【正文】 重型汽車制動蹄的斷面有工字形，山字形幾種[16]。 為了提高效率，增加制動蹄的使用壽命和減小磨損，在總質(zhì)量較大的商用車的鑄造制動蹄靠近張開凸輪一端，設(shè)有滾輪或鑲裝有支持張開凸輪的墊片，如圖11所示。圖11 制動蹄的結(jié)構(gòu)形式 制動鼓 制動鼓應(yīng)該具有優(yōu)秀的熱容量和足夠大的剛度，以確保制動時制動鼓的溫升不超過極限值。制動鼓的材料是和摩擦襯片的材料相互匹配的，以保證制動摩擦系數(shù)較高且工作表面的各個點受力和磨損均勻。制動鼓的形式有兩種，即鑄造和組合式[17]。其中，鑄造制動鼓多為灰鑄鐵鑄造，具有加工簡單、耐磨性好、熱容量大等優(yōu)點。設(shè)計制動鼓時常在制動鼓的外圓周部分設(shè)有加強肋，以減少制動鼓受熱時的變形量，改善制動鼓剛度和散熱能力。其結(jié)構(gòu)形式如圖12所示。圖12 制動鼓的結(jié)構(gòu)形式 摩擦襯片對摩擦襯片的材料的要求如下：（1） 保證有足夠的穩(wěn)定的摩擦因數(shù)。當(dāng)溫度、壓力升高或車速等工況變化時，摩擦因數(shù)應(yīng)盡量保持恒定，減少變化量。（2） 耐磨性好。要保證摩擦襯片具有足夠長的使用壽命，一般要求制動盤的磨耗小于襯塊的1/10。（3） 保證盡量小的壓縮率和膨脹率。當(dāng)壓縮變形量太大時，會對制動主缸的排量和踏板行程有很大影響，降低制動時的靈敏度；而膨脹率超出一定范圍時，摩擦襯塊和制動盤會有干涉以致產(chǎn)生拖磨，甚至?xí)小耙馈爆F(xiàn)象發(fā)生。（4） 保證制動時不產(chǎn)生噪音，更不能產(chǎn)生對環(huán)境和人體有害的物質(zhì)。（5） 保證有較高的耐擠壓強度和沖擊強度和足夠大的抗剪切能力。（6） 保證摩擦襯塊的導(dǎo)熱率不超過一定數(shù)值。要求摩擦襯塊在300℃的情況下加熱30分鐘后，背板的溫度保證不超過190℃，從而保證了制動液溫度不會過高而失去制動能力。伴隨著科技的不斷發(fā)展以及對各種材料認(rèn)識的不斷深入，石棉摩擦襯片因其對環(huán)境有污染且有致癌性而逐漸被淘汰，現(xiàn)今應(yīng)用較為廣泛的材料有金屬纖維、半金屬磨阻材料等。 摩擦材料 制動器的摩擦材料應(yīng)力求擁有較高的且穩(wěn)定的摩擦系數(shù)和優(yōu)秀的抗熱衰退性能；具有較高的耐磨性以保證足夠壽命，涉水穩(wěn)定性好和足夠好的耐沖擊和耐擠壓的能力；整個制動過程不產(chǎn)生噪聲和氣味，采用的材料應(yīng)對環(huán)境和人體都無害。 車輪制動器采用最多的是模壓材料，其主要成分是石棉纖維，它與樹脂粘結(jié)劑、填充劑和噪聲消除劑等混合且在高溫下模壓成型。模壓材料的配料能夠選用各種不同的聚合樹脂，使得襯片和襯塊能夠擁有滿足不同需要的摩擦性能。 制動蹄和制動鼓之間的間隙自動調(diào)整裝置間隙自動調(diào)整裝置保證了制動鼓和盤之間在使用過程中始終有需要預(yù)留的間隙，其在鼓式制動器中也得到了愈來愈廣泛的應(yīng)用?！?，但是此間隙會使踏板或手柄產(chǎn)生行程損失，間隙量太大會增加制動時間，不利于制動。鼓式制動器中自動調(diào)整間隙的方法有以下幾種[18]：（1） 輪缸張開裝置?？梢圆捎酶鞣N不同的方式及其響應(yīng)機構(gòu)調(diào)節(jié)制動鼓與摩擦襯片間的間隙。1）借助裝在制動地板上的調(diào)整凸輪和偏心支承銷，用手調(diào)整制動蹄的原始安裝位置以得到所要求的間隙；2）借助于自動調(diào)整裝置使制動蹄位于間隙量所要求的原始位置，也可在制動輪剛上采取措施實現(xiàn)工作間隙的自動調(diào)整。（2） 凸輪張開裝置。采用此裝置是通過轉(zhuǎn)動凸輪相對于臂的位置從而實現(xiàn)調(diào)整間隙的目的，此過程中并不改變臂的位置。