【正文】 小都是隨機的、不可控制的，因此汽車上必須裝設一系列專門裝置以實現上述功能 。也只有制動性能良好、制動系工作可靠的汽車，才能充分發(fā)揮其動力性能。 行車制動裝置用作強制行駛中的汽車減速或停車，并使汽車在下短坡時保持適當的穩(wěn)定車速。 駐車制動裝置用于使汽車可靠而無時間限制地停駐在一定位置甚至斜坡上，它也有助于汽車在坡路上起步 。 應急制動裝置用于當行車制動裝置意外發(fā)生故障而失效時，則可利用應急制動裝置的機械力源 (如強力壓縮彈簧 )實現汽車制動。應急制動裝置也不是每車必備，因為普通的手力駐車制動器也可以起應急制動的作用 。通常，在總質量為 5t以上的客車上和 12t 以上的載貨汽車上裝備這種輔助制動減速裝置。 任何一套制動裝置均由制動器和制動驅動機構兩部分組成。行車制動是用腳踩下制動踏板操縱車輪制動器來制動全部車輪，而駐車制動則多采用手制動桿操縱，且具有專門的中央制動器或利用車輪制動器進行制動。行車制動和駐車制動這兩套制動裝置必須具有獨立的制動驅動機構。用液壓傳遞操縱力時還應有制動主缸和制動輪缸以及管路；用氣壓操縱時還應有空氣壓縮機、氣路管道、貯氣筒、控制閥和制動氣室等。但在用作應急制動時，往往使傳動軸超載。 重型載貨汽車由于采用氣壓制動，故多對后輪制動器另設獨立的由氣壓控制而以強力彈簧作為制動力源的應急兼駐車制動驅動機構，不再設置中央制動器。 汽車是現代交通工具中用得最多，最普遍，也是最方便的交通運輸工具。而制動器又是制動系中直接作用制約汽車運動的一個關健裝置，是汽車上最重要的安全件。 制動系統發(fā)展現狀 從汽車誕生時起，車輛制動系統在車輛的安全方面就扮演著至關重要的角色。汽車制動系統種類很多，形式多樣。它們的工作原理基本都一樣，都是利用制動裝置，用工作時產生的摩擦熱來逐漸消耗車輛所具有的動能，以達到車輛制動減速，或直至停車的目的。新型動力系統的出現也要求制動系統結構型式和功能形式發(fā)生相應的改變 。 車輛在行駛過程中要頻繁進行制動操作 ,由于制動性能的好壞直接關系到交通和人身安全 ,因此制動性能是車輛非常重要的性能之一 ,改善汽車的制動性能始終是汽車設計制造和使用部門的黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 3 重要任務。對這一過程中車輛受力 情況的分析有助于制動系統的分析和設計 ,因此制動過程受力情況分析是車輛試驗和設計的基礎。制動系的試驗均通過間接測量來進行汽車在道路上行駛 ,其車輪與地面的作用力是汽車運動變化的根據 ,在汽車道路試驗中 ,如果能夠方便地測量出車輪上扭矩的變化 ,則可為汽車整車制動系統性能研究提供更全面的試驗數據和性能評價。因此設計的制動系統必須要 具有良好的制動效能以及良好的制動效能的穩(wěn)定性和制動時汽車操縱穩(wěn)定性好和制動效能的熱穩(wěn)定性好。 （ 1） 具有足夠的制動效能，包括行車制動效能和駐坡制動效能。 （ 2） 工作可靠。行車制動裝置的制動驅動機構至少應有兩套獨立的管路，當其中一套失效時，另一套應保證汽車制動效能不低于正常值的 30%；駐車制動裝置應采用工作可靠的機械式制動驅動機構。汽車的高速制動、短時間內的頻繁重復制動，尤其是下長坡時的連續(xù)制動，都會引起制動器的溫升過快，溫度過高。此時，制動摩擦副的摩擦系數會急劇減小，使制動效能迅速下降而發(fā)生熱衰退現象。提高摩擦材料的高溫摩擦穩(wěn)定性，增大制動鼓、盤的熱容量，改善其散熱性或采用強制冷卻裝置，都是提高抗熱衰退的措施。制動器摩擦表面浸水后，會因水的潤滑作用使摩擦系數急劇減小而發(fā)生所謂的 “ 水衰退 ” 現象。良好的摩擦材料吸水率低，其摩擦性能恢復迅速 。 （ 5） 制動時的操縱穩(wěn)定性好。一般要求在進行制動效能試驗時，車輛的任何部位不得偏出 。否則當前輪抱死而側滑時，將失去操縱性；后輪抱死而側滑甩尾，會失去方向穩(wěn)定性；當左、右輪的制動力矩差值超過 15%時，會發(fā)生制動時汽車跑偏 。是使機械中的運動件停止或減速的機械零件。制動器主要由制架、制動件和操縱裝置等組成。為了減小制動力矩和結構寸制動器通常裝在設備的高速軸上，但對安全性要求較高的大型設備 (如礦井提升機、電梯等 )則應裝在靠近設備工作部分的低速軸上 。一般摩擦式制動器按其旋轉元件的形狀分為鼓式和盤式兩大類。 典型的鼓式制動器主要由底板、制動鼓、制動蹄、輪缸（制動分泵）、回位彈簧、定位銷等零部件組成。每一個鼓有一對制動蹄，制動蹄上有摩擦襯 片。當制動時，輪缸活塞推動制動蹄壓迫制動鼓，制動鼓受到摩擦減速，迫使車輪停止轉動。但由于車輪是旋轉的，制動鼓作用于制動蹄的壓力左右不對稱，造成自行增力或自行減力的作用。