【正文】 3 制動(dòng)力與制動(dòng)力分配系數(shù) .......................................... 13 同步附著系數(shù) .................................................... 18 制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩 ............................................... 20 鼓式制動(dòng)器的 結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù) .................................. 21 制動(dòng)鼓內(nèi)徑 D .............................................. 22 摩擦襯片寬度 b和包角β ................................... 22 摩擦襯片起始角 0? ......................................... 24 制動(dòng)器中心到張開(kāi)力 P 作用線(xiàn)的距離 a ...................... 24 制動(dòng)蹄支承點(diǎn)位置坐標(biāo) k 和 c ............................... 24 襯片摩擦系數(shù) f ............................................. 24 第 3 章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 ................................................. 25 浮式領(lǐng) — 從蹄制動(dòng)器 (平行支座面 ) 制動(dòng)器因素計(jì)算 .................... 25 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 ........................................... 27 所需制動(dòng)力計(jì)算 ............................................. 27 制動(dòng)踏板力驗(yàn)算 ............................................. 28 確定制動(dòng)輪缸直徑 ........................................... 29 輪缸的工作容積 ............................................. 29 制動(dòng)器所能產(chǎn)生的制動(dòng)力計(jì)算 ................................. 30 制動(dòng)蹄片上的制動(dòng)力矩 ............................................. 31 制動(dòng)蹄上的壓力分布規(guī)律 ........................................... 35 摩擦襯片的磨損特性計(jì)算 .......................................... 37 制動(dòng)器的熱容量和溫升的核算 ...................................... 40 行車(chē)制動(dòng)效能計(jì)算 ................................................. 41 駐車(chē)制動(dòng)的計(jì)算 .................................................. 42 第 4章 制動(dòng)器主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ......................................... 45 制動(dòng)鼓 ........................................................... 45 制動(dòng)蹄 .......................................................... 46 制動(dòng)底板 ........................................................ 46 制動(dòng)蹄的支承 .................................................... 47 制動(dòng)輪缸 ........................................................ 47 摩擦材料 ........................................................ 47 制動(dòng)器間隙 ...................................................... 48 結(jié) 論 ................................................................... 