【正文】 此公式課看出蹄片壓力沿摩擦襯片長度的分布符合正弦曲線規(guī)律。為此必需先求出制動蹄的效能因數(shù)，而后求制動力矩。對于一定結(jié)構(gòu)型式的制動蹄，只要已知制動鼓轉(zhuǎn)向，制動沈陽理工大學(xué)（論文） 17 蹄的主要幾何參數(shù)的相對值（即這些參數(shù)與 R 之比）以及摩擦系數(shù)，該蹄的 tK 即可確定。 （ 1）領(lǐng)蹄 假定蹄鼓之間的單位壓力是沿周向均勻分布的，這一假定與實際情況相差較遠(yuǎn)，據(jù)此算出的制動力矩較實際數(shù)值大，根據(jù)上面的分析計算可知，蹄片壓力沿摩擦襯片長度的分布符合正弦曲線規(guī)律，根據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo)得領(lǐng)蹄效能因數(shù)為 1tK )1s inc os c os/(1 ?? ??? ?? KK t ?????????? （ 32） 式中 )164164(/)(/ ?????? ReaRh? ????? RcaRfK 1316840a rc s i na rc s i na rc s i n 2221 ????? ca cfc? 176。 )t a ns i ns i na rc t a n( ???? ??? ??? 176。 將以上所計算得到的數(shù)值代入式（ 32）中可得出 ?tK （ 2）從蹄制動效能因數(shù) 2tK ，其公式為 )1s inc osc os/( `2 ?? ??? ?? KK t ?????? ???? （ 33） 式中 )164164(/)(/ ?????? ReaRh? ????? RcaRfK 1316840a rc s i na rc s i na rc s i n 2221 ????? ca cfc? 176。 曾航：輕型貨車氣壓制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 18 )t a ns i ns i na rc t a n( ???? ??? ??? 176。汽車制動力總和 F與整車質(zhì)量 ma 的百分比： %60%102%1001 6 0 0 0/1 6 3 2 0/ ????amF 則可知該制動力符合標(biāo)準(zhǔn)。 如果 f ﹤ c′ cosδ 1 /(R1 c′ Sinδ 1) 就不會自鎖。 襯片磨損特性的計算 摩擦襯片 (襯塊 )的磨損受溫度、摩擦力、滑磨速度、制動鼓 (制動盤 )的材質(zhì)及加工情況，以及襯計 (襯塊 )本身材質(zhì)等許多因素的影響。但試驗表明，影響磨損的最重要的因素還是摩擦表面的溫度和摩擦力。在制動強(qiáng)度很大的緊急制動過程中，制功器幾乎承擔(dān)了汽車全部動能耗散的任務(wù)。而被制動器所吸收，致使制動器溫度升高。能量負(fù)荷越大，則襯片 (襯塊 )磨損將越嚴(yán)重。 各種汽車的總質(zhì)量及其制動襯片 (襯塊 )的摩擦面積各不相同，因面有必要用一種相對的量作為評價能員負(fù)荷 的指標(biāo)。通常所用的計量單位為 2/Wmm 。 比能量耗散率（單位功負(fù)荷、能量負(fù)荷） 雙軸汽車單個后輪制動器比能量耗散率為 e2=δ ma ( v12 v22 ) (1β )/4tA2 ?????????? （ 35） 其中： ma為汽車總質(zhì)量（ t），初選乘用車 18t δ為汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，緊急制動停車時 v2=0，認(rèn)為δ =1 v1為制動初速度，對于總質(zhì)量 以上的貨車 v1=65Km/h(18m/s) j為制動減速度，計算時一般取 j= m/s2 j=du/dt A2為后制動器襯片的摩擦面積 t為制動時間， t=(v1v2) / j =(180)/= s 曾航：輕型貨車氣壓制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 