【文章內(nèi)容簡介】 式（） 式（）在本設(shè)計(jì)中，重型貨車在滿載時的基本數(shù)據(jù)如下：mm，mm， mm，汽車所受的重力N，同步附著系數(shù)=，汽車滿載時的質(zhì)心高度。重型貨車在滿載時的基本數(shù)據(jù)如下：mm， mm，故 滿載時：= = 空載時： = =由以上兩式可求得前軸車輪附著力為: 式()后軸車輪附著力為 : 式（）故滿載時前、后軸車輪附著力即地面最大制動力為： = = 空載時前、后軸車輪附著力 = =當(dāng)汽車各車輪制動器的制動力足夠時，根據(jù)汽車前、后軸的軸荷分配，前、后車輪制動器制動力的分配、道路附著系數(shù)和坡度情況等，制動過程可能出現(xiàn)的情況有三種，即:(1)前輪先抱死拖滑，然后后輪再抱死拖滑；(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，顯然是最后一種情況的附著條件利用得最好。由式()、式()、（）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 式() 式()式中 ——前軸車輪的制動器制動力，；；——后軸車輪的制動器制動力， ；——前軸車輪的地面制動力； ——后軸車輪的地面制動力；，——地面對前、后軸車輪的法向反力；G ——汽車重力；，——汽車質(zhì)心離前、后軸距離；——汽車質(zhì)心高度。由式()、()得 式()式中 L——汽車的軸距。將上式繪成以，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。如果汽車前、后制動器的制動力，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，都能使前、后車輪同時抱死。然而，目前大多數(shù)汽車尤其是貨車的前、后制動器制動力之比值為一定值，并以前制動與汽車總制動力 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)： 式（） 空載與滿載時理想制動力分配曲線則： = 式（）代入數(shù)據(jù)得空載時： = 滿載時： =由于在附著條件限定的范圍內(nèi)，地面制動力在數(shù)值上等于相應(yīng)的制動周緣力，故又可通稱為制動力分配系數(shù)。又由于滿載和空載時的理想分配曲線非常接近，故應(yīng)采用結(jié)構(gòu)簡單的非感載式比例閥，同時整個制動系應(yīng)加裝ABS防抱死制動系統(tǒng) 同步附著系數(shù)式()可表達(dá)為： 式()(1)/的直線，它是具有制動器制動力分配系數(shù)為 的汽車的實(shí)際前、后制動器制動力分配線，簡稱 線。圖中 線與I曲線交于B點(diǎn)，可求出B點(diǎn)處的附著系數(shù)= ,則稱線與I曲線交點(diǎn)處的附著系數(shù)為同步附著系數(shù)。它是汽車制動性能的一個重要參數(shù)，由汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定。同步附著系數(shù)的計(jì)算公式 式()滿載時： =空載時： =利用附著系數(shù)就是在某一制動強(qiáng)度q下，不發(fā)何生任車輪抱死所要求的最小路面附著系數(shù) 。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于車輪的法向力,成正比。由式（）可知，雙軸汽車前，后車輪附著力同時被充分利用或前，后同時抱死時的制動力之比為== 式（）式中 , — 汽車質(zhì)心離前，后軸距離； — 同步附著系數(shù)； — 汽車質(zhì)心高度。通常，上式的比值：~；~，受車輪的計(jì)算力矩所制約，即 = 式（） = 式（）式中： — 前軸制動器的制動力，； — 后軸制動器的制動力，； — 作用于前軸車輪上的地面法向反力； — 作用于前軸車輪上的地面法向反力； — 車輪有效半徑。根據(jù)市場上的大多數(shù)微型貨車輪胎規(guī)格及國家標(biāo)準(zhǔn)GBT_29771977；?？傻糜行О霃?570mm== 式（）= 式（） 由式（），式（）可得=== = ==第5章 制動器的設(shè)計(jì)計(jì)算 鼓式制動器的結(jié)構(gòu)參數(shù) 制動鼓內(nèi)徑D輸入力一定時，制動鼓內(nèi)徑越大，則制動力矩越大，且散熱能力也越強(qiáng)。但 的增大（圖51）受輪輞內(nèi)徑限制，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20—30mm，否則不僅制動鼓散熱條件太差，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，以減少制動時的溫度。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。 圖51 鼓式制動器主要幾何參數(shù)制動鼓直徑與輪輞直徑之比的范圍如下：乘用車 =商用車 =制動鼓內(nèi)徑尺寸應(yīng)參考專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T309—1999《制動鼓工作直徑及制動蹄片寬度尺寸系列》。