【正文】 ]) i (c )[ (c os11。2c os2(c os/)]c os(c os4[ ?????????? ???????? R= 2) i 2 82s i n2() 2 82c (c os/)] 2 8c (c os1 1 04[ ?????? ?????????? ?= 由式對于增勢蹄： 11111111 ])s i n(c o s/[ BPffcfhPT Tf ????? ???? = ]) i ( c o [ ??????? ?? = mN? 對于減勢蹄： 22222222 ])s i n( c o s/[ BPffcfhPT Tf ????? ???? = ]) i ( c o [ ??????? ?? = mN? 故對于后軸單個鼓式制動器有： 221121 BPBPTTT TfTff ???? =+ = mN? 對于后軸 有： T=2 fT = mN? 由式 ()得出自鎖條件。21 )2s i n2s i n2()39。39。239。39。39。39。39。39。? ???? ????? 39。對具有兩蹄的制動器來說 ，其制動鼓上的制動力矩等于兩蹄摩擦力矩之和，即 221121 BPBPTTT TfTff ???? 式 () 由之前的計算可得上式各參數(shù)如下： 2239。 ?????? ??????xYNN 式中 ??? ????? 。39。39。 ????? ???? ???? ?? bRqdbRqdNN y 式（ ） 算得 NN 41681 ? 因此 ?47)]2s i n2s i n2/()2c os2sa rc t a n[( c o)a rc t a n( 39。39。39。m a x2m a x 39。39。 ????? ???? ???? ?? bRqdbRqdNN x 式（ ） 4/)2c os2(c oss i nc os 39。39。39。m a x2m a x 39。222 ])s i n(c os/[ BPffcfhPT Tf ???? ???? 式（ ） 為了確定 1? ， 2? 及 1? ， 2? ，必須求出法向力 N及其分量。11 ??? ffchPN ??? 式（ ） 對于增勢蹄可用下式表示為 1111139。11 ??? NfCSaP x ? 式（ ） 式中 1? —— 1x 軸與力 1N 的作用線之間夾角； xS1 —— 支承反力在工：軸上的投影。 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 。 ???? ???? 算得 ?? 式（ ）和式（ ）給出的由壓力計算制動力矩的方法，但在實際計算中采用由張開力 P計算制動力矩 1TfT 的方法則更為方便。39。39。2 ?? ?? fbRqT pTf 式（ ） 由式 ()和式 ()可求出不均勻系數(shù) )c o s/( c o s)( 39。39。39。? 區(qū)段上積分上式，得 )c o s(c o s 39。其中 b為摩擦襯片寬度， R為制動鼓半徑， dα為單元面積的包角，如圖 所示。 制動蹄片上的制動力矩 在計算鼓式制動器時，必須建立制動蹄對制動鼓的壓緊力與所產(chǎn)生的制動力矩之間的關(guān)系。制動器因數(shù)可定義為在制動鼓或 制動盤的作用半徑上所產(chǎn)生的摩擦力與輸入力之比，即 PRTBF f? 式 () 式中 fT —— 制動器的摩擦力矩； R—— 制動鼓或制動盤的作用半徑； P—— 輸入力，一般取加于兩制動蹄的張開力 (或加于兩制動塊的壓緊力 )的平均值為輸入力。 則全部輪缸的總工作容積 V =4 mm3 = mm3 制動器所能產(chǎn)生的制動力計算 由制動器因數(shù) BF 的表達(dá)式（即， PfNfNBF 21?? ） ， 式 () 它表示制動器的效能，因此又稱為制動器效能因數(shù)。 1? —— 消除制動蹄 (制動塊 )與制動鼓 (制動盤 )間的間隙所需的輪缸活塞行程，對鼓式制動器 1? 約等于相應(yīng)制動蹄中部與制動鼓之間的間隙的 2 倍； 2? —— 因摩擦襯片 (襯塊 )變形而引起的輪缸活塞行程， 可根據(jù)襯片 (襯塊 )的厚度、材料彈性模量及單位壓力計算； 3? ， 4? —— 鼓式制動器的蹄與鼓之變形而引起的輪缸活塞行程，試驗確定。 由 需能 FF ? ， 式 () 及張開力的計算公式： pdPw24??與制動器因數(shù)定義 式 可表示為： ?????ew rrpBFd /4 2? F需， 得rpBF rFd ew ??? ?? ? 42 需 式 () 562 ??wd= 輪缸直徑應(yīng)在 GB7524— 87 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸系列中選取，缸直徑的尺寸系列為：， 16， ， 19， 22， 24， 25,28， 30， 32， 35， 38， 40， 45， 50， 55mm。 圖 液壓制動驅(qū)動機構(gòu)計算用簡圖 根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗取制動時的踏板力為 pF =250N， 可得制動管路的液壓 p=239。pi 式 () 式中 md —— 主缸活塞直徑，為 ； p —— 制動管路的液壓； Pi —— 踏板機構(gòu)傳動比，12rriP? ，一般為 2～ 5，取 ； 39。( c os si n )sH F f ??? ? ? =（ cos00） = 39。0 00 rofraF s ???? ? ?? = )]105/27([55s i n4 110s i )180/110( ??? ?? ? ??? = ?cos?G + 39。 rofrarcD s ???? =[81/105+86/105+（ 27/105） ] = ?co s)/(39。 ? 角正負(fù)號取值按下列規(guī)則確定：當(dāng) 2/0??? ， ? 為正； 2/0??? ， ? 為負(fù)。 ?? ??? sfFH 式 () ?tan39。0 00 rofraF s ???? ? ?? 式 () ?? sinco s 39。39。39。參見圖 。