【正文】 空氣壓縮機(jī)的種類很多，按工作原理可分為容積型壓縮機(jī)和速度型壓縮機(jī)。每次制動(dòng)所消耗的壓縮空氣的容積 V 為：B 1286 2+1208=3600cm3????gsB?式中:V —制動(dòng)氣室的工作容積，s V —制動(dòng)管路的工作容積g空氣壓縮機(jī)是發(fā)動(dòng)機(jī)的附件是氣源裝置中的主體，是提供一定氣壓的壓縮空氣來驅(qū)動(dòng)車輛氣制動(dòng)系統(tǒng)和輔助用氣系統(tǒng)的裝置。沈陽理工大學(xué)（論文） 31圖 42 儲(chǔ)氣罐強(qiáng)度計(jì)算簡(jiǎn)圖 strength calculation diagram由于徑向應(yīng)力 有從里面的 到外面的 0 的變化，在壁厚非常薄的情況下， 值z(mì)?cp z?與 、 值比較起來非常小，故可忽略不計(jì)，再者，由于容器的對(duì)稱性，故單元體界面x?y上也不應(yīng)有剪切應(yīng)力作用。單元體的外表面為自由表面，內(nèi)面為圓筒壁，作用著內(nèi)壓 。cmaxin一般要求 n=812 次貯氣罐的直徑遠(yuǎn)大于其壁厚，是一薄壁結(jié)構(gòu)，應(yīng)按薄壁圓筒對(duì)其壁厚進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。相對(duì)于調(diào)壓器調(diào)定的貯氣罐氣壓的壓力降△ 應(yīng)不超過 。(曾航：輕型貨車氣壓制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 30即 ?????? ))(()39。此時(shí)上述系統(tǒng)中的空氣絕對(duì)壓力與容積的乘積得總和為‘cp?????))(()()39。若此時(shí)貯氣罐中的相對(duì)壓力為 ，則制動(dòng)前由貯氣罐制動(dòng)管0p cp路制動(dòng)氣室系統(tǒng)中空氣的絕對(duì)壓力與容積的乘積之總和為： ??goccVpV)(0完全制動(dòng)時(shí)，貯氣罐中的壓縮空氣經(jīng)制動(dòng)閥進(jìn)入所有制動(dòng)管路和各制動(dòng)氣室，直至管路和氣室中的相對(duì)壓力達(dá)到制動(dòng)閥所控制的最大工作壓力 后、再度將貯氣罐與制動(dòng)maxp管路及制動(dòng)氣室隔絕為止。sgs…………………………（45）????31028%)52(cms制動(dòng)前貯氣罐與制動(dòng)管路、制動(dòng)氣室隔絕。貯氣罐上裝有安全閥，貯氣罐底裝有放水閥。主、副貯氣罐間應(yīng)有壓力控制閥，使得只有在主貯氣罐的氣壓高于 左右時(shí)才向副貯氣罐充氣。貯氣罐的容積大小應(yīng)適當(dāng)，過大將使充氣時(shí)間過長(zhǎng)；過小將使每次制動(dòng)后罐中壓力降落太大，因而當(dāng)空氣壓縮機(jī)停止工作時(shí)，可能進(jìn)行的有效制動(dòng)次數(shù)太少。代入式：?= = [15]55mm .??制動(dòng)氣室的工作容積 可按下式計(jì)算：sV膜片式： 沈陽理工大學(xué)（論文） 29 =A = …………………………（45）sVl2?ldD)(622?? = 322 ) cm??膜片式的用兩倍行程計(jì)算，是因?yàn)榭紤]到輸入氣壓很高，膜片產(chǎn)生限度的變形，而壓縮空氣幾乎充滿制動(dòng)氣室的全部容積。對(duì)于在使用過程中推桿行程不變的剛性中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，取 =；對(duì)于帶有摩擦副的中間傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，?則 = 或更大些。對(duì)于活塞式制動(dòng)氣室：曾航：輕型貨車氣壓制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 28A= 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(huì)隨凸輪轉(zhuǎn)角而變化 a 取 30mm，h 取 328mm。制動(dòng)氣室輸出的推桿推力 Q 應(yīng)保證制動(dòng)器制動(dòng)蹄所需的張力。膜片式的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)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(jì)計(jì)算。為了減少氣壓制動(dòng)系統(tǒng)尤其是貯氣罐的體積和質(zhì)量，個(gè)別車型也有采用貯氣罐壓力達(dá) 、工作壓力達(dá) 的高壓氣制動(dòng)系統(tǒng)的。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 左右。