【正文】 ???????????? （ 213） 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 11 = )( ????? = mN? m ax2m ax1 1 ff TT ???? ???????????? （ 214） = ?? = mN? 式中： ? —— 該車(chē)所能遇到的最大附著系數(shù) q—— 制動(dòng)強(qiáng)度 r—— 車(chē)輪有效半徑 一個(gè)車(chē)輪制動(dòng)器應(yīng)有的最大制動(dòng)力矩為上列公式計(jì)算結(jié)果的半值。 制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩 為了保證汽車(chē)有良好的制動(dòng)效能和穩(wěn)定性應(yīng)合理地確定前后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力矩，最大制動(dòng)力是在汽車(chē)附著質(zhì)量被完全利用的條件下獲得的 。 前面已分別給出了制動(dòng)強(qiáng)度 q 和附著系數(shù)利用率 ? 根據(jù)所選定的同步附著系數(shù) 0? 求得： ????? ???????????? （ 25） 1? = L hL g01 ?? 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 9 進(jìn)而求得： qhLLGGqFFgBB )( 021 ??? ???? qhLLGGqFFgBB )012 ()1()1( ??? ?????? 當(dāng) 0??? 時(shí)， 11B FF ?? ， 22B FF ?? ，故 ?GFB? ， q=? ， 1?? 當(dāng) 0??? = 時(shí)，可能得到的最大總制動(dòng)力取決于前輪剛剛首先抱死的條件，即11 ?FFB ? 由上面的 式得： )( 000)( 02 2 ???? ??????? gB hL GLF ?? ????????? （ 26） q= )( )( 02 2 ???? ???? ghL L ?? ? )( )( 02 2 ???????? ghL L ??? 當(dāng) ???? ，可能得到的最大總制動(dòng)力取決于后輪剛剛首先抱死的條件，即22 ?FFB ? 有上面的式得： )( 000)( 01 1 ???? ??????? gB hL GLF ?? ????????? （ 27） q= )( )( 01 1 ???? ???? ghL L ?? ? )( )( 01 1 ???????? ghL L ??? 對(duì)于 ? 值恒定的汽車(chē)，為使其在常遇到附著系數(shù)范圍內(nèi) ? 不致過(guò)低，其 0? 值總是選得小于可能遇到的最大附著系數(shù)。 將上式繪成以1fF，2fF為坐標(biāo)的曲線，即為理想的前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線，簡(jiǎn)稱(chēng) I曲線， 如圖 圖 2— 2 載貨汽車(chē)的 Ⅰ 曲線與 β線 Figure 22 TruckⅠ Curve and beta line 如圖，如果汽車(chē)前、后制動(dòng)器的制動(dòng)力1fF，2fF能按 I 曲線的規(guī)律分配，則能保證汽車(chē)在任何附著系數(shù) ? 的路面上制動(dòng)時(shí)，都能是前、后車(chē)輪同時(shí)抱死。 在以上三種情況中，顯然是 （ 3） 情況的附著條件利用得最好。 汽車(chē)減速度為： 0/du dt qg g???=?=， 即 0q ?? , q —— 制 動(dòng)強(qiáng)度 附著系數(shù)利用率 ? （或附著力利用率）來(lái)表達(dá)， ? 可定義為 BF qG? ???? 式中 BF —— 汽車(chē)總的地面制動(dòng)力； G —— 汽車(chē)所受重力； q —— 制動(dòng)強(qiáng)度； 根據(jù)汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的整車(chē)受力分析，考慮到制動(dòng)時(shí)的軸荷轉(zhuǎn)移，可求得地面對(duì)前、后軸車(chē)輪的法向反力 1Z ， 2Z 為： 74 991) ( 000)( 21 ???????? dtdughL g ????????? （ 23） 81808) ( )( 12 ???????? dtdughLLG g???????? （ 24） 式中： G—— 汽車(chē)所受重力 L—— 汽車(chē)軸距 L1—— 汽車(chē)質(zhì)心離 前軸距離 L2 —— 汽車(chē)質(zhì)心離后軸距離 gh —— 汽車(chē)質(zhì)心高度 g—— 重力加速度 dtdu —— 汽車(chē)制動(dòng)減速度 m/s2 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 7 汽車(chē)總的地面制動(dòng)力為： 21 ??????? GqdtdugGFFF BBB 式中 1BF —— 前軸車(chē)輪的地面制動(dòng)力 2BF —— 后軸車(chē)輪的地面制動(dòng)力 由上面兩式可求得前后軸車(chē)輪附著力為： 44 99 )( 00 0)()( 221?????????? ??? ggB qhLLGLhFLLGF 49 )( 000)()( 112 ?????????? ??? ggB qhLLGLhFLLGF 上式表明：汽車(chē)在附著系數(shù) ? 為任一確定值的路面上制動(dòng)時(shí)，各軸附著力即極限制動(dòng)力并非為常數(shù)，而是制動(dòng)強(qiáng)度 q 或總制動(dòng)力 F? 的函數(shù)。因此各類(lèi)轎車(chē)和一般載貨汽車(chē)的 0? 