【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 大，混合動(dòng)力分配策略就要求了機(jī)械式摩擦制動(dòng)裝置與電動(dòng)機(jī)同時(shí)存在于HEV制動(dòng)系統(tǒng)中。普通汽車(chē)制動(dòng)器幾乎均為機(jī)械摩擦式的，即利用旋轉(zhuǎn)元件與固定元件兩工作表面間的摩擦產(chǎn)生的制動(dòng)力矩使汽車(chē)減速或停車(chē)。摩擦式制動(dòng)器按其旋轉(zhuǎn)元件的形狀分為鼓式和盤(pán)式兩大類(lèi)。①就制動(dòng)效能而言在基本結(jié)構(gòu)和輪缸工作壓力相同的條件下，自增力式制動(dòng)器由于摩擦助勢(shì)作用；利用得最為充分而居首位，以下依次為雙領(lǐng)蹄式、領(lǐng)從蹄式和雙從蹄。②就制動(dòng)效能穩(wěn)定性而言隨制動(dòng)鼓和摩擦片的材料、溫度和表面狀況的不同，摩擦系數(shù)可在很大范圍內(nèi)變化。雙從蹄式制動(dòng)器的制動(dòng)效能雖然最低，但卻具有良好的效能穩(wěn)定性，而自增力式制動(dòng)器制動(dòng)效能穩(wěn)定性較差。③就管路布置而言雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式、雙從蹄式等具有兩個(gè)輪缸的制動(dòng)器最宜布置雙回路制動(dòng)系統(tǒng)。④就應(yīng)用范圍而言雙向自增力式制動(dòng)器多用于轎車(chē)后輪，原因之一是便于兼充駐車(chē)制動(dòng)器。單向自增力式制動(dòng)器只用于中、輕型汽車(chē)的前輪，倒車(chē)制動(dòng)時(shí)對(duì)前輪制動(dòng)器要求不高。雙從蹄式制動(dòng)器有少數(shù)華貴轎車(chē)為保證制動(dòng)可靠性而采用（例如英國(guó)女王牌轎車(chē)）。雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器是用于中、輕型貨車(chē)及部分轎車(chē)前后輪。雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器適用于中級(jí)轎車(chē)前輪。領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器是用于中、重貨車(chē)后輪等。鑒于領(lǐng)從蹄制動(dòng)器發(fā)展較早，其效能及效能穩(wěn)定性均居于中游，具有結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，故目前仍相當(dāng)廣泛地用于各種汽車(chē)。本設(shè)計(jì)為輕型客車(chē)后輪制動(dòng)器，其上附有手動(dòng)機(jī)械式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，綜上對(duì)于各種型式制動(dòng)器的對(duì)比分析，采用領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器較為合適。領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器中固定式是制動(dòng)蹄片繞固定銷(xiāo)旋轉(zhuǎn)。蹄片的最大單位壓力位置大致一定，工作比浮動(dòng)式穩(wěn)定，但支點(diǎn)部分要求較高的加工精度。而浮動(dòng)式由于制動(dòng)蹄片相對(duì)于支點(diǎn)是按鼓的內(nèi)表面搖動(dòng)而定心。所以制動(dòng)蹄片的最大單位壓力位置隨摩擦片的磨損而變化。故對(duì)支承點(diǎn)的精度比固定式要低，但由于制動(dòng)蹄片位置不確定而引起拖拽和摩擦片端綿接觸到制動(dòng)鼓等不正常狀態(tài)，所以摩擦片研磨半徑應(yīng)小于制動(dòng)鼓的半徑，或使蹄片回正彈簧力均等。將要設(shè)計(jì)的制動(dòng)器要求：要設(shè)計(jì)的制動(dòng)器具有一定的先進(jìn)性，并能克制其前一代車(chē)制動(dòng)器的缺點(diǎn)和不足。根據(jù)上述要求，決定選擇鑄造式制動(dòng)支架形式，蹄端帶滾輪的凸輪式制動(dòng)器。