50 致 謝 ................................................................... 52 參考文獻(xiàn) ................................................................ 51 附 錄 1 ................................................................. 53 附 錄 2 ................................................................. 54 二 O 一 O 屆車(chē)輛工程畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 鼓式制動(dòng)也叫塊式制動(dòng) ， 現(xiàn)在鼓式制動(dòng)器的主流是內(nèi)張式，它的 制動(dòng)蹄 位于制動(dòng)輪內(nèi)側(cè)，剎車(chē)時(shí)制動(dòng)塊向外張開(kāi)，摩擦制動(dòng)輪的內(nèi)側(cè)，達(dá)到剎車(chē)的目的。內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器的固定摩擦元件是一對(duì)帶有摩擦蹄片的制動(dòng)蹄，后者又安裝在制動(dòng)底板上，而制動(dòng)底板則 又緊固于前梁或后橋殼的突緣上（對(duì)車(chē)輪制動(dòng)器）或變速器殼或與其相固定的支架上（對(duì)中央制動(dòng)器）；其旋轉(zhuǎn)摩擦元件固定在輪轂上或變速器 第二軸后端的制動(dòng)鼓，并利用制動(dòng)鼓的圓柱表面與制動(dòng)蹄摩擦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，故稱(chēng)為蹄式制動(dòng)器。這種當(dāng)制動(dòng)鼓正，反向旋轉(zhuǎn)時(shí)總具有一個(gè)領(lǐng)蹄和一個(gè) 從蹄的 內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器，稱(chēng)為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。非平衡式制動(dòng)器對(duì)輪轂軸承造成 附加徑向載荷，而且領(lǐng)蹄摩擦襯片表面的單位壓力大于從蹄的，磨損較嚴(yán)重。張開(kāi)裝置有凸輪式（見(jiàn)圖 （ a），圖 ，圖 ），鍥塊式（圖 ），曲柄式（參見(jiàn)圖 ）和具有兩個(gè)或四個(gè)等直徑活塞的制動(dòng)輪缸式的（ 見(jiàn)圖 （ b），圖 ，圖 ）。 單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器根據(jù)其調(diào)整方法的不同，又有多種結(jié)構(gòu)方案，如圖 9 所示。 廖械兵：鼓式制動(dòng)器設(shè)計(jì) 8 圖 雙向雙領(lǐng)蹄式鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案（液壓驅(qū)動(dòng)） （ a）一般形式；（ b）偏心機(jī)構(gòu)調(diào)整；（ c）輪缸上調(diào)整 制動(dòng)鼓靠摩擦力帶動(dòng)兩 制動(dòng) 蹄轉(zhuǎn)過(guò)一小角度，使兩制動(dòng)蹄的轉(zhuǎn)動(dòng)方向均與制動(dòng)鼓的轉(zhuǎn)向方向一致；當(dāng)制動(dòng)鼓反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，其過(guò)程類(lèi)同但方向相反。顯然，第一制動(dòng)蹄為一增勢(shì)的領(lǐng)蹄，而第二制動(dòng)蹄不僅是一個(gè)增勢(shì)領(lǐng)蹄，而且 經(jīng)頂桿傳給它的推力 Q要比制動(dòng)輪缸給第一制動(dòng)蹄的推力 P大很多，使第二制動(dòng)蹄的制動(dòng)力矩比第一制動(dòng)蹄的制動(dòng)力矩大23倍之多。但制動(dòng)時(shí)作用于第二蹄上端的制動(dòng)輪缸推力起著減小第二蹄與支承銷(xiāo)間壓緊力的作用。摩擦系數(shù)的變化是影響制動(dòng)器工作效能穩(wěn)定性的主要因素。 制動(dòng)器因數(shù)值愈大，摩擦副的接觸情況對(duì)制動(dòng) 效能的影響也就愈大。1L ， 1L ，質(zhì)心離后軸軸距 39。即 fF 取決于制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式，尺寸，摩擦副的摩擦系數(shù)及車(chē)輪半徑等，并與制動(dòng)踏板力即制動(dòng)系的液壓或氣壓成正比。2 ????Z = 由以上兩式可求得前、后軸車(chē)輪附著力 即 為 表 圖 制動(dòng)時(shí)的汽 車(chē)受力圖 汽車(chē)總的地面制動(dòng)力為 BF = 1BF + 2BF =Gdugdt=Gq 式（ ） 式中 q（ q= dugdt） — 制動(dòng)強(qiáng)度，亦稱(chēng)比減速度或比制動(dòng)力； 1BF ， 2BF — 前后軸車(chē)輪的地面制動(dòng)力。 由式（ ）中消去 ? ，得 212 22141 22 gf f fgghL GLGF L F Fh G h????? ? ? ????????? 式（ ） 式中 L — 汽車(chē)的軸距。 