【導(dǎo)讀】摩擦襯片起始角β。制動器中心到張開力F。

　　

【正文】 a x101 3343 mmNARTF ff ????? ； 2m a x202 3770 mmNARTF ff ????? 磨損和熱的性能指標(biāo)也可用襯片在制動過程中由最高制動初速度至停車所完成的單位襯片面積的滑磨功即比滑磨功 fL 來衡量： ZK1060 型卡車制動系設(shè)計 25 ][2 m ax2 faaf LAvmL ?? ? （ 417） 式中 : am — — 汽車總質(zhì)量， kg； maxav — — 汽車最高車速， sm ； ∑A — — 車輪制動器各制動襯片 (襯塊 )的總摩擦面積， 2cm ； [ fL ]— — 許用滑磨功，輕卡取[ fL ]＝ 600～ 1000 2cmJ 。 22m a x2 cm961)90540(42 2861752 JAvmL aaf ???? ???? 大致在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，故摩擦襯片合適。 液壓制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算 制動輪缸是用于將主缸產(chǎn)生 的液壓轉(zhuǎn)換成給予制動蹄張開力的部件。對于領(lǐng)從蹄式制動器來說，制動輪缸為雙活塞式。鉗盤式制動油缸一般直接在制動鉗中加工出來或嵌在制動鉗內(nèi)，一般是單缸或雙缸的形式。 制動輪缸（鉗盤式制動器油缸）對制動蹄（塊）施加的張開力 P。與輪缸直徑 wd 和制動管路壓力 p 的關(guān)系為： ? ?ppdw ?.2? (418) 第 i 個輪 缸的工作容積為 ?? n iii dV 1 24 ?? (419) 式中， id — — 第 i 個輪缸活塞的直徑； n — — 輪缸中活塞的數(shù)目； i? — — 第 i個輪缸活塞在完全制動時的行程。 所有輪缸的總工作容積為： ?? m iVV 1 (420) 式中： m 為輪缸數(shù)目。 制動油路壓力一般不超過 10— 12MPa,對盤式制動器可更高。此處取 Mpp 12? ， ZK1060 型卡車制動系設(shè)計 26 張開力計算，由式（ 21），液壓驅(qū)動制動器所需張開力 RBFTP f ?? max 盤式制動器輪缸： mmpPdw 334300022 11 ????? ??。 鼓式制動器輪缸： mmpPdw 377000022 22 ????? ??， 根據(jù)《氣壓液壓制動橡膠皮碗》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸，選 mmdw 421 ? ，mmdw 282 ? 。 在初步設(shè)計時可取 i? =，取 ?? ，由式（ 418）（ 419）計算得 所有輪缸的總工作容積為： 322 )2842(4 mmV ????? ? 制動主缸由灰鑄鐵制造，也可采用低碳鋼冷擠成形；活塞可由灰鑄鐵、鋁合金或中碳鋼制造。 制動主缸的工作容積可取為： VVm ? （ 421） 式中： V 為所有輪缸的總工作容積。 主缸活塞行程 mS 可用下式確定： mmm SdV 24?? (422) 一般 ? ? mm ds ~? 取 mm ds ? ，由式（ 421）（ 422）得 mmdm ? ，參照制動主缸規(guī)定的尺寸系列，選 mmdm 26? 。 制動踏板力 的 計算 用如下公式 ： ZK1060 型卡車制動系設(shè)計 27 ?? 114 2 pmP ipdF ? (423) 式中， pi — — 制動 踏板機(jī)構(gòu) 的 傳動比 12rrip? ， 1r 、 2r 見圖 51。 ? — — 制動踏板機(jī)構(gòu)及液壓主缸的傳動 效率， 一般 取 ? =～ 。 由式（ 56） ,取 ?? ， 4?pi NpidF pmp 22 ?????? ?? 制動踏板力滿足的 要求，最大踏板力一般為 500N(轎車 )或 700N（貨車）。設(shè)計時，制動踏板力 可在 200— 350N 的范圍內(nèi)選取。 制動踏板工作行程 px 用下式表示： )( 21 mmmpp six ?? ??? (424) 式中， 1m? — — 主缸中推桿與活塞間的間隙，一般取 1m? =～ ； 2m?— — 主缸活塞空行程，即主缸活塞從不工作的極限位置 到使其皮碗完全封堵主缸上的旁通孔所經(jīng)過的行程。 ? ? ? ? mmsix mmmpp 1 ???????? ?? 在確定主缸容積時應(yīng)考慮到制動器零件的彈性變形以及用于制動驅(qū)動系統(tǒng)信號指示的制動液體積，因此，制動踏板的全行程應(yīng)大于正常工作行程的40%60%，以便保證制動管路中獲得給定的壓力。貨車踏板全行程應(yīng)不大于 180mm。 圖 471 液壓制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的計算用簡圖 ZK1060 型卡車制動系設(shè)計 28 5 制動器主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計 盤式制動器主要結(jié)構(gòu)零件設(shè)計 制動盤 制動盤一般由摩擦性能良好的珠光體灰鑄鐵制成，為保證有足夠的強(qiáng)度和耐磨性能，其牌號不應(yīng)低于 HT用于鉗盤式制動器的 制動盤其結(jié)構(gòu)形狀為禮帽形，其圓柱部分長度取決于布置尺寸。為了改善冷卻，有的鉗盤式制動器的制動盤鑄成中間有徑向通風(fēng)槽的雙層盤，可大大增加散熱面積，但盤的整體厚度較大。 制動盤工作面的加工精度應(yīng)達(dá)到下述要求，平面度允許差為 ，表面粗糙度為 ，兩摩擦表面的平行度不應(yīng)大于 ，制動盤的端面圓跳動不應(yīng)大于 。 制動鉗 制動鉗由可鍛鑄鐵 KHT12 或球墨鑄鐵 QT40018 制造， 也有用輕合金制造的，可做成整體的，也可做成兩半并由螺栓連接。其外緣留有開口，以便不必拆下制動鉗便可檢查或更換制動塊。制動鉗體應(yīng)有高的強(qiáng)度和剛度。一般多在鉗體加工出制動油缸，也有將單獨制造的油缸裝嵌入鉗體中的。為了減少傳給制動液的熱量，多將杯形活塞的開口端頂靠制動塊的背板。有的活塞的開口端部切成階梯狀，形成兩個相對且在同一平面內(nèi)的小半圓環(huán)形端面。活塞由鑄鋁合金或鋼制造。為了提高耐磨損性能，活塞的工作表面進(jìn)行鍍鉻處理。當(dāng)制動鉗體由鋁合金制造時，必須減少傳給制動液的熱量。為此，應(yīng)減小活塞與制動塊背板的接觸面積，有 時也可采用非金屬活塞。 制動鉗的安裝位置可以在車軸之前或之后。制動鉗位于軸后能使制動時輪轂軸承的合成載荷減小，制動鉗位于軸前，則可避免輪胎向鉗內(nèi)甩濺泥污。 制動摩擦塊 制動塊由背板和摩擦襯塊構(gòu)成，兩者直接壓嵌或鉚接在一起。襯塊一般設(shè)計為扇面形，矩形，正方形或長圓形的。在汽車制動過程中，摩擦襯塊的磨損較快，因此摩擦塊的 厚度較大。輕型汽車的摩擦襯塊厚度在 ，重型汽車ZK1060 型卡車制動系設(shè)計 29 的摩擦襯塊厚度在 1422mm之間。 