【正文】 ? GL ???F f 2 ? ?? L2 ?? F f ? ? ? ? 2F f 1 ??? （ 311） 2 ?? hg ? g ????式 中 ： L — 汽 車 的軸 距 。 圖 中忽 略 了 空 氣 阻 力、 旋 轉(zhuǎn)質(zhì)量減速 時(shí) 汽車的慣 性 力偶矩以 及 汽車的滾動(dòng) 阻 力偶距。 哈 爾 濱工業(yè) 大 學(xué)華 德 應(yīng)用 技 術(shù)學(xué)院 畢 業(yè)設(shè) 計(jì) （論文） 9 第 3 章 制 動(dòng) 器的 主 要參 數(shù) 及其 選 擇 奧 迪 A8 型 轎 車設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 空車 質(zhì)量 ： 1740kg 滿 載 質(zhì)量 ：2265kg 軸 距 ： 3074mm 質(zhì) 心距前 軸 距離 ： 1500mm 質(zhì) 心距后 軸 距離 ： 1574mm 質(zhì) 心高度 ： 386mm 車 輪 有效 半徑： 340mm 制 動(dòng) 力與 制 動(dòng)力 分 配系 數(shù) 汽車制 動(dòng) 時(shí)，若忽略 路 面對(duì)車輪的滾 動(dòng) 阻力距和汽 車 回轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣 性 力 矩 ， 則對(duì) 任 一角 速 度 ?＞ 0 的 車 輪， 其 力矩 平 衡方 程 為 Tf ? FB re ? 0 （ 31） 式 中 ： T f — 制 動(dòng) 器對(duì) 車 輪作 用 的制 動(dòng) 力矩 ， 即 制 動(dòng)器 的 摩擦 力 矩 ， 其 方 向 與 車 輪 旋轉(zhuǎn) 方 向相 反 ， 。 通風(fēng)盤 式 制動(dòng)器的制 動(dòng) 盤尺寸較大， 且 盤上有規(guī)則 布 置的通風(fēng)孔， 長(zhǎng) 距 離 剎 車熱 衰 減較 少 ，剎 車 靈敏 ， 但造 價(jià) 較貴 ， 工藝 較 復(fù) 雜 哈 爾 濱工業(yè) 大 學(xué)華 德 應(yīng)用 技 術(shù)學(xué)院 畢 業(yè)設(shè) 計(jì) （論文） 7 本 設(shè) 計(jì)中 采 用的 是 前通 風(fēng) 盤后 實(shí) 心盤 式 制動(dòng) 器 的設(shè) 計(jì) 。對(duì) 擺 動(dòng)鉗 式 盤式制動(dòng)器 來(lái) 說(shuō)，鉗體 不 是滑動(dòng)而 是 在與制動(dòng)盤 垂 直的平面 內(nèi) 擺動(dòng) 。當(dāng)壓力 有 也進(jìn) 入 兩個(gè) 油 缸活塞外腔 時(shí) ，推動(dòng)兩 個(gè) 活塞向內(nèi) 將 位于制動(dòng)盤 兩 側(cè)的制動(dòng) 塊 總成 壓 緊到 制 動(dòng)盤上，從 而 將車輪制 動(dòng) 。8活 塞 。 其 結(jié) 構(gòu)較 簡(jiǎn) 單 ， 質(zhì) 量 小 ， 散 熱 性較 好 ， 且借 助 于制動(dòng)盤的 離 心力作用 易 將泥水、 污 物等甩掉， 維 修方便。 所 以 前后 盤 式制 動(dòng) 器轎 車 目 前 銷 量 前 景呈 直 線上 升 趨勢(shì) 。過(guò) 去 5 年里 ， 我國(guó)盤 式 制動(dòng)器 應(yīng) 用的增 長(zhǎng) 非 常 迅 速 。而 實(shí) 心盤式制 動(dòng) 器用 于 馬力 相 對(duì)較小的車 型 ，散熱能 力 相對(duì)較差 。 5 在 輸 出同 樣 大小 的 制動(dòng) 力 矩條 件 下 ， 盤 式 制動(dòng) 器 的結(jié) 構(gòu) 尺寸 和 質(zhì)量 比 鼓 式 的 要小 。 