【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 =),前后軸的車(chē)論制動(dòng)器所能產(chǎn)生的最大制動(dòng)力矩為 T=Z=（L+hg）r [33] T= [34] 則 T =T=第4章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 前、后輪盤(pán)式制動(dòng)器制動(dòng)力矩的計(jì)算若襯塊的摩擦表面與制動(dòng)盤(pán)接觸良好，且各處的單位壓力分布均勻，則盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩為 T=2 [41]式中 ：摩擦系數(shù)，：?jiǎn)蝹?cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)的壓緊力R：作用半徑，取R=R==120mm前輪制動(dòng)輪缸直徑取d=50mm,由 d=2 [42]式中 p:考慮制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置作用下的輪缸或管路液壓，p=8MPa～12MPa。取p=12MPaN=P=()=()T=2后軸制動(dòng)輪缸直徑d=45mm, p=12MPaN=P=()=()T=2 制動(dòng)減速性能計(jì)算 制動(dòng)減速度假設(shè)汽車(chē)是在水平的，堅(jiān)硬的道路上行駛，并且不考慮路面附著條件，因此制動(dòng)力是由制動(dòng)器產(chǎn)生。此時(shí) = [43]式中 ：汽車(chē)前、后軸制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的總合。代入數(shù)據(jù)得=(2654300+2148900)298=考慮附著條件，對(duì)制動(dòng)減速度進(jìn)行驗(yàn)算=＞成立，故符合條件。 制動(dòng)距離在勻減速度制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)距離S: S= [44]式中，S以計(jì)；為經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，；為制動(dòng)初速度，以計(jì)，??；以計(jì)。則S=80+80/（2）=≤ 制動(dòng)襯片的耐磨計(jì)算摩擦襯片的磨損與摩擦副的材質(zhì)，表面加工情況、溫度、壓力以及相對(duì)滑磨速度等多種因素有關(guān)，因此在理論上要精確計(jì)算磨損性能是困難的。但試驗(yàn)表明，摩擦表面的溫度、壓力、摩擦系數(shù)和表面狀態(tài)等是影響磨損的重要因素。1）比能量耗散率雙軸汽車(chē)的單個(gè)前輪制動(dòng)器和單個(gè)后輪制動(dòng)器的比能量耗散率分別為 [45] [46]式中：：汽車(chē)回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，緊急制動(dòng)時(shí)，； ：汽車(chē)總質(zhì)量； ，：汽車(chē)制動(dòng)初速度與終速度，/；； ：制動(dòng)時(shí)間，；按下式計(jì)算 ：制動(dòng)減速度，==； ，：前、后制動(dòng)器襯片的摩擦面積(200300)； ：制動(dòng)力分配系數(shù)。則 ，故符合要求。2）比滑磨功磨損和熱的性能指標(biāo)可用襯片在制動(dòng)過(guò)程中由最高制動(dòng)初速度至停車(chē)所完成的單位襯片面積的滑磨功，即比滑磨功來(lái)衡量： [47]式中：：汽車(chē)總質(zhì)量 ：車(chē)輪制動(dòng)器各制動(dòng)襯片的總摩擦面積，； []：許用比滑磨功，轎車(chē)取1000J/～1500 J/。 J/≤1000 J/故符合要求。 駐車(chē)制動(dòng)計(jì)算1)汽車(chē)可能停駐的極限上坡路傾斜角 [48] = =式中：：車(chē)輪與輪面摩擦系數(shù)，； ：汽車(chē)質(zhì)心至前軸間距離，； ：軸距，； ：汽車(chē)質(zhì)心高度。最大駐坡高度應(yīng)不小于，故符合要求。2）汽車(chē)可能停駐的極限下坡路傾斜角 [49] = = 不小于，故符合要求。第5章 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算為了確定制動(dòng)主缸和輪缸直徑、制動(dòng)踏板上的力、踏板行程、踏板機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比以及采用助力裝置的必要性，必須進(jìn)行如下的設(shè)計(jì)計(jì)算。 制動(dòng)輪缸直徑的確定前輪盤(pán)式制動(dòng)器制動(dòng)輪缸直徑： [51] 式中： ：?jiǎn)蝹€(gè)制動(dòng)器制動(dòng)力； ：盤(pán)式制動(dòng)器制動(dòng)效能因素； ：制動(dòng)盤(pán)半徑。 =15707根據(jù)GB752487標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，前輪缸直徑取50后輪盤(pán)式制動(dòng)器制動(dòng)輪缸直徑：取后輪輪缸直徑45。 