【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 數(shù)汽車的前后制動(dòng)器制動(dòng)力之比為定值。常用前制動(dòng)器制動(dòng)力與汽車總制動(dòng)力之比來(lái)表明分配的比例，稱為制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)，并以符號(hào) 來(lái)表示，即= F/ F當(dāng)汽車在不同值的路面上制動(dòng)時(shí)，可能有以下3種情況。1)當(dāng)＜時(shí)，線在I線下方，制動(dòng)時(shí)總是前輪先抱死。這是一種穩(wěn)定工況，但在制動(dòng)時(shí)汽車有可能喪失轉(zhuǎn)向能力，附著條件沒(méi)有充分利用。2)當(dāng)＞時(shí)，線在I線上方，制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死，因而容易發(fā)生后軸側(cè)滑使汽車失去方向穩(wěn)定性。3）當(dāng)=時(shí)，前、后輪同時(shí)抱死，是一種穩(wěn)定的工況，但也失去轉(zhuǎn)向能力。前、后制動(dòng)器的制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)影響到汽車制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性和附著條件利用程度。要確定值首先要選取同步附著系數(shù)。根據(jù)汽車知識(shí)手冊(cè)查表。 前、后輪制動(dòng)力分配系數(shù)的確定根據(jù)公式：=（L+）/L得：式中 ：同步附著系數(shù)L：汽車重心至后軸中心線的距離L：軸距:汽車質(zhì)心高度 盤式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定1）制動(dòng)盤直徑D根據(jù)制動(dòng)盤的直徑D為輪輞直徑的70%～79%，因此前輪制動(dòng)盤直徑D取輪輞直徑的76%，后輪制動(dòng)盤直徑D取輪輞直徑的70%。通過(guò)查找,奇瑞旗云轎車的輪胎規(guī)格為185/60R14，可知輪輞直徑為14=343mm所以，前輪制動(dòng)盤直徑D=343=261mm后輪制動(dòng)盤直徑D=343=240mm2） 制動(dòng)盤厚度選擇通常，實(shí)心制動(dòng)盤厚度可取為10 mm～20 mm；只有通風(fēng)孔道的制動(dòng)盤的兩工作面之間的尺寸，即制動(dòng)盤的厚度取為20 mm～50 mm，但多采用20 mm～30 mm。本設(shè)計(jì)采用實(shí)心盤，前、后盤的厚度h都取為10mm。3）摩擦襯塊內(nèi)半徑與外半徑。若此比值偏大，工作時(shí)摩擦襯塊外緣與內(nèi)緣的圓周速度相差較大，則其磨損就會(huì)不均勻，接觸面積將減小，最終會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)力矩變化大。根據(jù)/≤通過(guò)分析，前盤取摩擦襯塊內(nèi)半徑為=91mm，外半徑為=138mm。 后盤取摩擦襯塊內(nèi)半徑為=85mm，外半徑為=122mm。4）摩擦襯塊工作面積A通過(guò)查看《汽車知識(shí)手冊(cè)》和參考相近車型制動(dòng)襯塊的工作面積，本設(shè)計(jì)前盤制動(dòng)器面積取A=96cm,后盤制動(dòng)器面積取A=76cm,厚度均取10mm。 制動(dòng)器最大制動(dòng)力的確定為保證汽車有良好的制動(dòng)效能和穩(wěn)定性，應(yīng)合理的確定前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力矩。對(duì)于選取較大的各類汽車，應(yīng)從保證汽車制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性出發(fā)，來(lái)確定各軸的最大制動(dòng)力矩。當(dāng)＞時(shí)，相應(yīng)的極限制動(dòng)強(qiáng)度q＜，故所需的后軸和前軸的最大制動(dòng)力矩為T=Z=（L1q）rT=其中 q=則 T=Nm T＝Nm 制動(dòng)器制動(dòng)因數(shù)計(jì)算對(duì)于鉗盤式制動(dòng)器，設(shè)兩側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤的壓緊力均為P，則制動(dòng)盤在其兩側(cè)工作面的作用半徑上所受的摩擦力為2fP，此處f為盤與制動(dòng)襯塊間的摩擦系數(shù)f，～，因此取f=，于是鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)器因數(shù)為 2 盤式制動(dòng)器摩擦襯塊的設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)于常見(jiàn)的扇形摩擦襯塊，如果其徑向尺寸不大，則取R為平均半徑Rm或有效半徑指Re已足夠精確。