【導(dǎo)讀】活帶來了極大便利。一方面，轎車變的越來越重、動(dòng)力越來越大；另一方面，人們?cè)絹怼Ｔ綇?qiáng)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(dòng)系，有必要對(duì)它的組成構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析計(jì)算、制動(dòng)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算。參數(shù)，予以最為合理的配置。其中重點(diǎn)介紹了汽車車制動(dòng)系的主要構(gòu)件——浮鉗盤式制。動(dòng)器、液壓雙回路制動(dòng)主缸的分析計(jì)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(dòng)管路和制動(dòng)輪缸中保持一定的殘余壓力。這可使制動(dòng)踏板自由行程最小，使制動(dòng) 輪缸中皮碗密封唇始終壓在輪缸孔壁上，以免空氣侵入 。 對(duì)于盤式制動(dòng)器，輪缸內(nèi)不得有殘余壓力，否則制動(dòng)盤和制動(dòng)鉗的摩擦襯塊將經(jīng)常處于摩擦狀態(tài)，使解除制動(dòng)的汽車還處于輕微制動(dòng)狀態(tài)。因此，與盤式制動(dòng)器配合使用的雙回路制動(dòng)主缸在缸體的排液孔部位不得裝配殘留閥。 對(duì)于串聯(lián)式雙回路制動(dòng)主缸來說，由于主缸的第二活塞是浮動(dòng)的，為保證主缸制動(dòng)性能準(zhǔn)確可靠，需要在缸體的適當(dāng)位置裝置限位螺釘，對(duì)第二活塞的工作初始位置進(jìn)行限位。 在進(jìn)行主缸缸體內(nèi)腔空深度尺寸設(shè)計(jì)時(shí)，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(dá)到完全制動(dòng)，為此，除了能對(duì)制動(dòng)輪缸和管路系統(tǒng)供給充足的制動(dòng)液外，還應(yīng)保證兩個(gè)活塞的回位彈簧均不得被壓死。 的薄彈簧缸片制的制動(dòng)主皮碗墊圈，可防止活塞返回時(shí)從 Φ 的 6 個(gè)孔通過的制動(dòng)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(jìn)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(dòng)主缸 制動(dòng)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(dòng)壓力比特性，并能在多種負(fù)載工況下均可獲得較為理想的制動(dòng)平衡曲線 。 真空助力器的設(shè)計(jì)計(jì)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(dòng)機(jī)工作時(shí)，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(dòng)踏板時(shí)，膜片座尚未運(yùn)動(dòng)，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(dòng)制動(dòng)主缸推桿（ 1），使制動(dòng)主缸內(nèi)的制動(dòng)液具有一定壓力流入制動(dòng)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(shí)，真空閥即關(guān)閉。這時(shí)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(dòng)主缸推桿（ 1）上。 在踩制動(dòng)踏板的過程中，空氣經(jīng)開啟的空氣閥不斷進(jìn)入加力氣室的右腔，膜片座不斷左移。當(dāng)制動(dòng)踏板停留在某一位置時(shí)，膜片座左移到使空氣閥關(guān)閉時(shí)為止就不再移動(dòng)。這時(shí)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(dòng)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(shí)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(jì)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(dòng)踏板力 pF 的計(jì)算 制動(dòng)踏板力 pF 為 29 )1(14 20 ?? pp ipdF ? （ ） 式中， pi — 踏板機(jī)構(gòu)的 傳動(dòng)比 ； ? — 踏板機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率，可取 ? =～ ，設(shè)計(jì)中取為 ； 制動(dòng)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(jì)時(shí)制動(dòng)踏板力可在 500～ 700N的范圍內(nèi)選取 [2]。 在設(shè)計(jì)中，取 pi =3， ? =， p=12MaP 。 所以： pF = 制動(dòng)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(shí)應(yīng)考慮到制動(dòng)器零件的彈性變形和熱變形以及用于制動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)信號(hào)指示的制動(dòng)液體積，因此，制動(dòng)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(dòng)器調(diào)整正常時(shí)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(dòng)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(dòng)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(dòng)時(shí)不易產(chǎn)生噪聲，對(duì)環(huán)境無污染 ； 30 （ 5） 應(yīng)采用對(duì)人體無害的摩擦材料 ； （ 6） 有較高的耐擠壓強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)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?yàn)闆]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(dòng)蹄的支承，結(jié)構(gòu)簡單，并能使制動(dòng)蹄相對(duì)制動(dòng)鼓自行定位。為了使具有支承銷的一個(gè)自由度的制動(dòng)蹄的工作表面與制動(dòng)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(hào)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(dòng)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(dòng)蹄的正確安裝位置，避免側(cè)向偏擺。有時(shí)制動(dòng)底板上附加一壓緊裝置，使制動(dòng)蹄中部靠向制動(dòng)底板，而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(dòng)蹄腹板張開端插入，以保持制動(dòng)蹄的正確位置。 制動(dòng)輪缸 是液壓制動(dòng)系統(tǒng)采用的活塞式制動(dòng)蹄張開機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單，在車輪制動(dòng)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。活塞由鋁合金制造。活塞外段壓有鋼制的 開槽頂塊，以支承插入槽中的制動(dòng)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(dòng)輪缸有兩個(gè)等直徑活塞，少數(shù)有四個(gè)等直徑活塞。 