【文章內(nèi)容簡介】 人力液壓制動(dòng)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(dòng)力可兼用，即兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力作為制動(dòng)能源的制動(dòng)系，在正常情況下，其輸出工作壓力主要由動(dòng)力伺服系統(tǒng)產(chǎn)生，而在動(dòng)力伺服系統(tǒng)失效時(shí)，仍可全由人力驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生一定程度的制動(dòng)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(dòng)系、氣壓伺服制動(dòng)系和液壓伺服制動(dòng)系之分，其伺服能源分別為真空能（負(fù)氣壓能）、氣壓能和液壓能。 根據(jù)賽規(guī)及經(jīng)驗(yàn) 要求，確定本次設(shè)計(jì)采用簡單液壓制動(dòng)。 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(dòng)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(dòng)器的液壓或氣壓管路分為兩個(gè)或更多的相互獨(dú)立的回路，其中一個(gè)回路失效后，仍可利用其他完好的回路起制動(dòng)作用。 雙軸汽車的雙回路制動(dòng)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(dòng)器與后橋制動(dòng)器各用一個(gè)回路。 交叉型（ X） HI）型，兩側(cè)前制動(dòng)器的板書輪缸和全部后制動(dòng)器輪缸屬于一個(gè)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(gè)回路分別對兩側(cè)前輪制動(dòng)器的半數(shù)輪缸和一個(gè)后輪制動(dòng)器起作用。 雙半軸對雙半軸（ HH）型，每個(gè)回路均只對每個(gè)前、后制動(dòng)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(dòng)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(dòng)回路失效，則一旦前輪抱死即極易喪失轉(zhuǎn)彎制動(dòng)能力。對于采用前輪驅(qū)動(dòng)因而前制動(dòng)器強(qiáng)于后制動(dòng)器的乘用車，當(dāng)前制動(dòng)回路失效而單用后橋制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)力將嚴(yán)重不足（小于正常情況下的一半），并且，若后橋負(fù)荷小于前軸負(fù)荷，則踏板力 過大時(shí)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(dòng)時(shí)任一回路失效，剩余的總制動(dòng)力都能保持正常值的 50%。但是，一旦某一管路損壞造成制動(dòng)力不對稱，此時(shí)前輪將朝制動(dòng)力大的一邊繞主銷轉(zhuǎn)動(dòng)，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(fù)值（達(dá) 20mm 的汽車上。這時(shí)，不平衡的制動(dòng)力使車輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)，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(shí)，前后制動(dòng)力比值均與 正常情況下相同，剩余總制動(dòng)力可達(dá)正常值的 50%左右。 HI 型單用一軸半回路時(shí)剩余制動(dòng)力較大，但此 時(shí)與 LL 型一樣，緊急制動(dòng)情況下后輪很容易先抱死。 綜合以上各個(gè)管路的優(yōu)缺點(diǎn)，最終選擇 X 型管路。 液壓制動(dòng)主缸的設(shè)計(jì)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(dòng)系統(tǒng)都采用了雙回路制動(dòng)系統(tǒng)。雙回路制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)主缸為串聯(lián)雙缸制動(dòng)主缸，單缸制動(dòng)主缸已經(jīng)被淘汰。 儲存罐中的油經(jīng)每一腔的進(jìn)油螺栓和各自旁通孔、補(bǔ)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(dòng)器的輪缸。 主缸不工作時(shí)，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(bǔ)償孔之間。 當(dāng)踏下制動(dòng)踏板時(shí)，踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過推桿推動(dòng)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(dòng)前缸活塞向前移動(dòng)，前腔壓力也隨之升高。當(dāng)繼續(xù)下踩制動(dòng)踏板時(shí)，前、后腔的液壓繼續(xù)升高，使前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)。 撤除踏板力后，制動(dòng)踏板機(jī)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(dòng)液借其壓力推開回油閥門流回主缸。于是接觸制動(dòng)。 當(dāng)迅速放開制動(dòng)踏板時(shí)，由于油液的粘性和管路阻力的影響，油 液不能及時(shí)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(shí)進(jìn)油腔液壓高于壓油腔，因而進(jìn)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(bǔ)真空。與此同時(shí)，儲液室中的油液經(jīng)補(bǔ)償孔流入各自的進(jìn)油腔?；钊耆珡?fù)位后，旁通孔已開放，由制動(dòng)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(dòng)液漏泄，和因溫度變化而引起的制動(dòng)液膨脹或收縮，都可以通過補(bǔ)償孔和旁通孔得到補(bǔ)償。 若與前腔連接的制動(dòng)管路損壞 樓有時(shí)，則在踩下制動(dòng)踏板時(shí)只后腔中能建立液壓，前腔中無壓力。此時(shí)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(dòng)所需的值。 若與后腔連接的制動(dòng)管路損壞漏油時(shí)，則在踩下制動(dòng)踏板時(shí)，起先只是后缸活塞前移，而不能推動(dòng)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(shí)，前缸活塞前移，使前缸工作腔建立必要的液壓而制動(dòng)。 由此可見，采用這種主缸的雙回路液壓制動(dòng)系，當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)中任一回路失效時(shí)，串聯(lián)雙缸制動(dòng)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(dòng)距離增長，制動(dòng)力減小。大大的提高了工作的可靠性。 第 3 章 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算 制動(dòng)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(fù)荷 Wf N % 8 后軸負(fù)荷 Wr N % 規(guī)格 180/530R13 標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)時(shí)：制動(dòng)時(shí)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(dāng)時(shí)：制動(dòng)時(shí)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(dāng)時(shí)：制動(dòng)時(shí)汽車前后輪同時(shí)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(dòng)（前后輪同時(shí)抱死）時(shí)，其制動(dòng)減速度為，即 q ,q 為制動(dòng)強(qiáng)度。而在其他附著系數(shù)的路面上制動(dòng)時(shí)，達(dá)到前輪或者后輪即將抱死的制動(dòng)強(qiáng)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(shí)抱死（不論是同時(shí)抱死或分別先后抱死），此時(shí)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(shí)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(dòng)器有關(guān)計(jì)算 確定前后制動(dòng)力矩分配系數(shù) 根據(jù)公式： （ 33）（ 34）（ 35） D 制動(dòng)盤直徑 D 應(yīng)盡可能取大些，這時(shí)制動(dòng)盤的有效半徑得到增加，可以降低制動(dòng)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(dòng)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(dòng)盤的直徑 D 為輪輞直徑的百分之 70%，即 mm 2）制動(dòng)盤厚度的選擇 制動(dòng)盤 厚度對制動(dòng)盤質(zhì)量和工作時(shí)的溫升有影響。為使質(zhì)量小些，制動(dòng)盤厚度不宜取得大；為了降低溫度，制動(dòng)盤厚度又不宜取得過小。制動(dòng)盤可以做成實(shí)心的，或者為了散熱通風(fēng)的需要在制動(dòng)盤中間鑄出通風(fēng)孔道。一般實(shí)心制動(dòng)盤厚度可取為 10～ 20mm20～ 50mm～ , 制動(dòng)盤會形成熱變形 , 產(chǎn)生顫抖。為提高制動(dòng)盤摩擦面的散熱性能 , 大多把制動(dòng)盤做成中間空洞的通風(fēng)式制動(dòng)盤 , 這樣可使制動(dòng)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(dòng)擠壓在制動(dòng)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(shí)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(dòng)力矩變化大。因?yàn)橹苿?dòng)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(dòng)器襯塊工作面積 A，推薦根據(jù)制動(dòng)襯塊單位面積占有的汽車質(zhì)量在范圍