【正文】 16 OA1≈ OB1=R A1B1/Sin α =R/Sin r δ 1= R Sin α dr 由此公式課看出蹄片壓力沿摩擦襯片長(zhǎng)度的分布符合正弦曲線(xiàn)規(guī)律。為此必需先求出制動(dòng)蹄的效能因數(shù)，而后求制動(dòng)力矩。對(duì)于一定結(jié)構(gòu)型式的制動(dòng)蹄，只要已知制動(dòng)鼓轉(zhuǎn)向 ，制動(dòng)遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 17 蹄的主要幾何參數(shù)的相對(duì)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(shí)際情況相差較遠(yuǎn)，據(jù)此算出的制動(dòng)力矩較實(shí)際數(shù)值大，根據(jù)上面的分析計(jì)算可知，蹄片壓力沿摩擦襯片長(zhǎng)度的分布符合正弦曲線(xiàn)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(jì)算得到的數(shù)值代入式（ 32）中可得出 ?tK （ 2）從蹄制動(dòng)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。 馬林丕 ： 重型貨車(chē)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18 )t a ns i ns i na rc t a n( ???? ??? ??? 176。 汽車(chē)制動(dòng)力總和 F與整車(chē)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(dòng)力符合標(biāo)準(zhǔn)。 如果 f ﹤ c′ cosδ 1 /(R1 c′ Sinδ 1) 就不會(huì)自鎖。 襯片磨損特性的計(jì)算 摩擦襯片 (襯塊 )的磨損受溫度、摩擦力、滑磨速度、制動(dòng)鼓 (制動(dòng)盤(pán) )的材質(zhì)及加工情況，以及襯計(jì) (襯塊 )本身材質(zhì)等許多因素的影響 。但試驗(yàn)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(dòng)強(qiáng)度很大的緊急制動(dòng)過(guò)程中，制功器幾乎承擔(dān)了汽車(chē)全部動(dòng)能耗散的任務(wù)。而被制動(dòng)器所吸收，致使制動(dòng)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(chē)的總質(zhì)量及其制動(dòng)襯片 (襯塊 )的摩擦面積各不相同 ，因面有必要用一種相對(duì)的量作為評(píng)價(jià)能員負(fù)荷的指標(biāo)。通常所用的計(jì)量單位為 2/W mm 。 比能量耗散率（單位功負(fù)荷、能量負(fù)荷） 雙軸汽車(chē)單個(gè)后輪制動(dòng)器比能量耗散率為 e2=δ ma ( v12 v22 ) (1β )/4tA2 ?????????? （ 35） 其中 ： ma為汽車(chē)總質(zhì)量（ t），初選乘用車(chē) 18t δ為汽車(chē)回轉(zhuǎn)質(zhì) 量換算系數(shù)，緊急制動(dòng)停車(chē)時(shí) v2=0，認(rèn)為δ =1 v1為制動(dòng)初速度，對(duì)于 總質(zhì)量 以上的貨車(chē) v1=65Km/h(18m/s) j為制動(dòng)減速度，計(jì)算時(shí)一般取 j= m/s2 j=du/dt A2為后制動(dòng)器襯片的摩擦面積 t為制動(dòng)時(shí)間， t=(v1v2) / j =(180)/= s 馬林丕 ： 重型貨車(chē)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 β為制動(dòng)力分配系數(shù)，β =Ff1/( Ff1+Ff2) 前軸車(chē)輪的制動(dòng)器制動(dòng)力 Ff1=∮ Z1 后軸車(chē)輪的制動(dòng)器制動(dòng)力 Ff2=∮ Z2 取 軸距 L= 質(zhì)心高度 hg= 汽 車(chē)質(zhì)心離前軸距離 L1= 汽車(chē)質(zhì)心離后軸距離 L2= 附著系數(shù)∮ =（見(jiàn)表 34） 表 34路面狀況與附著系數(shù)對(duì)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(dòng)器摩擦力 f0 (比摩擦力 ) 單個(gè)車(chē)輪制動(dòng)器的比摩擦力為： Ff0 RATf? ?????????? （ 36） 式中： Tf—— 單個(gè)制動(dòng)器的制動(dòng)力矩 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 21 R—— 制動(dòng)鼓半徑 A—— 單個(gè)制動(dòng)器的襯片摩擦面積 由 前面計(jì)算 Tf=20262 =10131 R=205mm A=120210mm 代入式得 Ff0= 駐車(chē)制動(dòng)計(jì)算 圖 33為 汽車(chē)在 上 坡路上停駐時(shí)的受力情況 : 圖 33汽車(chē)在上坡路上停駐時(shí)受力分析 Fig33. Stress Analysis of the ascent vehicle docked 上、下坡時(shí)可能停駐的極限坡路傾角為 : α =arc tan∮ L1/(L∮ hg) = arc tan[ ( )] =176。 經(jīng)過(guò)計(jì)算α與α′都不小于 16%~20%， 合 格。制動(dòng)鼓馬林丕 ： 重型貨車(chē)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 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(guò)大時(shí)也易引起制動(dòng)器的自鎖或踏板振動(dòng)。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(dòng)鼓在工作載荷作用下會(huì)變形，致使蹄鼓間單位壓力不均勻，且會(huì)損失少許踏板行程。為防止這些現(xiàn)象需提高制動(dòng)鼓的剛度。 制動(dòng)鼓相對(duì)于輪轂的對(duì)中是以某一直徑的圓柱表面的配合來(lái)定位，并在兩者裝配緊固后精加工制動(dòng)鼓內(nèi)工作表面，以保證兩者的軸線(xiàn)重合。