【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 效能較低。故用于汽車制動(dòng)時(shí)所需制動(dòng)促動(dòng)管路壓力較高。一般用于伺服裝置 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 2）難以完全防止塵污和銹蝕 3）兼用于駐車制動(dòng)時(shí)，需要加裝的駐車制動(dòng)傳動(dòng)裝置較鼓式制動(dòng)器復(fù)雜。 盤式制動(dòng)器又稱為碟式制動(dòng)器，這種制動(dòng)器 兼作駐車制動(dòng)器時(shí)，所需附加的手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜 ,摩擦片的耗損量較大，成本貴， 襯塊工作面 小 ，磨損快，使用壽命短，需要用高材質(zhì)的襯塊 ，需要的制動(dòng)液壓高，必須要有助力裝置的車輛才能使用，所以只能適用于轎車和一些微型車上，不適合用于貨車上 ，因此我們選用鼓式制動(dòng)器。 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu) 形式 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于將駕駛員或 其它力源的力傳給制動(dòng)器 ，使之產(chǎn)生需要的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。 制動(dòng)系 統(tǒng) 工作的可靠性在很大程度上取決于制 動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和性能。所以首先 保證 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作可靠 性 ；其次是制動(dòng) 力 的產(chǎn)生和撤除都應(yīng)盡可能快，充分發(fā)揮汽車的制動(dòng)性能；再次是 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 操縱輕便省力；最后是加在踏板上的力和踩下踏板的距離應(yīng)該與制動(dòng)器中產(chǎn)生的制動(dòng) 力矩 有一定的比例關(guān)系。 保證汽車在最理想的情況下產(chǎn)生制動(dòng)力矩。 根據(jù)制動(dòng)力源的不同，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般可以分為簡(jiǎn)單制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)和伺服制動(dòng)三大類。 簡(jiǎn)單制動(dòng)系 簡(jiǎn)單制動(dòng)系即人力制動(dòng)系，是 單 靠駕駛員作用于制動(dòng)踏板上或手柄上的力作為制動(dòng)力源，而力的傳遞方式又有機(jī)械式和液壓式兩種。 機(jī)械式的靠桿系 或鋼絲繩傳力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，工作可靠，但機(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?yàn)檫@種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性好， 工作可靠等優(yōu)點(diǎn)廣泛地應(yīng)用于中，小型汽車的駐車制動(dòng)器中。 液壓制動(dòng)用于行車制動(dòng)裝置。制動(dòng)的 優(yōu)點(diǎn)是作用滯后時(shí)間短 (～ )，工作壓力大 (可達(dá) 10MPa～ 12MPa)，缸徑尺寸小，可以安裝 在制動(dòng)器內(nèi)部作為制動(dòng)蹄的張開(kāi)機(jī)構(gòu)或制動(dòng)塊的壓緊機(jī)構(gòu)， 而不需要制動(dòng)臂等傳動(dòng)件。這樣就減少了非黃載質(zhì)量。液壓制動(dòng)也有器缺點(diǎn)。 主要是過(guò)度受熱后會(huì)有一部分制動(dòng)液液化，在管路中形成氣泡，嚴(yán)重影響液壓傳輸，使制動(dòng)系效能降低，甚至完全失效，液壓制動(dòng)廣泛應(yīng)用在轎車，輕型貨車及一 部分中型貨車上。