當(dāng)其中一個(gè)回路因故障而失效時(shí)，另一回路可繼續(xù)工作，以使汽車保持有一定的制動(dòng)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(dòng)系示意圖 diagram of dualcircuit brake system pressure1—?dú)饫龋?—?dú)饫乳_關(guān)；3—?dú)鈮赫{(diào)節(jié)閥；4—前制動(dòng)器室；5—雙針氣壓表；6—主儲(chǔ)氣筒（供后制動(dòng)器） ；7—放水閥；8—低壓報(bào)警器；9—取氣閥；10—儲(chǔ)氣筒單向閥；11—主儲(chǔ)氣筒（供前制動(dòng)器） ；12—快放閥；13—后制動(dòng)器室；14—連接頭；15—掛車分離開關(guān)；17—梭閥；18—安全閥；19—濕儲(chǔ)氣筒；20—并列雙腔制動(dòng)閥；21—單缸空氣壓縮機(jī)此制動(dòng)系統(tǒng)中，它備有兩個(gè)主儲(chǔ)氣筒 11 和 6。另外,制動(dòng)氣室排氣時(shí)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(shí)間較長(zhǎng)(～),因此在制動(dòng)閥到制動(dòng)氣室和貯氣罐的距離較遠(yuǎn)時(shí)有必要加設(shè)氣動(dòng)的第二級(jí)控制元件——繼動(dòng)閥(即加速閥)以及快放閥。有時(shí)在制動(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。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(dòng)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(dòng)蹄的支承，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并能使制動(dòng)蹄相對(duì)制動(dòng)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(dòng)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(duì)滑動(dòng)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(hào)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(dòng)底板上。剛度不足會(huì)使制動(dòng)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(dòng)底板均具有凹凸起伏的形狀。本車制動(dòng)蹄 HT200 鑄造 制動(dòng)底板制動(dòng)底板是除制動(dòng)鼓外制動(dòng)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(dòng)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(dòng)鼓 制動(dòng)蹄轎車和微型、輕型載貨汽車的制動(dòng)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(dòng)蹄則多用鑄鐵、鑄鋼或鑄鋁合金制成。一般鑄造制動(dòng)鼓的壁厚：轎車為 7mm12mm；中、重型載貨汽車為 13mm18mm。制動(dòng)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(dòng)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(dòng)。也有在鋼板沖壓的制動(dòng)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(dòng)鼓。為防止這些現(xiàn)象發(fā)生，應(yīng)提高制動(dòng)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(dòng)鼓；在工作載荷作用下制動(dòng)鼓會(huì)變形，導(dǎo)致蹄與鼓間的單位壓力不均勻，且會(huì)損失少許踏板行程。沈陽理工大學(xué)（論文） 23 制動(dòng)鼓主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 制動(dòng)鼓制動(dòng)鼓應(yīng)具有非常好的剛性和大量的熱容量，制動(dòng)時(shí)其溫升不應(yīng)超過極限值。α′= arc tan∮L 1/(L+∮h g)= arc tan[(+)]=176。鼓式制動(dòng)器的比能量耗散率以不大于 [2]。比能量耗2/Wm散率有時(shí)也稱為單位功負(fù)荷，或簡(jiǎn)稱能量負(fù)荷。目前，各國(guó)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(shí)間耗散的能量。