【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 小。 6．盤式制動(dòng)器的摩擦襯塊比鼓式制動(dòng)器的摩擦襯片結(jié)構(gòu)也較簡(jiǎn)單，維修、圖 浮動(dòng)鉗盤制動(dòng)器 長(zhǎng)春 大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 保養(yǎng)容易，在磨損后容易更換。 7．摩擦襯塊與制動(dòng)盤間的間隙較小，所以這樣就縮短了油缸活塞的操作時(shí)間，這樣就有可能使制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的力傳動(dòng)比增大。 8．盤式制動(dòng)器容易形成多回路制動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，使系統(tǒng)的可靠性與安全性有了提高，以保證汽車在任何車速下各個(gè)車輪都能夠一致平穩(wěn)均勻制動(dòng)。 9．制動(dòng)盤的熱膨脹不會(huì)像制動(dòng)鼓熱膨脹那樣引起制動(dòng)踏板行程損失，也使得間隙自動(dòng)調(diào)整裝置得以簡(jiǎn)化。 10．能夠方便地實(shí)現(xiàn)制動(dòng)器遭受較大的磨損而報(bào)警。 盤式 制動(dòng)器的缺點(diǎn)是難于完全防止塵污和銹蝕，兼做駐車制動(dòng)時(shí)，所需附加的駐車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)較復(fù)雜，另外由于無(wú)自行增力作用，制動(dòng)效能降低。 由于新寶來(lái)轎車本身體積較小，結(jié)構(gòu)比較緊湊，結(jié)合上文的論述，很顯然應(yīng)該采用盤式制動(dòng)器以滿足制動(dòng)性能以及結(jié)構(gòu)等方面的要求。在盤式制動(dòng)器中，考慮到保證效能的基礎(chǔ)上盡可能簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，縮小尺寸，因而采用浮動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器。 （五）汽車制動(dòng)系統(tǒng)的分類 制動(dòng)系統(tǒng)可分為行車制動(dòng)系統(tǒng)、駐車制動(dòng)系統(tǒng)、應(yīng)急制動(dòng)系統(tǒng)及輔助制動(dòng)系統(tǒng)等。 行車制動(dòng)：行車制動(dòng)裝置用作強(qiáng)制行駛中的汽車減速 或停車，并使汽車在下短坡時(shí)保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速。其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)常采用雙回路或多回路結(jié)構(gòu)，以保證其工作可靠。 駐車制動(dòng)：駐車制動(dòng)裝置用于汽車可靠而無(wú)時(shí)間的停駐在一定位置甚至斜坡上，它也有助于汽車在坡路上起步，駐車制動(dòng)裝置應(yīng)采用機(jī)械式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而不用液壓或氣壓式的，以免其產(chǎn)生故障。 應(yīng)急制動(dòng)：應(yīng)急制動(dòng)裝置用于當(dāng)行車制動(dòng)裝置意外發(fā)生故障而失效時(shí)，則可利用應(yīng)急制動(dòng)裝置的機(jī)械力源（如強(qiáng)力壓縮彈簧）實(shí)現(xiàn)汽車制動(dòng)。應(yīng)急制動(dòng)裝置不必是獨(dú)立的制動(dòng)系統(tǒng)，它可利用行車制動(dòng)裝置或駐車制動(dòng)裝置的某些制動(dòng)器件。應(yīng)急制動(dòng)裝置也不是每車必備，因?yàn)槠胀ǖ氖至︸v車制動(dòng)器也可以起應(yīng)急制動(dòng)的作用。 輔助制動(dòng)：其裝置用于山區(qū)行駛的汽車上，利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣制動(dòng)、電渦流或液力緩速器等輔助制動(dòng)裝置，則可使汽車下長(zhǎng)坡時(shí)長(zhǎng)時(shí)間而持續(xù)地減低或保持穩(wěn)定車速并減輕或解除行車制動(dòng)器的負(fù)荷。通常，在總質(zhì)量為 5t 以上的客車上和12t以上的載貨汽車 上裝備這種輔助制動(dòng)減速裝置。 2． 按制動(dòng)操縱能源分類 制動(dòng)系統(tǒng)可分為人力制動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)和伺服制動(dòng)系統(tǒng)等。 （ 1） 以駕駛員的肌體作為唯一制動(dòng)能源的制動(dòng)系統(tǒng)稱為人力制動(dòng)系統(tǒng)； 長(zhǎng)春 大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 （ 2） 完全靠由發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)化而成的氣壓或液壓形式的勢(shì)能進(jìn)行制動(dòng)的系統(tǒng)稱為動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)； （ 3） 兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)稱為伺服制動(dòng)系統(tǒng)或助力制動(dòng)系統(tǒng)。 制動(dòng)系統(tǒng)可分為機(jī)械式、液壓式、氣壓式、電磁式等。同時(shí)采用兩種以上傳能方式的制動(dòng)系稱為組合式制動(dòng)系統(tǒng) ?，F(xiàn)多采用液壓制動(dòng)系統(tǒng)，本設(shè)計(jì)采用液壓式制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 分類 液壓制動(dòng)系統(tǒng)可分為 單回路制動(dòng)系 統(tǒng)和 雙回路制動(dòng)系 統(tǒng)等。 （六） 制動(dòng)性能要求 應(yīng)能適應(yīng)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的規(guī)定。各項(xiàng)性能指標(biāo)應(yīng)滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的規(guī)定和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)制定的有關(guān)要求外，也應(yīng)考慮銷售對(duì)象所在國(guó)家和地區(qū)的法規(guī)和用戶要求。 （ 1） 具有足夠的行車制動(dòng)效能和駐車制動(dòng)效能。行車制動(dòng)效能評(píng)價(jià)用一定初速度和踏板力下的制動(dòng)減速度和制動(dòng)距離來(lái)評(píng)定 aa dvg dtGG?? （ 11） 由此得出 max dv gdtj ??? （ 12） 式中： Ga—— 汽車所受重力， N ? —— 地面附著系數(shù)； g—— 重力加速度， g＝ 2ms v—— 制動(dòng)初速度， 2ms 制動(dòng)距離直接影響著汽車的行駛安全性，由下式?jīng)Q定： 221 m a x13 . 6 2 2 5 . 9 2t vS t v j??? ? ????? （ 13） 式中： 1t —— 制動(dòng)機(jī)構(gòu)滯后時(shí)間，即踩下制動(dòng)踏板克服回位彈簧并消除制動(dòng)塊與制動(dòng)盤間的間隙所需時(shí)間， 長(zhǎng)春 大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 2t —— 制動(dòng)器制動(dòng)力增長(zhǎng)過(guò)程所需的時(shí)間， 12tt? —— 制動(dòng)器的作用時(shí)間，一般在 ～ 之間； v—— 制動(dòng)初速度， kmh 。 駐車效能是以汽車在良好路面上能可靠而無(wú)時(shí)間限制地停駐的最大坡度來(lái)衡量的，一般應(yīng)大于 25%。 工作可靠。為此，汽車至少應(yīng)有行車制動(dòng)和駐車制動(dòng)兩套獨(dú)立的制動(dòng)裝置，且他們的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)也是獨(dú)立的，而行車制動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的管路，當(dāng)其中一套失效時(shí)，令一套應(yīng)保證汽車制動(dòng)效能不低于正常值的 30％，駐車制動(dòng)裝置應(yīng)采用工作可靠的機(jī)械式制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 制動(dòng)效能的熱穩(wěn)定性好。汽車的高速制動(dòng)、短時(shí)間的頻繁制動(dòng)，尤其是在長(zhǎng)坡到的連續(xù)制動(dòng)，會(huì)引起制動(dòng)器的溫升過(guò)快，溫度過(guò)高。一般會(huì)達(dá)到 300℃～ 400℃，有時(shí)甚至高達(dá) 700℃。此時(shí)摩擦副的摩擦系數(shù)會(huì)急劇下降減小，使制動(dòng)效能下降，即發(fā)生所謂的熱衰退現(xiàn)象。 制動(dòng)效能的水穩(wěn)定性好。制動(dòng)器摩擦表面浸水后，會(huì)因?yàn)樗臐?rùn)滑作用而使摩擦副的摩擦系數(shù)急劇減小而發(fā)生所謂的水衰退現(xiàn)象。 制動(dòng)時(shí)的汽車操縱穩(wěn)定性要好。即以任何速度制動(dòng)，汽車均不應(yīng)失去操縱性和方向穩(wěn)定性。