值有增大的趨勢(shì)滿(mǎn)載時(shí)的同步附著系數(shù)，貨車(chē)取 0 ?? 。由于車(chē)速高，它不僅會(huì)引起側(cè)滑甩尾甚至?xí){(diào)頭而喪失操縱穩(wěn)定性。 圖 2— 1 制動(dòng)力與蹋板力 FP 關(guān)系 Figure 21 Braking force and ta board strength FP relations 馬林丕 ： 重型貨車(chē)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 直至 20世紀(jì) 50年代，當(dāng)時(shí)道路條件還不是很好，汽車(chē)行駛速度也不是很高，后輪抱死側(cè)滑的后果也不是顯得像前輪抱死喪失轉(zhuǎn)向能力那樣嚴(yán)重，因此往往將 0? 值定的較低，即處于常附著系數(shù)范圍的中間較偏區(qū)段。此后制動(dòng)力矩 fT 即表現(xiàn)為靜摩擦力矩，而 /f f eF T r? 即成為與 BF 相平衡以阻止車(chē)輪再旋轉(zhuǎn)的周緣力的極限值。但地面制動(dòng)力 BF 受著附著條件的限制，其值不可能大于附著力 F? 即 BF F Z? ??? 或 maxBF F Z? ??? 式中 ? —— 輪胎與地面間的附著系數(shù)； Z—— 地面對(duì)車(chē)輪的法向反力 。即 fF 取決于制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)型式、尺寸、摩擦副的摩擦系數(shù)及車(chē)輪有效半徑等，并與制動(dòng)踏板力即制動(dòng)系的液壓或氣壓成正比。 令 ff eTF r? ???????????? （ 22） 并稱(chēng)之為制動(dòng)器制動(dòng)力，他是在車(chē)輪周緣克服制動(dòng)器摩擦力矩所需的力，因?yàn)橛址Q(chēng)為制動(dòng)周緣力。 12）制動(dòng)系的機(jī)件應(yīng)使用壽命長(zhǎng)、制造成本低，對(duì)摩擦材料的選擇也應(yīng)考慮到環(huán)保要求 ]1[ 。 10)與懸架、轉(zhuǎn)向裝置不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，在車(chē)輪跳動(dòng)、汽車(chē)轉(zhuǎn)向時(shí)不會(huì)引起自行制動(dòng)。 8）作用滯后的時(shí)間要盡可能地短。 6）制動(dòng)效能的熱穩(wěn)定性好。否則當(dāng)前輪抱死而側(cè)滑時(shí)，將失去操縱性；后輪抱死而側(cè)滑甩尾，會(huì)失去方向穩(wěn)定性；當(dāng)左、右輪的制動(dòng)力矩差值超過(guò) 15％時(shí)，會(huì)發(fā)生制動(dòng)時(shí)汽車(chē)跑偏。 即以任何速度制動(dòng)，汽車(chē)都不應(yīng)當(dāng)失去操縱性和方向穩(wěn)定性。某些越野汽車(chē)為了防止水相 泥沙侵入而采用封閉的制動(dòng)器。良好的摩擦材料吸水率低，其摩擦性能恢復(fù)迅速。 制動(dòng)器摩擦表面浸水后，會(huì)因水的潤(rùn)滑作用使摩擦系數(shù)急劇減小而發(fā)生所謂的“水衰退”現(xiàn)象。 行車(chē)制動(dòng)裝置的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的管路，當(dāng)其中一套失效時(shí)，另一套應(yīng)保證汽車(chē)制動(dòng)效能不低于正常值的 30%；駐車(chē)制動(dòng)裝置應(yīng)采用工作可靠的機(jī)械式制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 3）工作可靠。 2）具有足夠的制動(dòng)效能。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 3 2 制動(dòng)系的 總體 設(shè)計(jì) 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 1） 能適應(yīng)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的規(guī)定。汽車(chē)在行駛過(guò)程中駕駛員要經(jīng)常使用制動(dòng)器，為了減輕駕駛員的工作強(qiáng)度，目前汽車(chē)基本上都采用了伺服制動(dòng)系統(tǒng)或動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)。管路工作壓力較低 (一般為 ～ ),因而制動(dòng)氣室的直徑大 ,只能置于制動(dòng)器之外 ,再通過(guò)桿件及凸輪或楔塊驅(qū)動(dòng)制動(dòng)蹄 ,使非簧載質(zhì)量增大 。氣壓制動(dòng)由于可獲得較大的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)力且主車(chē)與被拖的掛車(chē)以及汽車(chē)列車(chē)之間 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的連接裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單聯(lián)接和斷開(kāi)都很方便 ,因此廣泛用于總質(zhì)量為 8t 以上尤其是 15t 以上的載貨汽車(chē) ,越野汽車(chē)和客車(chē)上 .但氣壓制動(dòng)系必須采用空氣壓縮機(jī) ,貯氣罐 ,制動(dòng)閥等裝置 ,使結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,笨重 ,輪廓尺寸大 ,造價(jià)高 。