【文章內(nèi)容簡介】 2）后輪先抱死拖滑，然后前輪再抱死拖滑； 3）前、后輪同時抱死拖滑。 在以上三種情況中，顯然是（ 3）情況的附著條件利用得最好。 由上式中不難求得在任何附著系數(shù) ? 的路面上，前、后車輪同時抱死即前、后軸車輪附著力同 時被充分利用的條件是： GFFFF BBff ????? 2121 )/()(// 122121 ggBBff hLhLFFFF ?? ???? 4 4 9 9 47 4 9 9 ?????? ?Bf FF 4 9 0 8 58 1 8 0 ?????? ?Bf FF 式中： 1fF —— 前軸車輪的制動器制動力 2fF —— 后軸車輪的制動器制動力 1BF —— 前軸車輪的地面制動力 2BF —— 后軸車輪的地面制動力 1? 、 2? —— 地面對前后軸車輪的法向反力 曾航：輕型貨車氣壓制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 8 G—— 汽車所受重力 1L 、 2L —— 汽車質(zhì)心離前后軸距離 gh —— 汽車質(zhì)心高度 由上式可知，前后輪同時抱死時，前、后輪制動器的制動力1fF，2fF是 ? 的函數(shù)。 將上式繪成以1fF，2fF為坐標(biāo)的曲線，即為理想的前、后輪制動器制動力分配曲線，簡稱 I曲線，如圖 圖 2— 2 載貨汽車的 Ⅰ 曲線與 β線 Figure 22 TruckⅠ Curve and beta line 如圖，如果汽車前、后制動器的制動力1fF，2fF能按 I 曲線的規(guī)律分配，則能保證汽車在任何附著系數(shù) ? 的路面上制動時，都能是前、后車輪同時抱死。然而，目前大多數(shù)兩軸汽車尤其是貨車的前、后制動器制動力之比為一定值，并以前制動器制動力1fF與汽車總制動器制動力 fF 之比來表明分配的比例，稱為汽車制動器制動力分配系數(shù) ? ： ffFF1?? 又由于在附著條件所限定的范圍內(nèi)，地面制動力在數(shù)值上等于相應(yīng)的制動周緣力，因此 ? 又可通稱為制動力分配系數(shù)。 前面已分別給出了制動強度 q 和附著系數(shù)利用率 ? 根據(jù)所選定的同步附著系數(shù) 0? 求得： ????? ???????????? （ 25） 1? = L hL g01 ?? 沈陽理工大學(xué)（論文） 9 進而求得： qhLLGGqFF gBB )( 021 ??? ???? qhLLGGqFF gBB )012 ()1()1( ??? ?????? 當(dāng) 0??? 時， 11B FF ?? ， 22B FF ?? ，故 ?GFB? ， q=? ， 1?? 當(dāng) 0??? = 時，可能得到的最大總制動力取決于前輪剛剛首先抱死的條件，即11 ?FFB ? 由上面的式得： )( 000)( 02 2 ???? ??????? gB hL GLF ?? ????????? （ 26） q= )( )( 02 2 ???? ???? ghL L ?? ? )( )( 02 2 ???????? ghL L ??? 當(dāng) ???? ，可能得到的最大總制動力取決于后輪剛剛首先抱死的條件，即22 ?FFB ? 有上面 的式得： )( 000)( 01 1 ???? ??????? gB hL GLF ?? ????????? （ 27） q= )( )( 01 1 ???? ???? ghL L ?? ? )( )( 01 1 ???????? ghL L ??? 對于 ? 值恒定的汽車，為使其在常遇到附著系數(shù)范圍內(nèi) ? 不致過低，其 0? 值總是選得小于可能遇到的最大附著系數(shù)。所以在 0??? 的良好路面 上緊急制動時，總是后輪先抱死。 制動器最大制動力矩 為了保證汽車有良好的制動效能和穩(wěn)定性應(yīng)合理地確定前后輪制動器的制動力矩，最大制動力是在汽車附著質(zhì)量被完全利用的條件下獲得的。