【正文】 。 39。 兩蹄的張開力 1p 、 2p 與制動氣室的推力 Q 之間的關(guān)系由下式表示： ? ?212 pphaQ ?? （ ） 式中： 2/a — 1p ， 2p 對凸輪中心的力臂， mm； h — Q 力對凸輪軸線的力臂 ， mm； 得： ? ? 1 1 7 0 23 0 87 8 5 2 246221 ????? pphaQ N 為了輸出 Q 力，制動氣室的工作面積為 pQA? （ ） 式中： p — 制動氣室的工作壓力， MPa； 得： 1 8 6 1 761 1 1 7 0 2??? pQA mm2 制動氣室的工作半徑為 ?Ar? （ ） 式中： A — 制動氣室的工作面積， mm2 ； 得： ?? ?Ar mm 則 r 取 77mm 同一制動器各蹄產(chǎn)生的制動力矩 20 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，其計算公式如下 對于 增勢 蹄： 39。膜片式的結(jié)構(gòu)簡單，對室壁的加工要求不高，無摩擦副，密封性好。本次設(shè)計采用 KTH370—12。重型汽車則采用可聯(lián)鑄鐵KTH370—12 的制動底板。制功底板承受著制動器工作時的制動反力矩，因此它應(yīng)有足夠的剛度。本次設(shè)計采用的是模壓材料。模壓材料的撓性較差．故應(yīng)按襯片或襯塊規(guī)格模壓 [3]。 制動摩擦材料應(yīng)只有角而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，抗熱衰退性能要好，不應(yīng)在溫升到某一數(shù)值后摩擦系數(shù)突然急劇下降，材料應(yīng)有好的耐磨性，低的吸水 (油、制動液 )率，低的壓縮率、低的熱傳導率 (要求摩擦襯塊么 300℃ 的加熱板上：作用 30min 后，背板的溫度不越過 190℃ )和低的熱膨脹率，高的抗壓、抗打、抗剪切、抗彎購性能和耐沖擊性能；制動時應(yīng)不產(chǎn)生噪聲、不產(chǎn)生不良氣味。因此，在假設(shè)的理想條件下計算制動器的制動力矩，取 可使計算結(jié)果接近世紀。所以在制動器設(shè)計時并非一定要追求高摩擦系數(shù)的材料。各種制動器用摩擦材料的摩擦系數(shù)的穩(wěn)定值約為 ～ 之間，少數(shù)可達 。 摩擦片摩擦系數(shù) 選擇摩擦片時不僅希望其摩擦系數(shù)要高些，更要求 其熱穩(wěn)定性要好，受溫度和壓力的影響要小。 本次制動蹄采用的材料為 Q235。摩擦襯片的厚度，轎車多為 ～ 5mm；貨車多為 8mm 以上。有時在制動底板上附加一壓緊裝置，使制動蹄中部靠向制動底 板，而在輪缸活塞頂塊上或在張開機構(gòu)調(diào)整推桿端部開槽供制動蹄腹板張開端插入，以保持制動蹄的正確位置。青銅偏心輪可保持制動蹄腹板上的支承孔的完好性并防止這些零件的腐蝕磨損。支承銷由 45 號鋼制造并 18 高頻淬火。為了使具有支承銷的一個自由度的制動蹄的工作表面與制動鼓的工作表面同軸心，應(yīng)使支承位置可調(diào)。 故 c=168mm K 盡可能的小，以使 c 盡可能的大，初步設(shè)計 取 k=28mm。初步設(shè)計可取 e= （ ） 式中： e — 制動器中心到張開力距離 mm； R — 制動鼓半徑， mm。 a、參考同類汽車選取， 一般 b/D=～ ,取 ，故 b=115mm b、取 蹄 包角 領(lǐng)蹄 包角 ??1001? 從蹄 包角 ??1002? 360/)( 21 ??? ?? DbA p （ ） 式中： pA — 單個摩擦襯片的面積， mm2； 17 D — 制動鼓內(nèi)徑， mm； b — 摩擦片的寬度， mm； 1? — 領(lǐng)蹄包角， ? ； 2? — 從蹄包角， ? ； 得： 360/)( 21 ??? ?? DbA p =420 105（ 100+100） /360= c、 摩擦襯片起始角 0? ，一般將襯片布置在制動蹄的中央，即令： ???? 40290 00 ?? 有時為了適應(yīng)單位壓力的分布情況，將襯片相對于最大壓力點對稱布置，以改善制動效能和磨損的均勻性。即 ?RbAp ? （ ） 式中，包角 以弧度為單位，當面積、包角、半徑確定后，由上式可以初選襯片寬度的尺寸。