【正文】 （ 10） 圖 61 武漢理工大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 制動(dòng)蹄的效能因數(shù) 目前汽車上制動(dòng)器的形式很多，同一制動(dòng)器的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩的計(jì)算方法各異。合力 NT 作用與于同一點(diǎn)，此點(diǎn)稱為該制動(dòng)蹄的壓力中心，即圖一 E 點(diǎn)。根據(jù)各項(xiàng)驗(yàn)算和比較的結(jié)果對(duì)初選的參數(shù)進(jìn)行必要的修改，直到基本參數(shù)能滿足要求為止，最后方進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 3） 前后輪同時(shí)抱死拖滑。 制動(dòng)蹄腹板厚度 h 制動(dòng)蹄腹板厚度 h 影響制動(dòng)蹄工作時(shí)的剛度，由于本設(shè)計(jì)的對(duì)象載重量較大，設(shè)計(jì) 取 h＝ 8mm 前后制動(dòng)力分配及最大制動(dòng)力矩的確定 制動(dòng)力和制動(dòng)力分配系數(shù) 汽車制動(dòng)時(shí)其力矩方程為 fT － BF er =0 （ 3） 其中 fT －制動(dòng)器對(duì)車輪作用的制動(dòng)力矩（ Nm） BF －地面作用于車輪上的制動(dòng)力（ N） er －車輪的有效半徑（ m） 定義 fF ＝ fT / er 稱為制動(dòng)器的制動(dòng)力 加大制動(dòng)踏板力，以加大 fT 時(shí) fF 和 BF 也隨之增大，但不可能大于附著力 F? 即 武漢理工大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 BF F?? ＝ Z? 或 maxBF F Z? ??? ? －輪胎的附著系數(shù) Z－地面對(duì)車輪的法向支持力 根據(jù)汽車制動(dòng)時(shí)的受力分析 12()ghG duZLL g dt?? （ 4） 21()ghG duZLL g dt?? （ 5） L－汽車軸距 1L －質(zhì)心距離前軸的距離 2L －質(zhì)心距離后軸的距離 gh －質(zhì)心的高度 dudt －制動(dòng)減速度 汽車的總制動(dòng)力為 12B B B G d uF F F g d t? ? ?＝ Gq （ 6） q－制動(dòng)強(qiáng)度 1BF 、 2BF 前后軸車輪的地面的制動(dòng)力 前后軸車輪的附著力為 212( ) ( )gBghL GF G F L q hL L L? ??? ? ? ? 121( ) ( )gBghL GF G F L q hL L L? ??? ? ? ? 制動(dòng)過程有可能出現(xiàn)以下 3 種情況 1） 輪先抱死拖滑，后后輪抱死拖滑。 故本次設(shè)計(jì)取 ? ＝ 制動(dòng)器中心到張開力 p 作用線距離 e e 時(shí)保證制動(dòng)輪缸和制動(dòng)凸輪能夠布置的條件下， e 應(yīng)盡可能大，以提高制動(dòng)效能，初步設(shè)計(jì)定為 e＝ 左右 。 表 3 制動(dòng)器襯片摩擦面積 制動(dòng)摩擦片起始角 ? 一般將襯片布置在制動(dòng)蹄的中央，即令 ? ＝ 90? － 2? ，有時(shí)為了適應(yīng)壓力分布情況 將襯片相對(duì)于最大壓力點(diǎn)對(duì)稱布置，以改善制動(dòng)效能和磨損均勻性， 即 ? ＝ 90? － 1002? ＝ 40? 汽 車 類 別 汽車總質(zhì)量 Ga（ kg） 單個(gè)制動(dòng)器總的襯片摩擦面積 A（ c ㎡） 轎 車 900~1500 100~200 1500~2500 200~300 貨 車 及 客 車 1000~1500 120~200 1500~2500 150~250 2500~3500 250~400 3500~7000 300~650 7000~12021 550~1000 12021~17000 600~1500（多為 6001200） 武漢理工大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 摩擦片摩擦系數(shù) ? ? 對(duì)于制動(dòng)力矩影響很大，通常 ? ＝ － 之間，也有更高的，對(duì)摩擦系數(shù)的主要要求之一是具有一定的穩(wěn)定的值，而對(duì)于溫度的壓力影響較小，單純地追求摩擦系數(shù)高地摩擦材料不全面，應(yīng)提 高摩擦系數(shù)地穩(wěn)定性和降低制動(dòng)器對(duì)摩擦系數(shù)偏高正常值地敏感性，而后者對(duì)蹄式制動(dòng)器來說式最重要。