【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 =+==Gq 式（）式中q（q=） — 制動(dòng)強(qiáng)度，亦稱比減速度或比制動(dòng)力； ， — 前后軸車(chē)輪的地面制動(dòng)力。由以上兩式可求得前，后車(chē)輪附著力為== == 式（）由已知條件及式（）可得得前、后軸車(chē)輪附著力即地面最大制動(dòng)力為故 滿載時(shí)：= = 空載時(shí)：= =故滿載時(shí)前、后軸車(chē)輪附著力即地面最大制動(dòng)力為：車(chē)輛工況前軸車(chē)輪附著力，N后軸車(chē)輪附著力,N汽車(chē)空載汽車(chē)滿載表 上式表明：汽車(chē)附著系數(shù)為任意確定的路面上制動(dòng)時(shí)，各軸附著力即極限制動(dòng)力并非為常熟，而是制動(dòng)強(qiáng)度q或總之動(dòng)力的函數(shù)。當(dāng)汽車(chē)各車(chē)輪制動(dòng)器的制動(dòng)力足夠時(shí)，根據(jù)汽車(chē)前，后的周和分配，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(shí)抱死拖滑。 由以上三種情況中，顯然是最后一種情況的附著條件利用得最好。 由式（），（）不難求得在任何附著系數(shù)的路面上，前，后車(chē)輪同時(shí)抱死即前，后軸車(chē)輪附著力同時(shí)被充分利用的條件是+=+=G == 式（）式中 — 前軸車(chē)輪的制動(dòng)器制動(dòng)力，==； — 后軸車(chē)輪的制動(dòng)器制動(dòng)力，==； — 前軸車(chē)輪的地面制動(dòng)力； — 后軸車(chē)輪的地面制動(dòng)力； ， — 地面對(duì)前，后軸車(chē)輪的法向反力； G — 汽車(chē)重力； ， — 汽車(chē)質(zhì)心離前，后軸距離； — 汽車(chē)質(zhì)心高度。 由式（）可知，前，后車(chē)輪同時(shí)抱死時(shí)，前，后制動(dòng)器的制動(dòng)力，是的函數(shù)。 由式（）中消去，得 式（）式中 L — 汽車(chē)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(dòng)器制動(dòng)力分配曲線，簡(jiǎn)稱I曲線。如果汽車(chē)前，后制動(dòng)器的制動(dòng)力，能按I曲線的規(guī)律分配，則能保證汽車(chē)在任何附著系數(shù)的路面上制動(dòng)時(shí)，能使前后車(chē)輪同時(shí)抱死。然而，目前大多數(shù)兩軸汽車(chē)由其是貨車(chē)的前后制動(dòng)力之比為一定值，并以前制動(dòng)與總制動(dòng)力之比來(lái)表明分配的比例，稱為汽車(chē)制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù) == 式（）聯(lián)立式（）和式（）可得 = 帶入數(shù)據(jù)得 滿載時(shí)： === 空載時(shí)： === 由于在附著條件限定的范圍內(nèi)，地面制動(dòng)力在數(shù)值上等于相應(yīng)的制動(dòng)周緣力，故又可通稱為制動(dòng)力分配系數(shù)。又由于滿載和空載時(shí)的理想分配曲線非常接近，故應(yīng)采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的非感載式比例閥，同時(shí)整個(gè)制動(dòng)系應(yīng)加裝ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)。圖 某載貨汽車(chē)的I曲線與線 同步附著系數(shù) 由式（）可得表達(dá)式 = 式（） ，它是具有制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)的汽車(chē)的實(shí)際前，后制動(dòng)器制動(dòng)力分配線，簡(jiǎn)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線交線處的附著系數(shù)為同步附著系數(shù)。它是汽車(chē)制動(dòng)性能的一個(gè)重要參數(shù)，由汽車(chē)結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定。同步附著系數(shù)的計(jì)算公式是： 式（）由已知條件以及式（）可得滿載時(shí)：=空載時(shí)：=根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，空滿載的同步附著系數(shù)和應(yīng)在下列范圍內(nèi)：轎車(chē)：～；輕型客車(chē)、輕型貨車(chē)：～；大型客車(chē)及中重型貨車(chē)：～。故所得同步附著系數(shù)滿足要求。故所得同步附著系數(shù)滿足要求。制動(dòng)力分配的合理性通常用利用附著系數(shù)與制動(dòng)強(qiáng)度的關(guān)系曲線來(lái)評(píng)定。