【文章內(nèi)容簡介】 2=84mm。4）摩擦襯塊工作面積A通過查看《汽車知識手冊》和參考相近車型制動襯塊的工作面積，本設(shè)計前盤制動器面積取A=96cm,厚度均取10mm。 制動器最大制動力的確定為保證汽車有良好的制動效能和穩(wěn)定性，應(yīng)合理的確定前、后輪制動器制動力矩。對于選取較大的各類汽車，應(yīng)從保證汽車制動時的穩(wěn)定性出發(fā)，來確定各軸的最大制動力矩。當(dāng)＞時，相應(yīng)的極限制動強(qiáng)度q＜，故所需的后軸和前軸的最大制動力矩為T=Z=（L1qhg）r （32）T= （33）根據(jù)（32）式，后輪的最大制動力矩為：根據(jù)（33）式，前輪的最大制動力矩為：其中，制動強(qiáng)度 盤式制動器制動因數(shù)計算對于鉗盤式制動器，設(shè)兩側(cè)制動塊對制動盤的壓緊力均為P，則制動盤在其兩側(cè)工作面的作用半徑上所受的摩擦力為2fP，此處f為盤與制動襯塊間的摩擦系數(shù)f，～，因此取f=，于是鉗盤式制動器的制動器因數(shù)為：2= （34） 鼓式制動器的設(shè)計計算1）制動鼓直徑確定根據(jù)制動鼓的直徑D為輪輞直徑的70%～83%，因此后輪制動鼓直徑D取輪輞直徑的80%。由于取中型客車的輪胎規(guī)格為2010，可知輪輞直徑為20=508mm所以，制動盤直徑D=508=2） 摩擦襯片寬度b和包角摩擦襯片包角=時，磨損最小，制動鼓溫度最低，且制動效能最高。角減小雖然有利于散熱，但單位壓力過高將加速磨損。實(shí)際上包角兩端處的單位壓力最小，因此過分延伸襯片的兩端以加大包角，對較少單位壓力的作用不大，而且將使制動作用不平順，容易使制動器發(fā)生自鎖。因此，包角一般不宜大于。在這次設(shè)計中=摩擦襯片寬度尺寸b與制動鼓直徑D的比值為。所以b= 3）摩擦襯片起始角0本設(shè)計中0= 4） 制動器中心到張開力P作用線的距離e 在保證輪缸或制動凸輪能夠布置于制動鼓內(nèi)的條件下，應(yīng)使距離e盡可能大，以提高制動效能。e==5） 制動蹄支承銷連線至制動器中心值a a== 6)支承銷中心距2c 2c=2 7)摩擦片摩擦系數(shù)=～ 鼓式制動效能因素計算壓力中心圓直徑：mm （35）1） 領(lǐng)蹄效能因數(shù)計算 （36）2） 從蹄制動器效能因 （37）3） 領(lǐng)從蹄式制動器總效能因數(shù)Kt （38） 制動器的溫升計算汽車在制動時，汽車的動能轉(zhuǎn)化為熱能，一部分熱能傳到空氣中，一部分則被制動部件吸收，當(dāng)汽車在水平道路上行駛，緊急制動時輻射到周圍介質(zhì)中的熱量很小，熱量幾乎全部被制動鼓吸收。在這種情況下，從速度va 到完全停車，制動鼓的溫升計算公式（39）為： （39）當(dāng)va=30km/h時，當(dāng)va=0km/h時， 盤式制動器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計1）制動盤制動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。制動盤在工作時不僅承受著制動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，鉗盤式制動器的制動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)槽的轎車制動盤，其厚度約在l0mm～13mm之間。制動盤的工0作表面應(yīng)光滑平整。，制動盤的設(shè)計選用珠光體灰鑄鐵HT200材料。2） 制動鉗制動鉗由可鍛鑄鐵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，所以制動鉗的設(shè)計選用可鍛鑄鐵。3）制動塊制動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。制動塊選用背板和摩擦襯塊粘接在一起。