【正文】 ，——；，——；，b——摩擦襯片寬度；——摩擦系數(shù)。 式()并考慮到 式()則有 式()如果順著制動(dòng)鼓旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)蹄和逆著制動(dòng)鼓旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)蹄的和同，顯然兩種蹄的和值也不同。解式（），得 式（） 對(duì)于增勢(shì)蹄可用下式表示為 式（）對(duì)于減勢(shì)蹄可類似地表示為 式（）為了確定，及，必須求出法向力N及其分量。如果已知制動(dòng)蹄的幾何參數(shù)和法向壓力的大小，便可算出蹄的制動(dòng)力矩。 圖 制動(dòng)力矩的計(jì)算簡(jiǎn)圖由制動(dòng)鼓作用在摩擦襯片單元面積的法向力為 式（） 算得 ；而摩擦力 fdN 產(chǎn)生的制動(dòng)力矩為圖 張開力計(jì)算用簡(jiǎn)圖算得 在由α′至區(qū)段上積分上式，得 式（）當(dāng)法向壓力均勻分布時(shí)，得 式（）由式()和式()可求出不均勻系數(shù)算得 式（）和式（）給出的由壓力計(jì)算制動(dòng)力矩的方法，但在實(shí)際計(jì)算中采用由張開力P計(jì)算制動(dòng)力矩的方法則更為方便。為計(jì)算有一個(gè)自由度的制動(dòng)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 。由張開力計(jì)算公式， 式()式中—制動(dòng)輪缸直徑 P—制動(dòng)輪缸中的液壓壓力，可得： 張開力P=（）9N =由制動(dòng)器效能因數(shù)的定義，可得制動(dòng)器所能產(chǎn)生的制動(dòng)力F能=BFPR/re =110/270 =后軸能產(chǎn)生的制動(dòng)力F=2 F能=2 =F=2F能==故所設(shè)計(jì)制動(dòng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)合理。其實(shí)質(zhì)是制動(dòng)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(píng)比不同結(jié)構(gòu)型式的制動(dòng)器的效能?？傻茫阂粋€(gè)輪缸的工作容積： =mm3 = mm3全部輪缸的總工作容積 式() 式中 m——輪缸數(shù)目。取得 =一個(gè)輪缸的工作容積： 式()式中 ——一個(gè)輪缸活塞的直徑；n——輪缸的活塞數(shù)目；——一個(gè)輪缸活塞在完全制動(dòng)時(shí)的行程：在初步設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)鼓式制動(dòng)器取=2～。 液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)計(jì)算用簡(jiǎn)圖根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)取制動(dòng)時(shí)的踏板力為=250N，可得制動(dòng)管路的液壓p= 式() = =9mpa 確定制動(dòng)輪缸直徑 制動(dòng)輪缸對(duì)制動(dòng)蹄或制動(dòng)塊的作用力P與輪缸直徑及制動(dòng)輪缸中的液壓力P有如下關(guān)系： 式()式中 ——考慮制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置作用下的輪缸或管路液壓= 8～12MPa，取= 9MPa。角正負(fù)號(hào)取值按下列規(guī)則確定：當(dāng)，為正；，為負(fù)。第3章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算—從蹄制動(dòng)器(平行支座面) 制動(dòng)器因素計(jì)算 對(duì)于浮式蹄，其蹄片端部支座面法線可與張開力作用線平行(稱為平行支座)或不平行(稱為斜支座)。當(dāng)前國產(chǎn)的制動(dòng)摩擦片材料在溫度低于250℃時(shí)，保持摩擦系數(shù)=～。但不能單純地追求摩擦材料的高摩擦系數(shù)，對(duì)領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器而言，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是非常重要的。初取k==27mm，c=80mm。 制動(dòng)器中心到張開力P作用線的距離a 在保證輪缸能夠布置于制動(dòng)鼓內(nèi)的條件下，應(yīng)使距離a(圖 )盡可能大，以提高制動(dòng)效能。 摩擦襯片起始角 一般將襯片布置在制動(dòng)蹄的中央，即令=90186。/180176。表 制動(dòng)器襯片摩擦面積根據(jù)國外統(tǒng)計(jì)資料可知，單個(gè)鼓式車輪制動(dòng)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(dòng)器各蹄片摩擦襯片總摩擦面積愈大，則制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的單位面積正壓力愈小，從而磨損亦愈小。摩擦襯片寬度b取得較大可以降低單位壓力、減少磨損，但過大則不易保證與制動(dòng)鼓全面接觸。襯片寬度b較大可以減少磨損，但過大將不易保證與制動(dòng)鼓全面接觸。實(shí)際上包角兩端處單位壓力最小，因此過分延伸襯片的兩端以加大包角，對(duì)減小單位壓力的作用不大，而且將使制動(dòng)不平順，容易使制動(dòng)器發(fā)生自鎖。時(shí)，磨損最小，制動(dòng)鼓溫度最低，且制動(dòng)效能最高。