【正文】 氣壓驅(qū)動(dòng) 全盤式 浮動(dòng)鉗 固定鉗 擺動(dòng) 滑動(dòng) 雙向增力式 第二章 制動(dòng)與制動(dòng)器 5 摩擦式制動(dòng)器就其摩擦副的結(jié)構(gòu)型式可分為鼓式、盤式和帶式三種。 鼓式制動(dòng)器多被安裝在貨車車輪處用作行車制動(dòng)器。盤式制動(dòng)器中的全盤式制動(dòng)器只作為少數(shù)汽車的車輪制動(dòng)器，個(gè)別情況下用作減速器；鉗盤式制動(dòng)器愈來愈多地用作各級(jí)轎車和貨車的車輪制動(dòng)器。其制動(dòng)鉗支架固定于轉(zhuǎn)向節(jié)上，用緊固螺栓將制動(dòng)鉗和制動(dòng)鉗導(dǎo)向銷連接，制動(dòng)鉗導(dǎo)向銷插入背板的孔中作動(dòng)配合。在制動(dòng)盤的內(nèi)側(cè)懸裝有活動(dòng)制動(dòng)塊，背 板的內(nèi)端面上裝有固定制動(dòng)塊 的卡槽 ，制動(dòng)鉗只在制動(dòng)盤內(nèi)側(cè)有油缸。 第二章 制動(dòng)與制動(dòng)器 6 浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器 優(yōu)缺點(diǎn)分析 本 次設(shè)計(jì)選擇的制動(dòng)器類型是浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器 ,此種制動(dòng)器具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1) 熱穩(wěn)定性好：與鼓式制動(dòng)器相比，盤式制動(dòng)裝置的機(jī)械部分外露，散熱性能好，減少了由于摩擦熱降低制動(dòng)效果的衰減現(xiàn)象，另外，盤式制動(dòng)器產(chǎn)生的熱有時(shí)會(huì)使制動(dòng)盤產(chǎn)生熱膨脹，向圓周力一向膨脹，因此摩擦襯塊和制動(dòng)盤的間隙基木不變。 3) 制動(dòng)感良好：盤式制 動(dòng)器由于采用的是摩擦襯片擠壓制動(dòng)盤的方式，所以可得到與擠壓力成正比的制動(dòng)力，而且制動(dòng)感良好，制動(dòng)力矩與汽車運(yùn)動(dòng)力方向無關(guān)。 5) 制動(dòng)力矩與汽車運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)。 7) 同樣條件下，盤式制動(dòng)器可承受較高的摩擦力矩，襯片磨損小且較均勻，使用壽命長。 9) 可靠性強(qiáng) :易于構(gòu)成雙回路制動(dòng)系統(tǒng)，使系統(tǒng)有較好的可靠性和安全性。 浮動(dòng)鉗式制動(dòng)器，只在一側(cè)放置液壓缸，另一側(cè)的制動(dòng)塊裝在鉗體上，零件較小，省去了跨越制動(dòng)盤的油管，可減少液壓缸、活塞等精密件，可減小尺寸，減輕重量，降低成本，制動(dòng)液吸收制動(dòng)盤的熱量也較少。 盤式制動(dòng)器當(dāng)然也有一些缺點(diǎn)：如制動(dòng)塊的工作 面積小，所以磨損快。 第三章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)流程 7 3 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)流程 制動(dòng)器設(shè)計(jì)的一般流程 盤式制動(dòng)器設(shè)計(jì)的一般流程（圖 所示）為：在有關(guān)的整車總布置參數(shù)確定之后，參考已有的同等級(jí)汽車的同類型制動(dòng)器，初選制動(dòng)器的主要參數(shù)，并據(jù)以進(jìn)行制動(dòng)器結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)；然后進(jìn)行制動(dòng)力矩和磨損性能的驗(yàn)算，并與所要求的數(shù)據(jù)比較，直到達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 不合理 合理 不合理 合理 不合理 合理 圖 制動(dòng)器設(shè)計(jì)的一般流程圖 制動(dòng)器的主要性能參數(shù)的計(jì)算方法 為使汽車制動(dòng)器性能更好地符合使用要求，設(shè)計(jì)制動(dòng)器時(shí)，應(yīng)全面考慮以下幾個(gè)問題。 