另外，根據(jù)國外統(tǒng)計資料可知，單個鼓式制動器總的摩擦襯片面積隨汽車總質(zhì)量的增大而增大。通常是根據(jù)在緊急制動時使單位壓力不 超過 M aP 的條件來選擇襯片寬度的。包角一般不宜大于 1200，因過大不僅不利于散熱，而且易使制動作永不平順，甚至可能發(fā)生自鎖。 摩擦襯片寬度 b 和包角β 摩擦襯片的包角可在 900～ 1200 范圍內(nèi)選取，試驗表明，摩擦襯片包角在 900～ 1200時，磨損最小，制動鼓溫度也最低，且制動效能最高。制動鼓在閉口一側(cè)外緣可開小孔，用于檢查制動器間隙。壁厚取大些也有利于增大其熱容量，但試驗表明，壁厚由 ll mm 增至 20 mm 時，摩擦表面的平均最高溫度變化并不大。微型轎車要求其制動鼓工作表面的圓度和同軸度公差 ＜ ，徑向跳動量 ≤，靜不平衡度≤[11]。cm～ 40 Ncm～ 20 N兩者裝配后還需進行動平衡。制動鼓材料應(yīng)與摩擦襯片相匹配，以保證具有高的摩擦系數(shù)并使工作表面磨損均勻。由此間隙要求 及輪輞的 尺寸及渴 求得制動 鼓直徑的 尺寸。但止境的尺寸受到輪輞內(nèi)徑的限制，而且直徑的增大也使制動鼓的質(zhì)量增大，使汽車的非懸掛質(zhì)量增大，而不利于汽車的行駛平順性。因此可知前后制動器比值符合要求 由輪胎與路面附著系數(shù)所決定的前后軸最大附著力矩： eg rqhLLGM ?? )( 1m ax2 ? （ ） 式中： ? —— 該車所能遇到的最大附著系數(shù)； q —— 制動強度； er—— 車輪有 效半徑； 15 max2?M—— 后軸最大制動力矩； G —— 汽車滿載質(zhì)量； L —— 汽車軸距； 其中 ? ? ? ? 12 78 780 ???? ?????? gha aq ?? ? 故后軸 ? ? 2 5 95 4 2 2 1 7 8 9 0 0m a x2 ??????uMNm 前軸 1 5 2 5 95 2 4 7 m a x2m a x1 ????? uu MM ??Nm 鼓式制動器的主要參數(shù)選擇 在有關(guān)的整車總布置參數(shù)和制動器的結(jié)構(gòu)形式確定以后，就可以參考已有的同類型、同等級汽車的同類制動器，對制動器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進行初選。 0? — 同步附著系數(shù)， 。 制動器最大制動力矩確定 應(yīng)合理地確定前、后輪制動器的制動力矩，以保證汽車有良好的制動效能和穩(wěn)定性。 根 據(jù)相關(guān)資料查出貨車0??，故取0?=。 分析表明 [14]，汽車在同步附著系數(shù)為?的路面上制動 (前、后車輪同時抱死 )時，其制動減速度為gqgdtdu 0???，即0??q， 為制動強度。根據(jù)有關(guān)文獻推薦以及我國道路條件，車速不高，所以本車型 0? 取 左右為宜 。要確定 ? 值首先就要選取同步附著系數(shù) 0? 。 任何附著系數(shù) ? 路面上前后同時抱死的條件為（ ? =）： GFF ff ??? 21 （ ） ggff hL hLFF ?????1221 （ ） 式中： G汽車重力； 1fF — 前制動器制動力 ， N； 2fF — 后制動器制動力 ， N； 1L — 質(zhì)心到前軸的距離 ， mm； 2L — 質(zhì)心到后軸的距離 ， mm。 令 efrTF? （ ） 稱之為制動器制動力，它是在輪胎周緣克服制動器摩擦力 矩所需的力。 本章小結(jié) 本章確定了制動系統(tǒng)方案為制動系統(tǒng)采用氣壓制動控制機構(gòu)， 重型貨車制動器的設(shè)計為后輪鼓式制動器，并采用氣壓制動，制動凸輪與制動蹄之間采用滾輪傳動，借以提高機械效率。 方案確定 本 次設(shè)計以 CQ3253TMG384 型貨車為依據(jù)， 采 用領(lǐng)從蹄鼓式制動器，且為凸輪 11 式制動器。 制動時，制動調(diào)整臂在制動氣室的推動下，帶動制動凸輪軸轉(zhuǎn)動，推使兩制動蹄壓靠制動鼓，制動凸輪的工作表面輪廓是中心對稱的兩段偏心圓弧。但由于成本比較低，仍然在一些經(jīng)濟型車中使用，主要用于制動負荷比較小的后輪和駐車制動。 但由于結(jié)構(gòu)問題使它在制動過程中散熱和排水性能差，容易導致制動效率下降。 