【正文】 轉(zhuǎn)時(shí)，上述制動(dòng)蹄便又成為從蹄，這時(shí)摩擦力 fN 的方向與圖 所 示相反，用上述 分析方法，同樣可得到從蹄繞支點(diǎn) A 的力矩平衡方程，即 0??? NbnF CPh （ ） ???????????????bcffbhPNfBFT12 （ ） 由式 (215)可知：當(dāng) f 趨近于占 cb/ 時(shí)，對(duì)于某一有限張開力 P ，制動(dòng)鼓 14 摩擦力 趨于無(wú)窮大。這一法向力引起作用于制動(dòng)蹄襯片上的摩擦力為 fNf, 為摩擦系數(shù)。 對(duì)于鼓式制動(dòng)器，設(shè)作用于兩蹄的張開力分別為 1P 、 2P ，制動(dòng)鼓內(nèi)圓柱面半徑即 制動(dòng)鼓工作半徑為 R ，兩蹄給予制動(dòng)鼓的 摩擦力矩分別為 1TfT 和 2TfT ，則兩蹄的效能因 數(shù)即制動(dòng)蹄因數(shù)分別為： RPTBF TfT 1 11 ? （ ） RPTBF TfT 2 22 ? （ ） 整個(gè)鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)因數(shù)則為 RPP TTRPP TTPRTBF TfTfTfTff )( )(2)( 21 2121 21 ? ?????? （ ） 當(dāng) PPP ?? 21 時(shí)，則 2121 TTTfTf BFBFPR TTBF ???? （ ） 蹄與鼓間作用力的分布，其合力的大小、方向及作用點(diǎn)，需要較精確地分析、計(jì)算才能確定。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。 1 0 6 ) 0 6 ( 5 0 0)( 1m a x2 ????????? egf rqhLLGT ?N?m 8 4 2 7 46 3 6 3 m a x2m a x1 ?????? ff TT ?? N?m 單個(gè)車輪制動(dòng)器應(yīng)有的最大制動(dòng)力矩為 max1fT 、 max2fT 的一半，為 N?m 和 ?m。 對(duì)于選取較大 0? 值的各類汽車，應(yīng)從保證汽 車制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性出發(fā)，來(lái)確定各軸的最大制動(dòng)力矩。所以，雙軸汽車前、后車輪附著力同時(shí)被充分利用或前、后輪同時(shí)抱死的制動(dòng)力之比為 ： ggff hL hLZZFF01022121 ?????? （ ） 式中： 21 LL， ——汽車質(zhì) 心離前、后軸的距離； 0? ——同步附著系數(shù)； gh ——汽車質(zhì)心高度。此時(shí)求得： ??? ??? ? )( )( 01 1 ????? ??????? gB hL GLF ?????? ? )( )( 01 1 ????????? ghL Lq ????? )( )( 01 1 ????????? ghL L 表 ? 取不同值時(shí)對(duì)比 GB 126761999 的結(jié)果 制動(dòng)器最大的制 動(dòng)力矩 為保證汽車有良好的制動(dòng)效能和穩(wěn)定性，應(yīng)合理地確定前、后輪制動(dòng)器BF 8 q ? GB12676—1999 符合 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 符合 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 符合 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 符合 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 符合 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 符合 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 符合 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) ? BF q ? GB12676—1999 符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 10 的制動(dòng)力矩。 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 ? 。 當(dāng) 0??? 時(shí)， 21 ?FFB ? ，故 ?GFB ? ， ??q ； 1?? 。 7 圖 除 1M 、 1N 外的其他類別車輛的制動(dòng)強(qiáng)度與附著系數(shù)要求 制動(dòng)強(qiáng)度和附著系數(shù)利用率 根據(jù)選定的同步附著系數(shù) 0? ， 已知 ： L hL g02 ?? ?? （ ） 式中： L ——汽車軸距， 2471?L mm； ? ——制動(dòng)力分配系數(shù)； 1L ——滿載時(shí)汽車質(zhì)心距前軸中心的距離 11371 ?L ； 1L ——滿載時(shí)汽車質(zhì)心距后軸中心的距 離 13342 ?L ； gh ——滿載時(shí) 汽車質(zhì)心高度 553?gh 。 對(duì)于制動(dòng)強(qiáng)度在 ~ 之間，若各軸的附著利用曲線位于公式??q? 確定的與理想附著系數(shù)利用直線平行的兩條直線（如圖 ）之間，則認(rèn)為滿足 條件要求；對(duì)于制動(dòng)強(qiáng)度 ?q ，若后軸附著利用曲線能滿足公式 )( ??? ?q ，則認(rèn)為滿足 的要求 [4]。