【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(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,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=（L1qhg）r （32）T= （33）根據(jù)（32）式，后輪的最大制動(dòng)力矩為：根據(jù)（33）式，前輪的最大制動(dòng)力矩為：其中，制動(dòng)強(qiáng)度 盤式制動(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= （34） 鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算1）制動(dòng)鼓直徑確定根據(jù)制動(dòng)鼓的直徑D為輪輞直徑的70%～83%，因此后輪制動(dòng)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(dòng)盤直徑D=508=2） 摩擦襯片寬度b和包角摩擦襯片包角=時(shí)，磨損最小，制動(dòng)鼓溫度最低，且制動(dòng)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(duì)較少單位壓力的作用不大，而且將使制動(dòng)作用不平順，容易使制動(dòng)器發(fā)生自鎖。因此，包角一般不宜大于。在這次設(shè)計(jì)中=摩擦襯片寬度尺寸b與制動(dòng)鼓直徑D的比值為。所以b= 3）摩擦襯片起始角0本設(shè)計(jì)中0= 4） 制動(dòng)器中心到張開力P作用線的距離e 在保證輪缸或制動(dòng)凸輪能夠布置于制動(dòng)鼓內(nèi)的條件下，應(yīng)使距離e盡可能大，以提高制動(dòng)效能。e==5） 制動(dòng)蹄支承銷連線至制動(dòng)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(dòng)效能因素計(jì)算壓力中心圓直徑：mm （35）1） 領(lǐng)蹄效能因數(shù)計(jì)算 （36）2） 從蹄制動(dòng)器效能因 （37）3） 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器總效能因數(shù)Kt （38） 制動(dòng)器的溫升計(jì)算汽車在制動(dòng)時(shí)，汽車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，一部分熱能傳到空氣中，一部分則被制動(dòng)部件吸收，當(dāng)汽車在水平道路上行駛，緊急制動(dòng)時(shí)輻射到周圍介質(zhì)中的熱量很小，熱量幾乎全部被制動(dòng)鼓吸收。在這種情況下，從速度va 到完全停車，制動(dòng)鼓的溫升計(jì)算公式（39）為： （39）當(dāng)va=30km/h時(shí)，當(dāng)va=0km/h時(shí)， 盤式制動(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0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HT200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)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(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(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。考慮到在制動(dòng)過程中摩擦副可能產(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)通過試驗(yàn)來確定。另外，制動(dòng)器在工作過程中會(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)。 鼓式制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1） 制動(dòng)鼓制動(dòng)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(dòng)鼓有鑄造的和組合式兩種。鑄造制動(dòng)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(dòng)鼓工作時(shí)受載變形，常在制動(dòng)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(dòng)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(dòng)鼓內(nèi)側(cè)，鑲裝用離心澆鑄的合金鑄鐵組合構(gòu)成制動(dòng)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(dòng)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(jì)采用鑄造式制動(dòng)鼓。2） 制動(dòng)蹄乘用車和總質(zhì)量較小的商用車的制動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)時(shí)的尖叫聲?？傎|(zhì)量較大的商用車的制動(dòng)蹄斷面有工字形、山字形和字形集中。制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度，乘用車的為3～5mm。本次設(shè)計(jì)采用鋼板焊接制成。3） 制動(dòng)底板制動(dòng)底板承受全部制動(dòng)反力矩，故應(yīng)有足夠的剛度。為此，制動(dòng)底板都沖壓成凹凸起伏狀。4）制動(dòng)蹄回位彈簧制動(dòng)蹄回位彈簧的拉力應(yīng)等于制動(dòng)分泵或制動(dòng)凸輪推力的1%～4%。對(duì)于簡單非平衡式制動(dòng)器，只用一根回位彈簧，而對(duì)于對(duì)稱平衡式或簡單平衡式的用二根回位彈簧，對(duì)于氣制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，只在凸輪一端裝有一根回位彈簧。在設(shè)計(jì)制動(dòng)器回位彈簧時(shí)，彈簧圈數(shù)應(yīng)盡量取得多些。本次設(shè)計(jì)采用一根回位彈簧。5） 摩擦材料對(duì)汽車制動(dòng)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(dòng)時(shí)不產(chǎn)生噪聲和臭氣。汽車制動(dòng)材料目前在鼓式和盤式制動(dòng)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(dòng)蹄或制動(dòng)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(dòng)器，特別是帶式中央制動(dòng)器。第4章 氣壓制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析 氣壓制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)是發(fā)展最早的一種動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)。其供能裝置和傳動(dòng)裝置全部是氣壓式的。其控制裝置大多數(shù)是由制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)和制動(dòng)閥等氣壓控制元件組成，又有的在踏板機(jī)構(gòu)和制動(dòng)閥之間還串聯(lián)有液壓式操縱傳動(dòng)裝置。 氣壓制動(dòng)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(dòng)系統(tǒng)，其回路和液壓制動(dòng)系統(tǒng)一樣采用雙回路制動(dòng)系統(tǒng)。