【正文】 并且有著極為豐富的理論研究資料和實際使用經(jīng)驗，在以后的設(shè)計和應(yīng)用中，通過大量的努力，從制動器的結(jié)構(gòu)設(shè)計，以及制動器摩擦材料等方面加以研究，一定可以設(shè)計出既可充分發(fā)揮蹄－鼓式制動器制動效能因數(shù)高的優(yōu)點，同時又具有摩擦副壓力分布均勻、制動效能穩(wěn)定以及制動器間隙自動調(diào)節(jié)機構(gòu)較理想等優(yōu)點的新型制動器。主要表現(xiàn)在：制動效能衰退、制動間隙調(diào)整困難和制動跑偏。這顯示出了制動系統(tǒng)是汽車非常重要的組成部分，從而對于汽車制動系統(tǒng)的設(shè)計也顯得非常的重要?？紤]到在制動過程中摩擦副可能產(chǎn)生機械變形和熱變形，因此制動器在冷卻狀態(tài)下應(yīng)有的間隙應(yīng)通過試驗來確定。選用摩擦材料時應(yīng)注意，一般說來，摩擦系數(shù)愈高的材料其耐磨性愈差。粉末冶金摩擦材料是以銅粉或鐵粉為主要成分(占質(zhì)量的 60％～80％)，加上石墨、陶瓷粉等非金屬粉末作為摩擦系數(shù)調(diào)整劑，用粉末冶金方法制成。其撓性好，剪切后可以直接鉚到任何半徑的制動蹄或制動帶上。 摩擦材料制動摩擦材料應(yīng)具有高而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，抗熱衰退性能好，不能在溫度升到某一數(shù)值后摩擦系數(shù)突然急劇下降；材料的耐磨性好，吸水率低，有較高的耐擠壓和耐沖擊性能；制動時不產(chǎn)生噪聲和不良氣味，應(yīng)盡量采用少污染和對人體無害的摩擦材料?；钊射X合金制造。有時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，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。支承銷由45號鋼制造并高頻淬火。剛度不足會導(dǎo)致制動力矩減小，踏板行程加大，襯片磨損也不均勻。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。 制動蹄圖 鑄鐵制動蹄轎車和輕型、微型貨車的制動蹄廣泛采用T形型鋼輾壓或鋼板沖壓—焊接制成。制動鼓壁厚的選取主要是從剛度和強度方面考慮。制動鼓相對于輪轂的對中如圖44所示，是以直徑為的圓柱表面的配合來定位，并在兩者裝配緊固后精加工制動鼓內(nèi)工作表面，以保證兩者的軸線重合。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。=第4章 制動器主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計圖 制動鼓（a）鑄造制動鼓；（b），（c）組合式制動鼓1 沖壓成形輔板；2鑄鐵鼓筒；3 灰鑄鐵內(nèi)鼓筒；4 鑄鋁合金制動鼓制動鼓應(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。 汽車在下坡時可能停駐的極限下坡路傾角為 = =176。由以上計算及表 可得制動距離S= =.故該制動系的行車制動效能滿足要求。K)——與制動鼓相連的受熱金屬件的比熱容；?t ——制動鼓的溫升(一次由=30km/h到完全停車的強烈制動，溫升不應(yīng)超過15℃)；L——滿載汽車制動時由動能轉(zhuǎn)變的熱能，因制動過程迅速，可以認為制動產(chǎn)生的熱能全部為前、后制動器所吸收，并按前、后軸制動力的分配比率分配給前、后制動器，即 式() 式中 ——滿載汽車總質(zhì)量；——汽車制動時的初速度，可取；β ——汽車制動器制動力分配系數(shù)。所以以上設(shè)計符合要求。由以上計算可知滿足要求磨損特性指標也可用襯片的比摩擦力即單位摩擦面積的摩擦力來衡量。制動器的能量負荷常以其比能量耗散率作為評價指標。在制動強度很大的緊急制動過程中，制動器幾乎承擔(dān)了耗散汽車全部動力的任務(wù)。由之前的計算得出 式() 式() = =故徑向變形和壓力為 式() 式()上式表明：浮式蹄支撐在平行支座面上時，其理論壓力分布規(guī)律及徑向變形規(guī)律仍為正弦分布。同樣，認為A點的徑向變形量和壓力成正比。 =COS+COS() 式()根據(jù)幾何關(guān)系可得出=(在理論上計算制動蹄摩擦面的壓力分布規(guī)律時，通常作如下一些假定：(1)制動鼓、蹄為絕對剛性；(2)在外力作用下，變形僅發(fā)生在摩擦襯片上；(3)壓力與變形符合虎克定律。 式()并考慮到 式()則有 式()如果順著制動鼓旋轉(zhuǎn)的制動蹄和逆著制動鼓旋轉(zhuǎn)的制動蹄的和同，顯然兩種蹄的和值也不同。如果已知制動蹄的幾何參數(shù)和法向壓力的大小，便可算出蹄的制動力矩。