（3） 楔塊張開裝置。該類自動調(diào)整裝置的原理是通過調(diào)整套筒、棘爪和調(diào)整螺釘而間接實現(xiàn)自動調(diào)整的目標(biāo)。螺旋棘齒切在套筒的外表面上，套筒的內(nèi)孔是螺孔，朝向套筒一側(cè)的棘爪端面做成了齒槽，此齒槽與套筒外表面的螺旋棘齒相配。如果在制動時柱塞的行程超過棘齒的軸向螺距，則棘爪移動一個齒。當(dāng)套筒和柱塞返回原始位置時，棘爪和套筒的相互作用便使套筒轉(zhuǎn)動某一角落，從而使調(diào)整螺釘旋出相應(yīng)的距離。 現(xiàn)代鼓式制動器中主要采用的間隙自動調(diào)整裝置是階躍式自調(diào)裝置。 制動支承裝置采用具有二自由度的制動蹄的支承，具有結(jié)構(gòu)簡單且能實現(xiàn)使制動蹄相對于制動鼓自動定位的優(yōu)點。設(shè)計時應(yīng)該支承位置可調(diào)，以實現(xiàn)具有支承銷的一個自由度的制動蹄和制動鼓兩者的工作表面在同一軸心上。支承銷是用45號鋼進(jìn)行制造的并需要高頻淬火。支座可用鑄鐵或球墨鑄鐵鍛造而成。青銅偏心輪可保持打在制動蹄腹板上的支承孔的完好性并減少腐蝕磨損量。采用具有長支承銷的支承，能穩(wěn)定的發(fā)揮保持制動蹄的正確安裝位置的作用，能夠很好的避免側(cè)向跑偏。在制動底板上通常附加一壓緊裝置，能夠使得制動蹄的中部向制動底板靠近，為保持制動蹄的正確位置，應(yīng)在輪缸活塞頂塊上或在張開機構(gòu)調(diào)整推桿端部開槽來讓制動蹄腹板張開端插入。 張開機構(gòu) 本次設(shè)計中采用的是凸輪張開機構(gòu)，此張開機構(gòu)及其軸是用45度鋼模鍛成一體的毛坯制造而成的，且需經(jīng)過高頻淬火處理。滾輪是由45號鋼制造并高頻淬火而成的。其形式如圖13所示。圖13 凸輪張開機構(gòu) 制動蹄回位彈簧制動蹄回位彈簧的拉力應(yīng)等于制動凸輪或制動分泵的推力的1%到4%[19]。對于簡單的非平衡制動器，只設(shè)計一根回位彈簧，而對于對稱平衡式或簡單平衡式制動器用兩根回位彈簧。在設(shè)計此部件時，回位彈簧的圈數(shù)應(yīng)該盡量取多些。 制動器的熱容量和溫升的校核在對各部件的結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計完畢后，應(yīng)核算制動器的熱容量和溫升是否滿足要求，即滿足式61[20] （61）式中，—制動鼓的總質(zhì)量，初選=16kg —與制動鼓相連的受熱金屬件（如輪轂、輪輞等）的總質(zhì)量，初選為27kg —制動鼓材料的比熱容，鑄鐵的=482J/()。鋁合金=880J/() —制動鼓的溫升。一次由初速度為30km/h制動到完全停車的強烈制動，溫升不超過15℃，初選14℃將數(shù)據(jù)帶入式61，得 =（16482+27880）14=440608J/KL為汽車制動時由動能轉(zhuǎn)化的熱能，由于制動迅速，則可認(rèn)為制動生成的熱能全部被前后制動器所吸收，并按前后軸制動力的分配比例分配，即 （62） （63）式中，—汽車整備質(zhì)量，=6705kg —制動初速度，同上，取30km/h —制動器制動力分配系數(shù)，=帶入數(shù)據(jù)到式63，得 =而440608J/K,所以制動器的熱容量與溫升符合要求。 7 結(jié)論 結(jié)合所設(shè)計的車型及相關(guān)法規(guī)的規(guī)定，本設(shè)計中東風(fēng)EQ1146VZ4后輪制動器選用的是凸輪式領(lǐng)從蹄式鼓式制動器。整個設(shè)計過程均按照相關(guān)法規(guī)進(jìn)行，并進(jìn)行了計算驗證和簡單校核，使得其制動距離、制動減速度、駐坡度、制動器主要零部件設(shè)計等性能要求在通過計算校核后均符合規(guī)定，能夠保證汽車的制動安全性。