鼓式制動器主要結(jié)構(gòu)零件設(shè)計 制動鼓 制動鼓應(yīng)具有高的剛性和大的熱容 量， 制動時其溫升不應(yīng)超過極限值。制動鼓的材料與摩擦襯片的材料相匹配，以保證具有高的摩擦系數(shù)并使工作表面磨損均勻。制動鼓在工作載荷作用下會變形，致使蹄鼓間單位壓力不均勻，且會損失少許踏板行程。鼓簡變形后的不圓柱度過大容易引起自鎖或踏板震動。為防止這些現(xiàn)象需提高制動鼓的剛度。為此，沿鼓口的外緣鑄有整圈的加強(qiáng)肋條，也有的加鑄若干軸向肋條以提高其散熱性能。 制動鼓有鑄造和組合式兩種。鑄造制動鼓多選用灰鑄鐵鑄造，具有機(jī)械加工容易、耐磨、熱容量大等優(yōu)點。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)剛度和散熱效果（圖 ）。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（圖 ）；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（圖 ）；或主體用鋁合金鑄成，內(nèi)鑲一層珠光體組成的灰鑄鐵作為工作表面（圖 ）。組合式制動鼓的共同特點是質(zhì)量小，工作面耐磨，并有較高的摩擦系數(shù)。 制動鼓鼓壁厚的選取主要是從其剛度和強(qiáng)度方面考慮。壁厚取大些也有利于增大其熱容量，但實驗表明，壁厚由 10mm 增至 20mm 時，摩擦表面的平均最高溫度變化并不 大。一般鑄造制動鼓的壁厚：乘用車為 712 mm；中，商用車為 1318 mm。 ZK1060 型卡車制動系設(shè)計 30 制動蹄 各種轎車和輕、微型卡車的制動蹄一般 采用 T形型鋼碾壓或 由 鋼板沖壓 或 焊接 而制成；載重貨車的制動蹄較多采用 鑄鐵、 鑄鋼 或鑄鋁合金制成。一般在 小型車用鋼板制的制動蹄腹板上有時開有一，兩條徑向槽，使蹄的彎曲剛度小些，以便使制動蹄摩擦襯片與制動鼓之間的解除壓力均勻，因而使襯片的磨損較為均勻，并可減少制動時的尖叫聲。制動蹄腹板和翼緣的厚度，轎車的約為 3— 5mm；貨車的約為 5— 8mm。摩擦襯片的厚度，轎車多用 — 5mm；貨 車多為 8mm 以上。制動蹄的寬度隨汽車的實際情況而定 ，一般在 30— 70mm 之間。襯片可以鉚接或粘接在制動蹄上，粘接的允許其磨損厚度較大，但不易更換襯片；鉚接的噪聲較小。 制動底板 制動底板是除制動鼓外制動器各零件的安裝基體， 各 種 安裝零件 之間的 正確位置應(yīng)得到保證 。制動底板承受著制動器工作時的制動反力矩， 剛度 應(yīng)符合要求，襯片磨損 不均勻 、制動力矩減小，踏板行程加大等都與此有密切關(guān)系 。 制動支承裝置 支承位置應(yīng)能夠 調(diào) 動，以 使具 有支承銷的一個自由度制動蹄工作表面與制動鼓的工作表面同軸心 。 為了保證制動 蹄的正確位置，應(yīng)在制動底板上附加一壓緊裝置，使制動蹄中部靠向制動底板， 在輪缸活塞頂塊上或在張開機(jī)構(gòu) 調(diào)整推桿端部開槽供制動蹄腹板張開端插入。 制動輪缸 制動輪缸 輪缸的缸體 一般 由灰鑄鐵 HT250 制成。其缸筒為通孔，需搪磨。活塞由鋁合金制造。活塞上的橡膠密封圈或靠在活塞內(nèi)端面處的橡膠皮碗以使輪缸的工作腔得以密封。大部分制動輪缸有兩個等直徑活塞，少數(shù)有四個等直徑活塞，雙領(lǐng)蹄式制動器的兩蹄則各用一個單活塞制動輪缸推動。鉗盤式制動器油缸一般直接在制動鉗中加工出來或嵌在制動鉗內(nèi)，一般是單缸或雙缸的形式。 