【正文】 對于活塞式制動氣室： A= 2D4? 式中 :D活塞或氣缸直徑。 根據(jù)凸輪形狀的不同， a和 h可能會隨凸輪轉(zhuǎn)角而變化 a取 30mm， h取 328mm。 制動氣室輸出的推桿推力 Q應(yīng)保證制動器制動蹄所需的張力。膜片式的結(jié)構(gòu)簡單，對室壁的加工要求不高，無摩擦副，密封性較好，但所容許的形成較小，膜片壽命也不及活塞式的。為此，就要進(jìn)行 初步的設(shè)計計算。為了減少氣壓制動系統(tǒng)尤其是貯氣罐的體積和質(zhì)量，個別車型也有采用貯氣罐壓力達(dá) 、工作壓力達(dá) 。 其中，空氣壓縮機(jī)以壓力達(dá)到 的壓縮空氣向貯氣罐充氣但由調(diào)壓器調(diào)定的貯氣罐壓力，一般為 — 而安全閥限定的貯氣罐最高壓力則為 。當(dāng)其中一個回路因故障而失效時，馬林丕 ： 重型貨車氣壓制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 26 另一回路可繼續(xù)工作，以使汽車保持有一定的制動能力，因此也提高了汽車的行駛安全性。 圖 41 氣壓雙回路制動系示意圖 diagram of dualcircuit brake system pressure 1— 氣喇叭； 2— 氣喇叭開關(guān)； 3— 氣壓調(diào)節(jié)閥； 4— 前制動器室； 5— 雙針氣壓表； 6— 主儲氣筒（供 后制動器）； 7— 放水閥； 8— 低壓報警器； 9— 取氣閥 ； 10— 儲氣筒單向閥 ； 11— 主儲氣筒（供前制動器）；12— 快放閥； 13— 后制動器室； 14— 連接頭； 15— 掛車分離開關(guān)； 17— 梭閥； 18— 安全閥； 19— 濕儲氣筒； 20— 并列雙腔制動閥； 21— 單缸空氣壓縮機(jī) 此制動系統(tǒng)中，它備有兩個主儲氣筒 11 和 6。另外 ,制動氣室排氣時也有較大噪聲。管路中氣壓的產(chǎn)生和撤除均較慢 ,作用滯后時間較長 (～ ),因此在制動閥到制動氣室和貯氣罐的距離較遠(yuǎn)時有必要加設(shè)氣動的第二級控制元件 —— 繼動閥 (即加速閥 )以及快放閥 。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(jī)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。其支座為可鍛鑄鐵 (KTH 370— 12)或球墨鑄鐵 (QT 40018)偏心輪可保持制動蹄腹板上的支承孔的完好件并防止這些零件的腐蝕磨損。例如采用偏 心支承銷或偏心輪。 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。粉末冶金摩擦材料是以銅粉或鐵粉為主要成分 （占總質(zhì)量的 60%80%），摻上石墨粉、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。 無石棉摩擦材料是以多種金屬、有機(jī)、無機(jī)材料的纖維或粉末代替石棉作為增強(qiáng)材料，其他成分和制造方法與石棉模壓摩擦材料大致相同。模壓材料的撓性較差．故應(yīng)佐按襯片或襯塊規(guī)格模壓。 5）容許比壓力大及不傷制動輪。 3）有一定的機(jī)械強(qiáng)度和良好的工藝性。一般摩擦材料的摩擦系數(shù)，都隨溫度、壓力、相對滑動速度、工作表面的清潔程度而變化，其中溫度影響尤為顯著。滾輪由 45號鋼制造并高頻淬火 。 凸輪及其軸是由可鍛鑄鐵或球墨鑄鐵的支架支撐，而支架則用螺栓或鉚釘固定在制動底板上。剛度不足會使制動力矩減小，踏板行程加大，襯片磨損也不均勻 。為此，由鋼板沖壓成形的制動底板均具有凹凸起伏的形狀。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 （論文） 23 本車制動蹄 HT200鑄造 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，應(yīng)保證各安裝零件相互間的正確位置。摩擦襯片的厚度，轎車多為 ；貨車多為 8mm 以上。重型汽車制動蹄的斷面有工字形、山字形和 ? 字形幾種。 本車選用 HT200鑄造制動鼓 制動蹄 轎車和微型、輕型載貨汽車的制動蹄廣泛采用 T 形型鋼輾壓或 鋼板沖壓 —— 焊接制成；大噸位載貨汽車的制動蹄則多用鑄鐵、鑄鋼或鑄鋁合金制成。一般鑄造制動鼓的壁厚 ：轎車為 7mm12mm；中、重型載貨汽車為 13mm18mm。 制動鼓壁厚的選取主要是從其剛度和強(qiáng)度方面考慮。兩者裝配后還需進(jìn)行 動平衡。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件能。