平均半徑：前制動(dòng)器 后制動(dòng)器——扇形摩接襯塊的內(nèi)半徑和外半徑；有效半徑：前制動(dòng)器 =116 后制動(dòng)器 制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）制動(dòng)盤制動(dòng)盤一般用珠光體灰鑄鐵制成，或用添加Cr，Ni等的合金鑄鐵制成。制動(dòng)盤在工作時(shí)不僅承受著制動(dòng)塊作用的法向力和切向力，而且承受著熱負(fù)荷。為了改善冷卻效果，鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)盤有的鑄成中間有徑向通風(fēng)槽的雙層盤這樣可大大地增加散熱面積，降低溫升約20％～30％，但盤的整體厚度較厚。而一般不帶通風(fēng)槽的轎車制動(dòng)盤，其厚度約在l0mm～13mm之間。制動(dòng)盤的工作表面應(yīng)光滑平整。制動(dòng)盤的設(shè)計(jì)選用珠光體灰鑄鐵HT250材料。2） 制動(dòng)鉗制動(dòng)鉗由可鍛鑄鐵KTH370—12或球墨鑄鐵QT400—18制造，也有用輕合金制造的，例如用鋁合金壓鑄。由于可鍛鑄鐵制造方便，所以制動(dòng)鉗的設(shè)計(jì)選用可鍛鑄鐵。3）制動(dòng)塊制動(dòng)塊由背板和摩擦襯塊構(gòu)成，兩者直接牢固地壓嵌或鉚接或粘接在一起。制動(dòng)塊選用背板和摩擦襯塊粘接在一起。4）摩擦材料制動(dòng)摩擦材料應(yīng)只有角而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，抗熱衰退性能要好，不應(yīng)在溫升到某一數(shù)值后摩擦系數(shù)突然急劇下降，材料應(yīng)有好的耐磨性，低的吸水(油、制動(dòng)液)率，低的壓縮率、低的熱傳導(dǎo)率(要求摩擦襯塊么300℃的加熱板上：作用30min后，背板的溫度不越過(guò)190℃)和低的熱膨脹率，高的抗壓、抗打、抗剪切、抗彎購(gòu)性能和耐沖擊性能；制動(dòng)時(shí)應(yīng)不產(chǎn)生噪聲、不產(chǎn)生不良?xì)馕?，?yīng)盡量采用污染小印對(duì)人體人害的庫(kù)擦材料。無(wú)石棉材料是以多種金屬、有機(jī)、無(wú)機(jī)材料的纖維或粉末代替石棉作為增強(qiáng)材料，其他成分和制造方法與石棉模壓摩擦材料大致相同。這種摩擦材料在歐美各國(guó)廣泛用于轎車的盤式制動(dòng)器上，已成為制動(dòng)摩擦材料的主流?；谒膬?yōu)點(diǎn)，摩擦材料選用無(wú)石棉材料。5）制動(dòng)器間隙制動(dòng)鼓(制動(dòng)盤)與摩擦襯片(摩擦襯塊)之間在未制動(dòng)的狀態(tài)下應(yīng)有工作作間隙，以保證制動(dòng)鼓(制動(dòng)盤)能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。一般，～；～。此間隙的存在會(huì)導(dǎo)致踏板或手柄的行程損失，因而間隙量應(yīng)盡量小?？紤]到在制動(dòng)過(guò)程中摩擦副可能產(chǎn)生機(jī)械變形和熱變形，因此制動(dòng)器在冷卻狀態(tài)下應(yīng)有的間隙應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。另外，制動(dòng)器在工作過(guò)程中會(huì)因?yàn)槟Σ烈r片(襯塊)的磨損而加大，因此制動(dòng)器設(shè)有間隙自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)。第4章 液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 前、后輪盤式制動(dòng)器制動(dòng)力矩的計(jì)算若襯塊的摩擦表面與制動(dòng)盤接觸良好，且各處的單位壓力分布均勻，則盤式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩為T=2式中 ：摩擦系數(shù)，：?jiǎn)蝹?cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤的壓緊力R：作用半徑前輪制動(dòng)輪缸直徑取d=42mm,由 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)輪缸直徑取d=35mm, p=12MPaN=P=()=()T=2 盤式制動(dòng)器制動(dòng)輪缸直徑d的確定前輪盤式制動(dòng)器制動(dòng)輪缸直徑：式中： ：?jiǎn)蝹€(gè)制動(dòng)器制動(dòng)力； ：盤式制動(dòng)器制動(dòng)效能因素； ：制動(dòng)盤直徑。 