對(duì)于盤式制動(dòng)器的襯塊，其單位面積上的能量負(fù)荷比鼓式制動(dòng)器的襯片大許多倍，所以制動(dòng)盤的表面溫度比制動(dòng)鼓的高。這就是所謂制動(dòng)器的能量負(fù)荷。此時(shí)，由于制功時(shí)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(dòng)過程即是將汽車的機(jī)械能(動(dòng)能和勢(shì)能)的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷纳⒌倪^程。因此在理論上計(jì)算磨損性能極為困難。f=c′= =)(2ac?)40(2?摩擦力的作用半徑 2``2`` `1 )sin2si()cos2(s )co????????RR 71)17()72054 ?????? ???? SCCo ?=式中 00`0` 234arcsin42????????曾航：輕型貨車氣壓制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20127o???0`` 271??])sini(coarctn[``1??? .).(si1`1 ????fR所以制動(dòng)器不會(huì)自鎖，合格。根據(jù)以上計(jì)算后得到的 值，F(xiàn) 值，以及已知的 R 值代入公式（31）中，最終到：tK)( ???? 檢查制動(dòng)蹄有無自鎖計(jì)算鼓式制動(dòng)器，必須檢查蹄有無自鎖的可能。)tansiarct(???????????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 ??tttK對(duì)于凸輪張開機(jī)構(gòu)，張開力 F： ………………………………（34）1630/?BTf有前面所算數(shù)據(jù)所得 T 代入公式（34）中，便可得到 F 值為 16320N。136arcsinarcsinrsi 221 ??f?1.)i/(2i4??176。1.)tansiarct(????????176。136arcsinarcsinrsi 221 ??f?1.)i/(2i4??176。然后根據(jù)既定的 F 和 R 值求 T。設(shè)制動(dòng)蹄的制動(dòng)力矩和效能因數(shù)分別為 T 和 Kt，輸入張開力 F，制動(dòng)鼓半徑為 R，則 [3] ………………………………………（31）KTt?效能因數(shù) 是單位為 1 的系數(shù)。圖 32 制動(dòng)蹄片受力分析圖Fig32 Brake shoe stress analysis 計(jì)算蹄片上的制動(dòng)力矩制動(dòng)轉(zhuǎn)矩目前一般采用效能因數(shù)法或分析圖解法計(jì)算，本書采用效能因數(shù)法計(jì)算。蹄片在張開力和摩擦力作用下，繞支撐銷轉(zhuǎn)動(dòng) dr 角，由于 dr 角很小，可認(rèn)為∠A 1B1B1′=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(jì)。不能單純地追求摩擦材料的高摩擦系數(shù)，應(yīng)提高對(duì)摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性和降低制動(dòng)器對(duì)摩擦系數(shù)偏離正常值的敏感性的要求，后者對(duì)蹄式制動(dòng)器是非常重要的。初步設(shè)計(jì)選 a==164mm, c=40mm　制動(dòng)器中心到張開力 F0作用線的距離 e在保證輪缸或制動(dòng)凸輪能夠布置于制動(dòng)鼓內(nèi)的條件下，應(yīng)使距離 e 盡可能大，以提高制動(dòng)效能。/2=50176。β/2=100176。根據(jù)P??pA國(guó)外統(tǒng)計(jì)資料分析，單個(gè)車輪蹄式制動(dòng)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 G /KN0單個(gè)制動(dòng)器的襯片摩擦面積 A /cmP2轎車 9151525 100202200300貨車10151525253535707012012017010020015025025040030065055010006001500由根據(jù)表 22 選取對(duì)于車總質(zhì)量 m =12t17t 時(shí)，A =6001500 cmaP2制動(dòng)鼓半徑 R=D/2=410/2=205mm 確定后，襯片的摩擦面積為 A =RbP?初選 =100176。由上述表格和輪胎標(biāo)準(zhǔn)初選制動(dòng)鼓內(nèi)徑 410mm 摩擦襯片寬度 b 及包角 ?制動(dòng)鼓半徑 R 既定后。對(duì)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沈陽理工大學(xué)（論文） 15得多，所以其制動(dòng)鼓與輪輞之間的間隙有所減小應(yīng)予注意。制動(dòng)鼓的直徑小，剛度就大，并有利