其原因如下：（1）鑄造式制動(dòng)支架形式，蹄端帶滾輪的凸輪式制動(dòng)器是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最為廣泛的氣壓驅(qū)動(dòng)器。（2）制動(dòng)器承載件采用鑄造支架式代替鋼板沖壓焊接支架可大大提高制動(dòng)蹄片的支撐剛度，使制動(dòng)力矩能正常穩(wěn)定的輸出，同時(shí)也有利于加寬摩擦片寬度而提高摩擦片壽命。在國(guó)外氣動(dòng)凸輪式制動(dòng)器幾乎都采用鑄造制動(dòng)支架的趨勢(shì)。（3）蹄片采用滾輪后，不但可以提高制動(dòng)器的機(jī)械傳動(dòng)效率，而且可以延長(zhǎng)蹄片和凸輪的使用壽命（4）制動(dòng)凸輪采用漸開(kāi)線式凸輪，漸開(kāi)線式凸輪可以在不同的轉(zhuǎn)角下仍能保持作用力臂不變，故不會(huì)因左右車(chē)輪蹄片間隙不同喝摩擦片厚度不同而使左右凸輪力臂不同，這就大大減少了汽車(chē)制動(dòng)跑偏的可能性。鑄造制動(dòng)支架的加工方式雖與鋼板沖壓支架的加工方式不同，但與制動(dòng)器的其他零件加工基本相同。總的來(lái)說(shuō)具有較好的產(chǎn)品基礎(chǔ)繼承性。 制動(dòng)器主要零件的結(jié)構(gòu)形式制動(dòng)鼓制動(dòng)鼓應(yīng)具有高的剛性喝大的熱容量，在制動(dòng)時(shí)保證制動(dòng)溫度不會(huì)過(guò)高，制動(dòng)鼓的材料與摩擦襯片的材料應(yīng)能匹配，能保證具有較高的摩擦系數(shù)并使工作表面磨損均勻。中重型貨車(chē)多采用灰鑄鐵HT200或HT制動(dòng)鼓壁厚的選取主要從剛度和強(qiáng)度方面考慮的。壁厚取大些有助于怎增大熱容量。但受到輪輞的限制比后不能太打，一般不超過(guò)18mm，制動(dòng)鼓在閉口一側(cè)可開(kāi)小口，可用于檢查制動(dòng)器制動(dòng)間隙制動(dòng)蹄中重型貨車(chē)的制動(dòng)蹄多采用鑄鐵或厚板沖壓焊接。制動(dòng)蹄斷面形狀應(yīng)能保證其剛獨(dú)好，斷面有工字型。山字形和H字型幾種。制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度，約為58mm摩擦襯片的厚度多在8mm以上，襯片可以鉚接在制動(dòng)蹄上。制動(dòng)底板制動(dòng)底板式除制動(dòng)鼓外制動(dòng)器給零件的安裝基體，應(yīng)保證個(gè)安裝零件相互間的正確位置。制動(dòng)底板承受制動(dòng)器工作時(shí)的制動(dòng)反力矩。故應(yīng)具有足夠的剛度。為此，由鋼板沖壓而成的制動(dòng)底板都具有凹凸起伏的形狀。重型汽車(chē)則采用可鍛鑄鐵KTH37012的制動(dòng)底座以代替鋼板沖壓的制動(dòng)底板。剛度不足會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)力矩小，踏板行程加大，襯片磨損不均勻。支撐制動(dòng)蹄的支撐，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，支撐銷(xiāo)一般由45號(hào)鋼制造并高頻淬火。凸輪式張開(kāi)機(jī)構(gòu)凸輪式張開(kāi)機(jī)構(gòu)的凸輪是由45號(hào)鋼模鍛成一體的毛胚鑄造而成，在精加工后經(jīng)高頻淬火處理。凸輪軸由模鍛鐵或者球墨鑄鐵的支架支撐，而支架則用螺栓或鉚釘固定在制動(dòng)底板上。為了提高機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率，制動(dòng)時(shí)凸輪經(jīng)過(guò)滾輪推動(dòng)制動(dòng)蹄張開(kāi)。滾輪由45號(hào)鋼制造，高頻淬火。制動(dòng)間隙的調(diào)整方法及間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)制動(dòng)鼓與摩擦襯片間在未制動(dòng)時(shí)應(yīng)有間隙，以保證制動(dòng)鼓能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。