【文章內(nèi)容簡介】 穩(wěn)定性；(3)當時：汽車前、后輪同時抱死，是一種穩(wěn)定工況，但同樣喪失了轉(zhuǎn)向能力。研究表明，當汽車在同步附著系數(shù)為的路面上進行制動時，其產(chǎn)生的制動減速度為，為制動強度。前后制動器制動力分別等于各自的附著力，且它們的和等于附著力。而在路面附著系數(shù)不是的路面上制動時，在前輪或后輪快要抱死時，制動強度，這說明了只有在的路面上，才可充分利用地面的附著條件。取一附著系數(shù)值= 制動器制動力及制動力矩的計算在忽略路面對車輪的滾動阻力矩和汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力矩的條件下汽車達到最佳制動效果是所需的后軸和前軸的最大制動力矩為： 前軸最大制動力矩： 輪胎有效滾動半徑： re=19560%+(14)/2= 后軸最大制動力矩： 即： 前輪雙輪制動力 后輪雙輪制動力 = 車輪有效半徑 該設計車輛所能遇到的最大附著系數(shù) = 汽車制動器制動力分配系數(shù) 制動強度和附著系數(shù)利用率 一條通過坐標原點斜率為的直線，它是具有制動器制動力分配系數(shù)的汽車的實際前，后制動器制動力分配線，簡稱線{。線與I曲線交于一點，同步附著系數(shù)為線與I線交線處的附著系數(shù)。它是汽車制動性能的一個重要參數(shù),是由汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定。同步附著系數(shù)的計算公式是： 0= 滿載時： 0==()/= 空載時： 0==()/=則制動強度 滿載時： 空載時： 附著系數(shù)利用率 滿載時 空載時 制動器制動力分配曲線分析對于一般汽車而言，根據(jù)其前、后軸制動器制動力的分配、載荷情況及路面附著系數(shù)和坡度等因素，當制動器制動力足夠時，制動過程可能出現(xiàn)如下三種情況：1）前輪先抱死拖滑，然后后輪抱死拖滑。2）后輪先抱死拖滑，然后前輪抱死拖滑。3）前、后輪同時抱死拖滑。所以，前、后制動器制動力分配將影響汽車制動時的方向穩(wěn)定性和附著條件利用程度，是設計汽車制動系必須妥善處理的問題。 轎車制動力分配曲線根據(jù)所給參數(shù)及制動力分配系數(shù)，應用MATLAB編制出制動力分配曲線如下：當I線與β線相交時，前、后輪同時抱死。當I線在β線下方時，前輪先抱死。當I線在β線上方時，后輪先抱死[]。通過該圖可以看出相關(guān)參數(shù)和制動力分配系數(shù)的合理性。 制動器制動因數(shù) 前輪盤式制動效能因數(shù) 根據(jù)公式BF=2f f—— 前輪盤式制動器 BF=2=~。一般說來材料的耐磨性與材料的摩擦系數(shù)成反比。當使用溫度低于250℃時，國產(chǎn)的制動摩擦片材料可以保持摩擦系數(shù)f=~。第四章 制動器結(jié)構(gòu)參數(shù) 后輪鼓式制動器參數(shù) 制動鼓直徑 若輸入力F保持不變，則制動力矩和制動器的散熱性能隨制動鼓的直徑變大而增大和變好。但輪輞內(nèi)徑限制了制動鼓的直徑的尺寸，且制動鼓直徑的增大意味著制動鼓的質(zhì)量也會隨之變大，制動鼓固結(jié)在車軸上，如果質(zhì)量增加則汽車非懸掛質(zhì)量會變的很大，這將會使汽車的行駛平順性變差。同時為了便于散熱，輪輞與制動鼓外表面之間的間隙應不小于20mm～30mm，這樣輪胎因為輪輞過熱而損壞的情況即可避免。