鼓筒變形后的不圓柱度過大容易引起自鎖或踏板扳動。也有在鋼板沖壓的制動鼓內(nèi)側(cè)離心澆鑄上合金鑄鐵內(nèi)鼓筒，組合構(gòu)成制動鼓。為防止這些現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)提 高制動鼓的剛度。 中型、重型載貨汽車和中型、大型客車多采用灰鑄鐵 HT200 或合金鑄鐵制造的制動鼓；在工作載荷作用下制動鼓會變形，導(dǎo)致蹄與鼓間的單位壓力不均勻，且會損失少許踏板行程。 制動鼓主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 制動鼓 制動鼓應(yīng)具有非常好的剛性和大量的熱容量，制動時其溫升不應(yīng)超過極限值。 α′ = arc tan∮ L1/(L+∮ hg) = arc tan[ (+ )] =176。 鼓式制動器的比能量耗散率以不大于 [2]。比能量耗散率有時也稱為單位功負(fù)荷，或簡稱能量負(fù)荷。目前，各國常用的指標(biāo)是比能量耗散率，即每單位襯片 (襯塊 )摩擦面積的每單仿時間耗散的能量。對于盤式制動器的襯塊，其單位面積上的能量負(fù)荷比鼓式制動器的襯片大許多倍，所以制動盤的表面溫度比制動鼓 的高。這就是所謂制動器的能量負(fù)荷。此時，由于制功時間很短，實(shí)際上熱量還來不及逸散到大氣中。 從能量的觀點(diǎn)來說，汽車制動過程即是將汽車的機(jī)械能 (動能和勢能 )的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷纳⒌倪^程。 因此在理論上計算 磨損性能極為困 難。 f= c′ = )( 22 ac ? = )16440( 22 ?? 摩擦力的作 用半徑 2```2``````1 )2s i n2s i n2()2c os2( c os)c os( c os4????????????? RR 22 )27212722()1272272()12727(2054 ?????? ???????????? Si nSi nCosCosCosCos ? = 式中 000`00` 271340a rc s i n402 ???????? cc???? ????? 00``` 271 0 0??? 127o 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 （論文） 19 ])2s i n2s i n2( )2c os2(c osa rc t a n[ ``` ```1 ??? ?? ??? ???o ) i ( i nc os1`11` ????? ??? fcR c ?? 所以 制動器不會自鎖，合格。 根據(jù)以上計算后得到的 tK 值， F值，以及已知的 R值代入公式（ 31）中，最終 到：)( mNFRKT t ?????? 檢查制動蹄有無自鎖 計算鼓式制動器，必須檢查蹄有無自鎖的可能。 r c t a na r c t a n ??? ?? oo0 ??????? ???? o 代入公式（ 33） ?tK 前面已經(jīng)分析領(lǐng)從蹄中頂端推力 F1=F2，則可得 ????? ttt KKK 對于 凸輪張開機(jī)構(gòu)， 張開力 F： 1 6 3 2 0/ 1 ?? BTF f ???????????? （ 34） 有前面所算數(shù)據(jù) 所得 Tf 代入公式（ 34）中，便可得到 F值為 16320N。 )s in/(2s in4 ??? ???? 2713509022 oo01 ??????? ???? 176。 r c t a na r c t a n ??? ?? oo0 ??????? ???? 176。 )s in/(2s in4 ??? ???? 2713509022 oo01 ??????? ???? 176。然后根據(jù)既定的 F和 R 值求 T。設(shè)制動蹄的制動力矩和效能因數(shù)分別為 T和 Kt，輸入張開力 F，制動鼓半徑為 R，則 FRKT t? [3] ??????????????? （ 31） 效能因數(shù) tK 是單位為 1 的系數(shù)。 圖 32 制動蹄片受力分析圖 Fig32 Brake shoe stress analysis 計算蹄片上的制動力矩 制動轉(zhuǎn)矩目前一般采用效能因數(shù)法或分析圖解法計算，本書采用效能因數(shù)法計算。蹄片在張開力和摩擦力作用下，繞支撐銷轉(zhuǎn)動 dr 角，由于 dr 角 很小，可認(rèn)為∠ A1B1B1′ =90176。通常只考慮襯片徑向變形的影響，其他零件變形的影響較小而忽略不計。