；此間隙的存在會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)踏板的行程損失，因而間隙量要盡量的小，因?yàn)殡S著制動(dòng)器的磨損。制動(dòng)器的制動(dòng)間隙將會(huì)越來(lái)越大，因此制動(dòng)器必須有間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)。采用凸輪張開(kāi)裝置的鼓式制動(dòng)器的間隙調(diào)整，可以通過(guò)調(diào)整與制動(dòng)凸輪相配合的制動(dòng)調(diào)整臂內(nèi)的渦輪，蝸桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)，調(diào)整臂是由制動(dòng)氣室來(lái)推動(dòng)的。 制動(dòng)器主要性能參數(shù)的計(jì)算對(duì)一般汽車(chē)而言，當(dāng)汽車(chē)各輪制動(dòng)器的制動(dòng)力足夠時(shí)，根據(jù)汽車(chē)前、后軸的軸荷分配，以及前、后車(chē)輪制動(dòng)器制動(dòng)力的分配、道路附著系數(shù)和坡度情況等，制動(dòng)過(guò)程可能出現(xiàn)的情況有3種，即（1）前輪先抱死拖滑，然后后輪再抱死拖滑這種工況是穩(wěn)定工況，但在制動(dòng)時(shí)汽車(chē)喪失轉(zhuǎn)向能力，附著條件沒(méi)有充分利用（2）后輪先抱死拖滑，然后前輪再抱死拖滑這種情況中，后軸可能出現(xiàn)側(cè)滑，是不穩(wěn)定工況，附著利用率也低（3）前、后輪同時(shí)抱死拖滑這種情況可以避免后軸側(cè)滑，同時(shí)前轉(zhuǎn)向輪只有在最大制動(dòng)強(qiáng)度下才使汽車(chē)喪失轉(zhuǎn)向能力，較之前兩種工況，附著條件利用情況好。、后制動(dòng)器的制動(dòng)力分配曲線由于制動(dòng)時(shí)前、后車(chē)輪同時(shí)抱死，對(duì)附著條件的利用、制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的方向穩(wěn)定性均較為有利。在任何附著系數(shù)φ路面上，前、后車(chē)輪同時(shí)抱死附著力同時(shí)被充分利用的條件是：前、后制動(dòng)器制動(dòng)力之和等于附著力，且前、后車(chē)輪制動(dòng)器制動(dòng)力分別等于各自的附著力，即由上式得到，由以上兩式得，將上式繪制成以Fμ1為橫坐標(biāo)，F(xiàn)μ2為縱坐標(biāo)的曲線，即為理想的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線，簡(jiǎn)稱(chēng)為I曲線。然而，對(duì)于目前大多數(shù)兩軸汽車(chē)，其前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的比值為一定值，常用前制動(dòng)器制動(dòng)力Fμ1與汽車(chē)總制動(dòng)器制動(dòng)力Fμ之比來(lái)表明實(shí)際制動(dòng)力分配的比例，稱(chēng)為制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)β，即 （式6）在I曲線的坐標(biāo)中，該關(guān)系表示成一條直線，此直線通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，且其斜率為（式7），這條直線稱(chēng)為實(shí)際前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配線，簡(jiǎn)稱(chēng)β線。β線與I線的交點(diǎn)處的附著系數(shù)稱(chēng)為同步附著系數(shù)φ0。（式8）由分析可得到，當(dāng)φφ0時(shí)，β線位于I曲線的下方，制動(dòng)時(shí)總是前輪先抱死。當(dāng)φ=φ0時(shí)，制動(dòng)時(shí)前、后輪將同時(shí)抱死當(dāng)φφ0時(shí)，β線位于I曲線的上方，制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死。