【文章內(nèi)容簡介】 機(jī)會，單側(cè)油缸 又位于盤的內(nèi)側(cè)，受車輪遮蔽較少，使冷卻條件較 好。另外，單側(cè)油缸的活塞比兩側(cè)油缸的活塞要長， 圖 22 盤式制動器結(jié)構(gòu)圖 也增大了油缸的散 0熱面積，因此制動油液溫度比 定鉗式的低 30℃～ 50℃，汽化的可能性較小。但由于制動鉗體為浮動的，必須設(shè)法減少滑動處或擺動中心處的摩擦，磨損和噪聲。 經(jīng)過前面各式制動器的優(yōu)缺點的比較后，由于滑動鉗盤式制動器有結(jié)構(gòu)緊湊，制動塊磨損均勻的優(yōu)點 ，前輪采用了滑動鉗盤式制動器。后輪采用 DBA 浮動鉗盤式制動器，兼起駐車制動器的作用。 液壓制動 管 路布置方案 為了提高制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的工作可靠 性，保證行車安全，制動驅(qū)動架構(gòu)至少應(yīng)有兩套獨立的系統(tǒng)，即應(yīng)是雙管 路 制動 系統(tǒng)，也就是說應(yīng)將汽車的全部 制動 的液壓或氣壓管路分成兩個或更多個相互獨立的回路，以便當(dāng)一個回路發(fā)生故障失效時，其它完好的回路仍能可靠的工作。 圖 23為雙軸汽車的液壓式制動驅(qū)動機(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，主要是考慮其制動效能的損失程度、制動力的不對稱情況和回路系統(tǒng)的復(fù)雜程度等。 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形式。其特點是管路布置最為簡單，可與傳統(tǒng)的單輪缸鼓式制動器相配合，成本較低。 圖（ b）為前后制動管路曾對角連接的兩個獨立的回路系統(tǒng)，即前軸的一側(cè)車輪制動器與后橋的對測車輪制動器同屬于一個回路稱交叉型，簡稱 X型。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(fù)荷的適應(yīng)性。此時前、后各有一側(cè)車輪有制動作用，使制動力不對稱，導(dǎo)致前輪將朝制動起作用車輪的一側(cè)繞主銷轉(zhuǎn)動，使汽車失去 方向穩(wěn)定性。 圖（ c）的左、右前輪制動器的半數(shù)輪缸與全部后輪制動器輪缸構(gòu)成一個獨立的回路，而兩前輪制動器的另半數(shù)輪缸構(gòu)成另一回路，可看成是一軸半對半個軸本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 12 的分路形式，簡稱 HI型。 圖（ d）的兩個獨立的回路分別為兩側(cè)前輪制動器的半數(shù)輪缸和一個后輪制動器所組成，即半個軸與一輪對另半個軸與另一輪的形式，簡稱 LL 型。 圖（ e）的兩個獨立的回路均由每個前、后制動器的半數(shù)缸所組成，即前、后軸對前、后半個軸的分路形式，簡稱 HH型。這種形式的雙回路制動效能最好。 HI， LL， HH型的結(jié)構(gòu)均較復(fù)雜。 LL型與 HH 型在任一回路失效 時，前、后制動力的比值均與正常情況下相同，且剩余的總制動力可達(dá)到正常值的 50%左右。HI 型單用回路 3，即一軸辦時剩余制動力較大，但此時與 LL型一樣，在緊急制動時后輪急易先抱死。 綜合各方面的因素和比較各回 路形式的優(yōu)缺點。選擇了 X 型回路。 圖 a) 圖 b) 圖 c) 圖 d) 圖 e) 圖 23 雙軸汽車液壓雙回路系統(tǒng)的 5種分路方案圖 1— 雙腔制動主缸 2— 雙回路系統(tǒng)的一個回路 3— 雙回路系統(tǒng)的另一分路 制動主缸的設(shè)計方案 為了提高汽車的行駛安全性，根據(jù)交通法規(guī)的要求，現(xiàn)代汽車的行車制動裝置均采用了雙回路制動系統(tǒng)。雙回路制動系統(tǒng)的制動主缸為串列雙腔制動主缸，單腔制動主缸已被淘汰。 本設(shè)計 制動主缸采用串列雙腔制動主缸。該主缸相當(dāng)于兩個單腔制動主缸串聯(lián)在一起而構(gòu)成。儲蓄罐中的油經(jīng)每一腔的空心螺栓和各自旁通孔、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、后制動器的輪缸。 主缸不制動時，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)各自得旁通孔和補(bǔ)償孔之間。 當(dāng)踩下制動踏板時，踏板傳動機(jī)構(gòu)通過推桿推動后腔活塞前移，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，推動前腔活塞前移，本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 13 前腔壓力也隨之升高。當(dāng)繼續(xù)踩下制動踏板時，前、后腔的液壓繼續(xù)提高，使前、后制動器制動。 撤出踏板力后，制動踏板機(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，管路中的制動液借其壓力推開回油閥留回主缸，于是解除制動。 