【正文】 ，并按照規(guī)定裝滿客，貨時的整車質(zhì)量。該系數(shù)反映了汽車的設計水平和工藝水平，值越大，說明該汽車的設計水平和工藝水平越先進。本設計中給出裝載質(zhì)量t。所以本設計采用平頭式的布置形式，并且采用發(fā)動機前置后橋驅動。平頭式貨車的發(fā)動機位于駕駛室內(nèi)，其主要優(yōu)點是：汽車總長和軸距尺寸短，最小轉彎直徑小，機動性能好；不需要發(fā)動機罩和翼子板，汽車整備質(zhì)量減小，駕駛員視野得到明顯改善，采用翻轉式駕駛室時能改善發(fā)動機及其附件的接近性；汽車貨箱與整車的俯視面積之比比較高。貨車可以按照駕駛室與發(fā)動機相對位置不同，分為平頭式、短頭式、長頭式和偏置式四種。由于本設計的汽車是重型，其總質(zhì)量大于19t，所以采用三軸布置方案。包括乘用車以及汽車總質(zhì)量小于19t的公路運輸車輛和軸荷不受道路、橋梁限制的不在公路上行駛的車輛，均采用結構簡單、制造成本低廉的兩軸方案。 軸數(shù)汽車可以有兩軸、三軸、四軸甚至更多的軸數(shù)。第2章 汽車總體參數(shù)的選擇及計算汽車的分類按照GB/—2001將汽車分為乘用車和商用車。盡管對蹄－鼓式制動器的設計研究取得了一定的成績，但是對傳統(tǒng)蹄－鼓式制動器的設計仍然有著不可替代的基礎性和研發(fā)性作用，也可為后續(xù)設計提供理論參考。另外，近年來則出現(xiàn)了一些全新的制動器結構形式，如磁粉制動器、濕式多盤制動器、電力液壓制動臂型盤式制動器、濕式盤式彈簧制動器等。1999年提出一種四蹄八片（塊）式制動器，通過對結構參數(shù)合理匹配設計，制動效能因數(shù)有一定地提高，同時制動效能_因數(shù)對摩擦系數(shù)的敏感性也可以有適當?shù)馗纳?，這就在一定程度上改善了制動效能的穩(wěn)定性。該制動器達到相同的制動力矩所要求的輸入力是盤式制動器1/7。1997年，提出了一種“電控自增力鼓式制動器”設計方案，該制動器是通過機械的方法來實現(xiàn)鼓式制動器的自增力，制動效能因數(shù)的變化范圍為2～6。長期以來，為了充分發(fā)揮蹄－鼓式制動器的重要優(yōu)勢，旨在克服其主要缺點的研究工作和技術改進一直在進行中，尤其是對蹄－鼓式制動器工作過程和性能計算分析方法的研究受到高度重視。由于人們對制動性能要求的不斷提高，傳統(tǒng)的液壓或者空氣制動系統(tǒng)在加入大量電子控制系統(tǒng)(如ABS、TCS、ESP)后，結構和管路布置越來越復雜，加大了液壓(空氣)回路泄漏的隱患，同時裝配和維修的難度也隨之提高；因此，結構相對簡單、功能集成可靠的電控機械制動系統(tǒng)越來越受到青睞。近10年來，西方發(fā)達國家又興起了對汽車線控系統(tǒng)的研究，線控制動系統(tǒng)應運而生，并開展了對電控機械制動系統(tǒng)的研究。隨著汽車安全性的日益提高，汽車制動系統(tǒng)也歷經(jīng)了數(shù)次變遷和改進。汽車的制動過程是很復雜的，它與汽車總布置和制動系各參數(shù)選擇有關。機械凸輪鼓式制動器設計方案第1章 緒 論車輛的制動性能是車輛主動安全性能中最重要的性能之一。