【導(dǎo)讀】活帶來了極大便利。一方面，轎車變的越來越重、動力越來越大；另一方面，人們越來。越強調(diào)汽車駕乘的舒適性和安全性。因而，作為能保證汽車安全行駛的組成部分之一—。制動系，有必要對它的組成構(gòu)件進行設(shè)計計算。要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計和分析計算、制動驅(qū)動結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇與設(shè)計計算。參數(shù)，予以最為合理的配置。其中重點介紹了汽車車制動系的主要構(gòu)件——浮鉗盤式制。動器、液壓雙回路制動主缸的分析計算。Keyword:Automobile；Thebrakesystem；Diskbrake；Hydraulicdrive；Parkingbrake

　　

【正文】 ，通過裝配在缸體排液孔部位的殘留閥總成能使制動管路和制動輪缸中保持一定的殘余壓力。這可使制動踏板自由行程最小，使制動 輪缸中皮碗密封唇始終壓在輪缸孔壁上，以免空氣侵入 。 對于盤式制動器，輪缸內(nèi)不得有殘余壓力，否則制動盤和制動鉗的摩擦襯塊將經(jīng)常處于摩擦狀態(tài)，使解除制動的汽車還處于輕微制動狀態(tài)。因此，與盤式制動器配合使用的雙回路制動主缸在缸體的排液孔部位不得裝配殘留閥。 對于串聯(lián)式雙回路制動主缸來說，由于主缸的第二活塞是浮動的，為保證主缸制動性能準確可靠，需要在缸體的適當位置裝置限位螺釘，對第二活塞的工作初始位置進行限位。 在進行主缸缸體內(nèi)腔空深度尺寸設(shè)計時，應(yīng)保證第一活塞、第二活 塞在主缸腔內(nèi)通過最大有效行程使汽車達到完全制動，為此，除了能對制動輪缸和管路系統(tǒng)供給充足的制動液外，還應(yīng)保證兩個活塞的回位彈簧均不得被壓死。 的薄彈簧缸片制的制動主皮碗墊圈，可防止活塞返回時從 Φ 的 6 個孔通過的制動液將橡膠皮碗沖擊壞，大大提高橡膠主皮碗的使 27 用壽命。 1— 空心螺栓； 2— 進油管接頭； 3— 主缸缸體； 4— 后缸密封圈； 5— 擋圈； 6— 后缸活塞； 7— 后活塞皮碗； 8— 后缸彈簧； 9— 出油閥； 10— 回油閥； 11— 限位螺釘； 12— 前活塞皮碗； 13—前缸彈簧 圖 51串聯(lián)雙腔制動主缸 制動力分配調(diào)節(jié)裝置的選取 由于慣性比例閥能使車輛獲得較佳的制動壓力比特性，并能在多種負載工況下均可獲得較為理想的制動平衡曲線 。 真空助力器的設(shè)計計算 如圖 52所示： 28 1推桿； 2回位彈簧； 3單向閥； 4活塞； 5膜片； 6空氣過濾器； 7通大氣孔； 8操縱桿； 9柱塞； 10推盤； 11放氣孔； A， B氣室 圖 52 真空助 力器結(jié)構(gòu)圖 在發(fā)動機工作時，真空單向閥（ 3）被吸開后，加力器室左、右兩腔產(chǎn)生相等的真空度。剛踩下制動踏板時，膜片座尚未運動，踏板力經(jīng)踏板本身的杠桿作用放大后，傳到操縱桿（ 8），使壓縮空氣閥座彈簧連同空氣閥座一起左移，推動制動主缸推桿（ 1），使制動主缸內(nèi)的制動液具有一定壓力流入制動輪缸。在此過程中，閥門在彈簧的作用下隨同空氣閥座也左移，待與膜片座上的真空閥座接觸時，真空閥即關(guān)閉。這時加力氣室左、右腔隔絕。推桿（ 8）繼續(xù)前移，使空氣閥座離開閥門，即空氣閥開啟。于是，外界空氣即經(jīng)濾芯、控制閥和通道 B 充入加力氣室右 腔。加力氣室左、右兩腔形成壓力差，該壓力差的作用力除小部分用以克服回位彈簧（ 2）的張力外，大部分經(jīng)膜片座傳到制動主缸推桿（ 1）上。 在踩制動踏板的過程中，空氣經(jīng)開啟的空氣閥不斷進入加力氣室的右腔，膜片座不斷左移。當制動踏板停留在某一位置時，膜片座左移到使空氣閥關(guān)閉時為止就不再移動。這時真空閥和空氣閥都關(guān)閉，膜片左、右氣壓處于平衡狀態(tài)。 放開制動踏板，彈簧立即將操縱桿（ 8）和空氣閥座拉向右邊，使閥門離開真空閥座，于是又回到不工作時的狀態(tài)。由下列公式： )1(4/21 ?? sipDF ? )1(4/22 ?? ss ipiDF ? 221212 // ddFFis ?? 式中： 1F ―輸入力， N； 2F ―輸出力， N； si ―助力比； p ―真空度為 177。 