制動(dòng)輪缸工作容積計(jì)算1）一個(gè)輪缸的工作容積 [52]式中：：一個(gè)輪缸活塞的直徑； ：輪缸的活塞數(shù)目； ：一個(gè)輪缸活塞在完全制動(dòng)時(shí)的行程，初選1。前輪輪缸工作容積 后輪輪缸工作容積 2）所有輪缸的總工作容積 制動(dòng)主缸工作容積與直徑的計(jì)算制動(dòng)主缸的工作容積制動(dòng)主缸直徑 [53]式中 ：主缸工作容積； ：主缸活塞直徑； ：活塞行程， ，取。根據(jù)GB752487的系列尺寸，取28系列。 制動(dòng)踏板力制動(dòng)踏板力可用下式驗(yàn)算 [54]式中： ：制動(dòng)主缸活塞直徑； ：制動(dòng)管路的液壓 ； ：制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)及制動(dòng)主缸的機(jī)械效率，這樣就需要增加伺服制動(dòng)系，選用真空助力機(jī)構(gòu)。 [55] 式中： ：真空助力比，取4。 故符合要求。 制動(dòng)踏板行程 [56]式中： ：踏板機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比，取=4； ：主缸中推桿與活塞間隙，?。? ：主缸活塞行程，取。故符合要求。第6章 評(píng)價(jià)分析 汽車(chē)制動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)汽車(chē)制動(dòng)性能主要由以下三個(gè)方面來(lái)評(píng)價(jià)：1）制動(dòng)效能，即制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度；2）制動(dòng)效能的穩(wěn)定性，即抗衰退性能；汽車(chē)高速行駛或下長(zhǎng)坡連續(xù)制動(dòng)時(shí)制動(dòng)效能保持的程度，稱(chēng)為抗熱衰退性能。若汽車(chē)涉水行駛后，制動(dòng)器還存在水衰退問(wèn)題。3）制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的方向穩(wěn)定性，即制動(dòng)時(shí)汽車(chē)不發(fā)生跑偏、側(cè)滑、以及失去轉(zhuǎn)向能力的性能。 制動(dòng)效能制動(dòng)效能是指在良好路面上，汽車(chē)在一定初速度制動(dòng)到停車(chē)的制動(dòng)距離或制動(dòng)減速度。制動(dòng)效能是制動(dòng)性能中最基本的評(píng)價(jià)指標(biāo)。本次設(shè)計(jì)的《普拉多越野車(chē)制動(dòng)系設(shè)計(jì)》在經(jīng)過(guò)前述的設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)選擇確定后，經(jīng)過(guò)嚴(yán)密的推理，有根據(jù)的推論，保證了其要達(dá)到的性能，計(jì)算結(jié)果符合要求。 制動(dòng)效能的恒定性制動(dòng)效能的恒定性主要指的是抗熱衰性能。汽車(chē)在高速行駛或下長(zhǎng)坡連續(xù)制動(dòng)時(shí)制動(dòng)效能保持的程度。因?yàn)橹苿?dòng)過(guò)程實(shí)際上是把汽車(chē)行駛的動(dòng)能通過(guò)制動(dòng)器吸收轉(zhuǎn)換為熱能，所以制動(dòng)器溫度升高后能否保持在冷態(tài)時(shí)的制動(dòng)效能，已成為設(shè)計(jì)制動(dòng)器時(shí)要考慮的一個(gè)重要問(wèn)題。本次設(shè)計(jì)的制動(dòng)器是用珠光體灰鑄鐵制成制動(dòng)盤(pán)，無(wú)石棉作為摩擦材料，正常制動(dòng)時(shí)，摩擦副的溫度在200℃左右。 前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配對(duì)于一般汽車(chē)而言，根據(jù)其前、后軸制動(dòng)器制動(dòng)力的分配、載荷情況及路面附著系數(shù)和坡度等因素，當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力足夠時(shí)，制動(dòng)過(guò)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(shí)抱死拖滑。所以，前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配的比例關(guān)系將影響汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性和附著條件利用程度，是設(shè)計(jì)汽車(chē)制動(dòng)系必須妥善處理的問(wèn)題。 地面對(duì)前、后車(chē)輪的法向作用力在分析前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配比例以前，必須先了解在制動(dòng)時(shí)地面作用于前、后車(chē)輪的法向反作用力。地面對(duì)前輪法向反作用力為地面對(duì)后輪的法向反作用力 理想的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線制動(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。