汽車的制動性能是由汽車的制動系統(tǒng)決定的，它主要是給安全行駛提供保證，其中其制動器性能的優(yōu)劣將直接影響汽車整車性能的優(yōu)劣，直接關系到駕乘人員的生命財產(chǎn)安全，重大交通事故往往與制動距離過長、緊急制動時發(fā)生側滑和失去轉向能力等情況有關，因此汽車的制動性能是汽車安全行駛的重要保障。汽車制動系統(tǒng)主要由供能裝置、傳能裝置、控制裝置和制動器組成，制動器的實際性能是整個制動系中最復雜和最不穩(wěn)定的因素，因此制動器的設計在整車設計中顯得非常重。從最初的皮革摩擦制動，到后來的鼓式、盤式制動器，再到機械式ABS制動系統(tǒng)，緊接著伴隨電子技術的發(fā)展又出現(xiàn)了模擬電子ABS制動系統(tǒng)、數(shù)字式電控ABS制動系統(tǒng)，等等。簡單來說，電控機械制動系統(tǒng)就是把原來液壓或者壓縮空氣驅動的部分改為電動機驅動，借以提高響應速度，增加制動效能, 同時大大簡化了結構，降低了裝配和維護的難度?？梢灶A見，EMB將最終取代1傳統(tǒng)的液壓(空氣)制動器，成為未來汽車制動系統(tǒng)的發(fā)展方向。這些研究工作的重點在于制動器結構和實際使用因素等對制動器的效能及其穩(wěn)定性等的影響，取得了一些重要的研究成果，得到了一些比較可行、有效的改進措施，制動器的性能也有了一定程度的提高。應用一套電控機械裝置調(diào)整領蹄的支承點來提高制動器的制動效能數(shù)，以補償由于摩擦材料的熱衰退而引起的摩擦系數(shù)降低。該系統(tǒng)的控制裝置允許每個制動器單獨工作，從而提高了行車的安全性，另外對駕駛和操縱舒適性也有所提高，但仍然存在一些問題，諸如系統(tǒng)復雜、高能耗、高成本、維護困難等。2000 年，提出一種具有多自由度聯(lián)動蹄的新型蹄－鼓式制動器，該型式的制動器使得制動效能因數(shù)及其穩(wěn)定性得到顯著提高；摩擦副間壓力分布趨于均勻，可保證摩擦副間接觸狀態(tài)的穩(wěn)定，并延長摩擦片使用壽命；性能參數(shù)可設計性強，可根據(jù)對制動效能的需要，較靈活地進行制動器設計。對于關鍵磁性介質(zhì)——磁粉，選用了抗氧化性強、耐磨、耐高溫、流動性好的軍工磁粉；磁轂組件選用了超級電工純鐵DT4，保證了空轉力矩小、重復控制精度高的性能要求；在熱容量和散熱等方面，采用了雙側帶散熱風扇，設計了散熱風道等，使得該技術有著極好的應用前景。根據(jù)設計車型的特點，進行參數(shù)選擇；確定制動器的結構方案；完成制動器的總體和主要零部件的設計。不同形式的汽車，主要體現(xiàn)在軸數(shù)、驅動形式、以及布置形式上有區(qū)別。影響選取軸數(shù)的因素主要有汽車的總質(zhì)量、道路法規(guī)對軸載質(zhì)量的限制和輪胎負荷能力以及汽車的結構等?？傎|(zhì)量在19t~26t的公路運輸車采用三軸形式，總質(zhì)量更大的汽車宜采用四軸或四軸以上的形式。由于本設計的汽車總質(zhì)量大于19t，所以采用64的驅動形式。貨車又可按發(fā)動機位置不同，分為發(fā)動機前置、中置和后置三種布置形式。平頭式貨車得到廣泛的應用。汽車的質(zhì)量參數(shù)包括整車整備質(zhì)量 、載客量、裝載質(zhì)量、質(zhì)量系數(shù) 、汽車總質(zhì)量 、軸荷分配等。