【正文】 ? ??? ? )( )( 02 2 ????? ??????? gB hL GLF ?????? ? )( )( 02 2 ????????? ghL Lq ????? )( )( 02 2 ????????? ghL L 表 ? 取不同值時(shí)對(duì)比 GB 126761999 的結(jié)果 ? BF q ? 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 14 當(dāng) 0??? 時(shí)，可能得到的最大的制動(dòng)力取決于后輪剛剛首先抱死的條件，即22 ?FFB ? 。 我國(guó) GB12676—1999 附錄 A 《制動(dòng)力在車軸（橋）之間的分配及掛車之間制動(dòng)協(xié)調(diào)性要求》 中 規(guī)定了除 1M 、 1N 外其他類型 汽車 制動(dòng)強(qiáng)度 的要求 。分析表明，汽車在同步附著系數(shù) 0? 的路面上制動(dòng)（前、后車輪同時(shí)抱死）時(shí)，其制動(dòng)減速度為 gqgdd tu 0???，即 0??q ， q 為制動(dòng)強(qiáng)度。 HI 型單用回路 3(見圖 (c)，即一軸半 )時(shí)剩余制動(dòng)力較大，但此時(shí)與 LL 型一樣，在緊急制動(dòng)時(shí)后輪極易先抱死。所以具有這種分路方 案的汽車，其主銷偏移距應(yīng)取負(fù)值 (至 20mm)，這樣，不平衡的制動(dòng)力使車輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)，改善了汽車的方向穩(wěn)定性，所以多用于中、小型轎車。 圖 (a)為前、后輪制動(dòng)管路各成獨(dú)立的回路系統(tǒng)，即一軸對(duì)一軸的分路型式，簡(jiǎn)稱 Ⅱ 型。但是，空氣伺服系統(tǒng)其它組成部分卻較真空伺服系統(tǒng)復(fù)雜得多。 全液壓動(dòng)力制動(dòng)除了有一般液壓制動(dòng)系的優(yōu)點(diǎn)以外，還有制動(dòng)能力強(qiáng)、易于采用制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置和防滑移裝置，即使產(chǎn)生汽化現(xiàn)象也沒有什么影響等好處。由于主、掛車的摘和掛都很方便，所以汽車列車也多用氣壓制動(dòng) [３ ]。液壓制動(dòng)曾廣泛應(yīng)用在轎車、輕型貨車及一部分中型貨車上 [２ ]。而力的傳遞方式又有機(jī)械式、液壓式、氣壓式和氣壓 液壓式的區(qū)別，如表 所示。 輕型 商用車總質(zhì)量較小， 因此 采用 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低的 領(lǐng)從蹄式鼓式制動(dòng)器。 現(xiàn) 外束型鼓式制動(dòng)器主要用于中央制動(dòng)器的設(shè)計(jì) [1]。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)，但因成本太高，只在一部分總質(zhì)量較大的商用車上用作車輪制動(dòng)器或緩速器；液力式制動(dòng)器一般只用緩速器。 （ 5） 制動(dòng)器零件設(shè)計(jì) 零件設(shè)計(jì)、材料、強(qiáng)度、耐久性及裝配性等的研究確定，進(jìn)行工作圖設(shè)計(jì)。使其達(dá)到以下要求：具有足夠的制動(dòng)效能以保證汽車的安全性；本系統(tǒng)采用 Ⅱ 型雙回路的制動(dòng)管路以保證制動(dòng)的可靠性；采用真空助力器使其操縱輕 便；同時(shí)在材料的選擇上盡量采用對(duì)人體無害的材料。汽車制動(dòng)系是汽車底盤上的一個(gè)重要系統(tǒng) ， 它是 制約汽 車運(yùn)動(dòng)的裝置。 制動(dòng)系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 內(nèi)容 （ 1） 研究、確定制動(dòng)控制采用氣壓方式還是液壓（真空助力、真空增壓或油氣 混合）方式 （ 2）研究、確定制動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成 1） 設(shè)計(jì)制動(dòng)系統(tǒng)示意圖。利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)繪制裝配圖，布置圖和零件圖，并對(duì)制動(dòng)器進(jìn)行三維建模 。帶式只用于中央制動(dòng)器；鼓式和盤式應(yīng)用最為廣泛。 鼓式制動(dòng)器可按其制動(dòng)蹄的受力情況分類 (見圖 )，它們的制動(dòng)效能、制動(dòng)鼓的受力平衡狀況以及車輪旋轉(zhuǎn)方向?qū)χ苿?dòng)效能的影響均不同 [2]。這種制動(dòng)器的散熱性差，為此，多采用油冷式，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。機(jī)械式完全靠桿系傳力，由于其機(jī)械效率低，傳動(dòng)比小，潤(rùn)滑點(diǎn)多，且難以保證前、后軸制動(dòng)力的正確比例和左、右輪制動(dòng)力的均衡，所以在汽車的行車制動(dòng)裝置中已被淘汰。