利用附著系數(shù)就是在某一制動(dòng)強(qiáng)度q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)。前軸車(chē)輪的利用附著系數(shù)可如下求得： 設(shè)汽車(chē)前輪剛要抱死或前、后輪剛要同時(shí)抱死時(shí)產(chǎn)生的減速度為，則 式()而由式 可得前軸車(chē)輪的利用附著系數(shù)為 式()同樣可求出后軸車(chē)輪的利用附著系數(shù)為： 式()由此得出利用附著系數(shù)與制動(dòng)強(qiáng)度的關(guān)系曲線為： 制動(dòng)強(qiáng)度與利用附著系數(shù)關(guān)系曲線——空載 制動(dòng)強(qiáng)度與利用附著系數(shù)關(guān)系曲線——滿載 根據(jù)GB 12676—1999附錄A，未裝制動(dòng)防抱死裝置的M1類(lèi)車(chē)輛應(yīng)符合下列要求：(1) ～，則必須滿足q≥+() (2) ～，車(chē)輛處于各種載荷狀態(tài)時(shí)，1線，即前軸利用附著系數(shù)應(yīng)在2線，即后軸利用附著系數(shù)線之上；但 ～，若2不超過(guò)=，則允許2線，即后軸利用附著系數(shù)線位于1線，即前軸利用附著系數(shù)線之上。由以上兩圖所示，設(shè)計(jì)的制動(dòng)器制動(dòng)力分配符合要求。應(yīng)合理的確定前，后制動(dòng)器的制動(dòng)力矩，以保證汽車(chē)有良好的制動(dòng)效能和穩(wěn)定性。最大制動(dòng)力是在汽車(chē)附著質(zhì)量被完全利用的條件下獲得的，這時(shí)制動(dòng)力與地面作用于車(chē)輪的法向力,成正比。由式（）可知，雙軸汽車(chē)前，后車(chē)輪附著力同時(shí)被充分利用或前，后同時(shí)抱死時(shí)的制動(dòng)力之比為== 式（） 式中 , — 汽車(chē)質(zhì)心離前，后軸距離； — 同步附著系數(shù)； — 汽車(chē)質(zhì)心高度。通常，上式的比值：~；~，受車(chē)輪的計(jì)算力矩所制約，即 = 式（） = 式（） 式中： — 前軸制動(dòng)器的制動(dòng)力，； — 后軸制動(dòng)器的制動(dòng)力，； — 作用于前軸車(chē)輪上的地面法向反力； — 作用于前軸車(chē)輪上的地面法向反力； — 車(chē)輪有效半徑。 根據(jù)市場(chǎng)上的大多數(shù)微型貨車(chē)輪胎規(guī)格及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 97442007；選取的輪胎型145/80R12。由GB2978可得有效半徑=270mm對(duì)于常遇到的道路條件較差，車(chē)速較低因而選取了較小的同步附著系數(shù)值的汽車(chē)，為保證在的良好路面上（例如=）能夠制動(dòng)到后軸和前軸先后抱死滑移，前，后軸的車(chē)輪制動(dòng)器所能產(chǎn)生的最大制動(dòng)力矩為== 式（）= 式（） 由式（），式（）可得=== = ==當(dāng)汽車(chē)各車(chē)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，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(shí)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。 鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù) 制動(dòng)鼓內(nèi)徑D輸入力P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)。但增大D(圖 )受輪輞內(nèi)徑限制。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)鼓散熱條件太差，而且輪輞受熱后可能粘住內(nèi)胎或烤壞氣門(mén)嘴。制動(dòng)鼓應(yīng)有足夠的壁厚，用來(lái)保證有較大的剛度和熱容量，以減小制動(dòng)時(shí)的溫升。由選取的輪胎型號(hào)145/80R12，得Dr=12= 故 D==228mm由QC/T309—1999《制動(dòng)鼓工作直徑及制動(dòng)蹄片寬度尺寸系列的規(guī)定》，輪輞直徑/in121314151620，制動(dòng)鼓最大內(nèi)徑/mm轎車(chē)180200240260——貨車(chē)220240260300320420取得制動(dòng)鼓內(nèi)徑=220mm輪輞直徑Dr=,制動(dòng)鼓的直徑D與輪輞直徑之比的范圍：D/Dr=~；經(jīng)過(guò)計(jì)算，~。因此符合設(shè)計(jì)要求。 摩擦襯片寬度b和包角β摩擦襯片寬度尺寸的選取對(duì)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。 制動(dòng)鼓半徑R確定后，襯片的摩擦面積為A=Rβb。