【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 前、后制動(dòng)器的 制動(dòng)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(dòng)時(shí)，都能是前、后車輪同時(shí)抱死。然而，目前大多數(shù)兩軸汽車尤其是貨車的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力之比為一定值，并以前制動(dòng)器制動(dòng)力1fF與汽車總制動(dòng)器制動(dòng)力 fF 之比來表明分配的比例，稱為汽車制動(dòng)器制 動(dòng)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(dòng)力在數(shù)值上等于相應(yīng)的制動(dòng)周緣力， 因此 ? 又可通稱為制動(dòng)力分配系數(shù)。 前面已分別給出了制動(dòng)強(qiáng)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） 11 1? =L hL g01 ?? 進(jìn)而求得： qhLLGGqFF gBB )( 021 ??? ???? qhLLGGqFF gBB )012 ()1()1( ??? ?????? 當(dāng) 0??? 時(shí)， 11B FF ?? ， 22B FF ?? ，故 ?GFB? ， q=? ， 1?? 當(dāng) 0??? = 時(shí)，可能得到的最大總制動(dòng)力取決于前輪剛剛首先抱死的條件，即11 ?FFB ? 由上面的式得： )( )( 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(dòng)力取決于后輪剛剛首先抱死的條件，即22 ?FFB ? 有上面的式得： )( )( 01 1 ???? ??????? gB hL GLF ?? ?????????（ 27） q= )( )( 01 1 ???? ???? ghL L ?? ? )( )( 01 1 ???????? ghL L ??? 對(duì)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(dòng)時(shí)，總是后輪先抱死。 制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩 為了保證汽車有良好的制動(dòng)效能和穩(wěn)定性應(yīng)合理地確定前后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力矩，最大制動(dòng)力是在汽車附著質(zhì)量被完全利用的條件下獲得的 。這時(shí)制動(dòng)力與地面作用車輪的法 12 向力 21,?? 成正比 雙軸汽車前、后車輪附著力同時(shí)被充分利用或前、后輪同時(shí)抱死時(shí)的制動(dòng)力之比為 ： 01022121 ???????ggff hL hLFF ?? ???????????? （ 28） 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(dòng)器所能產(chǎn)生的制動(dòng)力矩受車輪的計(jì)算力矩所制約，即 8 1 7 3 4 0 511 ???? eff rFT mN? ???????????（ 29） 7 4 4 1 2 3 322 ???? eff rFT mN? ??????????（ 210） 式中： 1fF —— 前軸制動(dòng)器的制動(dòng)力 2fF —— 后軸制動(dòng)器的制動(dòng)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(duì)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(dòng)到后軸和前 軸先后抱死滑移（此時(shí)制動(dòng)強(qiáng)度 q?? ），前、后軸的車輪制動(dòng)器所能產(chǎn)生的最大制動(dòng)力矩為 ： egef rhLLGrT ??? )( 21m a x1 ???? ???????????? （ 211） = )( ????? = mN? m ax1m ax2 1 ff TT ???? ??????????? （ 212） = ?? 13 = mN? 對(duì)選取較大 0? 值的各類汽車，則應(yīng)從保證汽車制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性出發(fā)，來確定各軸的最大制動(dòng)力矩。當(dāng) 0??? 時(shí)，相應(yīng)的極限制動(dòng)強(qiáng)度 q?? ，故所需的后軸和前軸的最大制動(dòng)力矩為 egf rqhLLGT ?)( 1m a x2 ?? ???????????? （ 213） = )( ????? = mN? m ax2m ax1 1 ff TT ???? ???????????? （ 214） = ?? = mN? 式中： ? —— 該車所能遇到的最大附著系數(shù) q—— 制動(dòng)強(qiáng)度 r—— 車輪有效半徑 一個(gè)車輪制動(dòng)器應(yīng)有的最大制動(dòng)力矩為上列公式 計(jì)算結(jié)果的值 一半 。 14 3 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 制動(dòng)器是制動(dòng)系統(tǒng)中用以產(chǎn)生阻礙車輛運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力的部件，后一提法適用于駐車制動(dòng)器。一般制動(dòng)器都是通過其中的固定元件對(duì)旋轉(zhuǎn)元件施加制動(dòng)力矩，使后者的旋轉(zhuǎn)角速度降低．同時(shí)依靠車輪與路面的附著作用，產(chǎn)生路面對(duì)車輪的制動(dòng)力，以使汽車減速。 制動(dòng)器主要有摩擦式、液力式和電磁式等幾種形式。電磁式制動(dòng)器雖有作用滯后性好、易于 連接而且接頭可靠等優(yōu)點(diǎn)，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(dòng)器或緩速器；液力式制動(dòng)器一般只 用作緩速器。目前廣泛使用的仍為摩擦式制動(dòng)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(dòng)力矩的制動(dòng)器動(dòng)器，都稱為摩擦制動(dòng)器。行車制動(dòng)、駐車制動(dòng)及第二（或應(yīng)急）制動(dòng)系統(tǒng)所用的制動(dòng)器．幾乎都屬于摩擦制動(dòng)器。 