【正文】 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。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。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。 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)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)。 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)。239。 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。 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。實(shí)心盤的厚度選擇 10mm～ 20mm，選擇制動(dòng)盤厚度為 h=15mm。 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。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。 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。 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 。 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。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。 伺服制動(dòng)的制動(dòng)能源是人力和發(fā)動(dòng)機(jī)并用。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?。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。帶式只用于中央制動(dòng)器；鼓式和盤式應(yīng)用最為廣泛。 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。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。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。 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。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 ]。 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。 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。 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。 我國 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 。 制動(dòng)器因數(shù) 和制動(dòng)蹄因數(shù) 制動(dòng)器因數(shù)又稱為制動(dòng)器效能因數(shù)。領(lǐng)蹄的 1TBF 和 dfdBFT /1 隨 f 的增大而急劇增大的現(xiàn)象稱為自行增勢(shì)作用。再減小 ? 雖有利于散熱，但由于單位壓力過高將加速磨損。 盤式 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù) 制動(dòng)盤直徑 D 制動(dòng)盤直徑 D 希望盡量大些，這時(shí)制動(dòng)盤的有效半徑得以增大 ，就可以降低制動(dòng)鉗的夾緊力，降低摩擦襯塊的單位壓力和工作溫度。39。把所有的作用力對(duì) O? 點(diǎn)取矩，可得 ph=?21 0?? q RMsin 2 ? d? ?21 0?? fq R(RMcos? )sin? d? （ ） 據(jù)此方程式可求出 0q 的值 。39。11 )s in( c o s/ ???? ffcfhB ??? = ? ?1 8 )10s i ( c o s1 2 3 ??????? = ? ?22239。此黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 32 時(shí)由于在短時(shí)間內(nèi)熱量來不及逸散到大氣中，致使制動(dòng)器溫度升高。 （ a）鑄造制動(dòng)鼓；（ b），（ c）組合式制動(dòng)鼓 1— 沖壓成形輻板； 2— 鑄鐵鼓筒； 3— 灰鑄鐵內(nèi)鼓； 4— 鑄鋁臺(tái)金制動(dòng)鼓 圖 制動(dòng)鼓 制動(dòng)鼓相對(duì)于輪轂的對(duì)中如圖 所示，是以直徑為 cd 的圓柱表面的配合來定位，并在兩者裝配緊固后精加工制動(dòng)鼓內(nèi)工作表面，以保證兩 者的軸線重合。制動(dòng)底板承受著制動(dòng)器工作時(shí)的制動(dòng)反力矩，故應(yīng)有足夠的剛度。其缸筒為通孔，需搪磨。為了減少傳給制動(dòng)液的熱量，多將杯形活塞的開口端頂靠制動(dòng)塊的背板。制動(dòng)塊背板由鋼板制成。 制動(dòng)盤一般由珠光體灰鑄鐵制成，其結(jié)構(gòu)形狀有平板形和禮帽形兩種。為了使具有支承銷的一個(gè)自由度的制動(dòng)蹄的工作表面與制動(dòng)鼓的工作表面同軸心，應(yīng)使支承位置可調(diào)。制動(dòng)鼓在閉口一側(cè)可開小孔，用于檢查制動(dòng)器間隙。 在緊急制動(dòng)到 02?v 時(shí)，并可近似地認(rèn)為 1?? ，則有 ?1211 221 tAvme a?? )1(221 2212 ???? tAvme a () 鼓式制動(dòng)器的比能量 耗損率以不大于 ，但當(dāng)制動(dòng)初速度 1v 低于式()下面所規(guī)定的 1v 值時(shí)，則允許略大于 ，盤式制動(dòng)器 比能量耗損率以不大于 。 