此時(shí)的前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力和的曲線關(guān)系，常稱(chēng)為理想的前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線。在任何附著系數(shù)的道路上，前、后輪同時(shí)抱死的條件是：前、后制動(dòng)器制動(dòng)力之和等于附著力，并且前、后輪制動(dòng)力分配等于各自的附著力，即消去變量，得由上式畫(huà)成的曲線，即前、后輪同時(shí)抱死時(shí)，前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的關(guān)系曲線。綜合上述，仔細(xì)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)胤治稣撟C，所設(shè)計(jì)的越野車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)在保證制動(dòng)性能達(dá)到要求，可以實(shí)現(xiàn)。通過(guò)合理選擇同步附著系數(shù)，計(jì)算制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線，把它們進(jìn)行比較、分析、論證。通過(guò)這些工作，描述了地面附著條件的利用程度，說(shuō)明了實(shí)際制動(dòng)力分配的合理性與可行性。 制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的方向穩(wěn)定性制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的方向穩(wěn)定性，常用制動(dòng)時(shí)汽車(chē)給定路徑行駛的能力來(lái)評(píng)價(jià)。若制動(dòng)時(shí)發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力。則汽車(chē)將偏離原來(lái)的路徑。 制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)從汽車(chē)誕生時(shí)起，車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)在車(chē)輛的安全方面就扮演著至關(guān)重要的角色。近年來(lái)，隨著車(chē)輛技術(shù)的進(jìn)步和汽車(chē)行駛速度的提高。這種重要性表現(xiàn)得越來(lái)越明顯，汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)種類(lèi)很多形式多樣。傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式主要有機(jī)械式、氣動(dòng)式、液壓式、氣—液混合式。它們的工作原理基本都一樣，都是利用制動(dòng)裝置。用工作時(shí)產(chǎn)生的摩擦熱來(lái)逐漸消耗車(chē)輛所具有的動(dòng)能，以達(dá)到車(chē)輛制動(dòng)減速或直至停車(chē)的目的。伴隨著節(jié)能和清潔能源汽車(chē)的研究開(kāi)發(fā)，汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)生了很大的改變。出現(xiàn)了很多新的結(jié)構(gòu)型式和功能形式，新型動(dòng)力系統(tǒng)的出現(xiàn)也要求制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式和功能形式發(fā)生相應(yīng)的改變，例如電動(dòng)汽車(chē)沒(méi)有內(nèi)燃機(jī)。汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展是和汽車(chē)性能的提高及汽車(chē)結(jié)構(gòu)型式的變化密切相關(guān)的，制動(dòng)系統(tǒng)的每個(gè)組成部分都發(fā)生了很大變化。供能裝置的發(fā)展供能裝置主要是指制動(dòng)能源，制動(dòng)能源有人力制動(dòng)、伺服制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)或者上述任兩者的結(jié)合使用。人力制動(dòng)是開(kāi)始有制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)的制動(dòng)能源，它有機(jī)械式制動(dòng)、液壓式制動(dòng)兩種形式。機(jī)械式制動(dòng)主要用于駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)中，駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)中要求用機(jī)械鎖止方法保證汽車(chē)在原地停止不動(dòng)，在任何情況下不至于滑動(dòng)。液壓式制動(dòng)是通過(guò)制動(dòng)踏板推動(dòng)制動(dòng)主缸，進(jìn)而使制動(dòng)器進(jìn)入工作狀態(tài)。