雙向增力式制動器在大型高速轎車上用的較多，而且常常將其作為行車制動與駐車制動共用的制動器，但行車制動是由液壓經(jīng)制動輪缸產(chǎn)生制動蹄的張開力進行制動，而駐 車制動則是用制動操縱手柄通過鋼索拉繩及杠桿等機械操縱系統(tǒng)進行操縱。 10 圖 單向增力式制動器 雙向增力式制動器 將單向增力式制動器的單活塞式制動輪缸換用雙活塞式制動輪缸，其上端的支承銷也作為兩蹄共用的，則成為雙向增力式制動器。因此，它僅用于少數(shù)輕、中型貨車和轎車上作為前輪制動器。由于制動時兩蹄的法向反力 不能相互平衡，因此它居于一種非 圖 雙向雙領(lǐng)蹄式制動器 平衡式制動器。如圖 所示。它也屬于平衡式制動器。這種結(jié)構(gòu)常用于中級轎車的前輪制動器，這是因為這類汽車前進制動時，前軸的動軸荷及 附著力大于后軸，而倒車時則相反。如圖 所示，兩制動蹄各用一個單活塞制動輪缸推動，兩套制動蹄、制動輪缸等機件在制動底板上是以制動底板中心作對稱布置的，因此，兩 蹄對制動鼓作用的合力恰好相互平衡，故屬于平衡式制動器。 雙領(lǐng)蹄式制動器 若在汽車前進時兩制動蹄均為領(lǐng)蹄的制動器，則稱為雙領(lǐng)蹄式制動器?！霸鰟荨弊饔檬诡I(lǐng)蹄所受的法向反力增大，而“減勢”作用使從蹄所受的法向反力減小。這種當制動鼓正、反方向旋轉(zhuǎn)時總具有一個領(lǐng)蹄和一個從蹄的內(nèi)張型鼓式制動器稱為領(lǐng)從蹄式制動器。鼓式制動器按蹄的類型分為： 領(lǐng)從蹄式制動器 8 如圖 所示，若圖上方的旋向箭頭代表汽車前進時制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向 (制動鼓正向旋轉(zhuǎn) )，則蹄 1為領(lǐng)蹄，蹄 2為從蹄。在汽車制動系中，帶式制動器曾僅用作一些汽車的中央制動器，但現(xiàn)代汽車已很少采用。制動時，利用制動鼓的圓柱內(nèi)表面與制動蹄摩擦路片的外表面作為一對摩擦表面在制動鼓上產(chǎn)生摩擦力矩，故又稱為蹄式制動器。內(nèi)張型鼓式制動器的摩擦元件是一對帶有圓弧形摩擦蹄片的制動蹄，后者則安裝在制動底板上，而制動底板則緊固在前橋的前梁或后橋橋殼半袖套管的凸緣上，其旋轉(zhuǎn)的摩擦元件為制動鼓。 鼓式制動器 鼓式制動器是最早形式的汽車制動器 ，當盤式制動器還沒有出現(xiàn)前，它已經(jīng)廣泛用于各類汽車上。 摩擦式制動器按摩擦副結(jié)構(gòu)形式不同，可分為鼓式，盤式和帶式三種。 7 圖 制動系統(tǒng)工作原理 制動器的結(jié)構(gòu)方案分析 制動器主要有摩擦式、液力式和電磁式等幾種形式。制動力越大，制動減速度越大。制動鼓將該力矩傳到車輪后，由于車輪與路面間有附著作用，車輪對路面作用一個向前的周緣力，同時路面也對車輪作用一個向后的反作用力， 即制動力。 制動原理和工作過程 要使行使中的汽車減速，駕駛員應(yīng)踩下制動踏板，通過推桿和主缸活塞，使主缸內(nèi)的油液在一定壓力下流入輪缸，并通過兩個輪缸活塞推動兩制動蹄繞支撐銷轉(zhuǎn)動，上端向兩邊分開而其摩擦片壓緊在制動鼓的內(nèi)圓面上。 防止制動時車輪被抱死有利于提高汽車在制動過程中的轉(zhuǎn)向操縱性和方向穩(wěn)定性，縮短制動距離，所以近年來防抱死制動系統(tǒng)（ ABS）在汽車上得到了很快的發(fā)展和應(yīng)用。具體要求詳見 QC/T5821999； 6 （ 5）制動效能的水穩(wěn)定性好 ； （ 6）在任何速度下制動時，汽車都不應(yīng)喪失操縱穩(wěn)定性和方向穩(wěn)定性。行車和駐車制動裝置可以有共同的制動器，而驅(qū)動機構(gòu)應(yīng)各自獨立。詳見 QC/T2391997； （ 3）工作可靠。 設(shè)計汽車制動系應(yīng)滿足如下主要要求 [16]： （ 1）應(yīng)能適應(yīng)有關(guān)標準和法規(guī)的規(guī)定 ； （ 2）具有足夠的制動效能，包括行車制動效能和駐車制動效能。 制動系至少應(yīng)有兩套獨立的制動裝置，即行車制動裝置和駐車制動裝置。因此，改善汽車的制動性始終是汽車設(shè)計制造和使用部門的主要任務(wù)。制動性直接關(guān)系到行使安全性，是汽車行使的重要保障。