任 何 一套 制 動(dòng)裝 置 都由 制 動(dòng)器 和 制動(dòng) 驅(qū) 動(dòng)機(jī) 構(gòu) 兩部 分 組成 。 在 設(shè)計(jì)中涉及 到 同步系數(shù) 的 選取、制 動(dòng) 器效能 因素 的 選取、制 動(dòng) 力矩 的 計(jì) 算 ，以 及 制動(dòng) 器 主要 元 件選 取 ，最 后 對(duì)設(shè) 計(jì) 的制 動(dòng) 器進(jìn) 行 校核 計(jì) 算 。隨著 高 速 公 路 的迅 速 發(fā)展 和 車速 的 提高 以 及車 流 密度 的 日益 正 大 ， 為 了 保證 行 車安 全 、 停車 可 靠，汽車制 動(dòng) 系的可靠 性 顯得日益 重 要。 鑒于 此 本 設(shè) 計(jì)主 要 是通 過(guò) 研究 來(lái) 使自 己 增加 知 識(shí) ， 并 嘗 試獨(dú) 立 完成 生 產(chǎn)設(shè) 計(jì) 的過(guò) 程 。 盤式制動(dòng) 器 的摩 擦 力產(chǎn) 生 于同汽車固 定 部位相連 的 部件與一 個(gè) 或幾個(gè)制動(dòng) 盤 兩端之間 。 8 制 動(dòng) 盤的 熱 膨脹 不 會(huì)像 制 動(dòng)鼓 熱 膨脹 那 樣引 起 制動(dòng) 踏 板行 程 損 失 ， 這 也 哈 爾 濱工業(yè) 大 學(xué)華 德 應(yīng)用 技 術(shù)學(xué)院 畢 業(yè)設(shè) 計(jì) （論文） 2 使 得 間隙 自 動(dòng)調(diào) 整 裝置 的 設(shè)計(jì) 可 以簡(jiǎn) 化 。 同時(shí)當(dāng) 汽 車前后同時(shí) 采 用盤式制動(dòng)器 時(shí) 汽車的穩(wěn)定 性 更好，由于成 本 的 原 因 現(xiàn)階 段 僅在 中 高檔 汽 車中 應(yīng) 用 ， 但 其 在汽 車 中的 普 及已 經(jīng) 成為 必 然趨 勢(shì) 。 哈 爾 濱工業(yè) 大 學(xué)華 德 應(yīng)用 技 術(shù)學(xué)院 畢 業(yè)設(shè) 計(jì) （論文） 3 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 設(shè)計(jì)內(nèi) 容 包括汽車制 動(dòng) 器的功能與設(shè) 計(jì) 要求，結(jié)構(gòu) 方 案的分析，制 動(dòng) 力 的 分 配 ， 制 動(dòng) 器主 要 零件 的 選擇 及 主要 參 數(shù) 的 選取 ， 制 動(dòng) 器各 種 參數(shù) 的 計(jì) 算 ， 主 要 零件 的 裝配 尺 寸鏈 的 分析 計(jì) 算 。 鉗 盤 式制 動(dòng) 器摩 擦 元件 是 兩塊 帶 有摩 擦 襯塊 的 制動(dòng) 塊 ， 后 者 裝在 以 螺 栓 固 定 于 轉(zhuǎn) 向節(jié) 或 橋殼 上 的 制 動(dòng)鉗 體 內(nèi)， 如 圖 21 所 示 。2制動(dòng) 盤 。器 工 作原理猶 如 離合器， 故 亦稱為離合 器 式制動(dòng)器 。 浮動(dòng)鉗式盤式制動(dòng) 器 浮 動(dòng) 鉗式 盤 式 制 動(dòng)器 的 制動(dòng) 鉗 體是 浮 動(dòng)的 。 在 使 用 過(guò) 程 中 ， 摩 擦襯 塊 最 賤 磨 損 到 各 處 殘 存厚 度 均 勻 （ 一 般約 為 1mm） 后 即應(yīng) 更 換 。 本 章 小 結(jié) 現(xiàn)階段 的 盤式制動(dòng)器 中 有鉗盤式和全 盤 式。 T f F f ?? re （ 32） F f 與 地 面 制 動(dòng) 力 FB 的 方 向 相 反 ， 當(dāng) 車 輪 角 速 度 ?