根據(jù)GB752487標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，前輪輪缸直徑取42后輪盤式制動(dòng)器制動(dòng)輪缸直徑：、根據(jù)GB752487標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，后輪輪缸直徑取35。 制動(dòng)主缸直徑d的計(jì)算1）一個(gè)輪缸的工作容積式中：：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。前輪一個(gè)輪缸工作容積 后輪一個(gè)輪缸工作容積 2）所有輪缸的總工作容積3）制動(dòng)主缸的工作容積4)制動(dòng)主缸直徑式中 ：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26系列。式中：——制動(dòng)主缸活塞行程==26mm 制動(dòng)踏板力根據(jù)公式： 式中：——制動(dòng)主缸活塞直徑； P——制動(dòng)管路的液壓； ——制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比；取=4； ——制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)及制動(dòng)主缸的機(jī)械效率，可取=～。根據(jù)上式得：這樣就需要增加伺服制動(dòng)系，選用真空助力機(jī)構(gòu)。式中： ：真空助力比，取4。故符合要求。 制動(dòng)踏板工作行程 式中：——主缸推桿與活塞的間隙，～2mm；取2mm。 ——主缸活塞空行程，即主缸活塞由不工作的極限位置到使其皮碗完全封堵主缸上的旁通孔所經(jīng)過(guò)的行程；根據(jù)上式得：=120mm150mm符合設(shè)計(jì)要求。 第5章 制動(dòng)性能計(jì)算和評(píng)價(jià)分析 制動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)汽車制動(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；3）制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性，即制動(dòng)時(shí)汽車不發(fā)生跑偏、側(cè)滑、以及失去轉(zhuǎn)向能力的性能。 制動(dòng)減速度假設(shè)汽車是在水平的，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)=式中 ：汽車前、后軸制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的總合。代入數(shù)據(jù)得考慮附著條件，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S在勻減速度制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)距離S:S=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)。根據(jù)《汽車知識(shí)手冊(cè)》可知，取，安全制動(dòng)距離=制動(dòng)距離+反應(yīng)距離。查表可知，安全制動(dòng)距離=+22=。則故符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 制動(dòng)效能制動(dòng)效能是指在良好路面上，汽車以一定初速度制動(dòng)到停車的制動(dòng)距離或制動(dòng)時(shí)汽車的減速度。制動(dòng)效能是制動(dòng)性能中最基本的評(píng)價(jià)指標(biāo)。本次所設(shè)計(jì)的《中級(jí)轎車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)》在經(jīng)過(guò)前述的參數(shù)選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算后，經(jīng)過(guò)汽車標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)的驗(yàn)證，保證了轎車所能達(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，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。 制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性，常用制動(dòng)時(shí)汽車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。