若與前腔相連接的制動管路損壞漏油時，則踩下制動踏板時，只有后腔中能建立液壓，前腔中無壓力。此時在 液壓差作用下，前腔活塞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所需的值。 若與后腔連接的制動管路損壞漏油時，則踩下制動踏板時，起先只有后缸活塞前移，而不能推動前缸活塞，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，前缸活塞前移，使前缸工作腔建立必要的液壓而制動。 由此可見，采用這種主缸的雙回路液壓制動系，當(dāng)制動系統(tǒng)中任一回路失效時，主缸仍能工作，只是所需踏板行程加大，導(dǎo)致汽車制動距離增長，制動力減小。 制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)形式方案 制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)將來自駕駛員或是其它力源的 力傳給制動器，使之產(chǎn)生需要的制動轉(zhuǎn)矩。 制動系工作的可靠性在很大程度上取決于制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和性能。所以對制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)首先要求工作可靠；其次是制動轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生和撤除都應(yīng)盡可能快，充分發(fā)揮汽車的制動性能；再次是操縱輕便省力；最后是加在踏板上的力 和踩下踏板的距離應(yīng)該與制動器中產(chǎn)生的制動轉(zhuǎn)矩有一定的比例關(guān)系。 根據(jù)制動力源的不同，制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)一般可以分為簡單制動、動力制動和伺服制動三大類。 簡單制動系 簡單制動系即人力制動系，是靠駕駛員作用于制動踏板上或手柄上的力作為制動力源，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)簡單，造價低廉，工作可靠，但機(jī)械效率低，因此僅用于中小型汽車的駐車制動器。由于駐車制動系必須可靠的保證汽車在原地停駐并在任何情況下不致自動滑行。這一點只有用機(jī)械鎖止方式才能實現(xiàn)，所以 普拉多 越野 車的駐車制動系采用了機(jī)械傳動裝置。 液壓式的簡單制動系通常簡稱為液壓制動系，用于行車制動裝置。其優(yōu)點是作用滯后時間短（ ～ ），工作壓力大（可達(dá) 10MPa～ 12MPa），缸徑尺寸小，可布置在制動器內(nèi)部作為制動蹄的張開機(jī)構(gòu)或制動塊的壓緊機(jī)構(gòu)，使之結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，質(zhì)量小，造 價低。但其有限的力傳動比限制了它在汽車上的使用范圍。液本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 14 壓式簡單制動系曾廣泛用于轎車、輕型及以下的貨車和部分中型貨車上。但由于其操縱架構(gòu)較沉重，不能適應(yīng)現(xiàn)代汽車提高操縱輕便性的要求，故當(dāng)前僅用于微型汽車上，在轎車和輕型汽車上已極少采用。 動力制動系 動力制動系是以發(fā)動機(jī)動力形式的氣壓或液壓勢能作為汽車制動的全部力源進(jìn)行制動，而司機(jī)作用于制動踏板或手柄上的力僅用于對制動回路中控制元件的操縱。在簡單制動系中的踏板力與其行程間的反比例關(guān)系在動力制動系中便不復(fù)存在，因此，此處的踏板較小且可有適當(dāng)?shù)奶ぐ逍谐獭? 伺服制動 系 伺服制動系在人力液壓制動系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套由其他能源提供的助力裝置，使人力與動力可兼用，即兼用人力和發(fā)動機(jī)動力作為制動能源的制動系。在正常情況下，其輸出工作壓力主要由動力伺服系統(tǒng)產(chǎn)生，而在動力伺服系統(tǒng)失效時，仍可全由人力驅(qū)動液壓系統(tǒng)產(chǎn)生一定程度的制動力。因此，在中級以上的轎車及輕、中型客、貨汽車上得到廣泛的應(yīng)用。 普拉多 越野車制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)計當(dāng)中，通過計算所需的制動力僅靠人力是不夠 ,所以我選擇加裝了液壓伺服制動系來彌補(bǔ)制動力不足的問題。 