【正文】 由力 N1與張開(kāi)力 P1的關(guān)系，得出制動(dòng)蹄上力的平衡方程式： 30 式 () 式 () 式 () 2021屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 式中 ——x1 軸與力 N1 的作用線之間的夾角 S1x——支承反力在 x軸上的投影。通常是將摩擦襯片布置在制動(dòng)蹄外緣得得中央。然而，目前大多數(shù)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) Ff1與汽車總制動(dòng)力 Ff 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) ： 式（ ） 圖 空載與滿載時(shí)理想制動(dòng)力分配曲線 20 2021屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 則： 式（ ） L 代入數(shù)據(jù)得空載時(shí)： 滿載時(shí)： 由于在附著條件限定的范圍 式 () 上式在圖 中是一條通過(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)器制動(dòng)力分配線，簡(jiǎn)稱 線。Ff與地面制動(dòng)力 FB的方向相反，當(dāng)車輪角速度 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。由于制動(dòng)時(shí)兩蹄的法向反力不能互相平衡，因此屬于一種非平衡式制動(dòng)器。它不用于后輪還由于有兩個(gè)互相成中心對(duì)稱的制動(dòng)輪缸，難于附加駐車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 對(duì)于如圖 32 (a)所示具有定心凸輪張開(kāi)裝置的領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器，制動(dòng)時(shí)，凸輪機(jī)構(gòu)保證了兩蹄等位移，作用于兩蹄上的法向反力和由此產(chǎn)生的制動(dòng)力矩分別相等，而作用于兩蹄的張開(kāi)力 P P2 則不等，且必然有 P1P2。制動(dòng)效能因素的定義為：在制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤(pán)的作用半徑 R上所得到的摩擦力（ ）與輸入力 F0之比，即 式中， K為制動(dòng)器效能因素； R為制動(dòng)器輸出的制動(dòng)力矩。 (5)制動(dòng)效能的水穩(wěn)定性好。 表 22 各類汽車的軸荷分配 本設(shè)計(jì)選擇 后輪雙胎，平頭式的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。 貨車可以按照駕駛室與發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)位置不同，分為平頭式、短頭式、長(zhǎng)頭式和偏置式四種。該制動(dòng)器達(dá)到相同的制動(dòng)力矩所要求的輸入力是盤(pán)式制動(dòng)器 1/7。制動(dòng)系既可以使行駛中的汽車減速，又可保證停車后的汽車能駐留原地不動(dòng)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，電控機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)就是把原來(lái)液壓或 者壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的部分改為電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，借以提高響應(yīng)速度，增加制動(dòng)效能 , 同時(shí)大大簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，降低了裝配和維護(hù)的難度。不同形式的汽車，主要體現(xiàn)在軸數(shù)、驅(qū)動(dòng)形式、以及布置形式上有區(qū)別。 參考同類型的汽車的質(zhì)量系數(shù)值（表 21）后，綜合選定本設(shè)計(jì)中的質(zhì)量系數(shù)值 表 21 不同類型汽車的質(zhì)量系數(shù) 由此可以確定整車整備質(zhì)量 m0， 。 2—制動(dòng)蹄 5—支承銷 4—制動(dòng) 鼓 圖 鼓式制動(dòng)器工作原理 帶有摩擦片的制動(dòng)蹄 2通過(guò)支承銷 3鉸裝在制動(dòng)底版上。 圖 31 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式 7 2021屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 鼓式制動(dòng)器的各種結(jié)構(gòu)形式如圖 32af所示。 對(duì)于兩蹄的張開(kāi)力 的 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)，如圖 32(b)所示，兩蹄壓緊制動(dòng)鼓的法向力相等。 9 2021屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 33 S凸輪制動(dòng)器 圖 34 楔塊式張開(kāi)裝置及其受力簡(jiǎn)圖 圖 35 S凸輪式車輪制動(dòng)器 1—制動(dòng)蹄； 2—凸輪； 3—制動(dòng)底板； 4—調(diào)整臂； 5—凸輪支座及制動(dòng)氣室； 6—滾輪 10 2021屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 36 楔塊式張開(kāi)裝置的車輪制動(dòng)器 1—制動(dòng)蹄； 2—制動(dòng)底板； 3—制動(dòng)氣室； 4—楔塊； 5—滾輪 6—柱塞； 7—檔塊； 8—棘爪； 9—調(diào)整螺釘； 10—調(diào)整套筒 圖 37 制動(dòng)輪缸具有兩個(gè)個(gè)等直徑活塞的車輪制動(dòng)器 1—活塞； 2—活塞支承圈； 3—密封圈； 4—支承； 5—制動(dòng)底板； 6—制動(dòng)蹄 