【正文】 動(dòng)力分配曲線（ I線） ........................................................... 21 車輪的滑移界限線 .......................................................................... 21 實(shí)際制動(dòng)力分配曲線（ β 線 ） .......................................................... 23 6系統(tǒng)主要零部件的強(qiáng)度校核 .................................................................... 27 凸輪軸的強(qiáng)度校核 .......................................................................... 27 凸輪軸上花鍵的強(qiáng)度校核 ................................................................ 29 總 結(jié) ..................................................................................................... 31 致 謝 ..................................................................................................... 32 參考文獻(xiàn) ................................................................................................ 33 附錄 1 圖紙 4 公路載重汽車制動(dòng)器設(shè)計(jì) 1 1 緒論 安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保是當(dāng)今汽車技術(shù)發(fā)展的三大趨勢(shì)。當(dāng)汽車以較高的車速在表面潮濕或有冰雪的路面上緊急制動(dòng)時(shí)，很可能會(huì)出現(xiàn)這樣一些危險(xiǎn)的情況車尾在制動(dòng)的過(guò)程中偏離行進(jìn)的方向，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)出現(xiàn)汽車旋轉(zhuǎn)掉頭，汽車失去方向穩(wěn)定性，即產(chǎn)生側(cè)滑另外，在制動(dòng)過(guò)程中駕駛員控制不了汽車的行駛方向，即汽車失去方向可操縱性。產(chǎn)生這些危險(xiǎn)的原因在于汽車車輪在制動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生抱死現(xiàn)象。路面作用在輪胎上的側(cè)滑摩擦力和縱向制動(dòng)力變得很小。據(jù)西方一些國(guó)家的統(tǒng)計(jì)資料表明，發(fā)生人身傷亡的交通事故中，在潮濕路面上約 1/3 與側(cè)滑有關(guān) 。而側(cè)滑事故中 50%是由于制動(dòng)引起的。 汽車防抱制動(dòng)系統(tǒng) 汽車防抱制動(dòng)系統(tǒng)（ Antilock Braking system， 簡(jiǎn)稱 ABS）是基 于車輛輪胎與路面之間的附著性能隨滑移率改變而改變的基本原理而開(kāi)發(fā)的高技術(shù)裝置，它從防止制動(dòng)過(guò)程中車輪“抱死”的角度出發(fā)，避免車輛后輪側(cè)滑和前輪喪失轉(zhuǎn)向能力，提高車輛對(duì)地面附著能力的利用率，從而達(dá)到改善車輛制動(dòng)穩(wěn)定性、操縱性和縮短制動(dòng)距離等目的。它是制動(dòng)性最基本的評(píng)價(jià)指標(biāo)。 4 公路載重汽車制動(dòng)器設(shè)計(jì) 2 汽車在連續(xù)多次制動(dòng)或涉水后仍具備必要的制動(dòng)功能的能力，即抗衰退性。 汽車防抱制動(dòng)系統(tǒng)的特點(diǎn) 以提高汽車安全行駛性能為目的的各種裝置，其原理都是充分利用輪胎和地面的附著系數(shù)，主要采用控制制動(dòng)管路液壓的方法，給各車輪施加最合適的制動(dòng)力，從而使各個(gè)車輪處于最佳的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 ② 可增加汽車制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性汽車在制動(dòng)時(shí)，四個(gè)車輪子的制動(dòng)力是不一樣的，如果汽車的前輪抱死，駕駛員就無(wú)法控制汽車的行駛方向，這是非常危險(xiǎn)的倘若汽車的后輪先抱死，在很小的側(cè)向干擾力下，則會(huì)出現(xiàn)側(cè)滑、甩尾，甚至使汽車整個(gè)調(diào)頭等嚴(yán)重事故，車輪抱死將難以保證汽車的行車安全。資料表明 :裝有 ABS 系統(tǒng)的車輛，可使因車輪側(cè)滑引起的事故比例下降 8%左右。經(jīng)測(cè)定，汽車在緊急制動(dòng)時(shí)，車輪抱死所造成的輪胎累加磨損費(fèi)己超過(guò)一套防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的造價(jià)，因此 ,裝用 ABS 系統(tǒng)具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。