國(guó)外有關(guān)文獻(xiàn)推薦滿載時(shí)的同步附著系數(shù)：轎車取 ?? ；貨車取 ?? 為宜。 現(xiàn)代的道路條件大為改善，汽車行駛速度也大為提高，因而汽車因制動(dòng)時(shí)后輪先抱死的后果十分嚴(yán)重。附著條件的利用情況可以用附著系數(shù)利用率 ? （或稱附著力利用率）來(lái)表示， ? 可定義為 6 ??? qGFB ?? （ ） 式中： BF ——汽車總的地面制動(dòng)力； G ——汽車所受重力； q ——汽車制動(dòng)強(qiáng)度。在其他附著系數(shù) ? 的路面上制動(dòng)時(shí)，達(dá)到前輪或后輪即將抱死的制動(dòng)強(qiáng)度 ??q 。為了防止汽車制動(dòng) 時(shí)前輪失去轉(zhuǎn)向能力和后輪產(chǎn)生側(cè)滑，希望在制動(dòng)過(guò)程中，在即將出現(xiàn)車輪抱死但尚無(wú)任何車輪抱死時(shí)的制動(dòng)減速度為該車可能產(chǎn)生的最高減速度。 捷達(dá)轎車的主要技術(shù)參數(shù) 在制動(dòng)器設(shè)計(jì)中需預(yù)先給定的整車參數(shù) 如表 所示 表 捷達(dá)轎車 整車參數(shù) 已知參數(shù) 捷達(dá)轎車 軸距 L（ mm） 2471 整車整備質(zhì)量（ Kg） 1100 滿載質(zhì)量（ Kg） 1500 最高車速（ km） 175 同步附著系數(shù) （空載）， (滿載 ) 制動(dòng)系統(tǒng)的主要參數(shù)及其選擇 同步附著系數(shù) 對(duì)于前后制動(dòng)器制動(dòng)力為固定比值的汽車，只有在附著系數(shù) ? 等于同步 5 附著系數(shù) 0? 的路面上，前、后車輪制動(dòng)器才會(huì)同時(shí)抱死，當(dāng)汽車在不同 ? 值的路面上制動(dòng)時(shí)，可能有以下三種情況 [4]。 4 第 2 章 制動(dòng)器設(shè)計(jì)計(jì)算 車輪制動(dòng)器是行車制動(dòng)系的重要部件。 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 制定出制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案，確定計(jì)算制動(dòng)系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)制動(dòng) 器主要參數(shù)設(shè)計(jì)和液壓驅(qū) 動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算。 （ 3） 確定制動(dòng)器制動(dòng)力、摩擦片壽命及構(gòu)造、參數(shù) 制動(dòng)器必需制動(dòng)力求出后，考慮摩擦片壽命和由輪胎尺寸等所限制的空 3 間，選定制動(dòng)器的型式、構(gòu)造和參數(shù)，繪制布置圖，進(jìn)行制動(dòng)力制動(dòng)力矩計(jì)算、摩擦磨損計(jì)算。當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí) ， 由于車輛受到與行駛方向相反的外力 ， 所以才導(dǎo)致汽車的速度逐漸減小至 零， 對(duì)這一過(guò)程中車輛受力情況的分析有助于制動(dòng)系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì) ， 因此制動(dòng)過(guò)程受力情況分析是車輛試驗(yàn)和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ) ， 由于這一過(guò)程較為復(fù)雜 ， 因此一般在實(shí)際中只能建立簡(jiǎn)化模型分析 ， 通常人們主要從三個(gè)方面來(lái)對(duì)制動(dòng)過(guò)程進(jìn)行分析和評(píng)價(jià) ： （ 1） 制動(dòng)效能 :即制動(dòng)距離與制動(dòng) 減速度； （ 2） 制動(dòng)效能的恒定性 ： 即抗熱衰退性； （ 3） 制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性； 目前 ， 對(duì)于整車制動(dòng)系統(tǒng)的研究主要通過(guò)路試或臺(tái)架進(jìn)行 ， 由于在汽車道路試驗(yàn)中車輪扭矩不易測(cè)量 ， 因此 ， 多數(shù)有關(guān)傳動(dòng)系 !制動(dòng)系的試驗(yàn)均通過(guò)間接測(cè)量來(lái)進(jìn)行汽車在道路上行駛 ， 其車輪與地面的作用力是汽車運(yùn)動(dòng)變化的根據(jù) ， 在汽車道路試驗(yàn)中 ， 如果能夠方便地測(cè)量出車輪上扭矩的變化 ， 則可為汽車整車制動(dòng)系統(tǒng)性能研究提供更全面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和性能評(píng)價(jià)。使其達(dá)到以下要求：具有足夠的制動(dòng)效能以保證汽車的安全性 ；同時(shí)在材料的選擇上盡量采用對(duì)人體無(wú)害的材料。隨著公路業(yè)的迅速發(fā)展和車流密度的日益增大 ， 人們對(duì)安全性、可靠性要求越來(lái)越高，為保證人身和車輛的安全 ，必須為汽車配備十分可靠的制動(dòng)系統(tǒng) 。而制動(dòng)器又是制動(dòng)系中直接作用制約汽車運(yùn)動(dòng)的一個(gè)關(guān)鍵 裝置，是汽車上最重要的安全件。 