這時制動力與地面作用車輪的法向力 21,?? 成正比雙軸汽車前、后車輪附著力同時被充分利用或前、后輪同時抱死時的制動力之比為： 01022121 ???????ggff hL hLFF ?? ???????????? （ 28） 曾航：輕型貨車氣壓制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 10 式中： L1 ， L2 —— 汽車質(zhì)心離前后軸的距離 0? —— 同步附著系數(shù) hg —— 汽車質(zhì)心高度 通常上式的比值：轎車約為： ，貨車約為： 制動器所能產(chǎn)生的制動力矩受車輪的計算力矩所制約，即 ???? eff rFT mN? ??????????? （ 29） ???? eff rFT mN? ?????????? （ 210） 式中： 1fF —— 前軸制動器的制動力 2fF —— 后軸制動器的制動力 1? —— 作用于前軸車輪上的地面法向反力 2? —— 作用于后軸車輪上的地面法向反力 er —— 車輪的有效半徑 對于 常遇的道路條件較差、車速較低因而選取了較小的同步附著系數(shù) 0? 值的汽車，為了保證在 0??? 的良好的路面上（例如 ?? ）能夠制動到后軸和前軸先后抱死滑移（此時制動強度 q?? ），前、后軸的車輪制動器所能產(chǎn)生的最大制動力矩為： egef rhLLGrT ??? )( 21m a x1 ???? ???????????? （ 211） = )( ????? =23251 mN? m ax1m ax2 1 ff TT ???? ??????????? （ 212） = ?? =26219 mN? 對選取較大 0? 值的各類汽車，則應(yīng)從保證汽車制動時的穩(wěn)定性出發(fā)，來確定各軸的最大制動力矩。當(dāng) 0??? 時，相應(yīng)的極限制動強度 q?? ，故所需的后軸和前軸的最大制動力矩為 egf rqhLLGT ?)( 1m a x2 ?? ???????????? （ 213） 沈陽理工大學(xué)（論文） 11 = )( ????? = mN? m ax2m ax1 1 ff TT ???? ???????????? （ 214） = 49 ?? = mN? 式中： ? —— 該車所能遇到的最大附著系數(shù) q—— 制動強度 r—— 車輪有效半徑 一個車輪制動器應(yīng)有的最大制動力矩為上列公式計算結(jié)果的半 值。 曾航：輕型貨車氣壓制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 12 3 制動器的設(shè)計與計算 制動器是制動系統(tǒng)中用以產(chǎn)生阻礙車輛運動或運動趨勢的力的部件，后一提法適用于駐車制動器。一般制動器都是通過其中的固定元件對旋轉(zhuǎn)元件施加制動力矩，使后者的旋轉(zhuǎn)角速度降低．同時依靠車輪與路面的附著作用，產(chǎn)生路面對車輪的制動力，以使汽車減速。 制動器主要有摩擦式、液力式和電磁式等幾種形式。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，但因成本高，只在一部分總質(zhì)量較大的商用車商上用作車輪制動器或緩速器；液力式制動器一般只用作緩速器。目前廣泛使用的仍為摩擦式制動器。凡利用固定元件與旋轉(zhuǎn)元件工作表面的摩擦作用產(chǎn)生制動力矩的制動器動器，都稱為摩擦制動器。行車制動、駐車制動及第二（或應(yīng)急）制動系統(tǒng)所用的制動器．幾乎都屬于摩擦制動器。 摩擦制動器可分為鼓式和盤式兩大類。前者摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件為制動鼓，其工作表面為圓柱面；后者的旋轉(zhuǎn)元件則為圓盤狀的制動盤，以端面為工作表面。 