＞ 0 時(shí) ， 大 小 亦 相 等 ， 且 F f 僅 由 制動(dòng) 器 參數(shù) 所 決定 。 dt 根據(jù)上 述 汽車制動(dòng)時(shí) 的 整車受力分析 ， 考慮到汽車 制 動(dòng)時(shí)的軸荷轉(zhuǎn) 移 及 G ? mg ， 式 中 g 為 重 力 加 速 度 （ m/s 2 ） ， 則 可 求 得 汽車 制 動(dòng)時(shí) 水 平 地 面對(duì) 前 、 后 軸 車輪 的 法向 反 力 Z1 ， Z 2 分 別 為 G hg du ??Z1 ?? (L2 ??L g )??dt ????Z ? G (L ? hg du )????（ 35） 2 L 1 g dt ?????令 du ? qg ， q 稱 為 制動(dòng) 強(qiáng) 度 ， 則 汽 車制 動(dòng) 時(shí)水 平 地面 對(duì) 汽車前 、 后 軸 車輪 的 dt 法 向 反 力 Z1 ， Z 2 又 可 表達(dá) 為 哈 爾 濱工業(yè) 大 學(xué)華 德 應(yīng)用 技 術(shù)學(xué)院 畢 業(yè)設(shè) 計(jì) （論文） 12 ?? G ??Z1 ?? (L2 ? qhg )??L ???（ 36） Z ? G (L ? qh )??2 L 1 g ??????若在 附 著系數(shù) 為 ?的路 面 上制動(dòng) ， 前、后 輪 均抱死 （ 同時(shí)抱死 或 先后 抱 死均 可 ） ，此 時(shí) 汽車總 的 地面制動(dòng) 力 FB (? FB1 ? FB 2 ) 等于 汽 車前、 后 軸車輪 的 總 的 附著 力 F (? F ? F ) ,亦 等 于作 用 于質(zhì) 心 的制 動(dòng) 慣性 力 m du （ 如 圖 ） ， 即 ? ?1 ?2 dt 有 FB ? F???或 ? G?? m du dt du ? g??dt 代 入 式（ 35） ， 則 得水 平 地面 作 用域 前 、 后 軸車 輪 的法 向 反作 用 力的 另 一 種 形 式 ： G ??Z1 ?? (L2 ? ?hg ) L ???（ 37） Z ? G (L ??h )????汽 車 總的 地 面制 動(dòng) 力 為 2 L 1 g ?????F ? F ? F ? G du ? Gq （ 38） B B1 B 2 g dt 式 中 ： q — 制 動(dòng) 強(qiáng)度 ， 亦稱 比 減速 度 或比 制 動(dòng)力 ： FB1 , FB 2 — 前 后 軸車 輪 的地 面 制動(dòng) 力 。然 而 ，目前大 多 數(shù)兩軸汽車 尤 其是貨車 的 前、 后 制 動(dòng) 器制 動(dòng) 力之 比 值為 一 定值 ， 并 以 前制 動(dòng) 器制 動(dòng) 力制 動(dòng) 力 F f 1 與 汽 車的 制 動(dòng) 器 制 動(dòng) 力 F f 之 比 來(lái)表 明 分配 的 比例 ， 稱為 汽 車制 動(dòng) 器制 動(dòng) 力分 配 系 數(shù) ?， 即 F f 1 ? ??F f ? F f 1 F f 1 ? F f 2 （ 312） 圖 33 某載 貨 汽車 的 I 曲線 與 ?曲 線 綜 上 所述 求 得 ， 制 動(dòng) 時(shí)地 面 對(duì)前 、 后軸車 輪的 法 向反 力 ： Z ? 1740 ? ? (1574 ? ? ) ? N 1 3074 哈 爾 濱工業(yè) 大 學(xué)華 德 應(yīng)用 技 術(shù)學(xué)院 畢 業(yè)設(shè) 計(jì) （論文） 15 Z ? 1740 ? ? (1500 ? ? ) ? N 2 3074 汽 車 總的 地 面制 動(dòng) 力 ： FB ? FB1 ? FB 2 ? 1740 ? ? ? N 前 、 后軸 的 附著 力 ： F ? (G L2 ? F hg G )?? (l ? qh )?? 