摩擦制動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)力矩分別直接作用于 兩側(cè)車輪上的制動(dòng)器，稱為車輪制動(dòng)器。旋轉(zhuǎn)元件固裝在傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)軸上．其制動(dòng)力矩須經(jīng)過驅(qū)動(dòng)橋再分配到兩側(cè)車輪上的制動(dòng)器，則稱為中央制動(dòng)器。車輪制動(dòng)器一般用于行車制動(dòng)，也有兼用于第二制動(dòng) (或應(yīng)急制動(dòng) )和駐車制動(dòng)的。中央制動(dòng)器一股只用于駐車制動(dòng)和緩速制動(dòng)。 鼓式制動(dòng)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(dòng)器。 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器主要由制動(dòng)鼓、制動(dòng)蹄、和驅(qū)動(dòng)裝置組成，蹄片裝在制動(dòng)鼓內(nèi)，結(jié)構(gòu)緊湊，密封容易。 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的效能和效能穩(wěn)定性，在各式制動(dòng)器中居中 游；前進(jìn)、倒退行使的制動(dòng)效果不變；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單成本低；便于附裝駐車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；易于調(diào)整蹄片與制動(dòng)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(dòng)器。 15 盤式制動(dòng)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(dòng)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(dòng)塊，每個(gè)制動(dòng)器中有 2~4 個(gè)。這些制動(dòng)塊及其促動(dòng)裝置都裝在橫跨制動(dòng)盤兩側(cè)的夾鉗形支架中，總稱為制動(dòng)鉗。這種制動(dòng)盤和制動(dòng)鉗組成的制動(dòng)器，稱為鉗盤式制動(dòng)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(dòng)盤的全部工作面可同時(shí)與摩擦片接觸，故該類制動(dòng)器稱為全盤式制動(dòng)器。 鼓式制動(dòng)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 28t、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(dòng)器主要幾何參數(shù) Fig31 The main geometric parameters of drum brakes 制動(dòng)鼓內(nèi)徑 輸入力 F0 一定時(shí)， 制動(dòng)鼓內(nèi)徑越大，制動(dòng)力矩越大，且散熱能力也越強(qiáng) ，但 D 的增大受輪輞內(nèi)徑限制。 而且 D的增大也使制動(dòng)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(dòng)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， 16 否則不僅制動(dòng)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(dòng)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(dòng)時(shí)的溫升。制動(dòng)鼓的直徑小，剛度就大，并有利于保證制動(dòng)鼓的加工精度。 由此間隙要求及輪輞的尺寸即可求得制動(dòng)鼓直徑 D的尺寸，另外制動(dòng)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 = 轎車制動(dòng)鼓內(nèi)徑一般比輪輞外徑小 125mm150mm，載貨汽車和客車的制動(dòng)鼓內(nèi)徑一般比輪輞外徑小 80mm100mm。對(duì)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(dòng)鼓與輪輞之間的間隙有所減小應(yīng)予注意。設(shè)計(jì)時(shí)亦可按輪輞直徑初步確定制動(dòng)鼓內(nèi)徑如表 31[13] 表 31 制動(dòng)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(dòng)鼓最大內(nèi)徑 /mm 轎車 180 200 240 260 貨車、客車 220 240 260 300 320 420 制動(dòng)鼓內(nèi)徑尺寸應(yīng)符合 QC/T 3091999《制動(dòng)鼓工作直徑及制動(dòng)蹄片寬度尺寸系列》的規(guī)定。 由上述表格和輪胎標(biāo)準(zhǔn)初選制動(dòng)鼓內(nèi)徑 420mm 摩擦襯片寬度 b 及包角 ? 制動(dòng)鼓半徑 R 既定后。摩擦襯片寬 b 和包角 ? 便決定了襯片的摩擦面積 AP ，而A P =Rb? ，制動(dòng)蹄各蹄總的摩擦面積 ?pA 越大則單位壓力愈小從而磨損特性愈好。根據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)資料分析，單個(gè)車輪蹄式制動(dòng)器總的襯片摩擦面積隨汽車總重而增加具體數(shù)如表32[2] 表 32 摩擦襯片面積 Tablet .32 Friction lining area 汽車類別 汽車總重力 G0 /KN 單個(gè)制動(dòng)器的襯片摩擦面積 AP /cm2 轎車 915 1525 100200 200300 貨車 1015 1525 100200 150250 17 2535 3570 70120 120170 250400 300650 5501000 6001500 由根據(jù)表 22 選取對(duì)于車總質(zhì)量 分配 m1a=7t12t時(shí)， AP =5501000 cm2 制動(dòng)鼓半徑 R=D/2=420/2=210mm 確定后，襯片的摩擦面積為 AP =Rb? 初選 ? =100176。 初選 AP =1000/2=500cm2 則 b= AP /R? =，根據(jù) ZBT24005— 89 選取 b=240mm 摩擦襯片起始角β 0 一般將襯片布置在制動(dòng)蹄的中央，即令 β 0=100176。 β /