。 參考同類型車，選取參數(shù)，計算得真空助力器的有效 直徑為 116mm,助力比為 4， 1d為 10mm， 2d 為 。 制動踏板力 pF 的計算 制動踏板力 pF 為 29 )1(14 20 ?? pp ipdF ? （ ） 式中， pi — 踏板機構(gòu)的 傳動比 ； ? — 踏板機構(gòu)的機械效率，可取 ? =～ ，設(shè)計中取為 ； 制動踏板力應(yīng)滿足以下要求： 踏板力一般 不應(yīng)超過 500N～ 700N。設(shè)計時制動踏板力可在 500～ 700N的范圍內(nèi)選取 [2]。 在設(shè)計中，取 pi =3， ? =， p=12MaP 。 所以： pF = 制動踏板工作行程 pS pS = pi （ 02021 ?? ??S ） （ ） 式中 ： 01? — 主缸中活塞與推桿的間隙一般取 01? =～ ； 02? — 主缸活塞的空行程 ， mm。 pS = pi （ 02021 ?? ??S ） =3?（ 20+2+3） =75 在確定主缸容積時應(yīng)考慮到制動器零件的彈性變形和熱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（至于地面相碰的行程）應(yīng)大于正常工作行程， 制動器調(diào)整正常時的踏板工作行程 pX 約為踏板全行程的 40%～ 60%，以便保證在制動管路中獲得給定的壓力。 pX = ? 轎 車的踏板全行程不應(yīng)超過 100mm～ 150mm。 制動器的主要結(jié)構(gòu)元件 摩擦襯 塊 摩擦襯 塊的材料應(yīng)滿足如下要求 [14]： （ 1） 具有一定的穩(wěn)定的摩擦因數(shù) ； （ 2） 具有良好的耐磨性 ； （ 3） 要用盡可能小的壓縮率和膨脹率 ； （ 4） 制動時不易產(chǎn)生噪聲，對環(huán)境無污染 ； 30 （ 5） 應(yīng)采用對人體無害的摩擦材料 ； （ 6） 有較高的耐擠壓強度和沖擊強度，以及 足夠的抗剪切能力 ； （ 7） 應(yīng)將摩擦襯塊的導(dǎo)熱率控制在一定范圍 。 由金屬纖維、粘結(jié)劑和摩擦性能調(diào)節(jié)劑組成的半金屬摩阻材料，具有較高的耐熱性和耐磨性，特別是因為沒有石棉粉塵公害，近年來得到廣泛應(yīng)用 [15]。 支承 二自由度制動蹄的支承，結(jié)構(gòu)簡單，并能使制動蹄相對制動鼓自行定位。為了使具有支承銷的一個自由度的制動蹄的工作表面與制動鼓的工作表面同軸心，應(yīng)使支承位置可調(diào)。如采用偏心支承銷或偏心輪。支承銷由 45 號鋼制造并高頻淬火。其支座為可鍛鑄鐵（ KTH37012）或球 墨鑄鐵（ QT40018）件。青銅偏心輪可保持制動蹄腹板上的支承孔的完好性并防止這些零件的腐蝕磨損。 具有長支承銷的支承能可靠地保持制動蹄的正確安裝位置，避免側(cè)向偏擺。有時制動底板上附加一壓緊裝置，使制動蹄中部靠向制動底板，而在輪缸活塞頂塊上或在張開機構(gòu)調(diào)整推桿端部開槽供制動蹄腹板張開端插入，以保持制動蹄的正確位置。 制動輪缸 是液壓制動系統(tǒng)采用的活塞式制動蹄張開機構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單，在車輪制動器中布置方便。輪缸的缸體有灰鑄鐵 HT250 制成。其缸筒為通孔，需搪磨?；钊射X合金制造?；钊舛螇河袖撝频?開槽頂塊，以支承插入槽中的制動蹄腹板端部或端部接頭。輪缸的工作腔由裝在活塞上的橡膠密封圈或靠在活塞內(nèi)端面的橡膠皮碗密封。多數(shù)制動輪缸有兩個等直徑活塞，少數(shù)有四個等直徑活塞。 制動盤 制動盤一般由珠光體灰鑄鐵制成，其結(jié)構(gòu)有平板形和禮帽形兩種。后一種的圓柱部分長度取決于布置尺寸。為了改善冷卻條件，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，但盤的整體厚度加大。 制動盤的工作表面應(yīng)光滑平整。兩側(cè)表面不平行度不應(yīng)大于 ，盤面擺差不應(yīng)大于 。 制 動鉗 制動鉗由可鍛鑄鐵 KTH37012 或球墨鑄鐵 QT40018制造，也有用合金制造的，可作成整體的，也可作成兩辦并由螺栓連接。