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 動(dòng)力制動(dòng)系 動(dòng)力制動(dòng)即利用發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)化而成，并表現(xiàn)為氣壓或液壓形式的勢(shì)能作為汽車制動(dòng)的全部力源，駕駛員施加于踏板或手柄上的力僅用于回路中的控制元件的操縱。從而可式踏板力較小，同時(shí)又又適當(dāng)?shù)奶ぐ逍谐獭? （ 1）氣壓制動(dòng)系 氣壓制動(dòng)系是動(dòng)力制動(dòng)系最常見(jiàn)的型式，由于可獲得較大的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)力，且主車與被拖的掛車以及汽車列車之間制動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的連接裝 置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、連接和斷開(kāi)均很方便，因此被廣泛用于總質(zhì)量為 8t 以上尤其是 15t 以上的載貨汽車、 越野汽車和客車上。但氣壓制動(dòng)系必須采用空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣筒、制動(dòng)閥等裝置，使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重、輪廓尺寸大、造價(jià)高；管路中氣壓的產(chǎn)生和撤除均較慢，作用滯后時(shí)間較長(zhǎng) (～ )，因此，當(dāng)制動(dòng)閥到制動(dòng)氣室和儲(chǔ)氣筒的距離較遠(yuǎn)時(shí)，有必要加設(shè)氣動(dòng)的第二級(jí)控制元件 —— 繼動(dòng)閥 (即加速閥 )以及快放閥；管路工作壓力較低 (一般為 ～ )，因而制動(dòng)氣室的直徑大，只能置于制動(dòng)器之外，再通過(guò)桿件及凸輪或楔塊驅(qū)動(dòng)制動(dòng)蹄， 使非簧載質(zhì)量增大；另外，制動(dòng)氣室排氣時(shí)也有較大噪聲。 （ 2）氣頂液式制動(dòng)系 氣頂液式制動(dòng)系是動(dòng)力制動(dòng)系的另一種型式，即利用氣壓系統(tǒng)作為普通的液壓制動(dòng)系統(tǒng)主缸的驅(qū)動(dòng)力源的一種制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。它兼有液壓制動(dòng)和氣壓制動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)。由于其氣壓系統(tǒng)的管路短，故作用滯后時(shí)間也較短。顯然，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大、造價(jià)高，故主要用于重型汽車上，一部分總質(zhì)量為 9t— 11t 的中型汽車上也有所采用。 （ 3）全液壓動(dòng)力制動(dòng)系 全液壓動(dòng)力制動(dòng)系除 了 具有一般液壓制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)外，還具有操縱輕便、制動(dòng)反應(yīng)快、制動(dòng)能力強(qiáng)、受氣阻影響較小、易于采 用制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置和防滑移裝置，及可與動(dòng)力轉(zhuǎn)向、液壓懸架、舉升機(jī)構(gòu)及其他輔助設(shè)備共用液壓泵和儲(chǔ)油罐等優(yōu)點(diǎn)。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密件多，對(duì)系統(tǒng)的密封性要求也較高，并未得到廣泛應(yīng)用，目前僅用于某些高級(jí)轎車、大型客車以及極少數(shù)的重型礦用自卸汽車上。 伺服制動(dòng)系 伺服制動(dòng)系 是在人力液壓制動(dòng)系中增加由其他能源提供的助力裝置，使人力與動(dòng)力并用。在正常情況下，其輸出工作壓力主要由動(dòng)力伺服系統(tǒng)產(chǎn)生，而在伺服系統(tǒng)失效時(shí)，仍可全由人力驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生一定程度的制動(dòng)力。因此，在中級(jí)以上的轎車及輕、中型客、貨車上得到了廣泛的應(yīng) 用。 