為此，汽車前后制動(dòng)器的制動(dòng)力應(yīng)有適當(dāng)?shù)谋壤?，最好能隨各軸間載荷轉(zhuǎn)移情況而變化；同一車軸上的左右車輪制動(dòng)器的制動(dòng)力矩應(yīng)相同。否則當(dāng)前輪抱死而側(cè)滑時(shí)，將失去操縱性；當(dāng)后輪抱死而側(cè)滑甩尾時(shí)，會(huì)失去方向穩(wěn)定性；當(dāng)左右車輪制動(dòng)器力矩差值超過(guò) 15％時(shí)，會(huì)在制動(dòng)時(shí)發(fā)生時(shí)發(fā)生汽車跑偏。 制動(dòng)踏板和手柄的位置和行程應(yīng)符合人機(jī)工程學(xué)要 求，即操縱性好。 作用滯后的時(shí)間應(yīng)盡可能的短 制動(dòng)時(shí)不應(yīng)產(chǎn)生震動(dòng)和噪聲。 與懸架、轉(zhuǎn)向裝置不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，在車輪跳動(dòng)或汽車轉(zhuǎn)向時(shí)不會(huì)產(chǎn)生自行制動(dòng)。 制動(dòng)系中應(yīng)有音響或光信號(hào)等報(bào)警裝置，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)件的故障和功能失效。 全天候使用。氣溫高時(shí)液壓制動(dòng)管路不應(yīng)有氣阻現(xiàn)象；氣溫低時(shí)，制動(dòng)管路不應(yīng)有結(jié)冰現(xiàn)象。 1 制動(dòng)系的機(jī)件應(yīng)使用壽命盡可能的長(zhǎng)，制造成本低。 長(zhǎng)春 大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 第二章 新寶來(lái)轎車制動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算 第一節(jié) 新寶來(lái)轎車的相關(guān)參數(shù) 表 21 新寶來(lái)轎車的各項(xiàng)基本參數(shù) 前、后車輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 汽車軸距 質(zhì)心至前軸距離 質(zhì)心高度 車輪半徑 整備質(zhì)量 1265kg 空載質(zhì)量 960kg 迎風(fēng)面積 空氣阻力系數(shù) 前輪胎規(guī)格 195/65 R15 后輪胎規(guī)格 195/65 R15 第二節(jié) 制動(dòng)力與制動(dòng)力分配系數(shù) 汽車制動(dòng)時(shí)，若忽略路面對(duì)車輪的滾動(dòng)阻力矩和汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力矩，則對(duì)任一角速度ω〉 0的車輪，其力矩平衡方程為 T1 FB re = 0 （ 21） 式中： T1—— 制動(dòng)器對(duì)車輪作用的制動(dòng)力矩，方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反， N m； FB—— 地面作用于車輪上的制動(dòng)力，方向與汽車行駛方向相反， N； re—— 車輪有效半徑， m。 令制動(dòng)器制動(dòng)力 Ff = Tf / re （ 22） Ff的方向與 FB相反，大小相等，且 Ff僅由制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)決定，并與制動(dòng)踏板力成正比。但地面制動(dòng)力 FB受到附著條件的限制，其值不能大于附著力 Fφ ,即 FB ≤ Fφ = Zφ （ 23） 長(zhǎng)春 大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 式中： φ —— 輪胎與地面間的附著系數(shù)；（選取普通瀝青干燥路面φ =） Z—— 地面對(duì)車輪的法向反力。 圖 制動(dòng)時(shí)汽車受力 當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力和地面制動(dòng)力達(dá)到附著力的值時(shí)，車輪即抱死滑移。當(dāng)ω =0以后，地面制動(dòng)力達(dá)到附著力的值后就不再增加。 圖 所示為汽車水平路面上制動(dòng)時(shí)的受力情況。圖中忽略了空氣阻力、旋轉(zhuǎn)質(zhì)量減速時(shí)產(chǎn)生的慣性力偶矩以及汽車的滾動(dòng)阻力偶矩。另外，在以下的分析中還忽略了制動(dòng)時(shí)車輪邊滾邊滑的情況，且附著系數(shù)只取一個(gè)定值φ。 根據(jù)圖 2. 1 所示的受力情況，對(duì)后軸車輪接地點(diǎn)取力矩，得平衡式： gtu hddmGLLZ ?? 21 （ 24） 對(duì)前軸車輪的接地點(diǎn)取力矩，得平衡式： gtu hddmGLLZ ?? 