【正文】 徑=270mm對(duì)于常遇到的道路條件較差，車(chē)速較低因而選取了較小的同步附著系數(shù)值的汽車(chē)，為保證在的良好路面上（例如=）能夠制動(dòng)到后軸和前軸先后抱死滑移，前，后軸的車(chē)輪制動(dòng)器所能產(chǎn)生的最大制動(dòng)力矩為== （）= （） 由式（），式（）可得=== = ==當(dāng)汽車(chē)各車(chē)輪制動(dòng)器的制動(dòng)力足夠時(shí)，根據(jù)汽車(chē)前、后軸的軸荷分配，前、后車(chē)輪制動(dòng)器制動(dòng)力的分配、道路附著系數(shù)和坡度情況等，制動(dòng)過(guò)程可能出現(xiàn)的情況有三種，即(1)前輪先抱死拖滑，然后后輪再抱死拖滑； (2)后輪先抱死拖滑，然后前輪再抱死拖滑；(3)前、后輪同時(shí)抱死拖滑。在以上三種情況中，顯然是最后一種情況的附著條件利用得最好。制動(dòng)器因數(shù)式(31)給出了制動(dòng)器因數(shù)BF的表達(dá)式，它表示制動(dòng)器的效能，又稱為制動(dòng)器效能因數(shù)。其實(shí)質(zhì)是制動(dòng)器在單位輸入壓力或力的作用下所能輸出的力或力矩，用于評(píng)價(jià)不同結(jié)構(gòu)型式的制動(dòng)器的效能。制動(dòng)器因數(shù)可定義為在制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤(pán)的作用半徑上所產(chǎn)生的摩擦力與輸入力之比，即 BF= () 式中：T——制動(dòng)器的摩擦力矩；R——制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤(pán)的作用半徑； P——輸入力，一般取加于兩制動(dòng)蹄的張開(kāi)力(或加于兩制動(dòng)塊的壓緊力)的平均值為輸入力。 對(duì)于鉗盤(pán)式制動(dòng)器，兩側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)的壓緊力均為P，則制動(dòng)盤(pán)在其兩側(cè)工作面的作用半徑上所受的摩擦力為2fP（f為盤(pán)與制動(dòng)襯塊間的摩擦系數(shù)），于是鉗盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)器因數(shù)為 ： BF= ()對(duì)于盤(pán)式制動(dòng)器，則有：BF= 式中 n——旋轉(zhuǎn)制動(dòng)盤(pán)數(shù)目；f——摩擦系數(shù) 對(duì)于鼓式制動(dòng)器，設(shè)作用于兩蹄的張開(kāi)力為，制動(dòng)鼓內(nèi)圓柱面半徑即制動(dòng)鼓工作半徑為R，兩蹄給予制動(dòng)鼓的摩擦力矩分別為，則兩蹄的效能因數(shù)即制動(dòng)蹄因數(shù)分別為： B= () B= () 整個(gè)鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)因數(shù)則為 BF== () 當(dāng)時(shí)，則 BF= = ()蹄與鼓間作用力的分布，其合力大小、方向及作用點(diǎn)，都需要精確的分析、計(jì)算才能確定。今假設(shè)在張力P作用下的合力N，如圖所示，作用于襯片的B點(diǎn)上。這一法向力引起作用于制動(dòng)蹄襯片的摩擦力為Nf，f為摩擦系數(shù)。