4）摩擦材料制動摩擦材料應(yīng)該具有穩(wěn)定摩擦系數(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，低的吸水率，低的壓縮率、低的熱傳導(dǎo)率和低的熱膨脹率，高的抗壓、抗打、抗剪切、抗彎購性能和耐沖擊性能；制動時應(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人體人害的庫擦材料。無石棉材料是以多種金屬、有機(jī)、無機(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廣泛用于轎車的盤式制動器上，已成為制動摩擦材料的主流。基于它的優(yōu)點(diǎn)，摩擦材料選用無石棉材料。5）制動器間隙制動鼓(制動盤)與摩擦襯片(摩擦襯塊)之間在未制動的狀態(tài)下應(yīng)有工作作間隙，以保證制動鼓(制動盤)能自由轉(zhuǎn)動。一般，～；～。此間隙的存在會導(dǎo)致踏板或手柄的行程損失，因而間隙量應(yīng)盡量小?？紤]到在制動過程中摩擦副可能產(chǎn)生機(jī)械變形和熱變形，因此制動器在冷卻狀態(tài)下應(yīng)有的間隙應(yīng)通過試驗(yàn)來確定。另外，制動器在工作過程中會因?yàn)槟Σ烈r片(襯塊)的磨損而加大，因此制動器設(shè)有間隙自動調(diào)整機(jī)構(gòu)。 鼓式制動器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計1） 制動鼓制動鼓應(yīng)當(dāng)有足夠強(qiáng)度、剛度和熱容量，與摩擦襯片材料相配合，又應(yīng)當(dāng)有較高的摩擦因數(shù)。制動鼓有鑄造的和組合式兩種。鑄造制動鼓多選用灰鑄鐵制造，具有機(jī)械加工容易、耐磨、熱容量大等優(yōu)點(diǎn)。為防止制動鼓工作時受載變形，常在制動鼓的外圓周部分鑄有加強(qiáng)肋，用來加強(qiáng)剛度和增加散熱效果。組合式制動鼓的圓柱部分可以用鑄鐵鑄出，腹板部分用鋼板沖壓成形；也可以在鋼板沖壓的制動鼓內(nèi)側(cè)，鑲裝用離心澆鑄的合金鑄鐵組合構(gòu)成制動鼓；后者主體用鋁合金鑄成，內(nèi)鑲一層珠光體組成的灰鑄鐵作為工作面。組合式制動鼓的共同特點(diǎn)是質(zhì)量小，工作面耐磨，并具有較高的摩擦因數(shù)。綜上所述，本次設(shè)計采用鑄造式制動鼓。2） 制動蹄乘用車和總質(zhì)量較小的商用車的制動蹄，廣泛采用T形型鋼碾壓或用鋼板焊接制成；總質(zhì)量較大的商用車，則多用鑄鐵或鑄鋼鑄成。制動蹄的斷面形狀和尺寸應(yīng)保證其剛度。但總質(zhì)量較小汽車的鋼板制成的制動蹄腹板上往往開一條或兩條徑向槽，使蹄的彎曲剛度小些，其目的是使臣配件磨損較為均勻，并減少制動時的尖叫聲?？傎|(zhì)量較大的商用車的制動蹄斷面有工字形、山字形和字形集中。制動蹄腹板和翼緣的厚度，乘用車的為3～5mm。本次設(shè)計采用鋼板焊接制成。3） 制動底板制動底板承受全部制動反力矩，故應(yīng)有足夠的剛度。為此，制動底板都沖壓成凹凸起伏狀。4）制動蹄回位彈簧制動蹄回位彈簧的拉力應(yīng)等于制動分泵或制動凸輪推力的1%～4%。對于簡單非平衡式制動器，只用一根回位彈簧，而對于對稱平衡式或簡單平衡式的用二根回位彈簧，對于氣制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)，只在凸輪一端裝有一根回位彈簧。在設(shè)計制動器回位彈簧時，彈簧圈數(shù)應(yīng)盡量取得多些。本次設(shè)計采用一根回位彈簧。5） 摩擦材料對汽車制動摩擦材料要求： 具有高而穩(wěn)定的穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，熱衰退應(yīng)當(dāng)較為緩和，不能在溫度升到某一數(shù)值后摩擦系數(shù)驟然下降； 耐磨性好； 吸水率和洗油率低； 有較高的耐擠壓強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度； 制動時不產(chǎn)生噪聲和臭氣。汽車制動材料目前在鼓式和盤式制動器中廣泛應(yīng)用的是模壓材料。其主要成分是石棉纖維，～，它能在高溫下保持較高的機(jī)械強(qiáng)度。