為了保持良好的制動效率，制動蹄與制動鼓之間要有一個最佳間隙值。過去的鼓式制動器間隙需要人工調整，用塞尺調整間隙。當間隙增大時，制動蹄推出量超過一定范圍時，調整間隙機構會將調整桿拉到與調整齒下一個齒接合的位置，從而增加連桿的長度，使制動蹄位置位移，恢復正常間隙。內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，其旋轉的摩擦元件為黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 6 制動鼓。制動時，利用制動鼓的圓柱內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生摩擦力矩，故又稱為蹄式制動器。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，但現代汽車已很少采用。 鼓式制動器按蹄的類型分為： 領從蹄式制動器的每塊蹄片都有自己的固定支點，而卻兩固定支點位于兩蹄的同一端。這種當制動鼓正、反方向旋轉時總具有一個領蹄和一個從蹄的內張型鼓式制動器稱為領從蹄式制動器?！霸鰟荨弊饔檬诡I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。 單向雙領蹄式制動器的兩塊蹄片各有自己的固定支點，而卻兩固定支點位于兩蹄的不同端。 汽車前進制動時，這種制動器的制動效能相當高。除此之外，這種制動器還有易于調整蹄片與制動鼓之間的間隙，兩蹄片上的單位壓力相等，使之磨損程度相近，壽命相同等優(yōu)點。當倒車制動時，由于兩蹄片皆為雙從蹄，使制動效能明顯下降。 這種制動器適用于前進制動時前軸動軸荷及附著力大于后軸，而倒車時則相反的汽車前輪上。它也屬于平衡式制動器。 雙從蹄式制動器的兩蹄片各有一個固定支點，而卻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。 單向增力式制動器如圖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。單向增力式制動器在汽車前進制動時的制動效能很高，且高于前述的各種制動器，但在倒車制動時，其制動效能卻是最低的。 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。 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，但行車制動是由電磁經制動輪缸產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進行操縱。 但由于結構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。但由于成本比較低，仍然在一些經濟型車中使用，主要用于制 盤式制動器介紹 盤式制動器按摩擦副中定位原件的結構不同可分為鉗盤式和全盤式兩大類。制動襯塊與制動盤接觸面很小，在盤上所占的中心角一般僅 30~50176。 全盤式制動器中摩擦副的旋轉元件及固定元件均為盤形，制動時各盤摩擦表面全部接觸，作用原理如同離 合器，故又稱離合器式制動器。多片全盤式制動器既可用于車輪制動器，也可用作緩行器。 ①定鉗盤式制動器：這種制動器中的制動鉗固定不動，制動盤與車輪相聯并在制動鉗體開口槽中旋轉。 ②浮動盤式制動器：這種制動器具有以下優(yōu)點：僅在盤的內側有 液壓 缸，故軸向尺寸小，制動器能進一步靠近輪轂；沒有跨越制動盤的油道或油管加之 液壓 缸冷卻條件好，所以制動液汽化的可能性??；成本低；浮動鉗的制動塊可兼用于駐車制動。由于這種制動器散熱條件較差，其應用遠沒有浮鉗盤式制動器廣泛。此外，制動鼓在受熱膨脹后，工作半徑增大，使其只能與蹄的中部接觸，從而降低了制動效能，這稱為機械衰退。因此，前輪采用盤式制動器，汽車制動時不易跑偏。制動塊對盤的單位壓力高，易于將水擠出，因而浸水后效能降低不多，又由于離心力作用及襯塊對盤的擦拭作用，出水后只需經一到兩次制動既能恢復正常。 （ 3）制動力矩與汽車運動方向無關。 （ 5）尺寸小，質量小，散熱良好。 （ 7）更換襯塊簡單容易。 （ 9）易于時間間隙自動調整。前盤選用 浮動盤式制動器，后鼓采用領從蹄式制動器。而力的傳遞方式又有機械式、液壓式、氣壓式和氣壓 液壓式的區(qū)別 。而傳力方式有、又有機械式和液壓式兩種。 液壓式的簡單制動系通常簡稱為液壓制動系，用于行車制動裝置。但其有 限的力傳動比限制了它在汽車上的使用范圍。液壓式簡單制動系曾廣泛用于乘用車、輕型及以下的貨車和部分中型貨車上。 