dá)10～12MPa)，輪缸尺寸小，可布置在制動(dòng)器內(nèi)部作為制動(dòng)蹄張開機(jī)構(gòu)或制動(dòng)塊壓緊機(jī)構(gòu)，使之結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、質(zhì)量小、造價(jià)低；機(jī)械效率高。真空伺服制動(dòng)系是利用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管中節(jié)氣門后的真空度(負(fù)壓，～ MPa)作動(dòng)力源，一般的柴油車若采用真空伺服制動(dòng)系時(shí)，則需有專門的真空源—由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的真空泵或噴吸器構(gòu)成。開式（常流式）系統(tǒng)在不制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)液在無負(fù)荷狀況下由油泵經(jīng)制動(dòng)閥到儲(chǔ)液罐不斷地循環(huán)流動(dòng)，制動(dòng)時(shí)則借助于閥的節(jié)流而產(chǎn)生所需的液壓進(jìn)入輪缸。氣壓制動(dòng)系統(tǒng)是發(fā)展最早的一種動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)。載重汽車一般均采用動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)。圖31 車輪制動(dòng)時(shí)受力簡圖FIG. 31 wheel braking force diagram是車輪制動(dòng)器中摩擦片與制動(dòng)鼓或盤相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的摩擦力矩，單位為；是地面制動(dòng)力，單位為N；為車輪垂直載荷、為車軸對(duì)車輪的推力、為地面對(duì)車輪的法向反作用力，它們的單位均為N。開始時(shí)踏板力較小，制動(dòng)器制動(dòng)力也較小，地面制動(dòng)力足以克服制動(dòng)器制動(dòng)力，而使得車輪滾動(dòng)。圖 33 制動(dòng)時(shí)的汽車受力圖FIG. 33 braking by trying to the car因?yàn)橹苿?dòng)時(shí)車速較低，空氣阻力可忽略不計(jì)，則分別對(duì)汽車前后輪接地點(diǎn)取矩，整理得前、后輪的地面法向反作用力、為 （35）式中：，為制動(dòng)強(qiáng)度，—汽車所受重力； —汽車軸距；—汽車質(zhì)心離前軸距離；—汽車質(zhì)心離后軸距離； —為汽車質(zhì)心高度（滿載時(shí)=850mm）；—重力加速度；若在附著系數(shù)為的路面上制動(dòng)，前、后輪都抱死（無論是同時(shí)抱死或分別先后抱死），此時(shí)。圖34 I曲線示意圖FIG. 34 I curve schemes根據(jù)方程組（330）的兩個(gè)方程也可直接繪制I曲線。故，且 （313）若用表示，則其為一條直線，此直線通過坐標(biāo)原點(diǎn)，且其斜率為它是實(shí)際前、后制動(dòng)器制動(dòng)力實(shí)際分配線，簡稱為線。代入數(shù)據(jù)得：顯然，故本設(shè)計(jì)符合要求。將以下數(shù)據(jù)汽車的重力G==5100mm，質(zhì)心距前軸a=3480mm,質(zhì)心距后軸b=。本設(shè)計(jì)中，（滿足要求）根據(jù)所定的同步附著系數(shù)，由式（310）及式（313）得 （318） （319）進(jìn)而求得 （320） （321）當(dāng)=時(shí)：，故，=；=1當(dāng)時(shí)：可能得到的最大總制動(dòng)力取決于前輪剛剛抱死的條件，即。對(duì)于常遇的道路條件較差，車速較低因而選取了較小的同步附著系數(shù)值的汽車，為了保證在的良好的路面上（例如=）能夠制動(dòng)到后軸和前軸先后抱死滑移（此時(shí)制動(dòng)強(qiáng)度），前、后軸的車輪制動(dòng)器所能產(chǎn)生的最大制動(dòng)力力矩為 （330） （331）對(duì)于選取較大值的汽車，從保證汽車制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性出發(fā)，來確定各軸的最大制動(dòng)力矩。