【正文】 制動塊 制動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。剛度不足會導(dǎo)致制動力矩減小，踏板行程加大，襯片磨損也不均勻。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè) 設(shè)計 36 制動鼓壁厚的選取主要是從剛度和強度方面考慮。 制動器的能量負荷常以其 比能量耗散率 作為評價指標。 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 ???????? () 黑龍江工程學院本科生畢業(yè) 設(shè)計 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。 整個制動器因數(shù) BF 為 ????? TT BFBFBF 圖 支承銷式制動蹄 制動蹄片上的制動力矩 鼓式 制動蹄片上的制動力矩 在計算鼓式制動器時，必須建立制動蹄對制動鼓的壓緊力與所產(chǎn)生的制動力矩之間的關(guān)系。 即 制動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。實心盤的厚度選擇 10mm～ 20mm，選擇制動盤厚度為 h=15mm。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè) 設(shè)計 20 2 53 6 0/2 1 0753 1 6 0/)( 21 ???????? ??? DbA cm2 表 制動器襯片摩擦面積 汽車類別 汽車總質(zhì)量 /am t 單個制動器摩擦面積 ?/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)計符合要求。而摩擦系數(shù)的改變則會導(dǎo)致制動效能即制動器因數(shù)的改變。 對于鼓式制動器，設(shè)作用于兩蹄的張開力分別為 1P 、 2P ，制動鼓內(nèi)圓柱面半徑即 制動鼓工作半徑為 R ，兩蹄給予制動鼓的摩擦力矩分別為 1TfT 和 2TfT ，則兩蹄的效能因 數(shù)即制動蹄因數(shù)分別為： RPTBF TfT 1 11 ? （ ） RPTBF TfT 2 22 ? （ ） 整個鼓式制動器的制動因數(shù)則為 RPP TTRPP TTPRTBF TfTfTfTff )( )(2)( 21 2121 21 ? ?????? （ ） 當 PPP ?? 21 時，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，需要較精確地分析、計算才能確定。 圖 除 1M 、 1N 外的其他類別車輛的制動強度與附著系數(shù)要求 制動強度和附著系數(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； ?——制動力分配系數(shù)； 1L ——滿載時汽車質(zhì)心距前軸中心的距離 11991 ?L ； 黑龍江工程學院本科生畢業(yè) 設(shè)計 13 1L ——滿載時汽車質(zhì)心距后軸中心的距離 17812 ?L ； gh ——滿載時 汽車質(zhì)心高度 950?gh 。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè) 設(shè)計 10 第 3 章 制動器設(shè)計計算 車輪制動器是行車制動系的重要部件。這一分路方案若后輪制動管路失效，則一旦前輪抱死就會失去轉(zhuǎn)彎制動能力。 伺服制動的制動能源是人力和發(fā)動機并用。因此，簡單制動中的踏板力和踏板行程之間的反比例關(guān)系，在動力制動中便不復(fù)存在，從而可使踏板力較小，同時又有適當?shù)奶ぐ逍谐?。這種制動器的散熱性差，為此，多采用油冷式，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。帶式只用于中央制動器；鼓式和盤式應(yīng)用最為廣泛。 制動系統(tǒng) 設(shè)計 內(nèi)容 （ 1） 研究、確定制動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、確定制動系統(tǒng)的構(gòu)成 1） 設(shè)計制動系統(tǒng)示意圖。使其達到以下要求：具有足夠的制動效能以保證汽車的安全性；本系統(tǒng)采用 Ⅱ 型雙回路的制動管路以保證制動的可靠性；采用真空助力器使其操縱輕 便；同時在材料的選擇上盡量采用對人體無害的材料。電磁式制動器雖有作用滯后性好、易于連接而且接頭可靠等優(yōu)點，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器或緩速器；液力式制動器一般只用緩速器。 輕型 商用車總質(zhì)量較小， 因此 采用 結(jié)構(gòu)簡單，成本低的 領(lǐng)從蹄式鼓式制動器。液壓制動曾廣泛應(yīng)用在轎車、輕型貨車及一部分中型貨車上 [２ ]。 全液壓動力制動除了有一般液壓制動系的優(yōu)點以外，還有制動能力強、易于采用制動力調(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、后輪制動管路各成獨立的回路系統(tǒng)，即一軸對一軸的分路型式，簡稱 Ⅱ 型。 HI 型單用回路 3(見圖 (c)，即一軸半 )時剩余制動力較大，但此時與 LL 型一樣，在緊急制動時后輪極易先抱死。 我國 GB12676—1999 附錄 A 《制動力在車軸（橋）之間的分配及掛車之間制動協(xié)調(diào)性要求》 中 規(guī)定了除 1M 、 1N 外其他類型 汽車 制動強度 的要求 。 