選擇 中型 轎車為設(shè)計(jì)對象， 制動(dòng)盤直徑 D 通常為選擇為輪輞直徑的 70%～主要參數(shù)初選 制動(dòng)力矩的計(jì)算 制動(dòng)器結(jié)構(gòu)初步設(shè)計(jì) 摩擦片磨損校核 制動(dòng)器質(zhì)量、尺寸的校 he he hehhhhhhe 驗(yàn) 詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 第三章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)流程 8 79%，本設(shè)計(jì)選擇 75%，所以制動(dòng)盤直徑 D= 制動(dòng)盤的厚度 h 對制動(dòng)盤質(zhì)量和工作溫 升 都有影響。制動(dòng)盤可以做成實(shí)心的，或者為了散熱通風(fēng)需要在制動(dòng)盤間鑄出通風(fēng)孔道。 由摩擦襯塊外半徑 2R 與內(nèi)半徑 1R 的比值不大于 [1]。如果比值過大工作時(shí)襯塊的外緣與內(nèi)側(cè)圓周速度相差很多，摩 損不均勻，接觸面積減小，最后將導(dǎo)致制動(dòng)力矩變化大。 汽車車身尺寸的確定與重量的選擇 L=2800mm ,L1 =1500mm , L2=1300mm , hg=520mm , 0m = L— 汽車的軸距 L1— 滿載時(shí)質(zhì)心距前軸距離 L2— 滿載時(shí)質(zhì)心據(jù)后軸距離 hg— 滿載 時(shí) 質(zhì)心高度 0m — 汽車整車整備質(zhì)量 制動(dòng)器設(shè)計(jì)的一般原則 (a)制動(dòng)器效能 制動(dòng)器在單位輸入壓力或力矩的作用下所輸出的力或力矩稱為制動(dòng)器效能，常用無因次指標(biāo)制動(dòng)器效能因數(shù) (或簡稱制動(dòng)器因數(shù) )表示，定義為制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤的作用半徑上所得到的摩擦力與輸入力之比。 對于鼓式制動(dòng)器，設(shè)兩蹄張力分別為 01F 和 02F ，制動(dòng)鼓內(nèi)圓半徑為 R ，兩蹄加于制動(dòng)鼓的制動(dòng)力矩為 1?M 和 2?M ，則兩蹄的制動(dòng)因數(shù)為： RFMK 0111 ?? ,RFMK 0222 ?? 整個(gè)制動(dòng)鼓效能因數(shù)為： RFF MMRFMK )( )(2 0201 210 ???? ??? （ 32） 鉗盤式制動(dòng)器制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)盤兩側(cè)均承受制動(dòng)塊的壓緊力 0F ，兩個(gè)工作盤上所受摩擦力為 022 fFFf ? ,f 為制動(dòng)襯塊與制動(dòng)盤間的摩擦系數(shù)。 (b) 制動(dòng)器制動(dòng)效 能的穩(wěn)定性 制動(dòng)器制動(dòng)效能的穩(wěn)定性主要取決于其效能因數(shù) K 對摩擦系數(shù) f 的敏感性。 如果不考慮制動(dòng)盤、制動(dòng)鼓、制動(dòng)蹄的變形，一定型式的制動(dòng)器，其效能因數(shù) K 隨摩擦系數(shù) f 的變化率即 dfdk 愈?。畡t制動(dòng)器的安全性愈高，這種性能稱為制動(dòng)效能的穩(wěn)定性。 若要使熱穩(wěn)定性好，除了應(yīng)選擇其效能對 f 的敏感性低的制動(dòng)器型號(hào)外，還應(yīng)選擇有良好抗熱衰退性和恢復(fù)性的摩擦材料，還應(yīng)使制動(dòng)盤有足夠熱容量和散熱能力。 第三章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)流程 10 此 種結(jié)構(gòu)使制動(dòng)盤顯著地增加了冷卻面積。 (c) 制動(dòng)器間隙調(diào)整應(yīng)簡便 結(jié)構(gòu)型式和安裝位置應(yīng)能保證間隙操作簡便，盡可能采用間隙自動(dòng)調(diào)整裝置，以減少調(diào)整間隙的作業(yè)次數(shù)。 (e) 噪聲的減輕 產(chǎn)生制動(dòng)噪聲的因素很復(fù)雜， 其 主要影響因素是摩擦材料的摩擦特性，即摩擦系數(shù)對滑動(dòng)速度的變化關(guān)系。其次，制動(dòng)器輸入 壓力愈高，噪聲愈大 (當(dāng)壓力高達(dá)一定程度后則不再有噪聲 )。 