根據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)資料來分析，單個(gè)車輪鼓式制動(dòng)器的襯片的摩擦面積 pA 隨著汽車總質(zhì)量的增加 而增大，如表 52： 該車的單個(gè)制動(dòng)制動(dòng)蹄片的襯片摩擦面積取前輪 pA =800 c ㎡，后輪 pA =1000 c ㎡ 則根據(jù)式（ 2）計(jì)算得前輪 b= ，后輪 b= 查 QC/T3091999《制動(dòng)鼓工作直徑及制動(dòng)蹄片寬度尺寸系列》選取前輪 b=100mm， 后輪 b=125mm。因?yàn)樵谶@種情況下，制動(dòng)鼓工作面暴露多散熱較好。 由中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)可知滾動(dòng)半徑 rR =400mm?？刂乒苈窂闹苿?dòng)閥開始，當(dāng)塌下制動(dòng)踏板時(shí)，拉 桿帶動(dòng)制動(dòng)閥位置，儲(chǔ)氣筒前腔的壓縮空氣通過制動(dòng)閥上腔進(jìn)入制動(dòng)室，推動(dòng)后武漢理工大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 制動(dòng)凸輪旋轉(zhuǎn)，使后輪制動(dòng)；同時(shí)，儲(chǔ)氣筒后腔的壓縮空氣通過制動(dòng)閥下腔進(jìn)入其制動(dòng)室，推動(dòng)前輪旋轉(zhuǎn)，使前輪制動(dòng)。這僅是大概范圍，并不是絕對(duì)的。 制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)型式根據(jù)汽車的型式，總重，造價(jià)和用途的不同而不同，但主要由的總重而決定，因?yàn)橹苿?dòng)力同總重直接有關(guān)，即 Pt=G。 主要缺點(diǎn)是：工作氣壓（ 49－ ）造成驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)體積和重量大，作用滯后時(shí)間－ 。 3）管路中備有的壓縮空氣可以供作驅(qū)動(dòng)汽車上的其他工作裝置。 氣壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是： 1）以空氣作為力和功的載體，制動(dòng)作用完成后無(wú)需收回，空氣使回路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。 其 主要缺點(diǎn)時(shí)一旦漏油或侵入空氣，會(huì)使制動(dòng)失靈；低溫時(shí)制動(dòng)液可能變濃，高溫時(shí)可能使液壓系統(tǒng)產(chǎn)生氣阻。 3）當(dāng)汽車振跳，懸掛彈性元件以及汽車轉(zhuǎn)向時(shí)，不會(huì)發(fā)生自行制動(dòng)現(xiàn)象。液壓式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是： 1）在結(jié)構(gòu)上傳動(dòng)比大，機(jī)械效率高，作用滯后時(shí)間較短尺寸緊湊，便于布置。 3 制動(dòng)器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及選擇 機(jī)械式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 這是一種最簡(jiǎn)單，最老式，最經(jīng)濟(jì)的驅(qū)動(dòng)裝置，但因缺點(diǎn)很多，故目前在汽車上除了用來驅(qū)動(dòng)手制動(dòng)器外，一般已不采用。 盤式制動(dòng)器的主要缺點(diǎn)是： 1）難以完全防止塵污和銹蝕（封閉的多片全盤式制動(dòng)器除外）。 6）稱片比鼓式中的稱片容易更換，一般保養(yǎng)作業(yè)也較簡(jiǎn)單。 3）制動(dòng)力矩與汽車運(yùn)動(dòng) 方向無(wú)關(guān) 4）易于構(gòu)成雙回路制動(dòng)系，使系統(tǒng)有較好的可靠性和安全性。制動(dòng)塊對(duì)盤的單位壓力高，易于將水濟(jì)出，因而浸水后效能降低不武漢理工大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 多。