制動器因數(shù) 和制動蹄因數(shù) 制動器因數(shù)又稱為制動器效能因數(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 制動器的結(jié)構(gòu)參數(shù) 制動盤直徑 D 制動盤直徑 D 希望盡量大些，這時制動盤的有效半徑得以增大 ，就可以降低制動鉗的夾緊力，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 O? 點取矩，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。此黑龍江工程學院本科生畢業(yè) 設(shè)計 32 時由于在短時間內(nèi)熱量來不及逸散到大氣中，致使制動器溫度升高。 （ a）鑄造制動鼓；（ b），（ c）組合式制動鼓 1— 沖壓成形輻板； 2— 鑄鐵鼓筒； 3— 灰鑄鐵內(nèi)鼓； 4— 鑄鋁臺金制動鼓 圖 制動鼓 制動鼓相對于輪轂的對中如圖 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鼓內(nèi)工作表面，以保證兩 者的軸線重合。制動底板承受著制動器工作時的制動反力矩，故應(yīng)有足夠的剛度。其缸筒為通孔，需搪磨。為了減少傳給制動液的熱量，多將杯形活塞的開口端頂靠制動塊的背板。制動塊背板由鋼板制成。 制動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自由度的制動蹄的工作表面與制動鼓的工作表面同軸心，應(yīng)使支承位置可調(diào)。制動鼓在閉口一側(cè)可開小孔，用于檢查制動器間隙。 在緊急制動到 02?v 時，并可近似地認為 1?? ，則有 ?1211 221 tAvme a?? )1(221 2212 ???? tAvme a () 鼓式制動器的比能量 耗損率以不大于 ，但當制動初速度 1v 低于式()下面所規(guī)定的 1v 值時，則允許略大于 ，盤式制動器 比能量耗損率以不大于 。 圖 盤式制動器計算用圖 圖 鉗盤式制動器作用半徑計算用圖 對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)生的制動力矩為 ??dfbRqd N f RdT Tf s in2m a x?? 黑龍江工程學院本科生畢業(yè) 設(shè)計 27 在由 ?? 至 ?? 區(qū)段上積分上式，得 )c o s( c o s2m a x ?? ????? fbRqT Tf () 當法向壓力均勻分布時， ?bRdqdN p? )(2 ?? ????? fbRqT pTf () 式（ ）和式（ ）給出的由壓力計算制動力矩的方法，但在實際計算中采用由張開力 P 計算制動力矩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 黑龍江工程學院本科生畢業(yè) 設(shè)計 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 鼓式制動器的主要幾何參數(shù) 張開力 P 的作用線至制動器中心的距離 a 在滿足制動輪缸布置在制動鼓內(nèi)的條件下，應(yīng)使距離 a （見圖 ） 盡可能地大，以提高其制動效能。 1— 領(lǐng)蹄； 2— 從蹄 圖 制動蹄因數(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 ?q ， )( 0 ???? ?q 符 合 GB12676—1999 的要求。 當 0??? 時 ? 線在 I 曲線下方，制動時總是前輪先抱死，這是一種穩(wěn)定工況，但喪失了轉(zhuǎn)向能力； 當 0??? 時 ? 線位于 I 曲線上方，制動時總是后輪先抱死，這時容易發(fā)生后軸側(cè)滑而使汽車失去方向穩(wěn)定性； 當 0??? 時 制動時汽車前、后輪同時抱死，這時也是一種穩(wěn)定工況，但也 喪失了轉(zhuǎn)向能力。其特點是結(jié)構(gòu)也很簡單，一回路失效時仍能保持 50%的制動效能，并且制動力的分配系數(shù)和同步附著系數(shù)沒有變化，保證了制動時與整車負荷的適應(yīng)性。 真空伺服制動與空氣伺服制動的工作原理基本一致，但伺服動力源的相對壓力不同。其主要缺點是必須有空氣壓縮機、貯氣筒、制動閥等裝置，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，即作用滯后時間較長 (～ )，因而增加了空駛距離和停車距離，為此在制動閥到制動氣室和貯氣筒的距離過遠的情況下，有必要加設(shè)氣動的第二級元件 ——繼動閥 (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院本科生畢業(yè) 設(shè)計 7 ～ ，因而制動氣室的直徑必須設(shè)計得大些，且只 能置于制動器外部，再通過桿件和凸輪或楔塊驅(qū)動制動蹄，這就增加了簧下質(zhì)量；制動氣室排氣有很大噪聲。因此作為輕型商用車前制動器采用浮動前盤式制動器。 內(nèi)張型鼓式制動器的固定摩擦元件是一對帶有摩擦蹄片的制動蹄，后者又安裝在制動底板上，而制動底板則又緊固于前梁或后橋殼的凸緣上 (對車輪制動器 )或變速器殼或與其相固定的支架上黑龍江工程學院本科生畢業(yè) 設(shè)計 4 (對中央制動器 )； 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鼓，并利用制動 鼓的圓柱內(nèi)表面與制動蹄摩擦片的外表面作為一對摩擦表面在制動鼓上產(chǎn)生摩擦力矩，故又稱為蹄式制動器。 （ 3）汽車必需制動力及其前后分配的確定 前提條件一經(jīng)確定，與前項的系統(tǒng)的研究、確定的同時，研究汽車必需的制動力 并把它們適當?shù)胤峙涞角昂筝S上，確定每個車輪制動器必需的制動力。汽車的制動性能直接影響汽車的行駛安全性。本章將就這三個方面 的問題進行分析論證。制動蹄張開的轉(zhuǎn)動方向與制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向一致的制動蹄，稱為領(lǐng)蹄；反之，則稱為從蹄。 液壓式簡單制動 (通常簡稱為液壓制動