因此，在假設(shè)的理想條件下進行制動器設(shè)計時，取 f =。另外，在選擇摩擦材料時應(yīng)盡量采用減少污染和對人體無害的材料。 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 25 襯片摩擦系數(shù) f 選擇摩擦片時不僅希望其摩擦系數(shù)高，更要求其熱穩(wěn)定性要好，受溫度和壓力的影響要小。初取 a=，則取 a=86mm 制動蹄支承點位置坐標(biāo) k和 c 應(yīng)在保證兩蹄支承端毛面不致互相干涉的條件下，使 k盡可能小而 c盡可能大(圖 )。? /2= 035 。 = 單個制動器的摩擦襯片的摩擦面積 =2A=169 cm2，如表 所示，摩擦襯片寬度 b的選取合理。 而單個摩擦襯片的摩擦面積 A又決定于制動鼓半徑 R、襯片寬度 b及包角 ? ，即 ?RbA? 式 () 式中， ? 是以弧度 (rad)為單位， 故摩擦襯片的摩擦面積 A=110 40 110176。通常根據(jù)在緊急制動時使其單位壓力不超過 ，以及國家標(biāo)準(zhǔn)QC/T309— 1999 選取摩擦襯片寬度 b=40mm。初選襯片包角 0110?? 。因此，包一般不宜大角于 120186。β角減小雖然有利于散熱，但單位壓力過高將加速磨損。～ 100186。 根據(jù)統(tǒng)計資料分析，單個車輪鼓式制動器的襯片面積隨汽車總質(zhì)量增大而增大，具體數(shù)據(jù)見表 。 制動鼓半徑 R確定后，襯片的摩擦面積為 A=Rβ b。 圖 鼓式制動器的主要幾何參數(shù) 摩擦襯片寬度 b和包角β 摩擦襯片寬度尺寸的選取對摩擦襯片的使用壽命有影響。 由 選取的輪胎型號 145/80R12，得 Dr=12 = 故 D= =228mm 由 QC/T309— 1999《制動鼓工作直 徑及制動蹄片寬度尺寸系列的規(guī)定》，從表 輪輞直徑 /in 12 13 14 15 16 20， 制動鼓最大內(nèi)徑 /mm 轎車 180 200 240 260 — — 貨車 220 240 260 300 320 420 表 取得制動鼓內(nèi)徑 =220mm 輪 輞 直徑 Dr=,制 動鼓 的直 徑 D 與 輪輞 直徑 rD 之 比 的范 圍 ： 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 23 D/Dr=~；經(jīng)過計算，初選數(shù)值約為 ，屬于 ~ 范圍內(nèi)。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太差，而且輪輞受熱后可能粘住內(nèi)胎或烤壞氣門嘴。 鼓式制動器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù) 制動鼓內(nèi) 徑 D 輸入力 P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。 由 GB2978 可得有效半徑 er =270mm 對于常遇到的道路條件較差，車速較低因而選取了較小的同步附著系數(shù) ? 值的汽車，為保證在 ? 0? 的良好路面上（例如 ? =）能夠制動到后軸和前軸先后抱死滑移，前，后軸的車輪制動器所能產(chǎn)生的最大制動力矩為 1maxfT = 1 eZr? = ? ?2 geG L h rL ??? 式（ ） 2maxfT = 1max1 fT??? 式（ ） 22 由式（ ），式（ ）可得 1maxfT = ? ?2 geG L h rL ??? = ? ?15580 1 2 5 0 0 .8 8 1 0 0 .8 2 7 02605 ? ? ? ?= mN? 2maxfT = 1max1 fT??? = 1 2 24 51 . 2? ? = mN? 當(dāng)汽車各車輪制動器的制動力足夠時，根據(jù)汽車前、后軸的軸荷分配，前、后車輪制動器制動力的分配、道路附著系數(shù)和坡度情況等，制動過程可能出現(xiàn)的情況有三種，即 (1)前輪先抱死拖滑，然后后輪再抱死拖滑； (2)后輪先抱死拖滑，然后前輪再抱死拖滑； (3)前、后輪同時抱死拖滑。 通常，上式的比值： 轎車約為 ~；貨車約為 ~，受車輪的計算力矩所制約，即 1fT = 1feFr 式（ ） 2fT = 2feFr 式（ ） 式中： 1fF — 前軸制動器的制動力， 11fFZ?? ； 2fF — 后軸制動器的制動力， 22fFZ?? ； 1Z — 作用于前軸車輪上的地面法向反力； 2Z — 作用于 前軸車輪上的地面法向反力； er — 車輪有效半徑。 最大制動力是在汽車附著質(zhì)量被完全利用的條件下獲得的，這時制動力與地面作用于車輪的法向力 1Z , 2Z 成正比。 由以上兩圖所示，設(shè)計的制動器制動力分配符合要求。 利用附著系數(shù)就是在某一制動強度 q 下，不發(fā)生任何車輪抱死所要求的最小路面附著系數(shù) ? 。 故所得同步附著系數(shù)滿足要求。 2 6 0 5 0 .8 2 1 4 0 0950gLLh?? ? ????= 根據(jù)設(shè)計經(jīng)驗，空滿載的同步附著系數(shù) 0?? 和 0? 應(yīng)在下列范圍內(nèi)：轎車： ～ 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 19 ；輕型客車、輕型貨車： ～ ；大型客車及中重型貨車： ～ 。39。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。 圖 某載貨汽車的 I曲線與 ? 線 同步附著系數(shù) 由式（ ）可得表達(dá)式 21ffFF =1??? 式（ ） 上式在圖 中是一條通過坐標(biāo)原點斜率為 ? ?1/??? 的直線，它是具有制動器制動力分配系數(shù) ? 的汽車的實際前，后制動器制動力分配線，簡稱 ? 線。2 gLhL?? = 1400 9502605??= 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 18