制動(dòng)器各蹄襯片總的摩擦面積越大，制動(dòng)時(shí)所受單位面積的正壓力和能量負(fù)荷越小，從而磨損特性越好。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料分析，單個(gè)車(chē)輪鼓式制動(dòng)器的襯片面積隨汽車(chē)總質(zhì)量增大而增大。試驗(yàn)表明，摩擦襯片包角為：90186?！?00186。時(shí)，磨損最小，制動(dòng)鼓溫度最低，且制動(dòng)效能最高。β角減小雖然有利于散熱，但單位壓力過(guò)高將加速磨損。實(shí)際上包角兩端處單位壓力最小，因此過(guò)分延伸襯片的兩端以加大包角，對(duì)減小單位壓力的作用不大，而且將使制動(dòng)不平順，容易使制動(dòng)器發(fā)生自鎖。因此，包一般不宜大角于120186。襯片寬度b較大可以減少磨損，但過(guò)大將不易保證與制動(dòng)鼓全面接觸。初選襯片包角。摩擦襯片寬度b取得較大可以降低單位壓力、減少磨損，但過(guò)大則不易保證與制動(dòng)鼓全面接觸。，以及國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)QC/T309—1999選取摩擦襯片寬度b=40mm。表 制動(dòng)器襯片摩擦面積根據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)資料可知，單個(gè)鼓式車(chē)輪制動(dòng)器總的襯片摩擦面積隨汽車(chē)總質(zhì)量的增大而增大，并且制動(dòng)器各蹄片摩擦襯片總摩擦面積愈大，則制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的單位面積正壓力愈小，從而磨損亦愈小。而單個(gè)摩擦襯片的摩擦面積A又決定于制動(dòng)鼓半徑R、襯片寬度b及包角，即 式()式中，是以弧度(rad)為單位，故摩擦襯片的摩擦面積A=11040110176。/180176。=單個(gè)制動(dòng)器的摩擦襯片的摩擦面積=2A=169 cm2，摩擦襯片寬度b的選取合理。 摩擦襯片起始角 一般將襯片布置在制動(dòng)蹄的中央，即令=90186。/2=。 制動(dòng)器中心到張開(kāi)力P作用線的距離a 在保證輪缸能夠布置于制動(dòng)鼓內(nèi)的條件下，應(yīng)使距離a(圖 )盡可能大，以提高制動(dòng)效能。初取a=，則取a=86mm 制動(dòng)蹄支承點(diǎn)位置坐標(biāo)k和c 應(yīng)在保證兩蹄支承端毛面不致互相干涉的條件下，使k盡可能小而c盡可能大( )。初取k==27mm，c=80mm。 襯片摩擦系數(shù)f選擇摩擦片時(shí)不僅希望其摩擦系數(shù)高，更要求其熱穩(wěn)定性要好，受溫度和壓力的影響要小。但不能單純地追求摩擦材料的高摩擦系數(shù)，對(duì)領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器而言，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是非常重要的。另外，在選擇摩擦材料時(shí)應(yīng)盡量采用減少污染和對(duì)人體無(wú)害的材料。當(dāng)前國(guó)產(chǎn)的制動(dòng)摩擦片材料在溫度低于250℃時(shí)，保持摩擦系數(shù)=～。因此，在假設(shè)的理想條件下進(jìn)行制動(dòng)器設(shè)計(jì)時(shí)，取=。第3章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算—從蹄制動(dòng)器(平行支座面) 制動(dòng)器因素計(jì)算 對(duì)于浮式蹄，其蹄片端部支座面法線可與張開(kāi)力作用線平行(稱為平行支座)或不平行(稱為斜支座)。平行支座可視作斜支座的特例，對(duì)于最一般的情況： 浮式蹄(a)平行支座 (b) 斜支座單個(gè)斜支座浮式領(lǐng)蹄制動(dòng)蹄因數(shù)BFT3 = 式()單個(gè)斜支座浮式從蹄制動(dòng)蹄因數(shù)BFT4 = 式()上兩式中 式() 式() 式() 式() 式() 式()為蹄片端部與支座面間摩擦系數(shù)，如為鋼對(duì)鋼則=～。角正負(fù)號(hào)取值按下列規(guī)則確定：當(dāng)，為正；，為負(fù)。這樣浮式領(lǐng)從制動(dòng)器因數(shù)為 式()對(duì)于平行支座式的支撐形式，以上各式中，取=，f=，故可得： =[81/105+86/105+（27/105）] = =（81/105） cos0 = = =+ =1 =（cos00） = =得： = =（+）/（1+） = = =（）/（+1+） =得 =+ =表 根據(jù)汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的整車(chē)受力分析，由之前的分析得：地面對(duì)前、后軸車(chē)輪的法向反力Z1，Z2為： 汽車(chē)總的地面制動(dòng)力為： 前、后軸車(chē)輪附著力為： 故所需的制動(dòng)力F需= 式() =