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。通常是將摩擦襯片布置在制動(dòng)蹄外緣得得中央。,取為40mm 摩擦片摩擦系數(shù)選擇摩擦片時(shí)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。本車制動(dòng)蹄HT200鑄造 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。鼓筒變形后的不圓柱度過大容易引起自鎖或踏板扳動(dòng)。一般鑄造制動(dòng)鼓的壁厚：轎車為7mm12mm；中、重型載貨汽車為13mm18mm。（3）要有盡可能小的壓縮率和膨脹率。以前制動(dòng)器摩擦襯片使用的是由增強(qiáng)材料（石棉及其他纖維），粘結(jié)劑，摩擦性能調(diào)節(jié)劑組成的石棉摩阻材料。剛度不足會(huì)使制動(dòng)力矩減小，踏板行程加大，襯片磨損也不均勻。模壓材料的撓性較差．故應(yīng)按襯片或襯塊規(guī)格模壓。使用中因磨損會(huì)增大此間隙，過分大的間隙會(huì)帶來許多不良的后果：制動(dòng)器產(chǎn)生制動(dòng)作用的時(shí)間增長；各制動(dòng)器因磨損不同，間隙也不一樣，結(jié)果導(dǎo)致各制動(dòng)器產(chǎn)生制動(dòng)作用的時(shí)間不同，即同步制動(dòng)性能變壞；增加了壓縮空氣或制動(dòng)液的消耗量，并使制動(dòng)踏板行程增加。因此，可將這種自調(diào)裝置稱為一次調(diào)準(zhǔn)式。如果在制動(dòng)時(shí)柱塞的行程超過棘齒的軸向螺距，則棘爪移動(dòng)一個(gè)齒。具有長支承銷的支承能可靠地保持制動(dòng)蹄的止確安裝位置，避免側(cè)向偏擺。中央駐車制動(dòng)器的制動(dòng)力矩上限值為，為后驅(qū)動(dòng)橋的主減速比。制動(dòng)器摩擦材料的摩擦系數(shù)及所產(chǎn)生的摩擦力對(duì)制動(dòng)器因數(shù)BF有很大的影響，掌握制動(dòng)提摩擦面上的壓力分布規(guī)律，有助于正確分析制動(dòng)器因數(shù)。摩擦襯片表面任意點(diǎn)沿制動(dòng)提轉(zhuǎn)動(dòng)的切線方向的變形即為線段在半徑延長線上的投影，即線段。f=c′==摩擦力的作用半徑=式中125o所以制動(dòng)器不會(huì)自鎖，合格。各種汽車的總質(zhì)量及其制動(dòng)襯片的摩擦面積各不相同，因而有必要對(duì)相對(duì)的量最為評(píng)價(jià)能量負(fù)荷的指標(biāo)。管路工作壓力較低(～),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。為了在空氣壓縮機(jī)停止工作的時(shí)間內(nèi)仍能保證制動(dòng)氣室、空氣伺服氣室、駐車制動(dòng)操縱氣缸以及汽車上的其他氣動(dòng)裝置正常工作，貯氣罐有也應(yīng)有較大的容積儲(chǔ)備。例如，當(dāng)采用非平衡式凸輪張開裝置時(shí)，兩蹄的張開力與制動(dòng)氣室輸出的推力Q之間的關(guān)系可由下式 （ 61）式中:a是兩蹄張開力F1,F2對(duì)凸輪中心的力臂；hQ力對(duì)凸輪軸線的力臂。為了輸出推力Q,則制動(dòng)氣室的工作面積應(yīng)為A==cm2 （62）式中：p制動(dòng)氣室的工作壓力。 氣壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)首先要解決好空氣壓縮機(jī)、貯氣罐等壓縮空氣的供給裝置與制動(dòng)氣室、空氣伺服氣室、駐車制動(dòng)操縱氣缸等氣壓使用裝置間的合理匹配。圖61為一汽車的氣壓雙回路制動(dòng)系示意圖。比能量耗散率又稱為單位功負(fù)荷或能量負(fù)荷。但實(shí)驗(yàn)表明，影響磨損特性的最重要的因素還是摩擦表面的溫度和摩擦力。為此必需先求出