動力制動系 動力制動系是以發(fā)動機動力形成的氣壓或液壓勢能作為 汽車制動的全部力源進行制動，而司機作用于制動踏板或手柄上的力僅用于對制動回路中控制元件的操縱。 動力制動系有氣壓制動系、氣頂液式制動系和全液壓動力制動系 3 種。但氣壓制動系必須采用空氣壓縮機、儲氣筒、制動閥等裝置，使其結構復雜、笨重、輪廓尺寸大、造價高；管路中氣壓的產生和撤除均較慢，作用滯后時間較長 (o． 3s— o． 9s)，因此，當制動閥到制動氣室和儲氣筒的距離較遠時，有必要加設氣動的第二級控制元件 —— 繼動閥 (即加速閥 )以及快放閥；管路工作壓力較低 (一般為 o． 5MPa— o． 7MPa)，因而制動氣室的直徑大，只能置于制動器之外，再通過桿件及凸輪或楔塊驅動制動蹄，使非簧載質量增大；另外，制動氣室排氣時也有較大噪聲。它兼有液壓制動和氣壓制動的主要優(yōu)點。顯然，其結構復雜、質量大、造價高，故主要用于重型汽車上，一部分總質量為 9t— 11t 的中型汽車上也有所采用。但其結構復雜、精密件多，對系統的密封性要求也較高，故并未得到廣泛應用，目前僅用于某些高級轎車、大型客車以及極少數的重型礦用自卸汽車上。在正常情況下，其輸出工作壓力主要出動力伺服系統產生，而在動力伺服系統失效時，仍可全由人力驅動液壓系統產生一定程度的制動力。 按伺服系統能源的不同，又有真空伺服制 動系、氣壓伺服制動系和液壓伺服制動系之分。 [7] 分路系統的形式選擇 為了提高制動驅動機構的工作可靠性，保證行車安全，制動驅動機構至少應有兩套獨立的系統，即應是雙回路系統，也就是說應將汽車的全部行車制動器的液壓或氣壓管路分成兩個或更多個相互獨立的回路，以便當一個回路發(fā)生故障失效時，其他完好的回路仍能可靠地工作。其特點是管路布置最為簡單 ，可與傳統的單輪缸 (或單制動氣室 )鼓式制動器相配合，成本較低。這一分路方案總后輪制動管路失效，則一旦前輪制動抱死就會失去轉彎制動能力。 后輪制功管路呈對角連接的兩個獨立的回路系統，即前軸的一側車輪制動器與后橋的對側車輪制動器同屬于一個回路，稱交叉型，簡稱 X 型。此時前、后各有一側車輪有制動作用，使制動力不對稱，導致前輪將朝制動起作用車輪的一側繞主銷轉動，使汽車失去方向穩(wěn)定性。 左、右前輪制動器的半數輪缸與全部后輪制動器輪缸構成一個獨立的回路，而兩前輪制動器的另半數輪缸構成另一回路，可看成是一軸半 對半個軸的分路型式，簡稱KI 型。 兩個獨立的回 路均由每個前、后制動器的半數缸所組成，即前、后半個軸對前、黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 12 后半個軸的分路型式，簡稱 HH 型。 HI、 LL、HH 型的織構均較復雜。 HL 型單用回路，即一軸半時剩余制動力較大，但此時與 LL 型一樣，在緊急制動 時后輪極易先抱死。 制動主缸的選 取 為了提高汽車的行駛安全性，根據交通法規(guī)的要求，一些 乘用 車的行車制動裝置均采用了雙回路制動系統。 制動主缸采用串列雙腔制動主缸。儲蓄罐中的油經每一腔的進油螺栓和各自旁通孔、補償孔流入主缸的前、后腔。 主缸不制動時，前、后兩 工作腔內的活塞頭部與皮碗正好位于前、后腔內各自得旁通孔和補償孔之間。在液壓和后腔彈簧力的作用下，推動前腔活塞前移，前腔壓力也隨之升高。 撤出踏板力后，制動踏板機構、主缸前、后腔活塞和輪缸活塞在各自的回位彈簧作用下回位，管路中的制動液在壓力作用下推開回油閥流回主缸，于是解除制動。此時在液壓差作用下，前腔活塞迅速前移到活塞前端頂到主缸缸體上。若與后腔連接的制動管路損壞漏油時，則踩下制動踏板時，起先只有后缸活塞前移，而不能推動前缸活塞，因后缸工作腔中不能建立液壓。 由此可見，采用這種主缸的雙回路 液壓 制動系，當制動系統中任一回路失效時，串聯雙腔制動主缸的另一腔仍能工作，只是所需踏板行程加大，導致汽車制動距離增長，制動力減小。 [6] 本章小結 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 13 本章 首先 對制動器的形式進行了系統的介紹與對比分析，最終選擇了前輪采用浮動盤式制動器，后輪采用領從蹄式鼓式制動器的方案。并對制動主缸的工作原理進行了簡單的介紹，使此次設計的整體思路已大體呈現。 分析表明，汽車在同步附著系數為 ? 的路面上制動 (前、后車輪同時抱死 )時，其制動減速度 為 gqgdtdu0???，即 0??q ， q 為制動強度。 根據相關資料查出轎車 0? ? ，故取 0? = 制動器有關計算 確定前后軸制動力矩分配系數β 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 15 根據公式：L hL g02 ??