本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 15 第 3章 制動系統(tǒng)主要參數(shù)的確定 普拉多 越野車 主要技 術(shù)參數(shù)： 汽車總質(zhì)量：空載時 G0 =2190kg 滿載時 Ga =2650kg 軸距： L=2790mm 載荷分配：前軸滿載質(zhì)量 G1a =1450kg 后軸滿載質(zhì)量 G2a =1440kg 前軸空載質(zhì)量 G01 =1180kg 后軸空載質(zhì)量 G02 =900kg 重心高度：滿載時 hga=820mm 空載時 hgo=840mm 質(zhì)心距前軸距離：空載時 L39。1 =1255mm 滿載時 L1 =1505mm 質(zhì)心距后軸距離：空載時 L39。2 =1470mm 滿載時 L2 =1220mm 車輪滾動半徑： rr =298mm 汽車最高行駛速度： V maxa =180km/h 盤式制動器主要參數(shù)的確定 1）制動盤直徑 D 由于 普拉多 越野 車的輪胎規(guī)格為 245/70R16，可知輪輞直徑為 16= 制動盤直徑通常為輪輞直徑的 70%79% 前 制動盤直徑 D選擇輪輞直徑的 74%,則 D=300mm。 后制動盤直徑 D取 290mm。 2）制動盤厚度 h 制動盤厚度直接影響制動盤質(zhì)量， 實心制動盤厚度可取 10mm— 20mm,本設(shè)計選擇 了 實心制動盤，厚度為 12mm。 3）摩擦襯塊內(nèi)半徑 R1 與外半徑 R2 推薦摩擦襯塊內(nèi)半徑 R2 與外半徑 R1 比值不大于 。如 取 R2 =140mm，R1 =100mm 4）摩擦材料 本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 16 無石棉材料是以多種金屬、有機(jī)、無機(jī)材料的纖維或粉末代替石棉作為增強(qiáng)材料，其他成分和制造方法與石棉模壓摩擦材料大致相同。這種摩擦材料在歐美各國廣泛用于轎車的盤式制動器上，已 成為制動摩擦材料的主流。 同步附著系數(shù) 0? 的確定 制動制動力分配系數(shù) ? 采用恒定值得設(shè)計方法。 欲使汽車制動時的總制動力和減速度達(dá)到最大值，應(yīng)使前、后輪有可能被制動同步抱死滑移，這時各軸理想制動力關(guān)系為 F1? +F2? =? G [31] F1? / F2? =（ L2? G） /(L1? hg) [32] 式中： F1? ：前制動器制動力 F 2? ：后制動器制動力 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，前后輪同時抱死時前、后輪制動器制動力是 ? 的函數(shù)，如圖所示，圖上的 I 曲線即為 普拉多 越野 車的前后輪同時抱死的前后輪制動器制動力的分配曲線（理想的前后輪制動器制動力分配曲線）。如果汽車前后輪制動器制動力能按 I 曲線的要求匹配，則能保證汽車在不同的附著系數(shù)的路面制動時，前后輪同時抱死。 然而，目前大多數(shù)汽車的前后制動器制動力之比為定值。常用前制動器制動力與汽車總制動力之比來表明分配的 比例，稱為制動器制動力分配系數(shù)，并以符號 ? 來表示，即 ? = F1? / F2? 前、后制動器制動器制動力分配系數(shù)影響到汽車制動時方向穩(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? 。 同步附著系數(shù)取 。 前、后輪制動力分配系數(shù) ? 的確定 ? =（ L2 + 0? ? hg） /L =（ 1220+? 820） /2790 = 式中 0? ：同步附著系數(shù) 本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 17 L2 ：汽車重心至后軸中心線的距離 L：軸距 Hg:汽車質(zhì)心高度 制動器最大制動力矩的確定 為保證汽車有良好的制動效能和穩(wěn)定性，應(yīng)合理的確定前、后輪制動器制動力矩。對于 常遇道路條件較差 選取較 小 0? 的各類汽車， 為了保證 ? ＞ 0? 的良好路面上能夠制動到后軸和前軸先后抱死滑移 (此時制動強(qiáng)度 q=? ),前后軸的車論制動器所能產(chǎn)生的最 大制動力矩為 T max1f =Z er?1 = LG （ L2 +? hg） ? re [33] T max2f =max11 fT??? [34] 則 T max1f = N )(2790 ?????? T max2f = N ??? 本科生畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 18 第 4章 制動器的設(shè)計與計算 前、后輪盤式制動器制動力矩的計算 若襯塊的摩擦表面與制動盤接觸良好，且各處的單位壓力分布均勻，則盤式制動器的制動力矩為 Tf =2fNR [41] 式中 f ：摩擦系數(shù)，取 N ：單側(cè)制動塊對制動盤的壓緊力 R：作用半徑，取 R=Rm = 2 21 RR? =120mm 前輪制動輪缸直徑取 dw =50mm, 由 dw =2pP? [42] 式中 p:考慮制動力調(diào)節(jié)裝置作用下的輪缸或管路液壓， p=8MPa～ 12MPa。取p=12MPa N=P=(wd21)2 ? p =(21 50? )2 ? 2356212?? N T1f =2 8 2 71 2 0 3 5 6 ????