【文章內(nèi)容簡介】 人力液壓制動系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套除其他能源提供的助力裝置，使人力與動力可兼用，即兼用人力和發(fā)動機動力作為制動能源的制動系，在正常情況下，其輸出工作壓力主要由動力伺服系統(tǒng)產(chǎn)生，而在動力伺服系統(tǒng)失效時，仍可全由人力驅(qū)動液壓系統(tǒng)產(chǎn)生一定程度的制動力。因此，在中級以上的轎車及輕、中型客、貨汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。 按伺服系統(tǒng)能源的不同，又有真空伺服制動系、氣壓伺服制動系和液壓伺服制動系之分，其伺服能源分別為真空能（負氣壓能）、氣壓能和液壓能。 根據(jù)賽規(guī)及經(jīng)驗 要求，確定本次設(shè)計采用簡單液壓制動。 液壓分路系統(tǒng)的形式的選擇 圖 21 液壓分路系統(tǒng)形式 為了提高制動工作的可靠性，應(yīng)采用分路系統(tǒng)，即全車的所有行車制動器的液壓或氣壓管路分為兩個或更多的相互獨立的回路，其中一個回路失效后，仍可利用其他完好的回路起制動作用。 雙軸汽車的雙回路制動系統(tǒng)有以下常見的物種分路形式 如圖 21 所示 ： 一軸對一軸（ II）型，前軸制動器與后橋制動器各用一個回路。 交叉型（ X） HI）型，兩側(cè)前制動器的板書輪缸和全部后制動器輪缸屬于一個回路，其余的前輪缸則屬另一回路。 半 軸一輪對半軸一輪（ LL 型，兩個回路分別對兩側(cè)前輪制動器的半數(shù)輪缸和一個后輪制動器起作用。 雙半軸對雙半軸（ HH）型，每個回路均只對每個前、后制動器的半數(shù)輪缸起作用。 II 型管路布置較為簡單，可與傳統(tǒng)的但輪崗鼓式制動器配合使用，成本較低，目前在各類汽車特別是商用車商用得最廣泛。對于這種形式，若后制動回路失效，則一旦前輪抱死即極易喪失轉(zhuǎn)彎制動能力。對于采用前輪驅(qū)動因而前制動器強于后制動器的乘用車，當前制動回路失效而單用后橋制動時，制動力將嚴重不足（小于正常情況下的一半），并且，若后橋負荷小于前軸負荷，則踏板力 過大時易使后橋車輪抱死而汽車側(cè)滑。 X 型的結(jié)構(gòu)也很簡單。直行制動時任一回路失效，剩余的總制動力都能保持正常值的 50%。但是，一旦某一管路損壞造成制動力不對稱，此時前輪將朝制動力大的一邊繞主銷轉(zhuǎn)動，使汽車喪失穩(wěn)定性。因此，這種方案適用于主銷偏移距為負值（達 20mm 的汽車上。這時，不平衡的制動力使車輪反向轉(zhuǎn)動，改善了汽車的穩(wěn)定性。 HI、 HH、 LLLL 型和 HH 型在任一回路失效時，前后制動力比值均與 正常情況下相同，剩余總制動力可達正常值的 50%左右。 HI 型單用一軸半回路時剩余制動力較大，但此 時與 LL 型一樣，緊急制動情況下后輪很容易先抱死。 綜合以上各個管路的優(yōu)缺點，最終選擇 X 型管路。 液壓制動主缸的設(shè)計方案 為了提高汽車行駛的安全性，并根據(jù)交通法則的要求，現(xiàn)代汽車的行駛制動系統(tǒng)都采用了雙回路制動系統(tǒng)。雙回路制動系統(tǒng)的制動主缸為串聯(lián)雙缸制動主缸，單缸制動主缸已經(jīng)被淘汰。 儲存罐中的油經(jīng)每一腔的進油螺栓和各自旁通孔、補償孔流入主缸的前、后腔。在主缸前、后工作腔內(nèi)產(chǎn)生的油壓分別經(jīng)各自的出油閥和各自的管路傳到前、后輪制動器的輪缸。 主缸不工作時，前、后倆工作腔內(nèi)的活塞頭 部與皮碗正好位于前、后腔內(nèi)各自的旁通孔和補償孔之間。 當踏下制動踏板時，踏板傳動機構(gòu)通過推桿推動后缸活塞前移，到皮碗掩蓋住旁通孔后，此腔液壓升高。在后腔液壓和后腔彈簧力的作用下，推動前缸活塞向前移動，前腔壓力也隨之升高。當繼續(xù)下踩制動踏板時，前、后腔的液壓繼續(xù)升高，使前、后輪制動器制動。 撤除踏板力后，制動踏板機構(gòu)、主缸前后腔活塞和輪缸活塞，在各自的復(fù)位彈簧作用下回位，管路中的制動液借其壓力推開回油閥門流回主缸。于是接觸制動。 當迅速放開制動踏板時，由于油液的粘性和管路阻力的影響，油 液不能及時流回主缸并填充因活塞右移而讓出的空間，因而在旁通孔開啟之前，壓油腔中產(chǎn)生一定的真空度。此時進油腔液壓高于壓油腔，因而進油腔的油液便從前、后缸活塞的前密封皮碗的邊緣與缸壁間的間隙流入各自的壓油腔以填補真空。與此同時，儲液室中的油液經(jīng)補償孔流入各自的進油腔?；钊耆珡?fù)位后，旁通孔已開放，由制動管路繼續(xù)流回主缸而顯多余的油液便可經(jīng)前、后缸的旁通孔流回儲液室。液壓系統(tǒng)中因密封不良而產(chǎn)生的制動液漏泄，和因溫度變化而引起的制動液膨脹或收縮，都可以通過補償孔和旁通孔得到補償。 