其供能裝置和傳動(dòng)裝置全部是氣壓式的。重型載貨汽車(chē) 由于采用氣壓制動(dòng)，故多對(duì)后輪制動(dòng)器另設(shè)獨(dú)立的由氣壓控制而以強(qiáng)力彈簧作為制動(dòng)力源的應(yīng)急兼駐車(chē)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，也不再設(shè)置中央制動(dòng)器。但在用作應(yīng)急制動(dòng)時(shí)，往往使傳動(dòng)軸超載。用液壓傳遞操縱力 時(shí)還應(yīng)有制動(dòng)主缸和制動(dòng)輪缸以及管路；用氣壓操縱時(shí)還應(yīng)有空氣壓縮機(jī)、氣路管道、貯氣簡(jiǎn)、控制閥和制動(dòng)氣室等。行車(chē)制動(dòng)和駐車(chē)制動(dòng)這兩套制動(dòng)裝置必須具有獨(dú)立的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，而且每車(chē)必備。行車(chē)制動(dòng)是用腳踩下制動(dòng)踏板操縱車(chē)輪制動(dòng)器來(lái)制動(dòng)全部車(chē)輪，而駐車(chē)制動(dòng)則多采用手制動(dòng)桿操縱，且具有專(zhuān)門(mén)的中央制動(dòng)器或利用車(chē)輪制動(dòng)器進(jìn)行制動(dòng)。 任何一套制動(dòng)裝置均由制動(dòng)器和制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成。 輔助制動(dòng)裝置用于山區(qū)行駛的汽車(chē)上，利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣制動(dòng)或電渦流制動(dòng)等輔助制動(dòng)裝置，則可使汽車(chē)下長(zhǎng)坡時(shí)長(zhǎng)時(shí)間而持續(xù)地減低或保持穩(wěn)定車(chē)速并減輕或解除行車(chē) 制動(dòng)器的負(fù)荷。應(yīng)急制動(dòng)裝置不必是獨(dú)立的制動(dòng)系統(tǒng)，它可利用行車(chē)制動(dòng)裝置或駐車(chē)制動(dòng)裝置的某些制動(dòng)器件。駐車(chē)制動(dòng)裝置應(yīng)采用機(jī)械式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而不用液壓或氣壓驅(qū)動(dòng)，以免其產(chǎn)生故障。其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)常采用雙回路或多回路結(jié)構(gòu)，以保證其工作可靠。 汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)至少有兩套獨(dú)立的制動(dòng)裝置，即行車(chē)制動(dòng)裝置和駐車(chē)制動(dòng)裝置：重型汽車(chē)或經(jīng)常在山區(qū)行駛的汽車(chē)要增設(shè)應(yīng)急制動(dòng)裝置及輔助制動(dòng)裝置；牽引車(chē)還應(yīng)有自動(dòng)制動(dòng)裝置。隨著高速公路的迅速發(fā)展和車(chē)速的提高以及車(chē)流密度的日益增大，為了 保證行車(chē)安全、停車(chē)可靠，汽車(chē)制動(dòng)系的工作可靠性顯得日益重要。 汽車(chē)制動(dòng)系是用于使行駛中的汽車(chē)減速或停車(chē)，使下坡行駛的汽車(chē)的車(chē)速保持穩(wěn)定以及使以停駛的汽車(chē)在原地（包括在斜坡上）駐留不動(dòng)的機(jī)構(gòu)。 隨著我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和新交通法規(guī)的實(shí)施，我國(guó)的汽車(chē)及其運(yùn)輸管理開(kāi)始走向正軌，農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)將逐漸退出市場(chǎng)，而重型運(yùn)輸自卸車(chē)逐漸呈現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 1 1 緒論 制動(dòng)系的作用 近百年來(lái)，汽車(chē)工業(yè)之所以常勝不衰主要得益于汽車(chē)作為商品在世界各處都有廣闊的市場(chǎng)，生產(chǎn)批量大而給企業(yè)帶來(lái)豐厚的利潤(rùn)。 鼓式制動(dòng)器的計(jì)算 ........................................................... 15 計(jì)算有一個(gè)自由度的緊蹄摩擦片的徑向變形規(guī)律 ...................... 15 計(jì)算蹄片上的制動(dòng)力矩 .................................................... 16 檢查制動(dòng)蹄有無(wú)自鎖 ...................................................... 18 襯片磨損特性的 計(jì)算 ........................................................ 19 比能量耗散率（單位功負(fù)荷、能量負(fù)荷） .............................. 19 襯片單位摩擦面積的制動(dòng)器摩擦力 f0 (比摩擦力 ) .................... 20 駐車(chē)制動(dòng)計(jì)算 .............................................................. 21