圖 盤式制動(dòng)器計(jì)算用圖 圖 鉗盤式制動(dòng)器作用半徑計(jì)算用圖 對(duì)于常見的扇形摩擦襯塊，如果其徑向尺寸不大，取 R 為平均半徑 mR 或有效半徑 eR 已足夠精確。39。 由制動(dòng)鼓作用在 摩擦襯片單元面積的法向力為： ??? dbRqq b R ddN s inm a x?? () 而摩擦力 fdN 產(chǎn)生的制動(dòng)力矩為 ??dfbRqd N f RdT Tf s in2m a x?? 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 27 在由 ?? 至 ?? 區(qū)段上積分上式，得 )c o s( c o s2m a x ?? ????? fbRqT Tf () 當(dāng)法向壓力均勻分布時(shí)， ?bRdqdN p? )(2 ?? ????? fbRqT pTf () 式（ ）和式（ ）給出的由壓力計(jì)算制動(dòng)力矩的方法，但在實(shí)際計(jì)算中采用由張開力 P 計(jì)算制動(dòng)力矩1TfT的方法則更為方便。按照理論分析，如果知道摩擦襯片的磨損 特性，也可確定摩擦襯片磨損后的壓力分布規(guī)律。 摩擦襯塊內(nèi)半徑 1R 與外半徑 2R 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 22 推薦摩擦襯塊的外半徑 2R 與內(nèi)半徑 1R 的比值不大于 。 領(lǐng)蹄包角 ???? 352110902900 ????? ?? 從蹄包角 ???? 402100902900 ????? ?? 圖 鼓式制動(dòng)器的主要幾何參數(shù) 張開力 P 的作用線至制動(dòng)器中心的距離 a 在滿足制動(dòng)輪缸布置在制動(dòng)鼓內(nèi)的條件下，應(yīng)使距離 a （見圖 ） 盡可能地大，以提高其制動(dòng)效能。 1— 領(lǐng)蹄； 2— 從蹄 圖 制動(dòng)蹄因數(shù) BF 及其導(dǎo)數(shù) dfdBFT / 與摩擦系數(shù)的關(guān)系 由圖 也可以看出，領(lǐng)蹄的制動(dòng)蹄因數(shù)雖大于從蹄，但其效能穩(wěn)定性卻比從蹄 差。 a， b， c， h， R 及 ? 為結(jié)構(gòu)尺寸，如圖 所示。 此時(shí) ?q ， )( 0 ???? ?q 符 合 GB12676—1999 的要求。 當(dāng) 0??? 時(shí) ? 線在 I 曲線下方，制動(dòng)時(shí)總是前輪先抱死，這是一種穩(wěn)定工況，但喪失了轉(zhuǎn)向能力； 當(dāng) 0??? 時(shí) ? 線位于 I 曲線上方，制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死，這時(shí)容易發(fā)生后軸側(cè)滑而使汽車失去方向穩(wěn)定性； 當(dāng) 0??? 時(shí) 制動(dòng)時(shí)汽車前、后輪同時(shí)抱死，這時(shí)也是一種穩(wěn)定工況，但也 喪失了轉(zhuǎn)向能力。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)也很簡(jiǎn)單，一回路失效時(shí)仍能保持 50%的制動(dòng)效能，并且制動(dòng)力的分配系數(shù)和同步附著系數(shù)沒有變化，保證了制動(dòng)時(shí)與整車負(fù)荷的適應(yīng)性。 真空伺服制動(dòng)與空氣伺服制動(dòng)的工作原理基本一致，但伺服動(dòng)力源的相對(duì)壓力不同。其主要缺點(diǎn)是必須有空氣壓縮機(jī)、貯氣筒、制動(dòng)閥等裝置，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重、成本高；管路中壓力的建立和撤除都較慢，即作用滯后時(shí)間較長(zhǎng) (～ )，因而增加了空駛距離和停車距離，為此在制動(dòng)閥到制動(dòng)氣室和貯氣筒的距離過遠(yuǎn)的情況下，有必要加設(shè)氣動(dòng)的第二級(jí)元件 ——繼動(dòng)閥 (亦稱加速閥 )以及快放閥；管路工作壓力低，一般為黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 7 ～ ，因而制動(dòng)氣室的直徑必須設(shè)計(jì)得大些，且只 能置于制動(dòng)器外部，再通過桿件和凸輪或楔塊驅(qū)動(dòng)制動(dòng)蹄，這就增加了簧下質(zhì)量；制動(dòng)氣室排氣有很大噪聲。因此作為輕型商用車前制動(dòng)器采用浮動(dòng)前盤式制動(dòng)器。 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凸緣上 (對(duì)車輪制動(dòng)器 )或變速器殼或與其相固定的支架上黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè) 設(shè)計(jì) 4 (對(duì)中央制動(dòng)器 )； 其旋轉(zhuǎn)摩擦元件為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) 鼓的圓柱內(nèi)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，故又稱為蹄式制動(dòng)器。 （ 3）汽車必需制動(dòng)力及其前后分配的確定 前提條件一經(jīng)確定，與前項(xiàng)的系統(tǒng)的研究、確定的同時(shí)，研究汽車必需的制動(dòng)力 并把它們適當(dāng)?shù)胤峙涞角昂筝S上，確定每個(gè)車輪制動(dòng)器必需的制動(dòng)力。汽車的制動(dòng)性能直接影響汽車的行駛安全性。本章將就這三個(gè)方面 的問題進(jìn)行分析論證。制動(dòng)蹄張開的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向一致的制動(dòng)蹄，稱為領(lǐng)蹄；反之，則稱為從蹄。 液壓式簡(jiǎn)單制動(dòng) (通常簡(jiǎn)稱為液壓制動(dòng)