制動(dòng)時(shí)只要將腳踏在制動(dòng)踏板上， ABS 系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)汽車的運(yùn)行情況自動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)，如遇雨雪路滑，駕駛員也沒(méi)有必要用一連串的點(diǎn)剎車進(jìn)行制動(dòng)，系統(tǒng)會(huì)使制動(dòng)狀態(tài)保持在最佳點(diǎn)。 ABS 系統(tǒng)工作十分可靠，并有自診斷能力，若它發(fā)現(xiàn)自身系統(tǒng)內(nèi)部有故障，就會(huì)自動(dòng)記錄，并點(diǎn)燃黃色 ABS 故障指示燈，讓普通制動(dòng)系統(tǒng)繼續(xù)工作。 汽車制動(dòng)器 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析 汽車制動(dòng)器 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀分析 我國(guó)對(duì) ABS的研究開(kāi)始于 20世紀(jì) 80年代初，現(xiàn)在已進(jìn)入產(chǎn)品試制和在車輛上試裝的階段， ABS的研究項(xiàng)目被列入“九五”科技攻關(guān)計(jì)劃。增強(qiáng)國(guó)產(chǎn)的競(jìng)爭(zhēng)能力，迫 切需要對(duì)的關(guān)鍵技術(shù)和控制軟件等進(jìn)行深入的研究。在 30年代，機(jī)械式防抱制動(dòng)系統(tǒng)（ MABS）開(kāi)始在火車和飛機(jī)上應(yīng)用，德國(guó)公司 Bosh在 1936年第一個(gè)獲得通過(guò)電磁式車輪轉(zhuǎn)速傳感器得到車輪轉(zhuǎn)速的制動(dòng)防抱死專利權(quán)，這是 ABS系統(tǒng)發(fā)展史上的一個(gè)里程碑。 研究本課題的目的和意 義 汽車的制動(dòng)性是汽車的主要性能之一。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，目前大部分重大交通事故與制動(dòng)距離太長(zhǎng)、緊急制動(dòng)時(shí)發(fā)生側(cè)滑等情況有關(guān)。汽車防抱制動(dòng)系統(tǒng)是一種主動(dòng)安全裝置。值得注意的是，在制動(dòng)時(shí)確保車體方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向性是汽車防抱制動(dòng)系統(tǒng)的主要目的，而縮短制動(dòng)距離 是在達(dá)到主要目的時(shí)的附帶所得。 對(duì)自己的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)想、分析，并與國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品比較，參考國(guó)內(nèi)外相應(yīng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，提高汽車的制動(dòng)性能。 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)中所給主要設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) ① 空車總重： G。前 = 6000kg G。 =940mm 滿載 hga=1480mm ⑤ 軸距 L=5200mm (前軸至平衡軸中心 ) ⑥ 輪胎 12。 min=（起步氣壓） P。g=102sm。 4 公路載重汽車制動(dòng)器設(shè)計(jì) 5 3 制動(dòng)器方案選擇與確定 鼓式制動(dòng)器 輪缸式制動(dòng)器 輪缸式制動(dòng)器一般分為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器、雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器、雙從蹄式制動(dòng)器、單向和雙向自增力式制動(dòng)器。這種制動(dòng)器制動(dòng)效能比較穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，便于安裝，廣泛用作貨車的前、后輪制動(dòng)器和轎車的后輪制動(dòng)器。這種制動(dòng)器，在前進(jìn)制動(dòng)時(shí)，兩蹄都是領(lǐng)蹄，制動(dòng)器效能得到提高。 ③ 雙從蹄式制動(dòng)器 將雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器翻轉(zhuǎn) 180 度就變成雙從蹄式制動(dòng)器。 ④ 單向雙向自增力式制動(dòng)器 單向和雙向自增力式制動(dòng)器的區(qū)別是：輪缸中活塞數(shù)目不同。這種制動(dòng)器在前進(jìn)制動(dòng)和倒車制動(dòng)時(shí)效能一致，雙向自增力式制動(dòng)器適用于轎車后輪，因?yàn)楸阌诩娉漶v車制動(dòng)器。 制動(dòng)器隨制動(dòng)鼓和摩擦片的材料、溫度和表面狀況的不同可在很大范圍內(nèi)變化，自增力式制動(dòng)器的效能對(duì)摩擦系數(shù)的依賴性最大，因而其效能的熱穩(wěn)定性最差。 