1740 ? ? (1574 ? ? 386) ? ? 7161N ?1 L B L L 2 g 3074 F ? G (l ? qh )?? 1740 ? ? (1500 ? ? 386) ? ? N ?2 L 1 g 制 動(dòng) 強(qiáng)度 ： 3074 du q ? dt g ? ? 汽 車 重力 ： G ? mg ? 1740 ? ? 17052 N 前 、 后軸 車 輪制 動(dòng) 器制 動(dòng) 力 ： F f 1 ? N F f 2 ? N 前 、 后軸 單 側(cè)制 動(dòng) 塊對(duì) 制 動(dòng)盤 的 壓緊 力 計(jì)算 ： F0 ? ? 4 ? N F01 ? ? 4 ? N 制 動(dòng) 力分 配 系數(shù) ： 同 步 附著 系 數(shù) 由 式 （ 312） 可 得 F f 1 ? ? ? F f 哈 爾 濱工業(yè) 大 學(xué)華 德 應(yīng)用 技 術(shù)學(xué)院 畢 業(yè)設(shè) 計(jì) （論文） 16 F f 2 F f 1 ? 1 ? ?????（ 313） 式 （ 313）在 圖 33 中為一 條 通過(guò)坐標(biāo)原 點(diǎn) 且斜率 為 (1 ? ?) / ?的直線 ， 它是具有制動(dòng) 器 制動(dòng)力分配系數(shù) 為 ?的汽車的實(shí)際 前 、后制動(dòng)器的制動(dòng)力 分 配 線 ， 簡(jiǎn) 稱 ?線 。 最大制 動(dòng) 力式在汽車 附 著質(zhì)量被完全 利 用得條件下 獲 得的，這是制 動(dòng) 力 與 地 面作 用 于 車 輪的 法 向反 力 Z1 , Z 2 成 正 比 。 圖 34 某貨 車 的利用附著 系 數(shù)與制動(dòng)強(qiáng) 度 的關(guān)系曲 線 利 用 附 著 系 數(shù) 就 是 在 某 一 制 動(dòng) 強(qiáng) 度 q 下 ， 不 發(fā) 生 任 何 車 輪 抱 死 所 要 求 的 最 小 路面 附 著 系 數(shù) ?。 制 動(dòng) 器因 數(shù) 在制 動(dòng) 盤的 作 用半徑 上所 產(chǎn) 生的 摩 擦力 與 輸入 力 之比 ， 即 哈 爾 濱工業(yè) 大 學(xué)華 德 應(yīng)用 技 術(shù)學(xué)院 畢 業(yè)設(shè) 計(jì) （論文） 23 T f BF ?? ?（ 334） PR 式 中 ： T f — 制 動(dòng) 器的 摩 擦力 矩 ； R — 制 動(dòng) 盤的 作 用半 徑 ； P — 輸 入 力， 一 般取 加 于兩 制 動(dòng)塊 的 壓緊 力 的平 均 值為 輸 入力 。 通常 ， 實(shí) 心 制動(dòng) 盤 厚 度 可取 為 10～ 20mm； 具 有 通風(fēng) 孔 道的 制 動(dòng)盤 的 兩工 作 面之 間 的尺 寸 ， 即 制 動(dòng)盤 的 厚度 可 取 為 20～ 50mm， 但 多采 用 20～ 30mm。 哈 爾 濱工業(yè) 大 學(xué)華 德 應(yīng)用 技 術(shù)學(xué)院 畢 業(yè)設(shè) 計(jì) （論文） 25 2 第 4 章 制 動(dòng) 器的 設(shè) 計(jì)計(jì) 算 摩 擦 襯塊 的 磨損 特 性計(jì) 算 試驗(yàn)表 明 ，摩擦表面 餓 的溫度、壓力 、 摩擦系數(shù)和 表 面狀態(tài)等式影 響 磨 損 的 重要 因 素 。 ? ? L1 ? ma v 2 a ? ??2 1740 ? 20 2 2 ? ? 208800 L ? m v 2 1740 ? 20 2 a (1 ? ?) ?? ? ? 139200 J 2 a 2 2 而 208800J≥ 139200J 制 動(dòng) 器的 熱 容量 與 溫升