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，設(shè)計(jì)時亦可按輪輞直徑初步確定制動鼓內(nèi)徑（見表51）。表51 制動鼓最大內(nèi)徑輪輞直徑/in121314151620制動鼓最大內(nèi)徑/mm轎車180200240260貨車、客車220240260300320420初選輪輞直徑20英寸，則輪輞直徑=20=508mm。而對應(yīng)的制動鼓最大內(nèi)徑=420，=420/508=，滿足貨車對制動鼓直徑與輪輞直徑比值的要求。 摩擦襯片寬度b和包角摩擦襯片寬度尺寸的選取對摩擦襯片的使用壽命有影響。襯片寬度尺寸取窄些，則磨損速度快，襯片壽命短；若襯片寬度尺寸取寬些 ，則質(zhì)量大，不易加工，并且增加了成本。這兩個參數(shù)加上已初定的制動鼓內(nèi)徑?jīng)Q定了每個制動器的摩擦面積 ,即 mm 式（51）式中： D—制動鼓內(nèi)徑（mm）； b—制動蹄摩擦襯片寬度(mm)； —分別為兩蹄的摩擦襯片包角，（176。）。摩擦襯片的包角通常在 范圍內(nèi)選取，試驗(yàn)表明，摩擦襯片包角 時磨損最小，制動鼓的溫度也最低，而制動效能則最高。再減小雖有利于散熱，但由于單位壓力過高將加速磨損，包角不宜大于120176。，因?yàn)檫^大不僅不利于散熱，而且易使只動作用不平順，甚至可能發(fā)生自鎖。摩擦襯片寬度b較大可以降低單位壓力，減小磨損，但b的尺寸過大則不易保證與制動鼓全面接觸， 的條件來選擇襯片寬度b的。設(shè)計(jì)時應(yīng)盡量按擦擦片的產(chǎn)品規(guī)格選擇b值。另外，根據(jù)國外統(tǒng)計(jì)資料可知，單個鼓式車輪制動器總的襯片摩擦面積隨汽車總質(zhì)量的增大而增大，（如表52所示）。而單個摩擦襯片的摩擦面積A又取決于制動鼓半徑R，襯片寬度b及包角 ，即： 式（52）式中, 是以弧度為單位，當(dāng)A，R， 確定后，由上式也可初選襯片寬b的尺寸。表52 制動器襯片摩擦面積汽車類型汽車總質(zhì)量m/t單個制動器總的襯片摩擦面積/mm轎車100200200300客車與貨車120200150250(多為150200)25040030065055010006001500(多6001200)制動鼓各蹄摩擦襯片總摩擦面積越大，則制動時產(chǎn)生的單位面積正壓力越小，從而磨損也越小。本設(shè)計(jì)中，摩擦襯片包角，制動蹄摩擦襯片寬度b根據(jù)QC/T3091999《制動鼓工作直徑及制動蹄片寬度尺寸系列》可取b=140mm。由式（52）得 cm單個制動器的摩擦襯片的摩擦面積=2A= cm 如表62所示，摩擦襯片寬度b的選取合理。由式（61）可得 cm 摩擦襯片起始角摩擦襯片起始角如圖51所示。通常是將摩擦襯片布置在制動蹄外緣得得中央。有時為了適應(yīng)單位壓力的分布情況，將襯片相對于最大壓力點(diǎn)對稱布置，以改善制動效能和磨損的均勻性。 制動器中心到張開力作用線的距離e在滿足制動輪缸或凸輪能夠布置在制動鼓內(nèi)的條件下，應(yīng)使距離a盡可能地大，以提高起制動效能，初步設(shè)計(jì)時可暫取左右。取mm 制動蹄支承點(diǎn)位置坐標(biāo)a和c應(yīng)在保證兩蹄支承端面不致相互干涉的條件下，使a盡可能大而c盡可能?。▓D51）。初步設(shè)計(jì)可取 =,c=42mm。a==210=168mm 摩擦片摩擦系數(shù)選擇摩擦片時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)提高對摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性和降低制動器對摩擦系數(shù)偏離正常值的敏感性的要求，后者對蹄式制動器非常重要?！?。一般說來，摩擦系數(shù)愈高的材料，其耐磨性愈差。所以在設(shè)計(jì)制動器時，并非一定要追求高摩擦系數(shù)的材料。當(dāng)前國產(chǎn)的制動摩擦片材料在溫度低于250℃時，保持摩擦系數(shù)=～。因此，在假設(shè)的理想條件下計(jì)算制動器的制動力矩，取=。另外，在選擇摩擦材料時,應(yīng)盡量采用減少污染和對人體無害的材料。在本設(shè)計(jì)中選取=。 固定凸輪式（S型凸輪）氣制動器的制動器因數(shù)計(jì)算 固定凸輪式氣制動器在結(jié)構(gòu)上屬于繞支撐銷式領(lǐng)－從蹄制動器，因其凸輪只能繞固定軸轉(zhuǎn)動，作用于領(lǐng)蹄和從蹄上的張開力P不等，使領(lǐng)蹄的效能有所下降，而從蹄的效能有所增長。這樣，固定凸輪式氣制動器的總的平均制動器因數(shù)可按下式計(jì)算： 式（53）單個領(lǐng)蹄的制動蹄因數(shù) ： 式（54）單個從蹄的制動蹄因數(shù) ： 式（55）上兩式中 式（56） 式（57）式中： 以上各式中的有關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)。， ，。圖52 支承銷式制動蹄將數(shù)值代入式()和式()計(jì)算得： A＝B＝帶入式（54）和式（55）計(jì)算得： ＝ ＝將得到的