按伺服系統(tǒng)能源的不同，又有真空伺服制動(dòng)系、氣壓伺服制動(dòng)系和液壓伺服 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 制動(dòng)系之分。其伺服能源分別為真空能 (負(fù)氣壓能 )、氣壓能和液壓能。 綜上所述，經(jīng)過(guò)比較與分析，本次設(shè)計(jì)輕型貨車采用液壓傳動(dòng)。 制動(dòng)管路的形式 選擇 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)管路一般都采用分立系統(tǒng)，即全車的所有行車制動(dòng)器的液壓或氣壓管路分屬于兩個(gè)或更多的相互隔絕的回路。這樣，即使其中 一個(gè) 回路失效后，另一個(gè)回路仍然可以起作用。一般多設(shè)計(jì)成雙回路。 下圖為雙軸汽車的液壓式制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的雙回路系統(tǒng)的 5 種分路方案圖 。選擇分路方案時(shí)，主要是考慮其制動(dòng)效能的損失程度、制動(dòng)力的不對(duì)稱情況和回路系統(tǒng)的復(fù)雜程度等。 （ a） （ b） （ c） （ d） （ e） 圖 2— 2 雙軸汽車液壓雙回路系統(tǒng)的 5 種分路方案圖 1— 雙腔制動(dòng)主缸 2— 雙回路系統(tǒng)的一個(gè)回路 3— 雙回路系統(tǒng)的另一分路 圖 2— 2（ a） 為 一軸對(duì)一軸 II型，前軸制動(dòng)器與后橋制動(dòng)器各用一各回路 。其特點(diǎn) 是管路布置最為簡(jiǎn)單，可與傳統(tǒng)的單輪缸鼓式制動(dòng)器相配合使用，成本較低，目前在各類汽車特別使商用車上用的最廣泛。對(duì)于這種形 式，若后輪制動(dòng)回路失效，則一旦前輪抱死即極易喪失轉(zhuǎn)彎制動(dòng)能力。 對(duì)于采用前輪驅(qū)動(dòng)因而前輪制動(dòng)強(qiáng)于后輪的乘用車，當(dāng)前制動(dòng)回路失效而單用后橋制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)力將嚴(yán)重不足，并且，若后橋負(fù)荷小于前軸負(fù)荷，則踏板力過(guò)大時(shí)易使后橋車輪抱死而汽車側(cè)滑。 圖 2— 2（ b） X 型 的結(jié)構(gòu)也很簡(jiǎn)單 ， 直行制動(dòng)時(shí)任一回路失效， 剩余的總制動(dòng)力都能保持正常值的 50%， 但是，一旦某一管路破損造成制動(dòng)力不對(duì)稱，此時(shí) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 前輪超制動(dòng)力大的一邊繞主銷轉(zhuǎn)動(dòng)，使汽車喪失穩(wěn)定性。因此這種方案適用于主銷偏移距為 （ 達(dá) 20mm）的汽車上，這時(shí) ， 不平衡的制動(dòng)力使車輪反向轉(zhuǎn)動(dòng) ，改善了汽車穩(wěn)定性。 圖 2— 3（ c） 一軸版對(duì)半軸 HI型。 兩側(cè)前制動(dòng)器的半數(shù)輪缸和全部后輪制動(dòng)器輪缸屬一個(gè)回路，其余的前輪缸屬另一回路。 圖 2— 4（ d） 半軸一輪對(duì)半軸一輪 LL 型。 兩個(gè)回路分別對(duì)兩側(cè)前輪制動(dòng)器的半數(shù)輪缸和一個(gè)后輪制動(dòng)器器作用。 圖 2— 5（ e） 雙半軸對(duì)雙半軸 HH 型。 每個(gè)回路均只對(duì)每個(gè)前、后制動(dòng)器的半數(shù)輪缸器作用。 這種形式的雙回路制動(dòng)效能最好。 HI， LL， HH型的結(jié)構(gòu)均 比 較復(fù)雜。 LL 型與 HH型在任一回路失效時(shí)，前、后制動(dòng)力的比值均與正常情況下相同， 剩余的總制動(dòng)力可達(dá)到正常值的 50%左右。HI 型單用 一軸半回路時(shí)剩余制動(dòng)力較大， 但此時(shí)與 LL 型一樣，緊急制動(dòng)情況下后輪極易先抱死。 綜合各 個(gè) 方面的因素和比較各回路形式的優(yōu)缺點(diǎn)。 本次設(shè)計(jì) 選擇了 為一軸對(duì)一軸 II 型 液壓 制動(dòng)主缸 方案 的設(shè)計(jì) 為了提高汽車的行駛安全性，現(xiàn)代汽車的行車制動(dòng)裝置均采用雙回路制動(dòng)系統(tǒng)。