試驗(yàn)表明，摩擦襯片包角為：90186。制動(dòng)器各蹄襯片總的摩擦面積越大，制動(dòng)時(shí)所受單位面積的正壓力和能量負(fù)荷越小，從而磨損特性越好。襯片寬度尺寸取窄些，則磨損速度快，襯片壽命短；若襯片寬度尺寸取寬些，則質(zhì)量大，不易加工，并且增加了成本。因此符合設(shè)計(jì)要求。制動(dòng)鼓應(yīng)有足夠的壁厚，用來保證有較大的剛度和熱容量，以減小制動(dòng)時(shí)的溫升。但增大D(圖 )受輪輞內(nèi)徑限制。在以上三種情況中，顯然是最后一種情況的附著條件利用得最好。 根據(jù)市場(chǎng)上的大多數(shù)微型貨車輪胎規(guī)格及國家標(biāo)準(zhǔn)GB 97442007；選取的輪胎型145/80R12。由式（）可知，雙軸汽車前，后車輪附著力同時(shí)被充分利用或前，后同時(shí)抱死時(shí)的制動(dòng)力之比為== 式（） 式中 , — 汽車質(zhì)心離前，后軸距離； — 同步附著系數(shù)； — 汽車質(zhì)心高度。應(yīng)合理的確定前，后制動(dòng)器的制動(dòng)力矩，以保證汽車有良好的制動(dòng)效能和穩(wěn)定性。前軸車輪的利用附著系數(shù)可如下求得： 設(shè)汽車前輪剛要抱死或前、后輪剛要同時(shí)抱死時(shí)產(chǎn)生的減速度為，則 式()而由式 可得前軸車輪的利用附著系數(shù)為 式()同樣可求出后軸車輪的利用附著系數(shù)為： 式()由此得出利用附著系數(shù)與制動(dòng)強(qiáng)度的關(guān)系曲線為： 制動(dòng)強(qiáng)度與利用附著系數(shù)關(guān)系曲線——空載 制動(dòng)強(qiáng)度與利用附著系數(shù)關(guān)系曲線——滿載 根據(jù)GB 12676—1999附錄A，未裝制動(dòng)防抱死裝置的M1類車輛應(yīng)符合下列要求：(1) ～，則必須滿足q≥+() (2) ～，車輛處于各種載荷狀態(tài)時(shí)，1線，即前軸利用附著系數(shù)應(yīng)在2線，即后軸利用附著系數(shù)線之上；但 ～，若2不超過=，則允許2線，即后軸利用附著系數(shù)線位于1線，即前軸利用附著系數(shù)線之上。制動(dòng)力分配的合理性通常用利用附著系數(shù)與制動(dòng)強(qiáng)度的關(guān)系曲線來評(píng)定。故所得同步附著系數(shù)滿足要求。它是汽車制動(dòng)性能的一個(gè)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 = 式（） ，它是具有制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)的汽車的實(shí)際前，后制動(dòng)器制動(dòng)力分配線，簡(jiǎn)稱線。然而，目前大多數(shù)兩軸汽車由其是貨車的前后制動(dòng)力之比為一定值，并以前制動(dòng)與總制動(dòng)力之比來表明分配的比例，稱為汽車制動(dòng)器制動(dòng)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(shí)： === 空載時(shí)： === 由于在附著條件限定的范圍內(nèi)，地面制動(dòng)力在數(shù)值上等于相應(yīng)的制動(dòng)周緣力，故又可通稱為制動(dòng)力分配系數(shù)。 將上式繪成以，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I曲線。 由式（）可知，前，后車輪同時(shí)抱死時(shí)，前，后制動(dòng)器的制動(dòng)力，是的函數(shù)。 由以上三種情況中，顯然是最后一種情況的附著條件利用得最好。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(dòng)力為故 滿載時(shí)：= = 空載時(shí)：= =故滿載時(shí)前、后軸車輪附著力即地面最大制動(dòng)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(dòng)時(shí)，各軸附著力即極限制動(dòng)力并非為常熟，而是制動(dòng)強(qiáng)度q或總之動(dòng)力的函數(shù)。此后制動(dòng)力矩即表現(xiàn)為靜摩擦力矩，而=/即成為與相平衡以阻止車輪再旋轉(zhuǎn)的周緣力的極限值。但地面制動(dòng)力受附著條件的限制，其值不可能大于附著力，即 =Z 式（） 或 == Z 式（） 式中 — 輪胎與地面間的附著系數(shù)； Z— 地面對(duì)車輪的法向反力。即取決于制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式，尺寸，摩擦副的摩擦系數(shù)及車輪半徑等，并與制動(dòng)踏板力即制動(dòng)系的液壓或氣壓成正比。令 式（）并稱之為制動(dòng)器制動(dòng)力，它是在輪胎周緣克服制動(dòng)器摩擦力矩所需的力，因此又稱為制動(dòng)周緣力。而對(duì)于汽車制動(dòng)性能有重要影響的制動(dòng)系參數(shù)有：制動(dòng)力及其分配系數(shù)，同步附著系數(shù)，制動(dòng)強(qiáng)度，附著系數(shù)利用率，最大制動(dòng)力矩與制動(dòng)因素等。根據(jù)設(shè)計(jì)車型的特點(diǎn)及制動(dòng)要求，并考慮到使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，也便于附裝駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)等因數(shù)，選用領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器，其支撐結(jié)構(gòu)型式為浮式平行支撐。 