廖械兵：鼓式制動(dòng)器設(shè)計(jì) 18 圖 某載貨汽車(chē)的 I 曲線(xiàn)與 ? 線(xiàn) 同步附著系數(shù) 由 式（ ） 可得表達(dá)式 21ffFF =1??? 式（ ） 上式在圖 中是一條 通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)斜率為 ? ?1/??? 的直線(xiàn)，它是具有制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù) ? 的汽車(chē)的實(shí)際前，后制動(dòng)器制動(dòng)力分配線(xiàn)，簡(jiǎn)稱(chēng) ? 線(xiàn)。 故所得同步附著系數(shù)滿(mǎn)足要求。 通常，上式的比值：轎車(chē)約為 ~；貨車(chē)約為 ~，受車(chē)輪的計(jì)算力矩所制約，即 1fT = 1feFr 式（ ） 2fT = 2feFr 式（ ） 式中： 1fF — 前軸制動(dòng)器的制動(dòng)力， 11fFZ?? ； 2fF — 后軸制動(dòng)器的制動(dòng) 力， 22fFZ?? ； 1Z — 作用于前軸車(chē)輪上的地面法向反力； 2Z — 作用于前軸車(chē)輪上的地面法向反力； er — 車(chē)輪有效半徑。 由 選取 的輪胎型號(hào) 145/80R12， 得 Dr=12 = 故 D= =228mm 由 QC/T309— 1999《制動(dòng)鼓工作直徑及制動(dòng)蹄片寬度尺寸系列的規(guī)定》，從表 輪輞直徑 /in 12 13 14 15 16 20， 制動(dòng)鼓最大內(nèi)徑 /mm 轎車(chē) 180 200 240 260 — — 貨車(chē) 220 240 260 300 320 420 表 取得制動(dòng)鼓 內(nèi)徑 =220mm 輪輞直徑 Dr=, 制動(dòng) 鼓 的直 徑 D 與輪 輞 直徑 rD 之 比 的 范圍 ：D/Dr=~； 經(jīng)過(guò)計(jì)算，初選數(shù)值約為 ，屬于 ~ 范圍內(nèi)。～ 100186。通常根據(jù)在緊急制動(dòng)時(shí)使其單位壓力不超過(guò) ，以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)QC/T309— 1999 選取摩擦襯片寬度 b=40mm。初取 a=，則取 a=86mm 制動(dòng)蹄支承點(diǎn)位置坐標(biāo) k和 c 應(yīng)在保證兩蹄 支承端毛面不致互相干涉的條件下，使 k盡可能 小 而 c盡可能 大(圖 )。參見(jiàn)圖 。 ?? ??? sfFH 式 () ?tan39。( c o s s in )sH F f ??? ? ? =（ cos00） = 39。 1? —— 消除制動(dòng)蹄 (制動(dòng)塊 )與制動(dòng)鼓 (制動(dòng)盤(pán) )間的間隙所需的輪缸活塞行程，對(duì)鼓式制動(dòng)器 1? 約等于相應(yīng)制動(dòng)蹄中部與制動(dòng)鼓之間的間隙的 2 倍； 2? —— 因摩擦襯片 (襯塊 )變形而引起的輪缸活塞行程，可根據(jù)襯片 (襯塊 )的厚度、材料彈性模量及單位壓力計(jì)算； 3? ， 4? —— 鼓式制動(dòng)器的蹄與鼓之變形而引起的輪缸活塞行程，試驗(yàn)確定。其中 b為摩擦襯片寬度， R為制動(dòng)鼓半徑， dα為單元面積的包角，如圖 所示。 則全部輪缸的總工作容積 V =4 mm3 = mm3 制動(dòng)器所能產(chǎn)生的制動(dòng)力計(jì)算 由制動(dòng)器因數(shù) BF 的表達(dá)式（即， PfNfNBF 21?? ） ， 式 () 它表示制動(dòng)器的效能，因此又稱(chēng)為制動(dòng)器效能因數(shù)。pi 式 () 式中 md —— 主缸活塞直徑，為 ； p —— 制動(dòng)管路的液壓； Pi —— 踏板機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比，12rriP? ，一般為 2～ 5，取 ； 39。 ? 角正負(fù)號(hào)取值按下廖械兵：鼓式制動(dòng)器設(shè)計(jì) 26 列規(guī)則確定：當(dāng) 2/0??? ， ? 為正； 2/0??? ， ? 為負(fù)。39。 襯片摩擦系數(shù) f 選擇摩擦片時(shí)不僅希望其摩擦系數(shù)高，更要求其熱穩(wěn)定性要好，受溫度和壓力的影響要小。 廖械兵：鼓式制動(dòng)器設(shè)計(jì) 24 而單個(gè)摩擦襯片的摩擦面積 A又決定于制動(dòng)鼓半徑 R、襯片寬度 b 及包角 ? ，即 ?RbA? 式 () 式中， ? 是以弧度 (rad)為單位， 故摩擦襯片的摩擦面積 A=110 40 110176。β角減小雖然有利于散熱，但單位壓力過(guò)高將加速磨損。 圖 鼓式制動(dòng)器的主要幾何參數(shù) 摩擦襯片寬度 b和包角β 摩擦襯片寬度尺寸的選取對(duì)摩擦襯片的使用壽命有影響。 由 GB2978 可得 有效 半徑 er =270mm 對(duì)于常遇到的道路條件較差，車(chē)速較低因而選取了較小的同步附著系數(shù) ? 值的汽車(chē)，為保證在 ? 0? 的良好路面上（例如 ? =）能夠制動(dòng)到后軸和前軸先后抱死滑移，前，后軸的車(chē)輪制動(dòng)器所能產(chǎn)生的最大制動(dòng)力矩為 1max