在制動(dòng)器設(shè)計(jì)中， 應(yīng) 采取相應(yīng)結(jié)構(gòu)措施，如防止摩擦副發(fā)生振動(dòng)、或在其振幅擴(kuò)大前施加阻尼，可在 一定 程度上消除某些噪聲，特別是低頻 (1kHz 以下 )噪聲，但消除高頻噪聲還比較困難。 前后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力矩的確定計(jì)算 根據(jù)《 汽車制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算 》 p39公式 得： 如 前后輪都抱死，此時(shí) 得 gdtdu ?? (36) 前軸車輪的法向作用力 NghdtduLLGZ g 10155)( 21 ??? (37) 后輪車輪的法向作用力 NghdtduLLGZ g )( 12 ??? (38) 汽車 的 總的地面制動(dòng)力為 NGFFF B 1270021 ???? ? (39) 前軸車輪的制動(dòng)力 NhLLGFg 6093)( 21 ??? ??? (310) 后軸車輪的制動(dòng)力 NhLLGFg )( 12 ??? ??? （ 311） 其中 整車整備質(zhì)量 0m = , （ 312） 第三章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)流程 11 汽車總質(zhì)量 tnnmm a ????????? ?（ 313） NgmG a 17640?? （ 314） 取輪胎與地面間 的附著系數(shù) ?? （ 315） 當(dāng)前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力之和等于附著力，并且前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分別等于各自的附著力 時(shí) ，也是前、后同時(shí)抱死的條件。 由 gghL hL01021 ???? ???? (317) 整理，得 ghLL 20 ?? ?? (318) 代 入數(shù)據(jù)得 ghLL 20 ?? ?? = (319) 同步系數(shù)說明，前、后制動(dòng)器制動(dòng)力為固定比值的汽車，只有在同步系數(shù)路面上制動(dòng)時(shí)才能使前、后車輪同時(shí)抱死。最大制動(dòng)力是在汽車附著質(zhì)量完全被利用的 情況 下獲得的，這時(shí)制動(dòng)力與地面作用于車輪的法向力 Z1 、 Z2 成正比，也與前后輪制動(dòng)力矩的比值相同。當(dāng) ? 0? 時(shí)，相應(yīng)的極限制動(dòng)強(qiáng)度 q? ,故需要后軸和前軸的最大制動(dòng)力矩為 后輪 egf rqhLLGT ?)( 1m a x2 ?? = (324) 前輪 m a x2m a x1 1 ff TT ???? = (325) 應(yīng)急制動(dòng)時(shí)，后輪一般都將抱死滑移 故后橋制動(dòng)力為 NhL gLmFF gaB ???? ??? (326) 此時(shí)所需的后橋制動(dòng)力矩為 MNrhL gLmrF egaeB ???? ?? (327) 2F 為路面對后橋的法向反力。 第三章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)流程 13 摩擦襯片 (襯塊 )的磨損特性的計(jì)算 摩擦襯片 (襯塊 )的磨損受溫度、摩擦力、滑磨速度、制動(dòng)盤的材質(zhì)和加工情況，以及襯片 (襯塊 )本身的材質(zhì)等 諸 多因素影響， 因此從理論上要精確計(jì)算磨損性能是困難的。 汽車的制動(dòng)過程是將其機(jī)械能 (動(dòng)能、勢能 )的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷纳⒌倪^程。由 于在短時(shí)間 內(nèi)熱量來不及擴(kuò)散到大氣中，致使制動(dòng)器溫度升高。能量負(fù)荷愈大，則襯片 (襯塊 )的磨損愈嚴(yán)重。具體的分析過程如下： (一 )比能量耗散率 比能量耗散率又稱為單位功負(fù)荷或能量負(fù)荷，它表示襯片（襯塊）單位摩擦面積在單位時(shí)間內(nèi)耗散的能量，其單位為 2mmW [1]。 t —— 制動(dòng)時(shí)間 ,(s)。取 ?? 緊急制動(dòng)至停車時(shí)， 02?? ，并取 1?? 。推薦：取減速度 j ＝ ，制動(dòng)初速度 1? ：轎車用 100 hkm 、總質(zhì)量小于 的貨車為 80 hkm 、總質(zhì)量在 以上的貨車用 65 hkm ，鼓式制動(dòng)器的比能量耗散率以不大