ZK1060 型卡車制動系設(shè)計 31 摩擦材料 制動器的 摩擦材料應(yīng)具有 耐磨性好、抗熱衰退性能好，耐擠壓和耐沖擊的特點，應(yīng)盡量采用對環(huán)境無污染，對人體無害的 摩擦材料。 現(xiàn)在更廣泛地在制動材料用于成型時，它是在一個較高的溫度，并且石棉纖維與樹脂基粘合劑，填料和摩擦性能調(diào)節(jié)，以消除噪聲等混合成形。較少柔性的模制材料，襯里或襯墊應(yīng)模式樣，它具有多種可選的成分的聚合樹脂的優(yōu)點，從而使墊或墊具有不同的摩擦特性和其它特性。另一個是編織材料，它是編織的長導(dǎo)線與銅或鋅組合的絲織成布的第一石棉纖維，然后用樹脂浸漬粘合劑干燥后壓制。自身免疫力好，切割后可直接進(jìn)入制動 蹄鉚任何半徑或制動帶。粉末冶金摩擦材料是鐵或銅為主要成分，與石墨粉末作為非金屬摩擦系數(shù)調(diào)節(jié)劑的陶瓷粉末，通過粉末冶金制成在一起。其熱衰退性 能，但成本高，采用的是高性能的轎車和不良的駕駛條件。 各種摩擦材料摩擦系數(shù)的穩(wěn)定值約為 — ，少數(shù)可 以 達(dá) 到 算制動器時可 取 — ，一般來說， 摩擦材料的摩擦系數(shù)愈高則 其耐磨性愈差。 制動器間隙的調(diào)整方法及相應(yīng)機(jī)構(gòu) 在 盤式制動器中， 摩擦襯塊 與制動盤在沒有制動的情況下應(yīng)保持一定工作間隙，以使 制動盤能 夠隨車輪 自由 的轉(zhuǎn)動。大 部分車型中， 盤式制動器的制動間隙一般 為 — 。這種間隙的存在會導(dǎo)致一部分 手柄 或踏板 的行程 的損失，因而間隙應(yīng)盡量的小。在摩擦過程中，摩擦部分可能產(chǎn)生熱變形和機(jī)械變形，制動器在冷態(tài)下的間隙應(yīng) 該 有實驗確定。本設(shè)計制動間隙取為 。 在工作過程中制動器 會由于摩擦襯塊的磨損而使間隙加大，因此制動 器必須設(shè)有間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)。當(dāng)前，盤式制動器的 調(diào)整機(jī)構(gòu)已經(jīng)形成自動化，幾乎都采用一次調(diào)準(zhǔn)式間隙自調(diào)裝置。 在鼓式制動 器中采用間隙自動調(diào)整裝置的也日益增多。一般來說，鼓式制動器摩擦部分之間的 間隙為 ， 這種間隙應(yīng)該盡量減小 ， 以免導(dǎo)致手柄或踏板的行程損失。 鼓式制動器的設(shè)定間隙為 ， 本次設(shè)計 取間隙為ZK1060 型卡車制動系設(shè)計 32 。它的間隙自動調(diào)整的方法采用凸輪張開裝置。制動器的工作間隙調(diào)整可通過轉(zhuǎn)動凸輪相對于臂的位置來實現(xiàn)，而臂的位置則保持不變。凸輪 位置的改變是靠裝在臂上的渦輪蝸桿副來實現(xiàn)的。 ZK1060 型卡車制動系設(shè)計 33 結(jié)論 本次設(shè)計的任務(wù)為輕型卡車制動器的設(shè)計，根據(jù)車型參數(shù)和設(shè)計要求，汽車的前輪制動器選擇了浮鉗盤式制動器、后輪制動器選擇了領(lǐng)從蹄式制動器，行車制動器為雙管路 X 型回路液壓 控制前、后制動器，后鼓式制動器兼充駐車制動器。設(shè)計中，制動器參數(shù)的設(shè)計、主要結(jié)構(gòu)零件設(shè)計，均滿足要求，汽車轉(zhuǎn)向圓直徑、制動距離和駐車坡度符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制。 隨著高速公路的不斷發(fā)展、汽車車速的提高以及車流密度的增大，汽車制動系的工作