同步附著系數(shù)φ0是由汽車(chē)結(jié)構(gòu)參數(shù)決定的、反映汽車(chē)制動(dòng)性能的一個(gè)參數(shù)。直到20世紀(jì)50年代，當(dāng)時(shí)的道路條件還不是很好，汽車(chē)的行駛速度也不是很高，后輪抱死側(cè)滑的后果也并不顯得像前輪抱死而喪失轉(zhuǎn)向能力的后果那樣嚴(yán)重，因此，往往將φ0值定得較低，即處于常用附著系數(shù)范圍的中間偏低區(qū)段。而現(xiàn)代的道路條件大為改善，汽車(chē)行駛速度也大為提高，因而汽車(chē)因制動(dòng)時(shí)后輪先抱死的后果十分嚴(yán)重。由于車(chē)速高，它不僅會(huì)引起側(cè)滑甩尾甚至?xí)l(fā)生掉頭而喪失轉(zhuǎn)向操縱穩(wěn)定性，因此后輪先抱死的情況是最不希望發(fā)生的，所以各類(lèi)轎車(chē)和一般載貨汽車(chē)的φ0值均有增大的趨勢(shì)。國(guó)外有的文獻(xiàn)推薦滿載時(shí)的同步附著系數(shù)：轎車(chē)取φ0≥；貨車(chē)取φ0≥。在條件允許的情況下應(yīng)取大些，這樣制動(dòng)穩(wěn)定性好。利用附著系數(shù)就是在某一制動(dòng)強(qiáng)度z下，不發(fā)生任何車(chē)輪抱死所要求的最小路面附著系數(shù)φi，其定義為（式9）。其中，F(xiàn)Xbi為對(duì)應(yīng)于制動(dòng)強(qiáng)度z，汽車(chē)對(duì)第i軸產(chǎn)生的地面制動(dòng)力；FZi為制動(dòng)強(qiáng)度為z時(shí)，地面對(duì)第i軸的法向反力；φi為第i軸對(duì)應(yīng)于制動(dòng)強(qiáng)度z的利用附著系數(shù)。前軸利用附著系數(shù)φf(shuō)可按下式求得。（式10）后軸利用附著φr可按下式求得。 （式11）制動(dòng)效率E定義為車(chē)輪不抱死的最大制動(dòng)減速度與車(chē)輪和地面間摩擦因數(shù)之比值。亦即車(chē)輪將要抱死時(shí)的制動(dòng)強(qiáng)度z與利用附著系數(shù)φi。汽車(chē)的前軸車(chē)輪制動(dòng)效率為（式12）汽車(chē)的后軸車(chē)輪制動(dòng)效率為（式13）顯然，利用附著系數(shù)φi愈接近制動(dòng)強(qiáng)度z，即φi的值越小，或比值z(mì)/φi（即制動(dòng)效率）愈大，則路面的附著條件就發(fā)揮得愈充分，汽車(chē)制動(dòng)力分配的合理程度也就愈高。通常以利用附著系數(shù)φi與制動(dòng)強(qiáng)度z的關(guān)系曲線或制動(dòng)效率曲線來(lái)描述汽車(chē)制動(dòng)力分配的合理性。最理想的情況是利用附著系數(shù)φi總等于制動(dòng)強(qiáng)度z這一關(guān)系。例如，具有理想制動(dòng)力分配的汽車(chē)，其利用附著系數(shù)φi與制動(dòng)強(qiáng)度z滿足φf(shuō)=φb=z。，較大的φ0可以使汽車(chē)在大多數(shù)的道路附著條件下不產(chǎn)生后輪先抱死進(jìn)而發(fā)生甩尾的情況。然而，并不是φ0取得越大越好，φ0越大（交點(diǎn)越遠(yuǎn)），則在常用的道路附著系數(shù)范圍內(nèi)，I曲線和β線間隔越大（可由式式式6可以得出φ0越大，β越大，β線的斜率越小，即表明附著效率較低。由于φ0增大造成的β的增大使得前、后軸的利用附著系數(shù)有著相反的變化趨勢(shì)，過(guò)大的β（即等效意味著過(guò)大的φ0）會(huì)使前、后軸的利用附著系數(shù)中總有一者過(guò)大，遠(yuǎn)大于制動(dòng)強(qiáng)度，制動(dòng)效能下降。雖然從中看出β越大，φ0越大，然而，又由式10和式11得到過(guò)大的β會(huì)使前/后軸的利用附著系數(shù)增大，遠(yuǎn)大于制動(dòng)強(qiáng)度，制動(dòng)效能下降。歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)(ECE)制定的EC