質(zhì)量系數(shù)是指汽車裝載質(zhì)量與整車整備質(zhì)量的比值，即＝。參考同類型的汽車的質(zhì)量系數(shù)值（表21）后，綜合選定本設計中的質(zhì)量系數(shù)值 表21 不同類型汽車的質(zhì)量系數(shù)汽車類型貨車輕型0．801．10中型1．201．35重型1．301．70由此可以確定整車整備質(zhì)量，t。商用貨車的總質(zhì)量由整備質(zhì)量、裝載質(zhì)量和駕駛員以及隨行人員質(zhì)量三部分組成，即 Kg式中，為包括駕駛員及隨行人員數(shù)在內(nèi)的人數(shù)，應等于座位數(shù)。汽車的軸荷分配是指汽車在空載或滿載靜止狀態(tài)下，各車軸對支承平面的垂直負荷，也可以用占空載或滿載總質(zhì)量的百分比來表示。從各輪胎磨損均勻和壽命相近考慮，各個車輪的負荷應相差不大；為了保證汽車有良好的動力性和通過性，驅動橋應有足夠大的負荷，而從動軸上的負荷可以適當減小，以利減小從動輪滾動阻力和提高在環(huán)路面上的通過性，為了保證汽車有良好的操縱穩(wěn)定性，又要求轉向軸的負荷不應過小，因此，可以得出作為很重要的軸荷分配參數(shù)，各使用性能對其要求是相互矛盾的，這就要求設計時應根據(jù)對整車的性能要求，使用條件等，合理地選擇軸荷分配。汽車的質(zhì)心高度參考同類型重型貨車可以選擇空載時的質(zhì)心高度為=1420mm，滿載時的質(zhì)心高度取為=1530mm。當軸距小時，上述指標均減小。軸距過短，會帶來一系列缺點，車廂長度不足或后懸過長，制動或上坡時軸荷轉移過大，使汽車的制動性和操縱穩(wěn)定性變壞，車身縱向角震動過大，此外還會導致萬向節(jié)傳動的夾角過大等問題。第3章 制動器的結構型式及要求汽車制動器除各種緩速裝置外，幾乎都是機械摩擦式的，即是利用固定元件與旋轉元件工作表面間的摩擦而產(chǎn)生制動力矩使汽車減速或停車的，根據(jù)旋轉元件的不同分為鼓式和盤式兩大類，不過對于重型車來說，由于車速一般不是很高，鼓式剎車蹄的耐用程度也比盤式制動器高，而且盤式制動器比鼓式制動器要貴些，因此許多重型車至今仍使用四輪鼓式的設計。制動時，輪缸活塞（轉動凸輪軸）對制動蹄施加張開力P，使其繞支承銷轉動，并抵靠在制動鼓4表面上。制動系應滿足如下要求：(1)能適應有關標準和法規(guī)的規(guī)定。(3)工作可靠。(5)制動效能的水穩(wěn)定性好。(7)制動踏板和手柄的位置和行程符合人機工程學要求。(9)制動時制動系噪聲盡可能小，且無異常聲響。(11)能全天候使用，氣溫高時液壓制動管路不應有氣阻現(xiàn)象；氣溫低時氣制動管路不應出現(xiàn)結冰。鼓式制動器一般可按其制動蹄受力情況進行分類（見圖31），它們的制動效能、制動鼓的受力平衡狀態(tài)以及車輪旋轉方向對制動效能的影響均不同。圖32 鼓式制動器示意圖（a）領從蹄式（用凸輪張開）；（b）領從蹄式（用制動輪缸張開）；（c）雙領蹄式（非雙向，平衡式）；（d）雙向雙領蹄式；（e）單向增力式；（f）雙向增力式不同形式鼓式制動器的主要區(qū)別有：（1）蹄片固定支點的數(shù)量和位置不同。（3）制動時兩蹄片之間有無相互作用。