其許用不平衡度對(duì)轎 車(chē)為 15Ncm20Ncm；對(duì)貨車(chē)為 30Ncm40Ncm。壁厚取大些也有利于增大其熱容量，但試驗(yàn)表明，壁厚由 11mm增至 20mm 時(shí)，摩擦表面的平均最高溫度變化并不大。制動(dòng)鼓在閉口一側(cè)外緣可開(kāi)小孔，用于檢查制動(dòng)器間隙。制動(dòng)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(chē)用鋼板制的制動(dòng)蹄腹板上有時(shí)開(kāi)有一、兩條徑向曹， 使蹄的彎曲剛度小些，以便使制動(dòng)蹄摩擦襯片于制動(dòng)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(dòng)時(shí)的尖叫聲。 制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度，轎車(chē)的約為 3mm5mm；貨車(chē)的約為 5mm8mm。襯片可鉚接或粘貼在制動(dòng)蹄上， 粘貼的允許其磨 損厚度較大，使用壽命增長(zhǎng)，但不易更換襯片；鉚接的噪聲較小。制動(dòng)底板承受著制動(dòng)器工作時(shí)的制動(dòng)反力矩，因此它應(yīng)有足夠的剛度。重型汽車(chē)則采用可鍛鑄鐵 KTH370— 12 的制動(dòng)底板。 凸輪式張開(kāi)機(jī)構(gòu) 凸輪式張開(kāi)機(jī)構(gòu)的凸輪及其軸是由 45 號(hào)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(dòng)效率，制動(dòng)時(shí)凸輪是經(jīng)過(guò)滾輪推動(dòng)制動(dòng)蹄張開(kāi)。 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(dòng)器巾廣泛采 用著模壓材料，它是以石棉纖維為主并均樹(shù)脂粘站劑、調(diào)整摩擦性能的填充刑 (出無(wú)機(jī)粉粒及橡膠、聚合樹(shù)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(diǎn)是可以選用各種不同的聚合樹(shù)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(chēng)為半金屬摩擦材料，這種材料在美、歐各國(guó)廣泛用于轎車(chē)的盤(pán)式 制動(dòng)器上，已成為制動(dòng)摩擦材料的主流。其抗熱衰退和抗水衰退性能好，但造價(jià)高， 適用于高性能轎車(chē)和行駛條件惡劣的貨車(chē)等制動(dòng)器負(fù)荷馬林丕 ： 重型貨車(chē)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 24 重的汽車(chē) 。為了使具有支承銷(xiāo)的一個(gè)自由度的制動(dòng)蹄的工作表面與制動(dòng)鼓的工作表面同軸心，應(yīng)使支承位置可調(diào)。支承銷(xiāo)由 45 號(hào)鋼制造并高頻淬火。 具有長(zhǎng)支承銷(xiāo)的支承能可靠地保持制動(dòng)蹄的止確安裝位置，避免側(cè)向偏擺。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 25 4 氣壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 氣壓制動(dòng)系必須采用空氣壓縮機(jī) ,貯氣罐 ,制動(dòng)閥等裝置 ,使結(jié)構(gòu)復(fù)雜 ,笨重 ,輪廓尺寸大 ,造價(jià)高 。管路工作壓力較低 (一般為 ～ ),因而制動(dòng)氣室的直徑大 ,只能置于制動(dòng)器之外 ,再通過(guò)桿件及凸輪或楔塊驅(qū)動(dòng)制動(dòng)蹄 ,使非簧載質(zhì)量增大 。圖 41 為一汽車(chē)的氣壓雙回路制動(dòng)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(chǔ)氣筒單向閥 9 進(jìn)入濕儲(chǔ)氣筒并進(jìn)行油水分離，然 后分為兩個(gè)回路：一個(gè)回路經(jīng)主儲(chǔ)氣筒 11 及并列雙腔制動(dòng)閥 20 的后腔，通向前制動(dòng)器室 4；另一回路經(jīng)主儲(chǔ)氣筒 6 及 并列雙腔制動(dòng)閥 20 的前腔和快放閥 12，通向后制動(dòng)氣室 13。然而，絕不應(yīng)如此僅利用一個(gè)制動(dòng)回路長(zhǎng)時(shí)間行車(chē)，以免發(fā)生意外。為了 在空氣壓縮機(jī)停止工作的時(shí)間 內(nèi)仍能保證制動(dòng)氣室、空氣伺服氣室、駐車(chē)制動(dòng)操縱氣缸以及汽車(chē)上的其他氣動(dòng)裝置正常工作，在計(jì)算時(shí)可取工作氣壓為 ，貯氣罐有也應(yīng)有較大的容積儲(chǔ)備。 氣壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(dòng)氣室、空氣伺服氣室、駐車(chē)制動(dòng)操縱氣缸等氣壓使用裝置間的合理匹配。 制動(dòng)氣室 制動(dòng)氣室有膜片和活塞 式兩種?；钊街苿?dòng)氣室的行程較長(zhǎng)，推力一定，但有摩擦損失。例如，當(dāng)采用非平衡式凸輪張開(kāi)裝置時(shí)，兩蹄的張開(kāi)力與制動(dòng)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(duì)凸輪中心的力臂； hQ力對(duì)凸輪軸線(xiàn)的力臂。 為了輸出推力 Q,則制動(dòng)氣室的工作面積應(yīng)為 A=hpPP2 )21(apQ ??= 14510687055 ??cm2 ?????????? （ 42） 式中 ： p制動(dòng)氣室的工作壓力。 遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 27 hp 2P1Pa2D ? ）（ ?? 對(duì)于膜片式制動(dòng)氣室，膜片的有效承壓面積可按 下式近似地計(jì)算： A= ）（ 22 ddDD12 ???[13] ?????????? （ 43） = )120215120215( 22 ????cm2 式中 :D制動(dòng)氣室殼體夾持膜片處的內(nèi)徑： D=155