因此，簡(jiǎn)單制動(dòng)中的踏板力和踏板行程之間的反比例關(guān)系，在動(dòng)力制動(dòng)中便不復(fù)存在，從而可使踏板力較小，同時(shí)又有適當(dāng)?shù)奶ぐ逍谐?。但因結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大、成本高，所以主要用在重型汽車上。 伺服制動(dòng)的制動(dòng)能源是人力和發(fā)動(dòng)機(jī)并用。 制動(dòng)管路的多回路系統(tǒng) 為了提高制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作可靠性，保證行車安全，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)至 少應(yīng)有兩套獨(dú)立的系統(tǒng)，即應(yīng)是雙管路的。這一分路方案若后輪制動(dòng)管路失效，則一旦前輪抱死就會(huì)失去轉(zhuǎn)彎制動(dòng)能力。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 9 圖 (e)的兩個(gè)獨(dú)立的回路均由每個(gè)前、后制動(dòng)器的半數(shù)缸所組成，即前、后半個(gè)軸對(duì)前、后半個(gè)軸的分路型式。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 10 第 3 章 制動(dòng)器設(shè)計(jì)計(jì)算 車輪制動(dòng)器是行車制動(dòng)系的重要部件。附著條件的利用情況可以用附著系數(shù)利用率 ? （或稱附著力利用率）來表示， ? 可定義為 ??? qGFB ?? （ ） 式中： BF ——汽車總的地面制動(dòng)力； G——汽車所受重力； q——汽車制動(dòng)強(qiáng)度。 圖 除 1M 、 1N 外的其他類別車輛的制動(dòng)強(qiáng)度與附著系數(shù)要求 制動(dòng)強(qiáng)度和附著系數(shù)利用率 根據(jù)選定的同步附著系數(shù) 0? ， 已知 ： L hL g02 ?? ?? （ ） 式中： L ——汽車軸距， 2850?L mm； ?——制動(dòng)力分配系數(shù)； 1L ——滿載時(shí)汽車質(zhì)心距前軸中心的距離 11991 ?L ； 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 13 1L ——滿載時(shí)汽車質(zhì)心距后軸中心的距離 17812 ?L ； gh ——滿載時(shí) 汽車質(zhì)心高度 950?gh 。所以，雙軸汽車前、后車輪附著力同時(shí)被充分利用或前、后輪同時(shí)抱死的制動(dòng)力之比為 ： ggff hL hLZZFF01022121 ?????? （ ） 式中： 21 LL， ——汽車質(zhì)心離前、后軸的距離； 0? ——同步附著系數(shù)； gh ——汽車質(zhì)心高度。 對(duì)于鼓式制動(dòng)器，設(shè)作用于兩蹄的張開力分別為 1P 、 2P ，制動(dòng)鼓內(nèi)圓柱面半徑即 制動(dòng)鼓工作半徑為 R ，兩蹄給予制動(dòng)鼓的摩擦力矩分別為 1TfT 和 2TfT ，則兩蹄的效能因 數(shù)即制動(dòng)蹄因數(shù)分別為： RPTBF TfT 1 11 ? （ ） RPTBF TfT 2 22 ? （ ） 整個(gè)鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)因數(shù)則為 RPP TTRPP TTPRTBF TfTfTfTff )( )(2)( 21 2121 21 ? ?????? （ ） 當(dāng) PPP ?? 21 時(shí)，則 2121 TTTfTf BFBFPR TTBF ???? （ ） 蹄與鼓間作用力的分布，其合力的大小、方向及作用點(diǎn)，需要較精確地分析、計(jì)算才能確定。兩者在 f =～ 范圍內(nèi)，當(dāng)張開 力21 PP? 時(shí)，相差達(dá) 3 倍之多。而摩擦系數(shù)的改變則會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)效能即制動(dòng)器因數(shù)的改變。制動(dòng)鼓與輪輞之間應(yīng)有一定的間隙，以利于散熱通風(fēng)，也可避免由于輪輞過熱而損壞輪胎。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 20 2 53 6 0/2 1 0753 1 6 0/)( 21 ???????? ??? DbA cm2 表 制動(dòng)器襯片摩擦面積 汽車類別 汽車總質(zhì)量 /am t 單個(gè)制動(dòng)器摩擦面積 ?/A cm2 轎車 ~ ~ 200~100 300~200 客車與貨車 ~ ~ ~ ~ ~ ~ 200~120 250~150 （多為 200~150 ） 400~250 650~300 1000~550 1500~600 （多為 1200~600 ） 由 表 數(shù)據(jù)可知設(shè)計(jì)符合要求。 一般說來，摩擦系數(shù)越高的材料，其耐磨性能越差。實(shí)心盤的厚度選擇 10mm～ 20mm，選擇制動(dòng)盤厚度為 h=15mm。