凸輪式制動(dòng)器 目前，所有國(guó)產(chǎn)汽車和部分國(guó)外汽車的氣壓制動(dòng)系中，都采用凸輪促動(dòng)的車輪制動(dòng)器，而且大都設(shè)計(jì)成領(lǐng)從蹄式。 楔式制動(dòng)器 楔式制動(dòng) 器中兩蹄的布置可以是領(lǐng)從蹄式，也可以是雙向雙領(lǐng)蹄式。 盤(pán)式制動(dòng)器 鉗盤(pán)式制動(dòng)器 由工作面積不大的摩擦塊與其金屬背板組成制動(dòng)塊，每個(gè)制動(dòng)器中有 24塊，這些制動(dòng)塊及其促動(dòng)裝置都裝在橫跨制動(dòng)盤(pán)兩側(cè)的夾鉗形支架中。 ① 定鉗盤(pán)式制動(dòng)器 定鉗盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗固定安裝在車橋上，既不能旋 轉(zhuǎn)，也不能沿制動(dòng)盤(pán)軸線方向移動(dòng)，因而其中必須在制動(dòng)盤(pán)兩側(cè)都裝設(shè)制動(dòng)塊 促動(dòng)裝置，以便分別將兩側(cè)的制動(dòng)塊壓向制動(dòng)盤(pán)。這必然使得制動(dòng)鉗的尺寸過(guò)大，難以安裝在現(xiàn)代化轎車的輪內(nèi)； 3）熱負(fù)荷大時(shí)，油缸和跨越制動(dòng)盤(pán)的油管或油道中的制動(dòng)液容易受熱汽化； 4）若要兼用于駐車制動(dòng)，則必須加裝一個(gè)機(jī)械促動(dòng)的駐車制動(dòng)鉗。其中只在制動(dòng)盤(pán)的內(nèi)側(cè)設(shè)置油缸，而外側(cè)的制動(dòng)塊附裝在鉗體上 。全盤(pán)式制動(dòng)器主要用于重型汽車。 盤(pán)式制動(dòng)器的缺點(diǎn)： 1） 效能較低，故 用于液壓制動(dòng)系時(shí)所需制動(dòng)促動(dòng)管路壓力較高，一般要用伺服驅(qū)動(dòng)裝置 . 2） 蒹用于駐車制動(dòng)時(shí)，需要加裝的駐車制動(dòng)傳動(dòng)裝置較鼓式制動(dòng)器復(fù)雜，因而在后輪上的應(yīng)用受到限制 . 目前，盤(pán)式制動(dòng)器已廣泛用于轎車，但除了小在一些高性能轎車上用于全部 4 公路載重汽車制動(dòng)器設(shè)計(jì) 7 車輪以外，大都只用作前輪制動(dòng)器，而與后輪的鼓式制動(dòng)器配合，以期汽車有較高的制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性。 結(jié)構(gòu)型式選凸輪張開(kāi)機(jī)構(gòu)的蹄鼓式（領(lǐng)從蹄式）制動(dòng)器，根據(jù)已知輪胎規(guī)格可知輪輞直徑為 24 =,據(jù)有關(guān)資料推薦，制動(dòng)鼓徑與輪輞直徑之比約為，為保證制動(dòng)鼓與輪輞間具有足夠的散熱間隙，故制動(dòng)鼓直徑選 420mm。有了這種較大升程的凸輪，可以采用厚的摩擦襯片，摩擦襯片的耐用程度直接影響到制動(dòng)器的使用壽命。 前后制動(dòng)蹄一端裝有滾輪，制動(dòng)蹄通過(guò)滾輪與制動(dòng)凸 輪軸接觸，以減少摩擦和磨損，這樣是結(jié)構(gòu)在 載重汽車的 氣壓驅(qū)動(dòng)的制動(dòng)器中應(yīng)用日益廣泛。這種結(jié)構(gòu)既有利于檢查 、 維修，又有利于調(diào)整。在這種路面上，汽車前后輪產(chǎn)生的制動(dòng)力矩正好等于路面的附著力矩，此時(shí)制動(dòng)效果最好?，F(xiàn)初選同步附著系數(shù) 0? =。 表 制動(dòng)器主要參數(shù)值 結(jié)構(gòu)尺寸 R a c m e b t ? 1? 2? ? 前制動(dòng)器 210 160 155 38 13 186 15 ?102 ? ? ? 后 制動(dòng)器 210 160 155 38 13 186 15 ?102 ? ? ? [注 ]： 上表中 b為襯片寬度， t為襯片厚度 。其凸輪的作用力臂等于基圓半徑，與凸輪轉(zhuǎn)角無(wú)關(guān)。這種制動(dòng)器工作 穩(wěn)定，對(duì)整車制動(dòng)方向穩(wěn)定也較有利。 ② 制動(dòng)凸輪的效率 4 公路載重汽車制動(dòng)器設(shè)計(jì) 12 表 凸輪的效率 ? ? ?? S S? ? e ?0 0 0 13 ?10 20 13 ?20 13 ?30 13 ?40 28 13 ?50 13 ?60 33 13 ?70 13 ?80 38 13 ?90 13 ?100 13 ?110 45 13 ?120 13 ?130 13 備注 作圖值 計(jì)算值 計(jì)算值 4 公路載重汽車制動(dòng)器設(shè)計(jì) 13 計(jì)算公式為： )(11????? ????? ebeerr （ ） Rrr ??? ??? 4 （ ） 式中： r? 換算摩擦系數(shù) ? 滾輪孔和軸之間 的摩擦系數(shù)，鋼與鋼， ? = r滾輪軸的半徑 R滾輪的半徑 根據(jù)已確定的結(jié)構(gòu)參數(shù)可得出 w = R= r=10mm e=13mm ? = 將該組數(shù)據(jù)帶入（ 410）（ 411）式得： )13 (1?? ???? （ ） 然后取不同的 ? 值便會(huì)得到不同的效率。從計(jì)算值中或從凸輪特性曲線圖（見(jiàn)附圖 3）上可以看出 ? 隨 ? 的增大而降低。但由于等效切向合力 T 的方向不同于