伺服制動(dòng)兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)作為制動(dòng)能源，正常情況下制動(dòng)能量由動(dòng)力伺服系統(tǒng)供給。動(dòng)力伺服系統(tǒng)失效時(shí)可由人力供給制動(dòng)能量，這時(shí)伺服制動(dòng)就變?yōu)槿肆χ苿?dòng)。伺服制動(dòng)可用氣壓能、真空能(負(fù)氣壓能)以及液壓能作為伺服能量。形成各種形式的助力器。動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)能源是發(fā)動(dòng)機(jī)所驅(qū)動(dòng)的油泵或者氣泵，人力僅作為控制來(lái)源。可分為氣壓制動(dòng)、氣頂液制動(dòng)、液壓制動(dòng)。其中氣壓制動(dòng)是發(fā)展最早的一種動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)。它用空氣壓縮機(jī)提供氣壓，氣頂液制動(dòng)是用氣壓推動(dòng)液壓動(dòng)作，產(chǎn)生制動(dòng)作用。液壓制動(dòng)是目前得到廣泛應(yīng)用的一種制動(dòng)系統(tǒng)。技術(shù)已經(jīng)非常成熟。目前正在發(fā)展的電液復(fù)合制動(dòng)以及電子制動(dòng)中使用了電機(jī)作為制動(dòng)能源，人力踩制動(dòng)踏板作為控制來(lái)源?？刂蒲b置的發(fā)展最早的人力制動(dòng)通過(guò)機(jī)械的連接產(chǎn)生制動(dòng)動(dòng)作。發(fā)展到人力控制制動(dòng)，通過(guò)踩制動(dòng)踏板啟動(dòng)制動(dòng)。再由傳力裝置把制動(dòng)踏板力傳到真空助力器，經(jīng)過(guò)真空助力器的助力擴(kuò)大后，傳遞到制動(dòng)主缸產(chǎn)生液壓力。然后通過(guò)油路把液壓力傳遞到每個(gè)輪缸，開(kāi)始制動(dòng)。隨著清潔能源汽車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)的研究應(yīng)用，以及電子技術(shù)在汽車(chē)上面的廣泛應(yīng)用。制動(dòng)系統(tǒng)的控制裝置也出現(xiàn)了電子化的趨勢(shì)，其中電制動(dòng)完全改變了制動(dòng)系統(tǒng)的控制和管理。會(huì)使汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生革命性的變化，它采用電子控制?？梢愿訙?zhǔn)確、更高效率地實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。傳動(dòng)裝置的發(fā)展人力制動(dòng)時(shí)代是采用機(jī)械式的傳動(dòng)裝置，氣(液)壓制動(dòng)是利用氣(液)壓力和連接管路把制動(dòng)力傳遞到制動(dòng)器。電子制動(dòng)則是利用制動(dòng)電機(jī)產(chǎn)生制動(dòng)力直接作用到制動(dòng)器，它的控制信號(hào)來(lái)自控制單元(ECU)，用信號(hào)線傳遞制動(dòng)信號(hào)和制動(dòng)力信息。制動(dòng)器的發(fā)展制動(dòng)器是制動(dòng)的主要組成部分，目前汽車(chē)制動(dòng)器基本都是摩擦式制動(dòng)器。按照摩擦副中旋轉(zhuǎn)元件的不同分為鼓式和盤(pán)式兩大類(lèi)制動(dòng)器。鼓式制動(dòng)器又有領(lǐng)從蹄式、雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式、雙從蹄式、單向自增力式、雙向自增力式制動(dòng)器等結(jié)構(gòu)型式。盤(pán)式制動(dòng)器有固定鉗式、浮動(dòng)鉗式、浮動(dòng)鉗式包括滑動(dòng)鉗式和擺動(dòng)鉗盤(pán)式兩種型式?；瑒?dòng)鉗式是目前使用廣泛的一種盤(pán)式制動(dòng)器。由于盤(pán)式制動(dòng)器熱和水穩(wěn)定性以及抗衰減性能較鼓式制動(dòng)器好?？煽啃院桶踩砸埠?，而得到廣泛應(yīng)用。但是盤(pán)式制動(dòng)器效能低，無(wú)法完全防止塵污和銹蝕，兼做駐車(chē)制動(dòng)時(shí)需要較為復(fù)雜的手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，因而在后輪上的應(yīng)用受到限制。很多車(chē)是采用前盤(pán)后鼓的制動(dòng)系統(tǒng)組成。電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)上具有再生制動(dòng)能力的電機(jī)，在回收制動(dòng)能量時(shí)起制動(dòng)作用，它引入了新型的制動(dòng)器。作為一種新的制動(dòng)器型式，勢(shì)必引起制動(dòng)器型式的變革。電制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)器是基于傳統(tǒng)的制動(dòng)器，也分為盤(pán)式電制動(dòng)器和鼓式電制動(dòng)器。鼓式電制動(dòng)器由于制動(dòng)熱衰減性大等缺點(diǎn)，將來(lái)汽車(chē)上會(huì)以盤(pán)式電制動(dòng)器為主。