旋轉(zhuǎn)元件同裝在車輪或半軸上，即制動力矩分別直接作用于兩側(cè)車輪上的制 動器，稱為車輪制動器。旋轉(zhuǎn)元件固裝在傳動系統(tǒng)的傳動軸上．其制動力矩須經(jīng)過驅(qū)動橋再分配到兩側(cè)車輪上的制動器，則稱為中央制動器。車輪制動器一般用于行車制動，也有兼用于第二制動 (或應(yīng)急制動 )和駐車制動的。中央制動器一股只用于駐車制動和緩速制動。 鼓式制動器又分為多種形式：領(lǐng)從蹄式、單向雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式、雙從蹄式、單向增力式和雙向增力式等結(jié)構(gòu)形式的制動器。領(lǐng)從蹄式制動器主要由制動鼓、制動蹄、和驅(qū)動裝置組成，蹄片裝在制動鼓內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，密封容易。領(lǐng)從蹄式制動器的效能和效能穩(wěn)定性，在各式制動器中居中游；前進、倒退 行使的制動效果不變；結(jié)構(gòu)簡單成本低；便于附裝駐車制動驅(qū)動機構(gòu)；易于調(diào)整蹄片與制動鼓之間的間隙。從而廣泛應(yīng)用于中、重型貨車前后輪及轎車后輪制動器。 盤式制動器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件是以端面工作的金屬盤，此圓盤稱為制動盤。其固定元件則有多種結(jié)構(gòu)形式，大體上可分為兩類。一類是工作面積不大的摩擦塊與其金屬背板組成的制動塊，每個制動器中有 2~4 個。這些制動塊及其促動裝置都裝在橫跨制動盤兩側(cè)的夾鉗形支架中，總稱為制動鉗。這種制動盤和制動鉗組成的制動器，稱為鉗盤式制動器。另一類固定元件的金屬背板和摩擦片也呈圓盤形，因其制動盤 的全部工作面可同時與摩擦片接觸，故該類制動器稱為全盤式制動器。 沈陽理工大學(xué)（論文） 13 鼓式制動器的主要參數(shù) 汽車類別選用乘用車，汽車的總質(zhì)量 ma 為 、汽車質(zhì)心高度 hg =、軸距 L=、汽車質(zhì)心離前軸距離 l1 =、汽車質(zhì)心離后軸距離 l2 = 31 圖 31 鼓式制動器主要幾何參數(shù) Fig31 The main geometric parameters of drum brakes 制動鼓內(nèi)徑 輸入力 F0 一定時，制動鼓內(nèi)徑越大，制動力矩越大，且散熱能力也越強，但 D 的增大受輪輞內(nèi)徑限制。而且 D的增大也使制動鼓的質(zhì)量增大，使汽車的非懸掛質(zhì)量增加，不利于汽車的行駛平順性。制動鼓與輪輞之間應(yīng)保持足夠的間隙，通常要求該間隙不小于 20mm，否則不僅制動鼓散熱條件差，而且輪輞受熱后可能粘住內(nèi)胎或烤壞氣門嘴。制動鼓應(yīng)有足夠的壁厚，用來保證有較大的剛度和熱容量，以減 少制動時的溫升。制動鼓的直徑小，剛度就大，并有利于保證制動鼓的加工精度。由此間隙要求及輪輞的尺寸即可求得制動鼓直徑 D的尺寸，另外制動鼓直徑 D 與輪輞直徑 Dr 之比的一般范圍為： 轎車： D/ Dr = 貨車： D/ Dr = 曾航：輕型貨車氣壓制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 14 轎車制動鼓內(nèi)徑一般比輪輞外徑小 125mm150mm，載貨汽車和客車的制動鼓內(nèi)徑一般比輪輞外徑小 80mm100mm。對于深槽輪輞 由于其中間深陷部分的尺寸比輪輞名義直徑小得多，所以其制動鼓與輪輞之間的間隙有所減小應(yīng)予注意。設(shè)計時亦可按輪輞直徑初步確定制動鼓內(nèi)徑如表 31[13] 表 31 制動鼓最大內(nèi)徑 Tablet .31 The largest diameter brake drum 輪輞直徑 /in 12 13 14 15 16 20， 制動鼓最大內(nèi)徑 /mm