制動(dòng)盤的軸向熱膨脹極小，徑向熱膨脹根本與性能無(wú)關(guān)，故無(wú)機(jī)械熱衰退問題。制動(dòng)鉗的安裝可以車軸之前或之后。再者，采用浮動(dòng)鉗可將油缸和活塞等粗密件減去一半，造價(jià)大為降低。 近年來，由于汽車性能要求提高，固定鉗結(jié)構(gòu)上的缺點(diǎn)暴露較為明顯，因而導(dǎo)致浮動(dòng)鉗（特別是滑動(dòng)鉗）的迅速發(fā)展。 鉗盤動(dòng)器按制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)型式區(qū)分，主要有以下幾種：固定鉗式，浮動(dòng)鉗式。 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器效能和穩(wěn)定性都適中，但由于其前進(jìn)，倒車制動(dòng)效能均不便，構(gòu)造簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，便于付裝駐車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所以現(xiàn)在仍然廣泛用作中，中型客車前后輪以及轎車后輪的制動(dòng)器。但用于后輪制動(dòng)器時(shí)需另設(shè)中央制動(dòng)器。但很多中級(jí)轎車的前輪（的改變）仍采用制動(dòng) 器中的雙領(lǐng)蹄式。 武漢理工大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 由各制動(dòng)器結(jié)構(gòu)型式?jīng)Q定增力式制動(dòng)器效能提高，雙領(lǐng)蹄式次之，領(lǐng)從蹄式又次之，而雙從蹄式的制動(dòng)效能最低，就工作穩(wěn)定性而言，名次與前述正好相反，雙從蹄最好，增力式最差。其中平衡凸輪和契塊張開裝置中的制動(dòng)凸輪和制動(dòng)契塊都是浮動(dòng)的，故能保證兩蹄張力相等。也即：領(lǐng)從蹄式；雙領(lǐng)蹄式，雙向領(lǐng)蹄式，雙從蹄式，單向增力式，雙向增力式。他的優(yōu)點(diǎn)是：制動(dòng)鼓的散熱性能好；密封較易，蹄片的剛度大，蹄片壓緊制動(dòng)鼓時(shí)位移小，制動(dòng)蹄的驅(qū)動(dòng)裝置（凸輪或分泵）安裝緊湊以及制動(dòng)效率較高等。我采用氣壓助力制動(dòng)。 對(duì)制動(dòng)系的主要要求有：制動(dòng)效能高；制動(dòng)穩(wěn)定性能好；操縱輕便性；作用滯后性，包括產(chǎn)生制動(dòng)和減除制動(dòng)的滯后性；可靠性，制動(dòng)系的零件必須非?？煽?；制動(dòng)熱穩(wěn)定性；制動(dòng)水穩(wěn)定性；防避公害。 自動(dòng) 制動(dòng)裝置用于當(dāng)掛車與牽引汽車連接的制動(dòng)管路滲漏或斷開時(shí)，使掛車自動(dòng)制動(dòng)。 輔助制動(dòng)裝置用在山區(qū)行駛地汽車上，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。駐車制動(dòng)裝置應(yīng)用機(jī)械式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而不使用液壓或氣壓驅(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。 汽車制動(dòng)系至少應(yīng)有 2 套獨(dú)立的制動(dòng)裝置，即行車制動(dòng)裝置和駐車制動(dòng)裝置；重型汽車或經(jīng)常在山區(qū)行駛的 汽車要增設(shè)應(yīng)急制動(dòng)裝置及輔助制動(dòng)裝置；牽引車還應(yīng)有自動(dòng)制動(dòng)裝置。汽車制動(dòng)系直接影響著汽車行駛的安全性和停車的可靠性。采用前后兩輪皆凸 輪式領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器，驅(qū)動(dòng)形式為氣壓式雙回路驅(qū)動(dòng)形式。中重型汽車一般采用氣壓驅(qū)動(dòng)形式。制動(dòng)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有液壓式和氣壓式兩種。轎車一般采用前盤后鼓的制動(dòng)形式。制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)包括 2 套獨(dú)立的制動(dòng)系統(tǒng)，行車制