不能單純地追求摩擦材料的高摩擦系數(shù)，應(yīng)提高對摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性和降低制動器對摩擦系數(shù)偏離正常值的敏感性的要求，后者對蹄式制動器是非常重要的。初步設(shè)計選 a==164mm, c=40mm 制動器中心到張開力 F0作用線的距離 e 在保證輪缸或制動凸輪能夠布置于制動鼓內(nèi)的條件下，應(yīng)使距離 e 盡可能大，以提高制動效能。 /2=50176。 β /2=100176。根據(jù)國外統(tǒng)計資料分析，單個車輪蹄式制動器總的襯片摩擦面積隨汽車總重而增加具體數(shù)如表32[2] 表 32 摩擦襯片面積 Tablet .32 Friction lining area 汽車類別 汽車總重力 G0 /KN 單個制動器的襯片 摩擦面積 AP /cm2 轎車 915 1525 100200 200300 貨車 1015 1525 2535 3570 70120 120170 100200 150250 250400 300650 5501000 6001500 由根據(jù)表 22選取對于車總質(zhì)量 ma=12t17t 時， AP =6001500 cm2 制動鼓半徑 R=D/2=410/2=205mm確定后，襯片的摩擦面積為 AP =Rb? 初選 ? =100176。 由上述表格和輪胎標(biāo)準(zhǔn)初選制動鼓內(nèi)徑 410mm 摩擦襯片寬度 b 及包角 ? 制動鼓半徑 R 既定后。對于深槽輪輞由于其中間深陷部分的尺寸比輪輞名義直徑小得多，所以其制動鼓與輪輞之間的間隙有所減小應(yīng)予注意。制動鼓的直徑小，剛度就大，并有利于保證制動鼓的加工精度。 制動鼓與輪輞之間應(yīng)保持足夠的間隙，通常要求該間隙不小于 20mm，否則不僅制動鼓散熱條件差，而且輪輞受熱后可能粘住內(nèi)胎或烤壞氣門嘴。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 （論文） 13 鼓式制動器的主要參數(shù) 汽車類別選用乘用車，汽車的總質(zhì)量 ma 為 、汽車質(zhì)心高度 hg =、軸距 L=、汽車質(zhì)心離前軸距離 l1 =、汽車質(zhì)心離后軸距離 l2 = 其它幾何參數(shù)如圖 31 圖 31 鼓式制動器主要幾何參數(shù) Fig31 The main geometric parameters of drum brakes 制動鼓內(nèi)徑 輸入力 F0 一定時， 制動鼓內(nèi)徑越大，制動力矩越大，且散熱能力也越強(qiáng) ，但 D的增大受輪輞內(nèi)徑限制。這種制動盤和制動鉗組成的制動器，稱為鉗盤式制動器。一類是工作面 積不大的摩擦塊與其金屬背板組成的制動塊，每個制動器中有 2~4 個。 盤式制動器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件是以端面工作的金屬盤，此圓盤稱為制動盤。 領(lǐng)從蹄式制動器的效能和效能穩(wěn)定性，在各式制動器中居中游；前進(jìn)、倒退行使的制動效果不變；結(jié)構(gòu)簡單成本低；便于附裝駐車制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)；易于調(diào)整蹄片與制動鼓之間的間隙。 鼓式制動器又分為多種形式：領(lǐng)從蹄 式、單向雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式、雙從蹄式、單向增力式和雙向增力式等結(jié)構(gòu)形式的制動器。車輪制動器一般用于行車制動，也有兼用于第二制動 (或應(yīng)急制動 )和駐車制動的。 旋轉(zhuǎn)元件同裝在車輪或半軸上，即制動力矩分別直接作用于兩側(cè)車輪上的制動器，稱為車輪制動器。 摩擦制動器可分為鼓式和盤式兩大類。凡利用固定元件與旋轉(zhuǎn)元件工作表面的摩擦作用產(chǎn)生制動力矩的制動器動器，都稱為摩擦制動器。電磁式制動器雖有作用滯后性好、易于連接而且接頭可靠等優(yōu)點(diǎn)，但因成本高，只在一部分總質(zhì)量較大的商用車商上用作車輪制動器或緩速器；液力式制動器一般只 用作緩速器。一般 制動器都是通過其中的固定元件對旋轉(zhuǎn)元件施加制動力矩，使后者的旋轉(zhuǎn)角速度降低．同時依靠車輪與路面的附著作用，產(chǎn)生路面對車輪的制動力，以使汽車減速。當(dāng) 0??? 時，相應(yīng)的極限制動強(qiáng)度 q?? ，故所需的后軸和前軸的最大制動力矩為 egf rqhLLGT ?)( 1m a x2 ??