1 第 1 章 緒 論 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 汽車是現(xiàn)代交通工具中用得最多，最普遍，也是最方便的交通運(yùn)輸工具。汽車制動(dòng)系是汽車底盤上的一個(gè)重要系統(tǒng) ， 它是制約汽 車運(yùn)動(dòng)的裝置。汽車的制動(dòng)性能直接影響汽車的行駛安全性。 通過(guò)查閱相關(guān)的資料，運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，確定 汽車 制動(dòng) 器的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行部件的設(shè) 計(jì)計(jì)算和結(jié) 構(gòu)設(shè)計(jì)。 全套圖紙，加 153893706 制動(dòng)系統(tǒng)研究現(xiàn) 狀 車輛在行駛過(guò)程中要頻繁進(jìn)行制動(dòng)操作 ， 由于制動(dòng)性能的好壞直接關(guān)系 2 到交通和人身安全 ， 因此制動(dòng)性能是車輛非常重要的性能之一 ， 改善汽車的制動(dòng)性能始終是汽車設(shè)計(jì)制造和使用部門的重要任務(wù)。 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容 （ 1）研究、確定制動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成 （ 2）汽車必需制動(dòng)力及其前后分配的確定 前提條 件一經(jīng)確定，與前項(xiàng)的系統(tǒng)的研究、確定的同時(shí)，研究汽車必需的制動(dòng)力并把它們適當(dāng)?shù)胤峙涞角昂筝S上，確定每個(gè)車輪制動(dòng)器必需的制動(dòng)力。 （ 4） 制動(dòng)器零件設(shè)計(jì) 零件設(shè)計(jì)、材料、強(qiáng)度、耐久性及裝配性等的研究確定，進(jìn)行工作圖設(shè)計(jì)。利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)繪制裝配圖和零件圖。按 GB72582020 的規(guī)定，行車制動(dòng)必須作用在車輛的所有的車輪上。 當(dāng) 0??? 時(shí) ? 線在 I 曲線下方，制動(dòng)時(shí)總是前輪先抱死，這是一種穩(wěn)定工況，但喪失了轉(zhuǎn)向能力； 當(dāng) 0??? 時(shí) ? 線位于 I 曲線上方，制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死，這時(shí)容易發(fā)生后軸側(cè)滑而使汽車失去方向穩(wěn)定性； 當(dāng) 0??? 時(shí) 制動(dòng)時(shí)汽車前、后輪同時(shí)抱死，這時(shí)也是一種穩(wěn)定工況，但也喪失了轉(zhuǎn)向能力。分析表明，汽車在同步附著系數(shù) 0? 的路面上制動(dòng)（前、后車輪同時(shí)抱死）時(shí)，其制動(dòng)減速度為 gqgdd tu 0???，即 0??q ， q 為制動(dòng)強(qiáng)度。這表明只有在 0??? 的路面上，地面的附著條件才可以得到充分利用。 當(dāng) 0??? 時(shí)， 0??q ， 1?? ，利用率最高。由于車速高，它不僅會(huì)引起側(cè)滑甚至甩尾會(huì)發(fā)生掉頭而喪失操縱穩(wěn) 定性，因此后輪先抱死的情況是最不希望發(fā)生的，所以各類轎車和一般載貨汽車的 0? 值均有增大趨勢(shì)。 我國(guó) GB12676—1999 附錄 A 《制動(dòng)力在車軸（橋）之間的分配及掛車之間制動(dòng)協(xié)調(diào)性要求》中 規(guī)定了除 1M 、 1N 外其他類型汽車制動(dòng)強(qiáng)度的要求。 參考與同類車型的 0? 值，取 ?? 。 求得： ?? 進(jìn)而求得 qhLLGGqFFgBB )( 021 ??? ???? （ ） 8 qhLLGGqFF gBB )()1()1( 012 ??? ?????? （ ） 式中： q ——制動(dòng)強(qiáng)度； BF ——汽車總的地面制動(dòng)力； 1BF ——前軸車輪的地面制動(dòng)力； 2BF ——后軸車輪的地面制動(dòng)力。 此 時(shí) ?q ， )( 0 ???? ?q 符 合 GB12676—1999 的要求。此時(shí)求得： ??? ??? ? )( )( 02 2 ????? ??????? gB hL GLF ?????? ? )( )( 02 2 ????????? ghL Lq ????? )( )( 02 2 ????????? ghL L 表 ? 取不同值時(shí)對(duì)比 GB 126761999 的結(jié)果 ? 9 當(dāng) 0??? 時(shí)，可能得到的最大的制動(dòng)力取決于后輪剛剛首先抱死的條件，即 22 ?FFB ? 。 最大制動(dòng)力是在汽車附著質(zhì)量被完全利用的條件下獲得的，這時(shí)制動(dòng)力與地面作用于車輪的法向力 21 ZZ、 成正比。 制動(dòng)器所能產(chǎn)生的制動(dòng)力矩，受車輪的計(jì)算力矩所制約，即 eff rFT 11 ? eff rFT 22 ? （ ） 式中： 1fF ——前軸制動(dòng)器的制動(dòng)力， ?11 ZFf ? ； 2fF ——后軸制動(dòng)器的制動(dòng)力， ?22 ZFf ? ； 1Z ——作用于前軸車輪上的地面法向反力； 2Z ——作用于后軸車輪上的地面法向反力； er ——車輪的有效半徑。當(dāng)