在單位輸入壓力或力的作用下所輸出的力或力矩，稱為制動效能。制動效能因素的定義為：在制動鼓或制動盤的作用半徑R上所得到的摩擦力（）與輸入力之比，即 式中，K為制動器效能因素；R為制動器輸出的制動力矩。使用中 隨溫度和水濕程度變化。如圖32(a)、(b)所示，圖上方的旋向箭頭代表汽車前進時制動鼓的旋轉方向(制動鼓正向旋轉)，蹄1為領蹄，蹄2為從蹄。制動鼓正、反向旋轉時總具有一個領蹄和一個從蹄的內(nèi)張型鼓式制動器稱為領從蹄式制動器。“增勢”作用使領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。但當制動鼓旋轉并制動時，領蹄由于摩擦力矩的“增勢”作用，使其進一步壓緊制動鼓而使其所受的法向反力加大；從蹄由于摩擦力矩的“減勢”作用而使其所受的法向反力減小。這種制動時兩蹄法向反力不能相互平衡的制動器也稱為非平衡式制動器。非平衡式制動器將對輪轂軸承造成附加徑向載荷，而且領蹄摩擦襯片表面的單位壓力大于從蹄的，磨損較嚴重。對于如圖32 (a)所示具有定心凸輪張開裝置的領從蹄式制動器，制動時，凸輪機構保證了兩蹄等位移，作用于兩蹄上的法向反力和由此產(chǎn)生的制動力矩分別相等，而作用于兩蹄的張開力PP2則不等，且必然有P1P2。其缺點是驅動凸輪的力要大而效率卻相對較低，～。領從蹄式制動器的兩個蹄常有固定的支點。后者可保證作用在兩蹄上的張開力相等并用液壓驅動，而凸輪式、楔塊式和曲柄式等張開裝置則用氣壓驅動。也有非平衡式的制動凸輪，其中心是固定的，不能浮動，所以不能保證作用在兩蹄上的張開力相等。當汽車前進時，若兩制動蹄均為領蹄的制動器，稱為雙領蹄式制動器。如圖310 (c)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，因此兩蹄對鼓作用的合力恰好相互平衡，故屬于平衡式制動器。圖310 單向雙領蹄式制動器的機構方案（液壓驅動）（a）一般形式；（b）偏心調(diào)整；（c）輪缸上調(diào)整；（d）浮動蹄片，輪缸支座端調(diào)整；（e）浮動蹄片，輪缸偏心機構調(diào)整雙領蹄式制動器有高的正向制動效能，但倒車時則變?yōu)殡p從蹄式，使制動效能大降。它不用于后輪還由于有兩個互相成中心對稱的制動輪缸，難于附加駐車制動驅動機構。如圖32(d)及圖31圖312所示。 圖312 曲柄機構制動器（氣壓驅動） 圖313 雙楔制動器（氣壓驅動）當制動時，油壓使兩個制動輪缸的兩側活塞(圖311)或其他張開裝置的兩側(圖31圖313)均向外移動，使兩制動蹄均壓緊在制動鼓的內(nèi)圓柱面上。因此，制動鼓在正向、反向旋轉時兩制動蹄均為領蹄，故稱為雙向雙領蹄式制動器。由于這種制動器在汽車前進和倒退時的性能不變，故廣泛用于中、輕型載貨汽車和部分轎車的前、后輪。雙從蹄式制動器的兩蹄片各有一個固定支點，而且兩固定支點位于兩蹄片的不同端，并用各有一個活塞的兩輪缸張開蹄片，其結構形式與單向雙領蹄式相反。如圖32(e)所示，兩蹄下端以頂桿相連接，第二制動蹄支承在其上端制動底板上的支承銷上。制動鼓靠摩擦力帶動第一制動蹄轉過一小角度，進而經(jīng)頂桿推動第二制動蹄也壓向制動鼓的工作表面并支承在其上端的支承銷上。由于制動時兩蹄的法向反力不能互相平衡，因此屬于一種非平衡式制動