在理論上對(duì)制動(dòng)蹄摩擦面的壓力分布規(guī)律作研究時(shí)，通常作如下一些假定： （ 1） 制動(dòng)鼓、蹄為絕對(duì)剛性 ； （ 2） 在外力作用下，變形僅發(fā)生在摩擦襯片上 ； （ 3） 壓力與變形符合虎克定律 由于本次設(shè)計(jì)采用的是領(lǐng)從蹄式的制動(dòng)鼓，現(xiàn)就領(lǐng)從蹄式的制動(dòng)鼓 制動(dòng)蹄摩擦面的壓力分布規(guī)律進(jìn)行分析。 即 制動(dòng)器蹄片上壓力呈正弦分布，其最大壓力作用在與 O? 連線呈 90176。 則其磨損后的壓力分布規(guī)律為 ?sinCq? (C 也為一常數(shù) )。 整個(gè)制動(dòng)器因數(shù) BF 為 ????? TT BFBFBF 圖 支承銷式制動(dòng)蹄 制動(dòng)蹄片上的制動(dòng)力矩 鼓式 制動(dòng)蹄片上的制動(dòng)力矩 在計(jì)算鼓式制動(dòng)器時(shí)，必須建立制動(dòng)蹄對(duì)制動(dòng)鼓的壓緊力與所產(chǎn)生的制動(dòng)力矩之間的關(guān)系。如果將 Nd (見圖 )看作是它投影在 1x 軸和 1y 軸上分量 xdN 和 xdN 的合力，則根據(jù)式（ ）有： )2c o s2(c o ss i n41c o s m a x2m a x ?????? ???? ???????? ?? ?????? bRqdbRqdNN y () 因此 對(duì)于領(lǐng)蹄： ? ?39。239。2 2s i n2s i n2/()2c os2( c osa r c t a n)a r c t a n( ?????? ????? xyNN = ? ????? 50s i n2 5 0s i n4 5 ()2 5 0c o s50( c o sa r ct a n ???= ?11 式中： ??? ????? 則有 ： ? ? 239。 由式 ()和式 ()可求出領(lǐng)蹄表面的最大壓力為 ： ])s i n( c o s)[c o s( c o s 1212 111m a x ????? ? ffcbR hPq ???????? () 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 30 = ? ?)10s i ( c o )130c o s20( c o ?????? ?? ???? =? 610 Pa 式中 ： 1P ， h ， 1? ， R ， c? ， 1? ——見圖 ； ?? ， ?? ——見圖 ； b ——摩擦襯片寬度； f ——摩擦系數(shù)。 由 fNRTf 22 ? 求得： 2 2 8 0 71 7 ????? fRTN f N 則單位壓力 2/ 4 8 02 2 8 0 7 mmNANq ??? 3 2 5 2)(342 313221 21 ???? ? ?? ??? ? RRfqddf q RT RR Rf N?m 3193max1 ?? fT N?m 因此盤式制動(dòng)器主要 參數(shù)選取也符合設(shè)計(jì)要求。 制動(dòng)器的能量負(fù)荷常以其 比能量耗散率 作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。 駐車制動(dòng)計(jì)算 圖 為汽車在上坡路上停駐時(shí)的受力情況，由此可得出汽車上坡停駐時(shí)的后軸車輪的附著力為： )s i nc o s(12 ???? ga hLLgmZ ?? () 同樣可求出汽車下坡停駐時(shí)的后軸車輪的附著力為： )s i nc o s(12 ???? ga hLLgmZ ??? () 圖 汽車在坡路上停駐時(shí)的受力簡(jiǎn)圖 根據(jù)后軸車輪附著力與制動(dòng)力相等的條件可求得汽車在上坡路和下坡路上停駐時(shí)的坡度極限傾角 ? ， ?? ，即由 ???? s i n)s i nc o s(1 gmhLLgm aga ?? () 求得汽車在上坡時(shí)可能停駐的極限上坡路傾角為 ? r c t a r c t a na r c t a n 1 ????????ghLL??? () 汽車在下坡時(shí)可能停駐的極限下坡路傾角為 ? r c t a r c t a na r c t a n 1 ?????????ghLL??? () 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 35 一般對(duì)輕型貨車要求不應(yīng)小于 16%~20%，汽車列車的最大停駐坡度約為 12％左右。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 36 制動(dòng)鼓壁厚的選取主要是從剛度和強(qiáng)度方面考慮。制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度，轎車的約為 3—5mm；貨車的約為 5～ 8mm。剛度不足會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)力矩減小，踏板行程加大，襯片磨損也不均勻。 具有長(zhǎng)支承銷的支承能可靠地保持制動(dòng)蹄的正確安裝位置，避免側(cè) 向偏擺。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)端面處的橡膠皮碗密封。 本設(shè)計(jì)采用 通風(fēng)式制動(dòng)盤。 制動(dòng)塊 制動(dòng)塊由背板和摩擦襯塊構(gòu)成，兩者直接壓嵌在一起。 模壓材料的撓性較差，故應(yīng)按襯片規(guī)格模壓，其優(yōu)點(diǎn)是可以選用各種不同