7—支承銷；8—青銅偏心輪； 9—制動(dòng)蹄定位銷； 10—駐車制動(dòng)傳動(dòng)裝置 11 2021屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 38制動(dòng)輪缸具有四個(gè)等直徑活塞的車輪制動(dòng)器 1—制動(dòng)蹄； 2—制動(dòng)底板； 3—制動(dòng)器間隙調(diào)整 凸輪； 4—偏心支承銷 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的效能及穩(wěn)定性均處于中等水平，但由于其在汽車前進(jìn)和倒車時(shí)的制動(dòng)性能不變，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，也便于附裝駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)，故仍廣泛用作中、重型載貨汽車的前、后輪以及轎車的后輪制動(dòng)器。但用作后輪制動(dòng)器時(shí)，需另設(shè)中央制動(dòng)器。 圖314 給出了雙向增力式制動(dòng)器 (浮動(dòng)支 承 )的幾種結(jié)構(gòu)方案，圖 315 給出了雙向增力式制動(dòng)器 (固定支點(diǎn) )另外幾種結(jié)構(gòu)方案。 此時(shí) FB 等于汽車前、后軸車輪的總的附著力 ，亦等于作用于質(zhì)心的制動(dòng)慣性 du 力 m，即有 dt du 式（ ） 則得水平地面作用于前、后軸車輪的法向反作用力的表達(dá)式： 式（ ） L 式（ ） L 在本設(shè)計(jì)中，重型貨車在滿載時(shí)的基本數(shù)據(jù)如下： 軸距 ，質(zhì)心距前軸的距離 ， ，汽車所受的重力 ，同步附著系數(shù) ，汽車滿載時(shí)的質(zhì)心高度 。 這兩個(gè)參數(shù)加上已初定的制動(dòng)鼓 式（ 51） 式中： D—制動(dòng)鼓 b—制動(dòng)蹄摩擦襯片寬度 (mm)； —分別為兩蹄的摩擦襯片包角，（ 176。這里我們選擇儲(chǔ)氣罐壓力最小為 。 汽車的最大減速度 jmax由下式確定： Gdv 。制動(dòng)器因數(shù)可定義為在制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤(pán)的作用半徑上所產(chǎn)生的摩擦力與輸入力之比，即 Tf PR 式 式中 Tf——制動(dòng)器的摩擦力矩； R——制動(dòng)鼓的作用半徑； P——輸入力，一般取加于兩制動(dòng)蹄的張開(kāi)力 (或加于兩制動(dòng)塊的壓緊力 )的平均值為輸入力。 23 2021屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 表 51 制動(dòng)鼓 最大 摩擦襯片寬度 b和包角 摩擦襯片寬度尺寸 b的選取對(duì)摩擦襯片的使用壽命有影響。 16 2021屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 制動(dòng)器制動(dòng)力與踏板力關(guān)系曲線 根據(jù)汽車制動(dòng)時(shí)的整車受力分析，考慮到制動(dòng)時(shí)的軸荷轉(zhuǎn)移，可求得地面對(duì)前、后軸車輪的法向反力 Z1 ， Z2 為： 式（ ） Lgdt 式（ ） )Lgdt 式中 ： G——汽車所受重力； L——汽車軸距； L1——汽車質(zhì)心離前軸距離； 圖 汽車制動(dòng)時(shí)整車受力分析圖 L2——汽車質(zhì)心離后軸距離； hg——汽車質(zhì)心高度； 17 2021屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) g ——重力加速度； du ——汽車制動(dòng)減速度。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間壓緊力的作用。它也屬于平衡式制動(dòng)器。當(dāng)張開(kāi)裝置中的制動(dòng)凸輪和制動(dòng)楔塊都是浮動(dòng)的時(shí)，也能保證兩蹄張開(kāi)力相等，這時(shí)的凸輪稱為平衡凸輪。由圖 32(a)、 (b)可見(jiàn)，領(lǐng)蹄所受的摩擦力使蹄壓得更 8 2021屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 緊，即摩擦力矩具有 “增勢(shì) ”作用，故又稱增勢(shì)蹄；而從蹄所受的摩擦力使蹄有離開(kāi)制動(dòng)鼓的趨勢(shì)，即摩擦力矩具有 “減勢(shì) ”作用，故又稱減勢(shì)蹄。 (12)制動(dòng)系的機(jī)件應(yīng)使用壽命長(zhǎng)、制造成本低；對(duì)摩擦材料的選擇也應(yīng)考慮到環(huán)保要求，應(yīng)力求減小制動(dòng)時(shí)飛散到大氣中的有害于人體的石棉纖維 [6]。 5 ? 2021屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3章 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)型式及要求 汽車制動(dòng)器除各種緩速裝置外，幾乎都是機(jī)械摩擦式的，即是利用固定元件與旋轉(zhuǎn)元件工作表面間的摩擦而產(chǎn)生制動(dòng)力矩使汽車減速或停車的，根據(jù)旋轉(zhuǎn)元件的不同分為鼓式和盤(pán)式兩大類，不過(guò)對(duì)于重型車來(lái)說(shuō)，由于車速一般不是很高，鼓式剎車蹄的耐用程度也比盤(pán)式制動(dòng)器高，而且盤(pán)式制動(dòng)器比鼓式制動(dòng)器要貴些，因此許多重型車至今仍使用四輪鼓式的設(shè)計(jì)。 質(zhì)量系數(shù) 是指汽車裝載質(zhì)量與整車整備質(zhì)量的比值，即 ＝ me/m0。 根據(jù)設(shè)計(jì)車型的特點(diǎn)，進(jìn)行參數(shù)選擇；確定制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案；完成制動(dòng)器的總體和主要零部件的設(shè)計(jì)。從最初的皮革摩擦制動(dòng)，到后來(lái)的鼓式、