為計算有一個自由度的制動蹄片上的力矩，在摩擦襯片表面上取一橫向單元面積，并使其位于與軸的交角為α處，單元面積為bRdα 。其實質(zhì)是制動器在單位輸入壓力或力的作用下所能輸出的力或力矩，用于評比不同結(jié)構(gòu)型式的制動器的效能。取得 =一個輪缸的工作容積： 式()式中 ——一個輪缸活塞的直徑；n——輪缸的活塞數(shù)目；——一個輪缸活塞在完全制動時的行程：在初步設(shè)計時，對鼓式制動器取=2～。角正負號取值按下列規(guī)則確定：當(dāng)，為正；，為負。當(dāng)前國產(chǎn)的制動摩擦片材料在溫度低于250℃時，保持摩擦系數(shù)=～。初取k==27mm，c=80mm。 摩擦襯片起始角 一般將襯片布置在制動蹄的中央，即令=90186。表 制動器襯片摩擦面積根據(jù)國外統(tǒng)計資料可知，單個鼓式車輪制動器總的襯片摩擦面積隨汽車總質(zhì)量的增大而增大，并且制動器各蹄片摩擦襯片總摩擦面積愈大，則制動時產(chǎn)生的單位面積正壓力愈小，從而磨損亦愈小。襯片寬度b較大可以減少磨損，但過大將不易保證與制動鼓全面接觸。時，磨損最小，制動鼓溫度最低，且制動效能最高。制動器各蹄襯片總的摩擦面積越大，制動時所受單位面積的正壓力和能量負荷越小，從而磨損特性越好。因此符合設(shè)計要求。但增大D(圖 )受輪輞內(nèi)徑限制。 根據(jù)市場上的大多數(shù)微型貨車輪胎規(guī)格及國家標準GB 97442007；選取的輪胎型145/80R12。應(yīng)合理的確定前，后制動器的制動力矩，以保證汽車有良好的制動效能和穩(wěn)定性。制動力分配的合理性通常用利用附著系數(shù)與制動強度的關(guān)系曲線來評定。它是汽車制動性能的一個重要參數(shù)，由汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定。然而，目前大多數(shù)兩軸汽車由其是貨車的前后制動力之比為一定值，并以前制動與總制動力之比來表明分配的比例，稱為汽車制動器制動力分配系數(shù) == 式（）聯(lián)立式（）和式（）可得 = 帶入數(shù)據(jù)得 滿載時： === 空載時： === 由于在附著條件限定的范圍內(nèi)，地面制動力在數(shù)值上等于相應(yīng)的制動周緣力，故又可通稱為制動力分配系數(shù)。 由式（）可知，前，后車輪同時抱死時，前，后制動器的制動力，是的函數(shù)。由以上兩式可求得前，后車輪附著力為== == 式（）由已知條件及式（）可得得前、后軸車輪附著力即地面最大制動力為故 滿載時：= = 空載時：= =故滿載時前、后軸車輪附著力即地面最大制動力為：車輛工況前軸車輪附著力，N后軸車輪附著力,N汽車空載汽車滿載表 上式表明：汽車附著系數(shù)為任意確定的路面上制動時，各軸附著力即極限制動力并非為常熟，而是制動強度q或總之動力的函數(shù)。 當(dāng)制動器制動力和地面制動力達到附著力值時，車輪即被抱死并在地面上滑移。與地面制動力的方向相反，當(dāng)車輪角速度0時，大小亦相等，且僅由制動器結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定。 第2章 制動系的主要參數(shù)及其選擇制動器設(shè)計中需要預(yù)先給定的參數(shù)有：汽車軸距L；車輪滾動半徑；汽車空，滿載時的總質(zhì)量，；空，滿載時的質(zhì)心位置，包括質(zhì)心高度，質(zhì)心離前軸距離，質(zhì)心離后軸軸距，；空，滿載時的軸荷分配：前軸負荷，后軸負荷，等。所以，對制動器的正確調(diào)整，對高效能的制動器尤為重要。BF值大，即制動效能好。 還應(yīng)指出，制動器的效能不僅與制動器的結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)參數(shù)和摩擦系數(shù)有關(guān)，也受到其他有關(guān)因素的影響。 上述制動器的特點是用制動器效能，效能穩(wěn)定性和摩擦襯片磨損均勻程度來評價。雙向増力式制動器也是屬于非平衡式制動器。對雙向増力式制動器來說，不論汽車前進制動或倒退制動，該制動器均為増力式制動器。由于制動時兩蹄的法向反力不能相互平衡，因此屬于一種非平衡式制動器。圖 LCCAS公司的曲柄機構(gòu)制動器圖 PERROT的雙鍥式制動器 單向増力式制動器 （e）所示，兩蹄下端以頂桿相連接，第二制動蹄支承在其上端制動底板上的支承銷上。因此，制動鼓在正向，反向旋轉(zhuǎn)時兩制動蹄均為領(lǐng)蹄，故稱雙向雙領(lǐng)蹄式制動器。（d）。 