制動(dòng)盤 制動(dòng)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(dòng)器的制動(dòng)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(dòng)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(dòng)鉗 制動(dòng)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(dòng)鉗便可檢查或更換制動(dòng)塊。制動(dòng)鉗體應(yīng)有高的剛度和強(qiáng)度。一般多在鉗體中加工出制動(dòng)油 31 缸，也有將單獨(dú)制造的油缸嵌入鉗體的。為了減少傳給制動(dòng)液的熱量，多將杯形活塞的開口端頂靠制動(dòng)塊的背板。有的活塞的開口端部切成階梯狀，形成兩個(gè)相對(duì)且在同一平面內(nèi)的小半圓環(huán)形端面?；钊T鋁合金或鋼制造。為了提高耐磨性能，活塞的工作表面進(jìn)行鍍鉻處理。當(dāng)制動(dòng)鉗由鋁合金制造時(shí)，減少傳 給制動(dòng)液的熱量成為必須解決的問題。為此，應(yīng)減小活塞與制動(dòng)背塊的接觸面積，有時(shí)也可采用非金屬活塞。 制動(dòng)塊 制動(dòng)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(dòng)塊背板有鋼板制成。許多盤式制動(dòng)器裝有襯塊磨損達(dá)極限時(shí)的警報(bào)裝置，以便即使更換摩擦襯片。 本章小結(jié) 本章對(duì)液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算，首先根據(jù)制動(dòng)器張開力和壓緊力可計(jì)算制動(dòng)輪缸的活塞直徑，然后根據(jù)輪缸的活塞直徑計(jì)算制動(dòng)主缸的活塞直 徑和行程，然后選取合適的制動(dòng)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(dòng)系的工作原理和基本構(gòu)造，掌握了汽車制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)型式與設(shè)計(jì)計(jì)算方法，明確了汽車制動(dòng)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(dòng)器的結(jié)構(gòu)型式和工作原理以及它完成制動(dòng)的整個(gè)過程， 經(jīng)過最終計(jì)算，確定了伊蘭特汽車制動(dòng)系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)，確定了前輪為浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器，制動(dòng)盤為通風(fēng)盤式 及其設(shè)計(jì)尺寸 。后輪為浮動(dòng)盤式制動(dòng)器，制動(dòng)盤為實(shí)心盤式 。制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)為真空助力式伺服 制動(dòng)系統(tǒng)，同時(shí)制動(dòng)管路布置為交叉式液壓雙回路形式。制動(dòng)主缸設(shè)計(jì)為串列雙腔制動(dòng)主缸，駐車制動(dòng)為后輪盤鼓式 。具體的設(shè)計(jì)參數(shù)如以上各章節(jié)所述。 在本論文的設(shè)計(jì)計(jì)算過程中，參考查閱了很多相關(guān)的書籍，以使整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)更具可行性。設(shè)計(jì)的目的在于最終能投入實(shí)踐，因此，在整個(gè)的設(shè)計(jì)過程中，由于參數(shù)的選取存在誤差，使得整個(gè)設(shè)計(jì)得出的零部件尺寸與實(shí) 際相差很大。經(jīng)過多次改動(dòng)，重復(fù)計(jì)算，對(duì)制動(dòng)效能的校核，最終得出 與 實(shí)際比較接近的設(shè)計(jì)方案。 33 參考文獻(xiàn) [1] 臧杰，閻巖． 汽車構(gòu)造 ． 北京 ： 機(jī)械工業(yè)出版社 ， 2021 [2] 劉惟信 .汽車制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算北京：清華大學(xué)出版社， 2021： 20— 50. [3] 王望予 .汽車設(shè)計(jì) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021： 257— 285. [4] 余志生 .汽車?yán)碚?.北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 年： 89. [5] 陳家瑞 .汽車構(gòu)造（下），機(jī)械工業(yè)出版社： 2021 年 8 月，第四版 .293— 294. [6] 劉品，李哲 .機(jī)械精度設(shè)計(jì)與檢測基礎(chǔ) .哈爾濱：哈爾濱工業(yè)出版社， 2021： 51—55. [7] 劉惟信 .汽車設(shè)計(jì) .北京：清華大學(xué)出版社， 2021： 450— 461. [8] 程 國華 .汽車制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)展漫談：汽車運(yùn)用， 2021 年第 6 期 . [9] 朱旬，金海東 .轎車制動(dòng)主缸結(jié)構(gòu)淺析：汽車研究與開發(fā)， 1999 年第 2 期 . [10] 陳步童 .微型汽車制動(dòng)系統(tǒng)常見故障診斷與檢修：無錫職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)， . [11] 鳳勇 .汽車機(jī)械基礎(chǔ) .北京：人民交通出版社， 2021 年 9 月，第一版 .51. [12] 全國文獻(xiàn)工作標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì) .GB/T 126761999 中國標(biāo)準(zhǔn)書號(hào) [S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 1999. [13] 全國文獻(xiàn)工作標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì) .GB 57631998 中國標(biāo)準(zhǔn)書號(hào) [S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 1998. [14] Journal of Materials Engineering and Performance， Microstructure and detachment mechanism of friction layers on the surface of brake shoes 2021：, . [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(jì)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(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)作風(fēng)、豐富的科研經(jīng)驗(yàn)、淵博的理論知識(shí)，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(jì)沿著正確的方向進(jìn)行；同時(shí)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(shí)，我也要 非常感謝所有在我畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)幫助或鼓勵(lì)過我的同學(xué)和朋友，謝謝他們?cè)谖颐悦r(shí)給予我及時(shí)的指教和勉勵(lì) ，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(jì)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。