20 β為制動力分配系數(shù)，β =Ff1/( Ff1+Ff2) 前軸車輪的制動器制動力 Ff1=∮ Z1 后軸車輪的制動器制動力 Ff2=∮ Z2 取 軸距 L= 質(zhì)心高度 hg= 汽車質(zhì)心離前軸距離 L1= 汽車質(zhì)心 離后軸距離 L2= 附著系數(shù)∮ =（見表 34） 表 34路面狀況與附著系數(shù)對應(yīng)表 Tablet 34. Pavement behavior and coefficient of adhesion correspondence table 路面狀態(tài) 附著系數(shù) ∮ 干燥水泥路面 ～ 潮濕水泥路面 ～ Ff1=∮ Z1 =∮ G(L2+hgj/g)/L = 16000 (+ )/=55357 N Ff2=∮ Z2 =∮ G(L1hgj/g)/L = 16000 ( )/ =54402 N β =55357/(55357+54402)= e2=1 16000 (1820) ()/(4 140000) =﹤ W/mm2 合格。 襯片單位摩擦面積的制動器摩擦力 f0 (比摩擦 力 ) 單個車輪制動器的比摩擦力為： Ff0 RATf? ?????????? （ 36） 式中： Tf—— 單個制動器的制動力矩 沈陽理工大學(xué)（論文） 21 R—— 制動鼓半徑 A—— 單個制動器的襯片摩擦面積 由前面計算 Tf=20262 =10131 R=205mm A=120210mm 代入式得 Ff0= 駐車制動計算 圖 33為汽車在上坡路上停駐時的受力情況 : 圖 33汽車在上坡路上停駐時受力分析 Fig33. Stress Analysis of the ascent vehicle docked 上、下坡時可能停駐的極限坡路傾角為 : α =arc tan∮ L1/(L∮ hg) = arc tan[ ( )] =176。 經(jīng)過計算α與α′都不小于 16%~20%， 合格。制動鼓曾航：輕型貨車氣壓制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 22 的材料應(yīng)于摩擦襯片的材料相匹配，以保證具有高的摩擦系數(shù)并使工作表面磨損均勻。鼓筒變形后的布圓柱度過大時也易引起制動器的自鎖或踏板振動。為此，沿鼓口的外緣鑄有整圈的加強(qiáng)肋條，也常加鑄一些軸向肋條以提高其散熱性能。 制動鼓在工作載荷作用下會變形，致使蹄鼓間單位壓力不均勻，且會損失少許踏板行程。為防止這些現(xiàn)象需提高制動鼓的剛度。 制動鼓相對于輪轂的對中是以某一直徑的圓柱表面的配合來定位，并在兩者裝配緊固后精加工制動鼓內(nèi)工作表面，以保證兩者的軸線重合。其許用不平衡度對轎車為 15Ncm20Ncm；對貨車為 30Ncm40Ncm。壁厚取大些也有利于增大其熱容量，但試驗表明，壁厚由 11mm增至 20mm 時，摩擦表面的平均最高溫度變化并不大。制動鼓在閉口一側(cè)外緣可開小孔，用于檢查制動器間隙。制動蹄的結(jié)構(gòu)尺寸和斷面 形狀應(yīng)保證其剛度好，但小型車用鋼板制的制動蹄腹板上有時開有一、兩條徑向曹，使蹄的彎曲剛度小些，以便使制動蹄摩擦襯片于制動鼓之間的接觸壓力均勻，因而使襯片的磨損較為均勻，并可減少制動時的尖叫聲。 制動蹄腹板和翼緣的厚度，轎車的約為 3mm5mm；貨車的約為 5mm8mm。襯片可鉚接或粘貼在制動蹄上，粘貼的允許其磨損厚度較大，使用壽命增長，但不易更換襯片； 鉚接的噪聲較小。制動底板承受著制動器工作時的制動反力矩，因此它應(yīng)有足夠的剛度。重型汽車則采用可鍛鑄鐵 KTH370— 12 的制動底板。 凸輪式張開機(jī)構(gòu) 凸輪式張開機(jī)構(gòu)的凸輪及其軸是由 45 號鋼模鍛成一體的毛坯制造，在機(jī)加工后經(jīng)高頻淬火處理。為了提高機(jī)構(gòu)的傳動效率，制動時凸輪是經(jīng)過滾輪推動制動蹄張開。 摩擦材料 摩擦材料的基本要求： 1）摩擦系數(shù)高而穩(wěn)定。 