圖 單向雙領(lǐng)蹄式制動器的結(jié)構(gòu)方案（液壓驅(qū)動）（a）一般形式；（b）偏心調(diào)整；（c）輪缸上調(diào)整；（d）浮式蹄片，輪缸支座調(diào)整端；（e）浮動蹄片，輪缸偏心機構(gòu)調(diào)整 雙領(lǐng)蹄式制動器有高的正向制動效能，但倒車時變?yōu)殡p從蹄式，使制動效能大減。根據(jù)支承結(jié)構(gòu)及調(diào)整方法的不同，領(lǐng)從蹄鼓式液壓驅(qū)動的車輪制動器又有不同的結(jié)構(gòu)方案， 圖 領(lǐng)從蹄式制動器的結(jié)構(gòu)方案（液壓驅(qū)動）（a）一般形式；（b）單固定支點；輪缸上調(diào)整（c）雙固定支點；偏心軸調(diào)整；（d）浮動蹄片；支點端調(diào)整 雙領(lǐng)蹄式制動器當(dāng)汽車前進時，若兩制動蹄均為領(lǐng)蹄的制動器，稱為雙領(lǐng)蹄式制動器。后者可保證作用在兩蹄上的張開力相等并用液壓驅(qū)動，而凸輪式，鍥塊式和曲柄式等張開裝置則用氣壓驅(qū)動。其缺點是驅(qū)動凸輪的力要大而效率卻相對較低，~。為使襯片壽命均勻。這樣，由于兩蹄所受的法向反力不等，不能相互平衡，其差值要由車輪輪轂承受。（a），（b）可見，領(lǐng)蹄所受的摩擦力矩使蹄壓得更緊，即摩擦力矩具有“增勢”作用，故稱為增勢蹄；而從蹄所受的摩擦力使蹄有離開制動鼓的趨勢，即摩擦力矩具有“減勢”作用，故又稱為減勢蹄。制動蹄張開的轉(zhuǎn)動方向與制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向一致的制動蹄，稱為領(lǐng)蹄；反之，則稱為從蹄。外束型鼓式制動器的固定摩擦元件是帶有摩擦片且剛度較小的制動帶；其旋轉(zhuǎn)摩擦元件為制動鼓，并利用制動鼓的外圓柱表面和制動帶摩擦片的內(nèi)圓弧面作為一對摩擦表面，產(chǎn)生摩擦力矩作用于制動鼓，故又稱為帶式制動器。最后，完成裝配圖和零件圖的繪制。制動系統(tǒng)在汽車中有著極為重要的作用，如果失效將會造成災(zāi)嚴重的后果。4 研究重點以及目的研究重點：根據(jù)設(shè)計車型的特點，合理計算該車型制動系統(tǒng)制動力及制動器最大制動力矩、鼓式制動器的結(jié)構(gòu)形式及選擇、鼓式制動器主要參數(shù)的計算與確定、摩擦襯塊的磨損特性計算、制動器熱容量和溫升的核算、制動力矩的計算與校核、在二維或三維設(shè)計平臺AUTO CAD中完成鼓式制動器零件圖以及裝配圖的繪制、設(shè)計合理性的分析和評價等。2000 年，提出一種具有多自由度聯(lián)動蹄的新型蹄－鼓式制動器，該型式的制動器使得制動效能因數(shù)及其穩(wěn)定性得到顯著提高；摩擦副間壓力分布趨于均勻，可保證摩擦副間接觸狀態(tài)的穩(wěn)定，并延長摩擦片使用壽命；性能參數(shù)可設(shè)計性強，可根據(jù)對制動效能的需要，較靈活地進行制動器設(shè)計。應(yīng)用一套電控機械裝置調(diào)整領(lǐng)蹄的支承點來提高制動器的制動效能數(shù)，以補償由于摩擦材料的熱衰退而引起的摩擦系數(shù)降低。3 鼓式制動器技術(shù)研究進展和現(xiàn)狀長期以來，為了充分發(fā)揮蹄－鼓式制動器的重要優(yōu)勢，旨在克服其主要缺點的研究工作和技術(shù)改進一直在進行中，尤其是對蹄－鼓式制動器工作過程和性能計算分析方法的研究受到高度重視。傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式主要有機械式、氣動式、液壓式、氣—液混合式。從汽車誕生時起，車輛制動系統(tǒng)在車輛的安全方面就扮演著至關(guān)重要的角色。對于鉗－盤式制動器，其優(yōu)點在于：制動效能穩(wěn)定性和散熱性好，對摩擦材料的熱衰退較不敏感，摩擦副的壓力分布較均勻，而且結(jié)構(gòu)較簡單、維修較簡便。作者簽名： 日期： 年 月 日導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日前 言1 本課題的目的和意義近年來，國內(nèi)、外對汽車制動系統(tǒng)的研究與改進的大部分工作集中在通過對汽車制動過程的有效控制來提高車輛的制動性能及其穩(wěn)定性，如ABS 技術(shù)等，而對制動器本身的研究改進較少。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作 者 簽 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 指導(dǎo)教師簽名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授權(quán)說明本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。