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正文內(nèi)容

汽車設(shè)計課程設(shè)計】重型貨車氣壓制動系統(tǒng)設(shè)計說明書(編輯修改稿)

2024-07-11 04:06 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 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(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, 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: )( )( 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: )( )( 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 12 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) 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 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(qiáng)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) = )( ????? = mN? m ax1m ax2 1 ff TT ???? ??????????? ( 212) = ?? 13 = 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(qiáng)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) = )( ????? = 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—— 制動強(qiáng)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)果的值 一半 。 14 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(jìn)、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(jī)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。 15 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。 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 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(qiáng) ,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, 16 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 = 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 轎車 180 200 240 260 貨車、客車 220 240 260 300 320 420 制動鼓內(nèi)徑尺寸應(yīng)符合 QC/T 3091999《制動鼓工作直徑及制動蹄片寬度尺寸系列》的規(guī)定。 由上述表格和輪胎標(biāo)準(zhǔn)初選制動鼓內(nèi)徑 420mm 摩擦襯片寬度 b 及包角 ? 制動鼓半徑 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)國外統(tǒng)計資料分析,單個車輪蹄式制動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 單個制動器的襯片摩擦面積 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 選取對于車總質(zhì)量 分配 m1a=7t12t時, AP =5501000 cm2 制動鼓半徑 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蹄的中央,即令 β 0=100176。 β /
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