還有一種是編織材料，是先用長纖維石棉和銅絲或鋅絲制成合絲，編織成布，然后浸滲樹脂粘合劑，干燥后經(jīng)輥壓而成。編織材料有很好的撓性，可以由用戶自行裁剪后直接鉚接到任何半徑的制動蹄或制動帶上。模壓材料撓性較差，故必須在模壓過程中即形成各種規(guī)格的襯片或襯塊具有不同的摩擦性能和其它性能。編織材料在常溫下具有較高的摩擦系數(shù)（）以上，沖擊強(qiáng)度比模壓材料高4到5倍，但耐熱性差，在200～250以上即不能承受較高的單位壓力，且磨損較大。故編織材料只是用于輕、中型汽車的鼓式和帶式制動器，特別是帶式中央制動器。第4章 氣壓制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計與分析 氣壓制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)氣壓制動系統(tǒng)是發(fā)展最早的一種動力制動系統(tǒng)。其供能裝置和傳動裝置全部是氣壓式的。其控制裝置大多數(shù)是由制動踏板機(jī)構(gòu)和制動閥等氣壓控制元件組成，又有的在踏板機(jī)構(gòu)和制動閥之間還串聯(lián)有液壓式操縱傳動裝置。 氣壓制動回路我國生產(chǎn)的中型以上貨車或客車一般都采用氣壓制動系統(tǒng)，其回路和液壓制動系統(tǒng)一樣采用雙回路制動系統(tǒng)。以解放CA1091型汽車的雙回路氣壓制動系統(tǒng)為例。由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的雙缸活塞式空氣壓縮機(jī)將壓縮空氣經(jīng)單向閥首先輸入濕儲氣筒。壓縮空氣在濕儲氣筒內(nèi)冷卻并經(jīng)行油的水分離之后，再分別經(jīng)兩個單向閥金土儲氣筒的前、后腔。儲氣筒前腔與串列雙腔活塞式的制動閥上腔相連，可以向后制動氣室充氣。儲氣筒后腔與制動閥下腔相連，可以向前制動氣室充氣。此外，儲氣筒兩腔的氣壓都經(jīng)三通管分別通向雙指針空氣壓力表中的兩個傳感器腔，使兩個指針分別指示儲氣筒兩腔的氣壓。而且儲氣筒后腔還通過器官與調(diào)壓閥相連，當(dāng)該腔氣壓增大到規(guī)定值時，調(diào)壓閥便使空壓機(jī)空轉(zhuǎn)而停止向儲氣筒供氣。當(dāng)踩下制動踏板時，通過拉桿機(jī)構(gòu)操縱制動閥，使制動閥上下兩腔的進(jìn)氣口分別與本腔的出氣口相通，使儲氣筒前、后腔的壓縮空氣得以分別通過制動閥的上、下腔進(jìn)入后制動氣室和前制動氣室，從而促動制動器進(jìn)入工作。當(dāng)放松制動踏板時，制動閥使制動氣室通大氣以解除制動。制動氣室內(nèi)建立的氣壓越高，則制動器所產(chǎn)生的制動力矩越大。故為了保證行車制動的漸進(jìn)性，制動閥應(yīng)具有隨動作用，即保證制動氣室壓力與踏板行程成一定的遞增函數(shù)關(guān)系。 供能裝置氣壓制動系統(tǒng)的供能裝置包括：① 產(chǎn)生氣壓能的空壓機(jī)和積儲氣壓能的儲氣筒；② 將氣壓限制在安全范圍內(nèi)的調(diào)壓閥及安全閥；③ 改善傳能介質(zhì)（空氣）狀態(tài)的進(jìn)氣濾清器、排氣濾清器、管道濾清器、油水分離器、空氣干燥器、防凍器等；④ 在一個回路失效時用以保護(hù)其余回路，使其中氣壓能不受損失的多回路壓力保護(hù)閥等。1）空壓機(jī)和調(diào)壓閥　　空壓機(jī)由發(fā)動機(jī)通過帶傳動直接驅(qū)動，有單缸式和雙缸式，東風(fēng)EQ1090E型汽車的空壓機(jī)是單缸風(fēng)冷式。本次設(shè)計采用單缸風(fēng)冷式。 2） 濾氣調(diào)壓閥在儲氣筒壓力超過規(guī)定值時，空壓機(jī)出氣口經(jīng)調(diào)壓閥直通大氣，將壓縮空氣放出而中止對儲氣筒充氣，調(diào)壓閥又與油水分離器組合成一個部件，即濾氣調(diào)壓閥。3）防凍器　　油水分離器或?yàn)V氣調(diào)壓閥輸出的壓縮空氣仍可能含有少量殘留水分。為了防止在寒冷季節(jié)中，積聚在管路和其他氣壓元件內(nèi)的殘留水分凍結(jié)，最好裝設(shè)防凍器，以便在必要時向氣路中加入防凍劑，以降低水的冰點(diǎn)。