【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ?????gBhLGF?27）q= )506.(25)(01ghL 970201 ????????g??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 值總是選? ?0?得小于可能遇到的最大附著系數(shù)。所以在 的良好路面上緊急制動(dòng)時(shí)，總是后輪先抱0??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向力 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)21,?的制動(dòng)力之比為： ………………………………（28）????gfhLF?式中：L ，L ——汽車質(zhì)心離前后軸的距離1 ——同步附著系數(shù)0? h ——汽車質(zhì)心高度g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 ……………………………（ ???efrFT mN?9） 54692ef …………………………（2?10）式中： ——前軸制動(dòng)器的制動(dòng)力1fF ——后軸制動(dòng)器的制動(dòng)力2f 13 ——作用于前軸車輪上的地面法向反力1? ——作用于后軸車輪上的地面法向反力2 ——車輪的有效半徑er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) 值的汽車，0?為了保證在 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0????（此時(shí)制動(dòng)強(qiáng)度 ） ，前、后軸的車輪制動(dòng)器所能產(chǎn)生的最大制動(dòng)力矩為：q? ………………………………（211）egef rhLGrT)(21max1?? = ?? =? ……………………………（212）max1max2ffT??? = .? =?對(duì)選取較大 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0?最大制動(dòng)力矩。當(dāng) 時(shí)，相應(yīng)的極限制動(dòng)強(qiáng)度 ，故所需的后軸和前軸的最大制?q??動(dòng)力矩為 ………………………………（213）egf rqhLGT)(1max2?? = )?? =? ………………………………（214）max2max1ffT??? = ? =?式中： ——該車所能遇到的最大附著系數(shù)? q——制動(dòng)強(qiáng)度 14 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。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 15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。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?！」氖街苿?dòng)器的主要參數(shù)汽車類別選用乘用車，汽車的總質(zhì)量 m 為 28t、汽車質(zhì)心高度 h =、軸距a gL=、汽車質(zhì)心離前軸距離 l =、汽車質(zhì)心離后軸距離 l = 其它幾何參數(shù)如1 2圖 31 16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 F 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0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，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 D 之比的一般范圍為：r轎車：D/ D =貨車：D/ D =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 17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，轎車 180 200 240 260 制動(dòng)鼓最大內(nèi)徑/mm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 A ，而?PA =Rb ，制動(dòng)蹄各蹄總的摩擦面積 越大則單位壓力愈小從而磨損特性愈好。根據(jù)P??pA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 G /KN0單個(gè)制動(dòng)器的襯片摩擦面積 A /cmP2轎車 9151525 100202200300貨車10151525253535707012012017010020015025025040030065055010006001500由根據(jù)表 22 選取對(duì)于車總質(zhì)量分配 m =7t12t 時(shí)，A =5501000 cm1aP2制動(dòng)鼓半徑 R=D/2=420/2=210mm 確定后，襯片的摩擦面積為 A =Rb?初選 =100176。初選 A =1000/2=500cm2?P則 b= A /R =，根據(jù) ZBT24005—89 選取 b=240mmP 18 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/2=100176。100176。/2=50176。　制動(dòng)蹄支撐點(diǎn)位置坐標(biāo) a 和 c應(yīng)在保證兩蹄支撐端毛面不致互相干涉的條件下，使 a 盡可能大而 c 盡可能小。初步設(shè)計(jì)選 a==168mm, c=40mm　制動(dòng)器中心到張開力 F0作用線的距離 e在保證輪缸或制動(dòng)凸輪能夠布置于制動(dòng)鼓內(nèi)的條件下，應(yīng)使距離 e 盡可能大，以提高制動(dòng)效能。初步設(shè)計(jì)時(shí)暫定 e==168mm　摩擦襯片的型號(hào)及摩擦系數(shù) ?選擇摩擦片時(shí)不僅希望其摩擦系數(shù)要高些，更要求其熱穩(wěn)定性要好，受溫度和壓力的影響要小。不能單純地追求摩擦材料的高摩擦系數(shù)，應(yīng)提高對(duì)摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性和降低制動(dòng)器對(duì)摩擦系數(shù)偏離正常值的敏感性的要求，后者對(duì)蹄式制動(dòng)器是非常重要的。摩擦襯片的型號(hào)及性能如表 33[3]表 33 內(nèi)張?zhí)闶街苿?dòng)器襯片型號(hào)性能及用途 Shoe brake linings Model Properties and Applications產(chǎn)品規(guī)格摩擦系數(shù) ?硬度（ HBS） 適用范圍SY1107 2050 主要用于轎車等輕負(fù)荷車SY0204 2050 主要用于中型載重汽車SY9002 2050 主要用于重型載貨汽車由表 33 選取 SY9002 規(guī)格選取摩擦襯片摩擦系數(shù)為 鼓式制動(dòng)器的計(jì)算　計(jì)算有一個(gè)自由度的緊蹄摩擦片的徑向變形規(guī)律除摩擦片因有彈性容易變形外，制動(dòng)鼓、蹄片和支撐也有變形，所以計(jì)算法向壓力在摩擦襯片上的分布規(guī)律比較困難。通常只考慮襯片徑向變形的影響，其他零件變形的影響較小而忽略不計(jì)。如圖 32。蹄片在張開力和摩擦力作用下，繞支撐銷轉(zhuǎn)動(dòng) dr 角，由于 dr 角很小，可認(rèn)為∠A 1B1B1′=90176。，所以摩擦襯片表面的徑向變形為δ 1=B1C1=A1B1Sin r1drOA1≈OB 1=RA1B1/Sin α=R/Sin r 19δ 1= R Sin αdr由此公式可看出蹄片壓力沿摩擦襯片長(zhǎng)度的分布符合正弦曲線規(guī)律。圖 32 制動(dòng)蹄片受力分析圖Fig32 Brake shoe stress analysis 計(jì)算蹄片上的制動(dòng)力矩制動(dòng)轉(zhuǎn)矩目前一般采用效能因數(shù)法或分析圖解法計(jì)算，本書采用效能因數(shù)法計(jì)算。為此必需先求出制動(dòng)蹄的效能因數(shù)，而后求制動(dòng)力矩。設(shè)制動(dòng)蹄的制動(dòng)力矩和效能因數(shù)分別為 T 和 Kt，輸入張開力 F，制動(dòng)鼓半徑為 R，則 [3] ………………………………………（31）KTt?效能因數(shù) 是單位為 1 的系數(shù)。對(duì)于一定結(jié)構(gòu)型式的制動(dòng)蹄，只要已知制動(dòng)鼓轉(zhuǎn)向，制t動(dòng)蹄的主要幾何參數(shù)的相對(duì)值（即這些參數(shù)與 R 之比）以及摩擦系數(shù)，該蹄的 即可確tK