結(jié)合本次課題研究的對(duì)象（輕型車鼓式后制動(dòng)器），得出以下結(jié)論：雖然領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的效能及穩(wěn)定性在各式制動(dòng)器中均處于中等水平，但由于其在汽車前進(jìn)和倒車時(shí)的制動(dòng)性能不變，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，也便于附裝駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)，易于調(diào)整蹄片與制動(dòng)鼓之間的間隙。 制動(dòng)器因數(shù)值愈大，摩擦副的接觸情況對(duì)制動(dòng)效能的影響也就愈大。在制動(dòng)過程中由于熱衰退，摩擦系數(shù)是變化的，因此摩擦系數(shù)變化時(shí)。圖 制動(dòng)器因數(shù)BF與摩擦系數(shù)f的關(guān)系曲線1増力式制動(dòng)器；2雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器；3領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器；4盤式制動(dòng)器；5雙從蹄式制動(dòng)器 基本尺寸比例相同的各種內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)因數(shù)BF與摩擦系數(shù)f之間的關(guān)系如圖15所示。例如制動(dòng)蹄摩擦襯片與制動(dòng)鼓僅在襯片的中部接觸時(shí)輸出的制動(dòng)力矩最?。欢谝r片的兩端接觸時(shí)，輸出的制動(dòng)力矩就大。摩擦系數(shù)的變化是影響制動(dòng)器工作效能穩(wěn)定性的主要因素。増力式制動(dòng)器效能最高，雙領(lǐng)蹄式次之，領(lǐng)蹄式更次之，還有一種雙從蹄式制動(dòng)蹄的效能最低，故極少采用。另外，它也廣泛用于汽車中央制動(dòng)器，因?yàn)轳v車制動(dòng)要求制動(dòng)器正，反向的制動(dòng)效能都很高，而且駐車制動(dòng)若不用于應(yīng)急制動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生高溫，因而熱衰退問題并不突出。 （浮動(dòng)支承）的幾種結(jié)構(gòu)方案，圖14給出了雙向増力式制動(dòng)器（固定支點(diǎn)）另外幾種結(jié)構(gòu)方案。但制動(dòng)時(shí)作用于第二蹄上端的制動(dòng)輪缸推力起著減小第二蹄與支承銷間壓緊力的作用。只是當(dāng)制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，前制動(dòng)蹄為第一制動(dòng)蹄，后制動(dòng)蹄為第二制動(dòng)蹄；而反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一制動(dòng)蹄與第二制動(dòng)蹄正好對(duì)調(diào)。 雙向増力式制動(dòng)器 （f）所示，將單向増力式制動(dòng)器的單活塞制動(dòng)輪缸換以雙活塞制動(dòng)輪缸，其上端的支承銷也作為兩蹄可共用的，則成為雙向増力式制動(dòng)器。 雖然這種制動(dòng)器在汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí)，其制動(dòng)效能很高，且高于前述各種制動(dòng)器，但在倒車制動(dòng)時(shí)，其制動(dòng)效能卻是最低的。顯然，第一制動(dòng)蹄為一增勢(shì)的領(lǐng)蹄，而第二制動(dòng)蹄不僅是一個(gè)增勢(shì)領(lǐng)蹄，而且經(jīng)頂桿傳給它的推力Q要比制動(dòng)輪缸給第一制動(dòng)蹄的推力P大很多，使第二制動(dòng)蹄的制動(dòng)力矩比第一制動(dòng)蹄的制動(dòng)力矩大23倍之多。當(dāng)汽車前進(jìn)時(shí)，第一制動(dòng)蹄被單活塞的制動(dòng)輪缸推壓到制動(dòng)鼓的內(nèi)圓柱面上。但用作后輪制動(dòng)器時(shí)，需另設(shè)中央制動(dòng)器。它也屬于平衡式制動(dòng)器。圖 雙向雙領(lǐng)蹄式鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案（液壓驅(qū)動(dòng)）（a）一般形式；（b）偏心機(jī)構(gòu)調(diào)整；（c）輪缸上調(diào)整制動(dòng)鼓靠摩擦力帶動(dòng)兩制動(dòng)蹄轉(zhuǎn)過一小角度，使兩制動(dòng)蹄的轉(zhuǎn)動(dòng)方向均與制動(dòng)鼓的轉(zhuǎn)向方向一致；當(dāng)制動(dòng)鼓反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，其過程類同但方向相反。其兩蹄的兩端均為浮式支承，不是支承在支承銷上，而是支承在兩個(gè)活塞制動(dòng)輪缸的支座上（（d），）或其他張開裝置的支座上（，）。 雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器當(dāng)制動(dòng)鼓正向和反向旋轉(zhuǎn)時(shí)兩制動(dòng)蹄均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器，稱