4）多回路壓力保護(hù)閥多回路壓力保護(hù)閥的基本功用是：來自空壓機(jī)的壓縮空氣可經(jīng)多回路壓力保護(hù)閥分別向各回路的儲氣筒充氣。當(dāng)某一回路損壞漏氣時，壓力保護(hù)閥能保證其余完好回路繼續(xù)充氣。 控制裝置　1）制動閥　　制動閥是氣壓行車制動系統(tǒng)中的主要控制裝置，用以起隨動作用并保證有足夠強(qiáng)的踏板感，即在輸入壓力一定的情況下，使其輸出壓力與輸入的控制信號——踏板行程和踏板力成一定的遞增函數(shù)關(guān)系。其輸出壓力的變化在一定范圍內(nèi)應(yīng)該是漸進(jìn)的。制動閥輸出壓力可以作為促動管路壓力直接輸入到作為傳動裝置的制動氣室，但必要時也可作為控制信號輸入另一控制裝置（如繼動閥）。解放CA1091型汽車使用的是串列雙腔活塞式制動閥。上下兩腔的工作都由制動踏板控制，并能保證當(dāng)一個回路漏氣時，另一回路仍能工作。下圖所示為CA1091型汽車制動閥其工作原理：駕駛員將制動踏板踩下一定距離，使搖臂繞銷軸轉(zhuǎn)動，其上端通過滾輪、推桿使平衡彈簧及上腔活塞向下移動，消除排氣間隙而推開上腔閥門，此時從儲氣筒前腔來到的壓縮空氣經(jīng)閥門與中閥體上的進(jìn)氣閥座間的進(jìn)氣間隙進(jìn)入G腔，并經(jīng)出氣口B1進(jìn)入后制動氣室，使后輪制動。與此同時，進(jìn)入G腔的壓縮空氣通過通氣孔F進(jìn)入大活塞及下腔小活塞的上方，使其下移推開下腔閥門，此時從儲氣筒后腔來的壓縮空氣經(jīng)下腔閥門與下體的閥座之間形成的進(jìn)氣間隙進(jìn)入H腔，并經(jīng)出氣口B2充入前制動氣室，使前輪制動。當(dāng)駕駛員踩下制動踏板保持在某一位置，壓縮空氣在進(jìn)入G腔的同時由通氣孔E進(jìn)入上強(qiáng)活塞的下方，并推動上強(qiáng)活塞上移，使G腔中的氣壓作用力與圖41 解放CA1091型汽車制動閥復(fù)位彈簧的力之和與平衡彈簧的壓緊力相平衡。與此同時，H腔中的氣壓作用力與復(fù)位彈簧的力之和與大活塞上方的氣壓作用力相平衡，此時上腔閥門和下腔閥門均關(guān)閉，G、H腔中的氣壓保持穩(wěn)定狀態(tài)，即為制動閥的平衡位置。若駕駛員感到制動強(qiáng)度不足，可以將制動踏板再踩下一些，上述的上腔閥門和下腔閥門又重行開啟，使中閥體的G腔和下閥體的H腔以及制動氣室進(jìn)一步充氣，直到G腔中氣壓有一次到到與平衡彈簧的壓力平衡，而H腔中的壓縮空氣對大活塞向上的壓力又重新與大活塞上方的壓縮空氣對大活塞向下作用的壓力相平衡時為止。在此新的平衡狀態(tài)下，制動氣室所保持的穩(wěn)定壓力比以前更高，同時，平衡彈簧的壓縮量和踏板力也比以前更大。當(dāng)放開制動踏板時，操縱搖臂復(fù)位，平衡堂皇恢復(fù)到原來裝配長度，上強(qiáng)活塞上移到使下端與上腔閥門之間形成排氣間隙。后制動氣室的壓縮空氣經(jīng)G腔和所形成的排氣建起以及通過下腔小活塞上的排氣孔D和下面的 排氣口C排入大氣；于此同時，下腔大活塞及下腔小活塞受復(fù)位彈簧伸張力的作用而上升，使下腔閥門與下閥體的閥座接觸，從而關(guān)閉儲氣筒與前制動器式的道路；另一方面，由于下腔大活塞及下腔小活塞的上移，使小活塞的下端與下腔閥門之間也形成排氣間隙，前制動氣室的壓縮空氣經(jīng)H腔及所形成的排氣間隙以及下腔閥門和排氣口C排入大氣中。當(dāng)前制動管路斷裂時，制動閥上腔仍能按上述方式工作，因此后制動器仍能起作用。當(dāng)后制動管路斷裂時，上腔平衡彈簧及上腔活塞將直接推動下腔小活塞，使前制動器起作用。調(diào)整螺釘是用來調(diào)整排氣間隙的，出場時已調(diào)整好，使用中不要任意擰動。 2）手控制動閥　　手控制動閥可以控制汽車的駐車制動和掛車的駐車制動。因?yàn)閷︸v車制動沒有漸進(jìn)控制的要求，所以控制駐車制動的手控制動閥實(shí)際上只是一個氣開關(guān)。3）快放閥與繼動閥　　快放閥的作用是保證解除制動時制動氣室快速放氣?？旆砰y布置在制動閥與制動氣室之間的管路上，靠近制動氣室，由于離制動氣室近，制動氣室