以解放CA1091型汽車的雙回路氣壓制動(dòng)系統(tǒng)為例。由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)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(chǔ)氣筒。壓縮空氣在濕儲(chǔ)氣筒內(nèi)冷卻并經(jīng)行油的水分離之后，再分別經(jīng)兩個(gè)單向閥金土儲(chǔ)氣筒的前、后腔。儲(chǔ)氣筒前腔與串列雙腔活塞式的制動(dòng)閥上腔相連，可以向后制動(dòng)氣室充氣。儲(chǔ)氣筒后腔與制動(dòng)閥下腔相連，可以向前制動(dòng)氣室充氣。此外，儲(chǔ)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(gè)傳感器腔，使兩個(gè)指針分別指示儲(chǔ)氣筒兩腔的氣壓。而且儲(chǔ)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(shí)，調(diào)壓閥便使空壓機(jī)空轉(zhuǎn)而停止向儲(chǔ)氣筒供氣。當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，通過拉桿機(jī)構(gòu)操縱制動(dòng)閥，使制動(dòng)閥上下兩腔的進(jìn)氣口分別與本腔的出氣口相通，使儲(chǔ)氣筒前、后腔的壓縮空氣得以分別通過制動(dòng)閥的上、下腔進(jìn)入后制動(dòng)氣室和前制動(dòng)氣室，從而促動(dòng)制動(dòng)器進(jìn)入工作。當(dāng)放松制動(dòng)踏板時(shí)，制動(dòng)閥使制動(dòng)氣室通大氣以解除制動(dòng)。制動(dòng)氣室內(nèi)建立的氣壓越高，則制動(dòng)器所產(chǎn)生的制動(dòng)力矩越大。故為了保證行車制動(dòng)的漸進(jìn)性，制動(dòng)閥應(yīng)具有隨動(dòng)作用，即保證制動(dòng)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(dòng)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(chǔ)氣壓能的儲(chǔ)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(gè)回路失效時(shí)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(dòng)機(jī)通過帶傳動(dòng)直接驅(qū)動(dòng)，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(jì)采用單缸風(fēng)冷式。 2） 濾氣調(diào)壓閥在儲(chǔ)氣筒壓力超過規(guī)定值時(shí)，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(duì)儲(chǔ)氣筒充氣，調(diào)壓閥又與油水分離器組合成一個(gè)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(shí)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(chǔ)氣筒充氣。當(dāng)某一回路損壞漏氣時(shí)，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(dòng)閥　　制動(dòng)閥是氣壓行車制動(dòng)系統(tǒng)中的主要控制裝置，用以起隨動(dòng)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(hào)——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(dòng)閥輸出壓力可以作為促動(dòng)管路壓力直接輸入到作為傳動(dòng)裝置的制動(dòng)氣室，但必要時(shí)也可作為控制信號(hào)輸入另一控制裝置（如繼動(dòng)閥）。解放CA1091型汽車使用的是串列雙腔活塞式制動(dòng)閥。上下兩腔的工作都由制動(dòng)踏板控制，并能保證當(dāng)一個(gè)回路漏氣時(shí)，另一回路仍能工作。下圖所示為CA1091型汽車制動(dòng)閥其工作原理：駕駛員將制動(dòng)踏板踩下一定距離，使搖臂繞銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其上端通過滾輪、推桿使平衡彈簧及上腔活塞向下移動(dòng)，消除排氣間隙而推開上腔閥門，此時(shí)從儲(chǔ)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(dòng)氣室，使后輪制動(dòng)。與此同時(shí)，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(shí)從儲(chǔ)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(dòng)氣室，使前輪制動(dòng)。當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板保持在某一位置，壓縮空氣在進(jìn)入G腔的同時(shí)由通氣孔E進(jìn)入上強(qiáng)活塞的下方，并推動(dòng)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(dòng)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(shí)，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(shí)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(dòng)閥的平衡位置。若駕駛員感到制動(dòng)強(qiáng)度不足，可以將制動(dòng)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(dòng)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(duì)大活塞向上的壓力又重新與大活塞上方的壓縮空氣對(duì)大活塞向下作用的壓力相平衡時(shí)為止。在此新的平衡狀態(tài)下，制動(dòng)氣室所保持的穩(wěn)定壓力比以前更高，同時(shí)，平衡彈簧的壓縮量和踏板力也比以前更大。當(dāng)放開制動(dòng)踏板時(shí)，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(dòng)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(shí)，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(chǔ)氣筒與前制動(dòng)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(dòng)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(dòng)管路斷裂時(shí)，制動(dòng)閥上腔仍能按上述方式工作，因此后制動(dòng)器仍能起作用。當(dāng)后制動(dòng)管路斷裂時(shí)，上腔平衡彈簧及上腔活塞將直接推動(dòng)下腔小活塞，使前制動(dòng)器起作用。調(diào)整螺釘是用來調(diào)整排氣間隙的，出場時(shí)已調(diào)整好，使用中不要任意擰動(dòng)。 2）手控制動(dòng)閥　　手控制動(dòng)閥可以控制汽車的駐車制動(dòng)和掛車的駐車制動(dòng)。因?yàn)閷?duì)駐車制動(dòng)沒有漸進(jìn)控制的要求，所以控制駐車制動(dòng)的手控制動(dòng)閥實(shí)際上只是一個(gè)氣開關(guān)。3）快放閥與繼動(dòng)閥　　快放閥的作用是保證解除制動(dòng)時(shí)制動(dòng)氣室快速放氣?？旆砰y布置在制動(dòng)閥與制動(dòng)氣室之間的管路上，靠近制動(dòng)氣室，由于離制動(dòng)氣室近，制動(dòng)氣室