雙回路制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)主缸為串列雙腔制動(dòng)主缸，因此用與單回路制動(dòng)系的單腔制動(dòng)主缸已被淘汰。制動(dòng)主缸由灰鑄鐵制造，也可以采用低碳鋼冷擠成形；活塞可用灰鑄鐵，鋁合金或中碳鋼制造。 主缸的作用是將駕駛員踩到制動(dòng)踏板上的壓力傳遞到四個(gè)車輪的制動(dòng)器以使汽車停車。主 缸將駕駛員在踏板上的機(jī)械壓力轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤毫?，在車輪制?dòng)器處液壓力轉(zhuǎn) （ 變?yōu)闄C(jī)械力。主缸利用液體不可壓縮原理，將駕駛員的踏板運(yùn)動(dòng)傳送到車輪制動(dòng)器。主缸由儲(chǔ)液罐和主缸體構(gòu)成。儲(chǔ)液罐提供主缸工作的制動(dòng)液。現(xiàn)在的所有儲(chǔ)液罐都是分體設(shè)計(jì)，即兩個(gè)獨(dú)立的活塞有兩個(gè)獨(dú)立的儲(chǔ)液區(qū)域。分體設(shè)計(jì)分別為前輪和后輪，或一個(gè)前輪一個(gè)后輪的液壓系統(tǒng)供液，以防一個(gè)液壓系統(tǒng)失效影響另一個(gè)液壓系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)采用的制動(dòng)主缸為串列雙腔制動(dòng)主缸。 如圖 所示， 該主缸相當(dāng)于兩個(gè)單腔制動(dòng)主缸串聯(lián)在一起而構(gòu)成。儲(chǔ)蓄罐中的油經(jīng)每一腔的 進(jìn)油 螺栓和各自旁通孔、補(bǔ)償孔 流入主缸的前、后腔。在主缸前、后工作腔內(nèi)產(chǎn)生的油壓，分別經(jīng)各自得出油閥和各自的管路傳到前、后制動(dòng)器的輪缸。 主缸不制動(dòng)時(shí)，前、后兩工作腔內(nèi)的活塞頭部與皮碗正好位于前、后腔內(nèi)各 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 自得旁通孔和補(bǔ)償孔之間。 當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò) 制動(dòng) 推桿 15 推動(dòng)后腔活塞 12 前移，到皮碗掩蓋住旁通孔后，此腔油壓升高。在液壓和后腔彈簧力的作用下，推動(dòng)前腔活塞 7 前移，前腔壓力也隨之升高。當(dāng)繼續(xù)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，前、后腔的液壓繼續(xù)提高，使前、后制動(dòng)器制動(dòng)。 撤出踏板力后，制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)、主缸前、后腔活塞和輪缸活塞在各自的回位彈簧作用下回位，管路中的制動(dòng)液 在 壓力 作用下 推開(kāi)回油閥 流 回主缸，于是解除制動(dòng)。 若與前腔連接的制動(dòng)管路損壞漏油時(shí)，則踩下制動(dòng)踏板時(shí)，只有后腔中能建立液壓，前腔中無(wú)壓力。此時(shí)在液壓差作用下，前腔活塞 7 迅速前移到活塞前端頂?shù)街鞲赘左w上。此后，后缸工作腔中的液壓方能升高到制動(dòng)所需的值。若與后腔連接的制動(dòng)管路損壞漏油時(shí)，則踩下制動(dòng)踏板時(shí)，起先只有后缸活塞 12 前移，而不能推動(dòng)前缸活塞 7，因后缸工作腔中不能建立液壓。但在后腔活塞直接頂觸前缸活塞時(shí)，前缸活 塞前移，使前缸工作腔建立必要的液壓而制動(dòng)。 由此可見(jiàn)，采用這種主缸的雙回路液壓制動(dòng)系，當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)中任一回路失效時(shí)， 串聯(lián)雙腔制動(dòng) 主缸 的另一腔 仍能工作，只是所需踏板行程加大，導(dǎo)致汽車制動(dòng)距離增長(zhǎng)，制動(dòng)力減小。 大大提高了工作的可靠性。