則汽車將偏離原來(lái)的路徑。制動(dòng)過(guò)程中汽車維持直線行駛，或按預(yù)定彎道行駛的能力稱為方向穩(wěn)定性。影響方向穩(wěn)定性的包括制動(dòng)跑偏、后軸側(cè)滑或前輪失去轉(zhuǎn)向能力三種情況。制動(dòng)時(shí)發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力時(shí)，汽車將偏離給定的行駛路徑。因此，常用制動(dòng)時(shí)汽車按給定路徑行駛的能力來(lái)評(píng)價(jià)汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性，對(duì)制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度兩指標(biāo)測(cè)試時(shí)都要求了其試驗(yàn)通道的寬度。制動(dòng)跑偏的原因主要是左、右輪特別是左、右轉(zhuǎn)向輪制動(dòng)力不相等引起的，通過(guò)維修和調(diào)整可以減輕，以致消除跑偏現(xiàn)象。因此，國(guó)標(biāo)GB72582004對(duì)制動(dòng)力平衡做了具體要求:在制動(dòng)力增長(zhǎng)全過(guò)程中同時(shí)測(cè)得的左右輪制動(dòng)力差的最大值，與全過(guò)程中測(cè)得的該軸左右輪最大制動(dòng)力中大者之比，對(duì)前軸不應(yīng)大于20%，對(duì)后軸(及其它軸)在軸制動(dòng)力不小于該軸軸荷的60%時(shí)不應(yīng)大于24%。當(dāng)后軸(及其它軸)制動(dòng)力小于該軸軸荷的60%時(shí)，在制動(dòng)力增長(zhǎng)全過(guò)程中同時(shí)測(cè)得的左右輪制動(dòng)力差的最大值不應(yīng)大于該軸軸荷的80%。側(cè)滑是指車輪連帶車軸的側(cè)向滑移，這常常是由于緊急制動(dòng)車輪被抱死后，側(cè)向附著系數(shù)趨于零，使胎面喪失了抵抗側(cè)滑的能力造成的。只要各車輪制動(dòng)力稍不平衡，車輛就出現(xiàn)甩尾、回轉(zhuǎn)，完全失去了方向操縱穩(wěn)定性。一般情況下，若后軸車輪比前軸車輪先抱死拖滑，就可能發(fā)生后軸側(cè)滑。前軸車輪比后軸車輪先抱死拖滑或前后軸車輪同時(shí)抱死，則能防止后軸側(cè)滑，但前軸車輪抱死后將失去轉(zhuǎn)向能力。因此，從保證汽車方向穩(wěn)定性的角度考慮，最理想的情況就是防止任何車輪抱死，前后車輪都處于滾動(dòng)狀態(tài)。 駐車制動(dòng)計(jì)算1)汽車可能停駐的極限上坡路傾斜角 = =式中：：車輪與輪面摩擦系數(shù)，； ：汽車質(zhì)心至前軸間距離，； ：軸距，； ：汽車質(zhì)心高度。最大停駐坡高度應(yīng)不小于16%～20%，故符合要求。2）汽車可能停駐的極限下坡路傾斜角 最大停駐坡高度應(yīng)不小于16%～20%，故符合要求。 前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配對(duì)于一般汽車而言，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)力分配將影響汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性和附著條件利用程度，是設(shè)計(jì)汽車制動(dòng)系必須妥善處理的問(wèn)題。 地面對(duì)前、后車輪的法向反作用力在分析前、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、后車輪同時(shí)抱死，對(duì)附著條件的利用、制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(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。 實(shí)際的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線綜合上述，通過(guò)合理選擇同步附著系數(shù)，計(jì)算制動(dòng)器制動(dòng)力實(shí)際分配曲線，（如圖所示）把理想曲線和實(shí)際曲線進(jìn)行比較、分析、論證。保證轎車實(shí)際制動(dòng)系統(tǒng)在制動(dòng)性能達(dá)到要求，可以實(shí)現(xiàn)其制動(dòng)系統(tǒng)功能。充分說(shuō)明了實(shí)際制動(dòng)力分配的合理性與可行性。當(dāng)I線與β線相交時(shí)，前、后輪同時(shí)抱死。當(dāng)I線在β線下方時(shí)，前輪先抱死。當(dāng)I線在β線上方時(shí)，后輪先抱死。 摩擦