2）耐磨性好。 4）有一定的耐油、耐濕、抗腐蝕及抗膠合性能。 當(dāng)前，在制動器巾廣泛采用著模壓材料，它是以石棉纖維為主并均樹脂粘 站劑、調(diào)整摩擦性能的填充刑 (出無機(jī)粉粒及橡膠、聚合樹脂等配成 )勺噪聲消除別 (主要成分為石墨 )等混合后，在高溫廠模壓成型的。其優(yōu)點是可以選用各種不同的聚合樹脂配料，使襯片或襯塊具有不同的摩擦性能及其他性能。若金屬纖維和粉末的含量在 40%以上，則稱為半金屬摩擦材料，這種材料在美、歐各國廣泛用于轎車的盤式制動器上，已成為制動摩擦材料的主流。其抗熱衰退和抗水衰退性能好，但造價高，適用于高性能轎車和行駛條件惡劣的貨車等制動器負(fù)荷曾航：輕型貨車氣壓制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計 24 重的汽車。為了使具有支承銷的一個自由度的制動蹄的工作表面與制動鼓的工作表面同軸心，應(yīng)使支承位置可調(diào)。支承銷由 45 號鋼制造并高頻淬火。 具有長支承銷的支承能可靠地保持制動蹄的止確安裝位置，避免側(cè)向偏擺。 沈陽理工大學(xué)（論文） 25 4 氣壓制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計計算 氣壓制動系必須采用空氣壓縮機(jī) ,貯氣罐 ,制動閥等裝置 ,使結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,笨重 ,輪廓尺寸大 ,造價高 。管路工作壓力較低 (一般為 ～ ),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(qū)動制動蹄 ,使非簧載質(zhì)量增大 。圖 41 為一汽車的氣壓雙回路制動系示意圖。單缸空氣壓縮機(jī) 21 輸出的壓縮空氣首先經(jīng)儲氣筒單向閥 9 進(jìn)入濕儲氣筒并進(jìn)行油水分離，然后分為兩個回路：一個回路經(jīng)主儲氣筒 11 及并 列雙腔制動閥 20 的后腔，通向前制動器室 4；另一回路經(jīng)主儲氣筒 6 及并列雙腔制動閥 20 的前腔和快放閥 12，通向后制動氣室 13。然而，絕不應(yīng)如此僅利用一個制動回路長時間行車，以免發(fā)生意外。為了在空氣壓縮機(jī)停止工作的時間內(nèi)仍能保證制動氣 室、空氣伺服氣室、駐車制動操縱氣缸以及汽車上的其他氣動裝置正常工作，在計算時可取工作氣壓為 ，貯氣罐有也應(yīng)有較大的容積儲備。 氣壓系統(tǒng)設(shè)計首先要解決好空氣壓縮機(jī)、貯氣罐等壓縮空氣的供給裝置與制動氣室、空氣伺服氣室、駐車制動操縱氣缸等氣壓使用裝置間的合理匹配。 制動氣室 制動氣室有膜片和活塞式兩種?；钊街苿託馐业男谐梯^長，推力一定，但有摩擦損失。例如，當(dāng)采用非平衡式凸輪張開裝置時，兩蹄的張開力與制動氣室輸出的推力 Q之間的關(guān)系可由下式 Q= ）（21 pph2a ?[13]= 8705N ?????????? （ 41） 式中 :a/2P1P2 對凸輪中心的力臂； hQ力對凸輪軸線的力臂。 為了輸出推力 Q,則制動氣室的工作面積應(yīng)為 A=hpPP2 )21(apQ ??= 14510687055 ??cm2 ?????????? （ 42） 式中： p制動氣室的工作壓力。 沈陽理工大學(xué)（論文） 27 hp 2P1Pa2D ? ）（ ?? 對于膜片式制動氣室，膜片的有效承壓面積可按下式近似地計算： A= ）（ 22 ddDD12 ???[13] ?????????? （ 43） = )120215120215( 22 ????cm2 式中 :D制動氣室殼體夾持膜片處的內(nèi)徑： D=155mm d膜片夾盤直徑 :d=120mm D 和 d 由表 41[15]選取 ,重型貨車初選型號為 24 表 41膜片式制動氣室的參數(shù) Tablet. Diaphragm brake chamber parameters 型號 D