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)有高的剛度和強度。一般多在鉗體中加工出制動油 31 缸，也有將單獨制造的油缸嵌入鉗體的。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。活塞鑄鋁合金或鋼制造。為了提高耐磨性能，活塞的工作表面進行鍍鉻處理。當制動鉗由鋁合金制造時，減少傳 給制動液的熱量成為必須解決的問題。為此，應(yīng)減小活塞與制動背塊的接觸面積，有時也可采用非金屬活塞。 制動塊 制動塊由背板和摩擦襯塊構(gòu)成，兩者直接嵌壓在一起。襯塊多為扇形，也有矩形、正方形或長圓形?；钊麘?yīng)能壓住盡可能多的襯塊面積，以免襯塊發(fā)生卷角而引起尖叫聲。制動塊背板有鋼板制成。許多盤式制動器裝有襯塊磨損達極限時的警報裝置，以便即使更換摩擦襯片。 本章小結(jié) 本章對液壓制動驅(qū)動機構(gòu)進行了設(shè)計計算，首先根據(jù)制動器張開力和壓緊力可計算制動輪缸的活塞直徑，然后根據(jù)輪缸的活塞直徑計算制動主缸的活塞直 徑和行程，然后選取合適的制動力分配調(diào)節(jié)裝置 。 32 結(jié) 論 綜合以上各章分析研究，我們了解到了汽車制動系的工作原理和基本構(gòu)造，掌握了汽車制動系的結(jié)構(gòu)型式與設(shè)計計算方法，明確了汽車制動系各組成構(gòu)件的工作原理、結(jié)構(gòu)型式及其性能分析方法。清楚了浮盤式制動器的結(jié)構(gòu)型式和工作原理以及它完成制動的整個過程， 經(jīng)過最終計算，確定了伊蘭特汽車制動系統(tǒng)的主要設(shè)計參數(shù)，確定了前輪為浮動鉗盤式制動器，制動盤為通風(fēng)盤式 及其設(shè)計尺寸 。后輪為浮動盤式制動器，制動盤為實心盤式 。制動驅(qū)動機構(gòu)設(shè)計為真空助力式伺服 制動系統(tǒng)，同時制動管路布置為交叉式液壓雙回路形式。制動主缸設(shè)計為串列雙腔制動主缸，駐車制動為后輪盤鼓式 。具體的設(shè)計參數(shù)如以上各章節(jié)所述。 在本論文的設(shè)計計算過程中，參考查閱了很多相關(guān)的書籍，以使整個系統(tǒng)的設(shè)計更具可行性。設(shè)計的目的在于最終能投入實踐，因此，在整個的設(shè)計過程中，由于參數(shù)的選取存在誤差，使得整個設(shè)計得出的零部件尺寸與實 際相差很大。經(jīng)過多次改動，重復(fù)計算，對制動效能的校核，最終得出 與 實際比較接近的設(shè)計方案。 33 參考文獻 [1] 臧杰，閻巖． 汽車構(gòu)造 ． 北京 ： 機械工業(yè)出版社 ， 2021 [2] 劉惟信 .汽車制動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計計算北京：清華大學(xué)出版社， 2021： 20— 50. 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[15] Influence of the state of the mating friction elements of the drum brake on the outer thermal field： Engineering transaction, 2021， vo1． 50： . 34 致 謝 本畢業(yè)設(shè)計論文是 臧杰老師 的悉 心指導(dǎo)下完成的，她在繁忙的教學(xué) 工作中，以其嚴謹?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)、豐富的科研經(jīng)驗、淵博的理論知識，言傳身教，在 學(xué)習(xí)上給我了極大的教誨和啟迪，使設(shè)計沿著正確的方向進行；同時老師 寬容、和藹、坦誠的人格 魅力，也將使我終身受益，為我以后的人生道路樹立了榜樣，在此向臧老師致以衷心的感謝 。 同時，我也要 非常感謝所有在我畢業(yè)設(shè)計時幫助或鼓勵過我的同學(xué)和朋友，謝謝他們在我迷茫時給予我及時的指教和勉勵 ，更要感謝第四答辯組的各位老師 。 總之，正是各位老師和同學(xué)的幫助，加上我不懈的努力，才使我的畢業(yè)設(shè)計得以順利的完成。 最后，再次感謝我所有的老師、同學(xué)和朋友，謝謝你們的幫助。