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 第 3 章 制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)的確定 輕型貨車 主要技術(shù)參數(shù) 設(shè)計(jì)參數(shù)： 整車質(zhì)量：滿載： 5200kg，空載： 2200kg 質(zhì)心位置： a= b= ，重心高度： hg=(空載 )hg=（滿載） 軸距： L= 輪距 : B= 輪胎規(guī)格 ： — 16 同步附著系數(shù)的 0? 的確定 轎車制動(dòng)制動(dòng)力分配系數(shù) ? 采用恒定值得設(shè)計(jì)方法。 欲使汽車制動(dòng)時(shí)的總制動(dòng)力和減速度達(dá)到最大值，應(yīng)使前、后輪有可能被制動(dòng)同步抱死滑移，這時(shí)各軸理想制動(dòng)力關(guān)系為 F 1? +F 2? =? G F 1? / F 2? =（ L2? G） /(L1? hg) 式中： F 1? ：前軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力 F 2? ：后軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力 G：汽車重力 L1：汽車質(zhì)心至前軸中心線的距離 L2：汽車質(zhì)心至后軸中心線的距離 hg：汽車質(zhì)心高度 由上式可知，前后輪同時(shí)抱死時(shí)前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力是 ? 的函數(shù)，如果汽車前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力能按 I曲線的要求匹配，則能保證汽車在不同的附著系數(shù)的路面制動(dòng)時(shí)，前后輪同時(shí)抱死。 然而，目前大多數(shù)汽車的前后制動(dòng)器制動(dòng)力之比為定值。常用前制動(dòng)器制動(dòng)力與汽車總制動(dòng)力之比來(lái)表明分配的比例，稱為制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)，并以符 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 號(hào) ? 來(lái)表示，即 ? = F1? / F2? 當(dāng)汽車在不同 ? 值的路面上制動(dòng)時(shí)，可能有以下 3 種情況。 1)當(dāng) ? ＜ 0? 時(shí)， ? 線在 I線下方，制動(dòng)時(shí)總是前輪先抱死。這是一種穩(wěn)定工況，但在制動(dòng)時(shí)汽車有可能喪失轉(zhuǎn)向能力，附著條件沒(méi)有充分利用。 2)當(dāng) ? ＞ 0? 時(shí)， ? 線在 I線上方，制動(dòng) 時(shí)總是后輪先抱死，因而容易發(fā)生后軸側(cè)滑使汽車失去方向穩(wěn)定性。 3）當(dāng) ? = 0? 時(shí)，前、后輪同時(shí)抱死，是一種穩(wěn)定的工況，但也失去轉(zhuǎn)向能力。 前、后制動(dòng)器 的 制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)影響到汽車制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性和附著條件利用程度。要確定 ? 值首先要選取同步附著系數(shù) 0? 。 根據(jù)汽車知識(shí)手冊(cè)查表得 一般貨車取 0? = 本次輕型貨車設(shè)計(jì)取取0? = 前、后輪制動(dòng)力分配系數(shù) ? 的確定 根據(jù)公式： 制動(dòng)力分配系數(shù) ? =（ b+ 0? ? hg） /L 得： ? =（ 1600+? 820） /3600= 式中 0? ：同步附著系數(shù) b ：汽車重心至后軸中心線的距離 L：軸距 hg:汽車質(zhì)心高度 鼓 式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定 1）制動(dòng)鼓 直徑 D 轎車 D/Dr=~ 貨車 D/Dr=~ 這里選 D/Dr= Dr=16= D== 所以，前 后輪制動(dòng)鼓 直徑 D=330mm 2） 摩擦襯片寬度 b和 包角 θ 制動(dòng)鼓半徑 R 確定后，摩擦襯片的寬度 b 和包角θ便決定 了襯片的摩擦面積 Ap，Ap 越大則制動(dòng)時(shí)所受單位面積的正壓力和能量負(fù)荷越小，從而磨損特性越好 Ap隨汽車總重而增加，給定的輕型總重量 Ga=5200