制動鼓的壁厚應該足夠，這樣可以保證制動鼓的剛度和熱容量比較大，制動時的溫升不會太大。另外，為了保證加工精度，其直徑越小越好，因為制動鼓剛度隨其直徑增大而減小。故設計時通常規(guī)定制動鼓直徑與輪輞直徑的比值范圍如下： 轎車 =～ 貨車 =～專業(yè)標準 QC/T309—1999《制動鼓工作直徑及制動蹄片寬度尺寸系列》[]規(guī)定的制動鼓直徑系列， 制動鼓工作直徑及制動蹄片寬度尺寸系列輪輞直徑/in1213141516制動鼓內(nèi)徑/mm轎車180200240260貨車220240260300320該車輪輞直徑=14*=所以=～，故可取D=240mm 摩擦襯片的使用壽命受摩擦襯片的寬度尺寸b 的影響。選取襯片寬度b較小的缺點是磨損速度快，則襯片壽命短；若選取的襯片寬度b 較大，缺點是質(zhì)量大，不易加工，并且成本增加了。 襯片的摩擦面積為=ɑb,其中為制動鼓半徑。制動時所受單位面積的正壓力和能量負荷隨制動器所有蹄片的摩擦總面積的增大而越小，從而磨損特性越好。根據(jù)資料統(tǒng)計分析，汽車總質(zhì)量越大單個車輪鼓式制動器的襯片面積越小。表 制動器襯片摩擦面積 制動蹄摩擦襯片包角ɑ一般在β=90176?！?20176。范圍內(nèi)選取。另外有試驗研究表明，若摩擦襯片包角取在 90176?！?00176。之間時，磨損最小，制動鼓溫升最小，且產(chǎn)生的制動效果最好。然而若包角ɑ90176。，則散熱性變好，但由于接觸面變小致使壓強過高，磨損加劇；若包角ɑ過大，則會制動蹄摩擦襯片中間壓強大，兩端小，不僅導致單位壓力效果減小，而且導致制動不平順，故包角ɑ不可取的大于 120186。該設計取為100186。 本文研究車型總質(zhì)量為m =1660kg=。由上表可以分析得到，該車單個制動器總的襯片摩擦面積為=200～300。由公式=ɑb可以得出，襯片寬度b=～。專業(yè)標準 QC/T309—1999《制動鼓工作直徑及制動蹄片寬度尺寸系列》[]。 制動鼓工作直徑及制動蹄片寬度尺寸系列 故摩擦襯片寬度可取 b =75cm。圖 鼓式制動器的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)示意圖 ，一般情況下，在制動蹄外周的中央裝上摩擦襯片，所以摩擦襯片的起始角可由公式求得。但是有時，在最大壓力點兩側(cè)裝置摩擦襯片，這樣可以適應壓強分布變化的情況，從而改善制動效能和磨損均勻性。 故該設計的摩擦襯片起始角= 張力F 的作用線到制動器中心的距離a 最大程度的增大張力F 的作用線到制動器中心的距離a，可以把制動效能提高。為了達到這個目的，要把制動輪缸布置在制動鼓內(nèi)。初步設計時常取距離a=,故初步取a==96mm。 和c在兩蹄支承端面不互相干涉的前提下，使c盡可能大而k盡可能小。初步設計時，也可取c=。故 c = 96mm。這里取 k = 20mm。 后輪鼓式制動器效能因數(shù) 1） 領蹄制動蹄因數(shù)：圖 鼓式制動器受力簡化圖根據(jù)公式 h/b=2。c/b=得2） 從蹄制動蹄因數(shù)：根據(jù)公式 得=所以這個領從蹄制動器的制動因數(shù)= 制動器主要結(jié)構(gòu)元件設計 制動鼓選取熱容量較大的材料制作制動鼓，防止溫升超過材料極限，還要保證制動鼓的剛度，減少制動鼓變形對制動效果的影響。同時為了確保高的摩擦系數(shù)，制動鼓材料應與摩擦襯片材料相匹配，這樣工作表面磨損比較均勻使用壽命較長。