此次設(shè)計中雖然力求使每個部件達(dá)到完美的性能，但考慮到汽車是一個很復(fù)雜的組裝體，設(shè)計中只是從理論的角度進(jìn)行探討，且對汽車的整體性能的發(fā)揮和各部件之間的匹配等因素的考慮難免會不周全，所以按本設(shè)計生產(chǎn)出的制動器的制動性能比理論值難免有所下降。雖然本次畢業(yè)設(shè)計內(nèi)容以領(lǐng)從蹄式鼓式制動器為主，但隨著重型汽車在高速運轉(zhuǎn)情況下顯現(xiàn)出的制動能力，鼓式制動器的缺點越發(fā)顯現(xiàn)了出來，較為突出的問題為制動效能的熱衰退和水衰退、制動間隙調(diào)整較困難和制動跑偏等。隨著人們對這些問題的認(rèn)識的不斷深入，如何改善這些現(xiàn)狀以至于研發(fā)出新型制動器已成為人們熱衷的研究題目。除了鼓式制動器，盤式制動器在現(xiàn)代汽車中的應(yīng)用也越發(fā)廣泛，它的制動性能和制動穩(wěn)定性都比較優(yōu)越，在摩擦副中各處的壓力也相當(dāng)均勻，對延長壽命更加有利。普通的蹄－鼓式制動器也并不是一無是處，其制動蹄的“增勢”效果對增加制動器的制動效能因數(shù)貢獻(xiàn)巨大，使得鼓式制動器的制動效能因數(shù)能達(dá)到2～7，且不同結(jié)構(gòu)形式的種類眾多，擁有各種制動性能，能夠滿足各種需求的性能要求，因此直到現(xiàn)代化快速發(fā)展的今天，鼓式制動器在各種汽車的設(shè)計中仍然占有重要的地位。今后，通過不懈的設(shè)計與優(yōu)化，通過改進(jìn)制動器的結(jié)構(gòu)和對新材料的探究，相信最終能夠設(shè)計出各項指標(biāo)都趨于完美的鼓式制動器，即不僅制動性能優(yōu)越，且能克服現(xiàn)有鼓式制動器的各項缺點。參考文獻(xiàn)：[1] 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謝[致謝詞]時光荏苒，歲月蹉跎，轉(zhuǎn)眼四年大學(xué)時光即將落下帷幕，在老師的悉心指導(dǎo)和教育下，我的畢業(yè)設(shè)計圓滿完成，給我的大學(xué)時光畫上了完美的句號。大學(xué)是一個神秘而富有朝氣的地方，是一塊洋溢歡樂與友情的圣地，是一段倉促而來不及追悔的時光。在這四年的大學(xué)生活中，我不僅學(xué)到了課本上與專業(yè)相關(guān)的知識，更懂得了很多生活的道理，這些都將是我人生中最寶貴的財富。相信在經(jīng)歷了這四年光陰的洗禮后，在未來的道路必將堅定信念、風(fēng)雨無阻。首先，感謝我的畢業(yè)設(shè)計的指導(dǎo)老師，在此次設(shè)計的每個方面，從設(shè)計的選題、研究方法、設(shè)計思路、篇章結(jié)構(gòu)、理論指導(dǎo)、格式修改直至最后的各個環(huán)節(jié)，老師夠給予了我充分的幫助和支持，讓我的畢業(yè)設(shè)計從“無從下手”到“行云流水”，以致最終順利完成。其次，要感謝在此次設(shè)計中陪我共同戰(zhàn)斗的同學(xué)們，我們都曾在設(shè)計中遇到困惑與不解，但我們通過團隊的力量，相互答疑解惑，克服了種種困難，堪稱順利地完成了此次畢業(yè)設(shè)計。在相互的交流、討論與激辯中，我們相互彌補了之前不熟悉的知識，并學(xué)到了各自獨特的思考方式。最后，感謝大學(xué)四年中所有的任課老師。在四年的學(xué)習(xí)中，我們風(fēng)雨兼程、不甘落后，在各位老師的悉心教導(dǎo)下，我們一步步地開始認(rèn)知并掌握了專業(yè)知識，并最終完成了大學(xué)的求學(xué)生涯。宛若一盞明燈，為我們照亮前方的路途。在此，由衷的感謝各位老師的辛勤付出，感謝各位老師的悉心教導(dǎo)！33