12 （ 25） 式中： Z Z2—— 制動(dòng)時(shí)水平地面對(duì)前、后軸車輪的法向反力， N； L—— 汽車軸距， mm； L L2—— 汽車質(zhì)心距前、后軸距離， mm； hg—— 汽車質(zhì)心高度， mm； G—— 汽車所受重力， N； m—— 汽車質(zhì)量， kg； dtdu —— 汽車制動(dòng)減速度， m/s2。 根據(jù)上述受力分析，考慮到汽車制動(dòng)時(shí)的軸荷轉(zhuǎn)移及 G=mg，式中 g為重力加速度，則可求汽車制動(dòng)時(shí)水平地面對(duì)前后軸車輪的法向反力： 長(zhǎng)春 大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 Z1 = )(2 dtdughLLG g? Z2 = )(1 dtdughLLG g? 因?yàn)?dtdu =qg， q 為制動(dòng)強(qiáng)度，則汽車制動(dòng)時(shí)水平低面對(duì)車輪的法向反力為： Z1 = )(2 gqhLLG ? Z2 = )(1 gqhLLG ? 若在附著系數(shù)φ = 的路面上制動(dòng)，前后輪均抱死（同時(shí)抱死或先后抱死），此時(shí)為最大制動(dòng)強(qiáng)度的情況，汽車總的地面制動(dòng)力等于前后軸車輪總的附著力，有： FB = Fφ = Gφ = mdtdu 或 dtdu = gφ 代入式（ ），得到這種制動(dòng)情況下前后輪所受的地面法向作用力為： Z1 = )(2 ghLLG ?? Z2 = )(1 ghLLG ?? 代入數(shù)據(jù) 1 2 3 9 *1 2 6 5 ??G N ?L ?L1 ?L m 得到： Z1 = ， Z2 = ； 前后車輪同時(shí)抱死即前后軸車輪附著力同時(shí)被充分利用的條件為： Ff1 = FB1 = Φ Z1 = Ff2 = FB2 = Φ Z2 = 式中： Ff1 、 Ff2—— 前、后軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力。 很容易得到制動(dòng)力分配系數(shù)： 211fff FF F??? = （ 29） （ 26） （ 27） （ 28） 長(zhǎng)春 大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 第三節(jié) 同步附著系數(shù) 由式（ 29）可得 ????112ffFF= （ 210） 式（ 210）在圖 中為一條通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)且斜率為 的斜線，稱為 ? 線，為汽車的實(shí)際前后制動(dòng)器制動(dòng)力分配線。圖中 ? 線與 I線交于 B點(diǎn)，此處的 附著系數(shù)φ =φ 0為同步附著系數(shù)。對(duì)于前后制動(dòng)器制動(dòng)力為固定比值的汽車，只有在附著系數(shù)φ等于φ 0 時(shí)前后車輪制動(dòng)器才會(huì)同時(shí)抱死，當(dāng)汽車在不同附著系數(shù)路面制動(dòng)時(shí)，可能有三種情況： （ 1）φ φ 0， ? 線位于 I 線下方，制動(dòng)時(shí)總是前輪先抱死，這是穩(wěn)定工況但是喪失轉(zhuǎn)向能力； （ 2）φ =φ 0，制動(dòng)時(shí)前后輪同時(shí)抱死，這也是穩(wěn)定 工況，但同時(shí)喪失轉(zhuǎn)向能力； （ 3）φ φ 0， ? 線位于 I 線上方，后輪先抱死，容易出現(xiàn)后軸側(cè)滑而使車輛失去方向穩(wěn)定性。 分析表明，只有在φ =φ 0的路面上，地面的附著條件才可以得到充分利用。為了防止側(cè)滑甩尾喪失操縱穩(wěn)定性，各類汽車的φ 0值都有增大的趨勢(shì)。 第四節(jié) 制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩 對(duì)于盤式制動(dòng)器而言，若襯塊的摩擦表面與制動(dòng)盤接觸良好，且各處的單位壓力分布均勻，則盤式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩為 fNRTf 2? （ 211） 式中： f—— 摩擦系數(shù)，本題目為 ； N—— 單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤的壓緊力； R—— 作用半徑，本題目為 。 已知前后軸制動(dòng)力 Ff1 = ， Ff2 = ；則前后軸每個(gè)車輪的制動(dòng)力矩為： 圖 ? 線 長(zhǎng)春 大學(xué) 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 mNrFT rff ??? **11 mNrFT rff ??? 8 6**21 式中： rr—— 車輪半徑，本題目為 。 根據(jù)式（ 211），可以計(jì)算出制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤的壓緊力：