輪轂的圓柱表面與制動鼓配合定位，為了使這兩者的軸線重合，要在兩者裝配緊固后對制動鼓內(nèi)工作表面進行精加工。兩者裝配后還需進行動平衡。貨車許用不平衡度為30 Ncm～40 Ncm；轎車許用不平衡度為15Ncm～20 Ncm；。微型轎車要求其制動鼓工作表面的圓度和同軸度公差＜，徑向跳動量≤0．0 5mm，靜不平衡度≤1．。剛度和強度要求影響著制動鼓壁厚的選取。熱容量隨壁厚增加而增大，但試驗表明，摩擦表面的最高溫度在壁厚由11mm增至20 mm時變很小。一般制動鼓的壁厚：轎車為7mm～12mm；中、重型載貨汽車為13mm～18mm。為了便于檢查制動器間隙，通常會在制動鼓的閉口一側(cè)外緣開個小孔。 制動蹄碾壓T形鋼的方法多用于轎車的和輕型載貨汽車制動蹄的制作，或者通過沖壓焊接鋼板來制成。制動蹄結(jié)構(gòu)尺寸和斷面形狀的設計應保證其具有高的剛度，但為了使制動蹄摩擦襯片與制動鼓之間具有均勻的壓力，有時在制動蹄腹板上開一兩條徑向槽，目的是使蹄的彎曲剛度小一些，這樣制動時噪聲較小且磨損較為均勻。制動蹄腹板和翼緣的厚度，貨車的約為5mm～8mm，轎車的約為3mm～5mm。摩擦襯片的厚度，貨車多為8mm以上，轎車多為4．5mm～5mm。鉚接或粘貼是襯片與制動蹄連接的常用方法，粘貼的優(yōu)點是允許的磨損厚度較大，使用壽命增長，缺點是不易更換襯片；鉚接具有的噪聲較小的特點。本次制動蹄采用的材料為HT200。 制動底板除制動鼓外的各個制動器零件都會安裝在制動底板上，要保證個零件之間相互配合位置的精確。足夠的剛度才能保證制功底板能夠承受制動反力矩。為此，除了凹凸起伏的形狀由鋼板沖壓成形的制動底板不準有別的形狀。剛度不足會產(chǎn)生一系列的不良后果，如制動力矩減小，襯片磨損不均勻及踏板行程加大等。本次設計采用45號鋼。 制動蹄的支承銷結(jié)構(gòu)簡單是二自由度制動蹄的支承銷的特點，制動蹄相對制動鼓可以進行自行定位。為了使具有支承銷的一個自由度的制動蹄的工作表面與制動鼓的工作表面同軸心，支承位置應設計成可調(diào)，這樣才能達到通過調(diào)節(jié)使制動蹄工作表面與制動鼓工作表面同軸心的目的。例如，采用偏心支承銷或偏心輪就可以使位置可調(diào)。支承銷由高頻淬火的45號鋼制成。其支座為可鍛鑄鐵(KTH370—12)或球墨鑄鐵(QT400—18)件。青銅偏心輪可保持制動蹄腹板上的支承孔的完好性并防止這些零件的腐蝕磨損。長支承銷能保證制動蹄的正確安裝，避免側(cè)向偏擺的問題發(fā)生。在制動底板上的壓緊裝置，能把制動蹄中部壓向制動底板；制動蹄腹板張開端可從在輪缸活塞頂塊上或在張開機構(gòu)調(diào)整推桿端部開的槽插入，以保持制動蹄的正確位置。 制動輪缸活塞式制動蹄張開機構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單的特點，可以很方便的布置在車輪制動器中。選取鑄鐵HT250作為輪缸的缸體的制作材料。它的缸筒是需要鏜磨的通孔?；钊射X合金制造。鋼制的開槽頂塊壓在活塞外端，被用來作為插人槽中的制動蹄腹板端部或端部接頭的支撐。裝在活塞上的橡膠密封圈將輪缸的工作腔密封。制動輪缸多數(shù)有兩個等直徑活塞；少數(shù)有四個等直徑活塞。本次設計采用的是HT 摩擦材料 選擇摩擦片時，不僅希望其摩擦系數(shù)要高些，而且還要求其熱穩(wěn)定行好，受溫度和壓力的影響小。不宜單純地追求摩擦材料的高摩擦系數(shù)，應提高對摩擦系數(shù)