若與前腔連接的制動管路損壞 樓有時，則在踩下制動踏板時只后腔中能建立液壓，前腔中無壓力。此時在液壓差作用下，前腔活塞迅速前移到前缸活塞前端頂?shù)街鞲左w上。此后，后缸工作腔中液壓方能升高到制動所需的值。 若與后腔連接的制動管路損壞漏油時，則在踩下制動踏板時，起先只是后缸活塞前移，而不能推動前缸活塞，因后缸工作腔中不能建立液壓。但在后缸活塞直接頂觸前缸活塞時，前缸活塞前移，使前缸工作腔建立必要的液壓而制動。 由此可見，采用這種主缸的雙回路液壓制動系，當制動系統(tǒng)中任一回路失效時，串聯(lián)雙缸制動主缸的另一腔仍能夠工作，只是所需踏板行程加大 ，導(dǎo)致汽車制動距離增長，制動力減小。大大的提高了工作的可靠性。 第 3 章 制動系統(tǒng)設(shè)計計算 制動系統(tǒng)主要參數(shù)數(shù)值 相關(guān)主要參數(shù) 所示。 表 汽車相關(guān)主要參數(shù) 編號 名稱 符號 數(shù)值 單位 備注 1 質(zhì)量 M0 g 2 重力 G N 3 質(zhì)心高 hg mm inch 4 軸距 L mm inch 5 質(zhì)心至前軸的距離 a mm inch 6 質(zhì)心至后軸的距離 b mm inch 7 前軸負荷 Wf N % 8 后軸負荷 Wr N % 規(guī)格 180/530R13 標準輪輞內(nèi)距 8 輪胎胎面寬 mm inch 223 輪胎外徑 mm inch 533 輪胎接地面寬 mm inch 185 輪胎半徑 mm 244 輪胎周長 1626 輪輞內(nèi)距 同步附著系數(shù)的分析 當時：制動時總是前輪先抱死，這是一種穩(wěn)定工況，但喪失了轉(zhuǎn)向能力； （ 2）當時：制動時總是后輪先抱死，這是容易發(fā)生后軸策劃而使汽車喪失方向穩(wěn)定性； （ 3）當時：制動時汽車前后輪同時抱死，是一種穩(wěn)定工況，但也喪失了轉(zhuǎn)向能力。 分析表明，汽車在同步系數(shù)為的路面上制動（前后輪同時抱死）時，其制動減速度為，即 q ,q 為制動強度。而在其他附著系數(shù)的路面上制動時，達到前輪或者后輪即將抱死的制動強度 q ,這表明只有在的路面上，地面的附著條件才可以得到充分利用。 根據(jù)相關(guān)資料查出賽車 ，故取 。 地面對前、后輪的法向反作用力 若在不同附著系數(shù)的路面上，前、后輪同時抱死（不論是同時抱死或分別先后抱死），此時或。地面作用于前、后輪的法向反作用力為 （ 31） （ 32） 所示 表 前后輪同時抱死地面對前、后輪法向反作用力的變化 φ 0 1474 1662 47% 53% 1533 1603 49% 51% 1592 1544 51% 49% 1650 1486 53% 47% 1709 1427 55% 46% 1768 1368 56% 44% 1827 1309 58% 42% 1886 1250 60% 40% 1944 1192 62% 38% 2021 1133 64% 36% 2062 1074 66% 34% 制動器有關(guān)計算 確定前后制動力矩分配系數(shù) 根據(jù)公式： （ 33）（ 34）（ 35） D 制動盤直徑 D 應(yīng)盡可能取大些，這時制動盤的有效半徑得到增加，可以降低制動鉗的夾緊力，減少襯塊的單位壓力和工作溫度。受輪輞直徑的限制，制動盤的直徑通常選擇為輪輞直徑的 70％一 79％ 2t 的汽車應(yīng)取上限。 這里去制動盤的直徑 D 為輪輞直徑的百分之 70%，即 mm 2）制動盤厚度的選擇 制動盤 厚度對制動盤質(zhì)量和工作時的溫升有影響。為使質(zhì)量小些，制動盤厚度不宜取得大；為了降低溫度，制動盤厚度又不宜取得過小。制動盤可以做成實心的，或者為了散熱通風的需要在制動盤中間鑄出通風孔道。一般實心制動盤厚度可取為 10～ 20mm20～ 50mm～ , 制動盤會形成熱變形 , 產(chǎn)生顫抖。為提高制動盤摩擦面的散熱性能 , 大多把制動盤做成中間空洞的通風式制動盤 , 這樣可使制動盤溫度降低 20 %～ 30 %mm 厚度 。 3）摩擦襯塊內(nèi)半徑 R1 和外半徑 R2 摩擦襯塊（如圖 31 所示）是指鉗夾活塞推動擠壓在制動盤上的摩擦材料 。摩擦襯塊分為摩擦材料和底板 ,兩者直接壓嵌在一起。摩擦襯塊外半徑只與內(nèi)半徑及推薦摩擦襯塊外半徑與內(nèi)半徑的比值不大于 。若此比值偏大，工作時襯塊的外緣與內(nèi)側(cè)圓周速度相差較多，磨損不均勻，接觸面積減少，最終導(dǎo)致制動力矩變化大。因為制動器直徑 D 等于 231mm,則摩擦塊 mm 取，所以 mm。 圖 31 摩擦襯塊 4）摩擦襯塊工作面積 對于盤式制動器襯塊工作面積 A，推薦根據(jù)制動襯塊單位面積占有的汽車質(zhì)量在范圍