a、b、c、h、R及a為結(jié)構(gòu)尺寸，如圖所示：對(duì)于雙領(lǐng)蹄取繞支點(diǎn)A的力矩平衡方程，即 Ph+Nf—Nb=0 由上式的領(lǐng)蹄的制動(dòng)蹄因數(shù)為 （） 當(dāng)制動(dòng)鼓逆轉(zhuǎn)時(shí)，上述制動(dòng)蹄便又成為從蹄，用上述方法，同樣可得到從領(lǐng)蹄繞支點(diǎn)A的力矩平衡方程，即 Ph+Nf—Nb=0由上式的領(lǐng)蹄的制動(dòng)蹄因數(shù)為 （）由式（）可知，當(dāng)f趨近于時(shí)，對(duì)于某一有限張開(kāi)力P，制動(dòng)鼓摩擦力趨近于無(wú)窮大，這是制動(dòng)器將自鎖。自鎖效應(yīng)只是制動(dòng)蹄襯片摩擦系數(shù)和制動(dòng)器幾何參數(shù)的函數(shù)。 通過(guò)上述對(duì)領(lǐng)蹄制動(dòng)蹄因數(shù)的分析與計(jì)算可以得出，領(lǐng)蹄由于摩擦力對(duì)蹄支點(diǎn)形成的力矩與張開(kāi)力貴蹄支點(diǎn)的力矩同向而使其制動(dòng)蹄因數(shù)值大，而從領(lǐng)蹄由于這兩種力矩反向而使其制動(dòng)蹄因數(shù)值小。兩者在f=~，當(dāng)張開(kāi)力= 時(shí)，相差3倍之多。由該圖可見(jiàn)，當(dāng)f增大到一定值時(shí)，領(lǐng)蹄的和均趨于無(wú)限大。它意味著此時(shí)只要施加一極小張開(kāi)力制動(dòng)力矩將迅速增值極大值的數(shù)值，此后即使放開(kāi)制動(dòng)蹄踏板，領(lǐng)蹄也不能回位而是一直保持制動(dòng)狀態(tài)，發(fā)生“自鎖”現(xiàn)象。這時(shí)只能通過(guò)倒轉(zhuǎn)制動(dòng)鼓消除制動(dòng)。領(lǐng)蹄的和隨f的增大而急劇增大的現(xiàn)象稱為自行增勢(shì)作用。反之，從蹄的和的增大而減小的現(xiàn)象稱為自行減勢(shì)作用。 在制動(dòng)過(guò)程中，襯塊的溫度、相對(duì)滑動(dòng)速度、壓力以及濕度等因素的變化會(huì)導(dǎo)致摩擦系數(shù)的改變。而摩擦系數(shù)的改變則會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)效能即制動(dòng)因數(shù)的改變。制動(dòng)器因數(shù)BF對(duì)摩擦系數(shù)f的敏感性可由dBF/df來(lái)衡量，因而由dBF/df稱為制動(dòng)器的敏感度，它是制動(dòng)器效能穩(wěn)定性的主要決定因素，而f除決定于摩擦副材料外，又與摩擦副表面的溫度和水的濕度有關(guān)，制動(dòng)時(shí)摩擦生熱，因而濕度是經(jīng)常起作用的因素，熱穩(wěn)定性更為重要。 熱衰退的臺(tái)架試驗(yàn)表明，多次重復(fù)緊急制動(dòng)可導(dǎo)致制動(dòng)因數(shù)值減小50%，而下坡時(shí)的連續(xù)和緩制動(dòng)也會(huì)使該值將至正常值的30%。，領(lǐng)蹄的制動(dòng)因數(shù)雖大于從蹄，但其效能穩(wěn)定性卻比從蹄差。就整個(gè)鼓式制動(dòng)器而言，也在于不同程度上存在以BF為表特征的效能本身與其穩(wěn)定性之間的矛盾。由于盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)因數(shù)對(duì)摩擦系數(shù)的倒數(shù)（dBF/df）為常數(shù)，因此其效能穩(wěn)定性最好。 ，其中凸輪制動(dòng)器外部因數(shù)等于制動(dòng)器輸出力矩（）除以凸輪軸輸入力矩；楔形制動(dòng)器外部因數(shù)等于制動(dòng)器總摩擦力除以外部作用力。 鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù) 在有關(guān)的整車(chē)總布置參數(shù)和制動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式確定以后，就可以考慮已有的同類(lèi)型、同等級(jí)汽車(chē)的同類(lèi)制動(dòng)器，對(duì)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行初選1 制動(dòng)鼓內(nèi)徑D或半徑R輸入力P一定時(shí)，制動(dòng)鼓內(nèi)徑越大，制動(dòng)力矩越大，且散熱能力也越強(qiáng)。但增大D(圖 )受輪輞內(nèi)徑限制，而且D的增大也使制動(dòng)轂的質(zhì)量增大是汽車(chē)的非懸掛質(zhì)量增大而不利于汽車(chē)的行駛平順性。制動(dòng)鼓與輪輞之間應(yīng)保持足夠的間隙，通常要求該間隙不小于20~30mm，否則不僅制動(dòng)鼓散熱條件太差，而且輪輞受熱后可能粘住內(nèi)胎或烤壞氣門(mén)嘴。由此間隙要求輪輞的尺寸即可求得制動(dòng)鼓直徑D的尺寸。制動(dòng)鼓應(yīng)有足夠的壁厚，用來(lái)保證有較大的剛度和熱容量，以減小制動(dòng)時(shí)的溫升。另外，制動(dòng)鼓直徑D與輪輞直徑紙幣的范圍為：乘用車(chē) D/ = 商用車(chē) D/ =由選取的輪胎型號(hào)145/80R12，得Dr=12= 故 D==228mm由QC/T309—1999《制動(dòng)鼓工作直徑及制動(dòng)蹄片寬度尺寸系列的規(guī)定》，輪輞直徑/in121314151620，制動(dòng)鼓最大內(nèi)徑/mm轎車(chē)180200240260——貨車(chē)220240260300320420取得制動(dòng)鼓內(nèi)徑=220mm輪輞直徑Dr=,制動(dòng)鼓的直徑D與輪輞直徑之比的范圍：D/Dr=~；經(jīng)過(guò)計(jì)算，~。因此符合設(shè)計(jì)要求。 摩擦襯片寬度b和包角β摩擦襯片寬度尺寸的選取對(duì)摩擦襯片的使用壽命有影響。襯片寬度尺寸取窄些，則磨損速度快，襯片壽命短；若襯片寬度尺寸取寬些，則質(zhì)量大，不易加工，并且增加了成本。這兩個(gè)參數(shù)加上已初定的制動(dòng)鼓內(nèi)徑?jīng)Q定了每個(gè)制動(dòng)器的摩擦面積 ,即 mm 式（51）式中： D—制動(dòng)鼓內(nèi)徑（mm）； b—制動(dòng)蹄摩擦襯片寬度(mm)； —分別為兩蹄的摩擦襯片包角，（176。）。摩擦襯片的包角通常在 范圍內(nèi)選取，試驗(yàn)表明，摩擦襯片包角 時(shí)磨損最小，制動(dòng)鼓的溫度也最低，而制動(dòng)效能則最高。再減小雖有利于散熱，但由于單位壓力過(guò)高將加速磨損，包角不宜大于120176。，因?yàn)檫^(guò)大不僅不利于散熱，而且易使只動(dòng)作用不平順，甚至可能發(fā)生自鎖。摩擦襯片寬度b較大可以降低單位壓力，減小磨損，但b的尺寸過(guò)大則不易保證與制動(dòng)鼓全面接觸， 的條件來(lái)選擇襯片寬度b的。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量按擦擦片的產(chǎn)品規(guī)格選擇b值。另外，根據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)資料可知，單個(gè)鼓式車(chē)輪制動(dòng)器總的襯片摩擦面積隨汽車(chē)總質(zhì)量的增大而增大，（如表52所示）。而單個(gè)摩擦襯片的摩擦面積A又取決于制動(dòng)鼓半徑R，襯片寬度b及包角 ，即： 式（52）式中, 是以弧度為單位，當(dāng)A，R， 確定后，由上式也可初選襯片寬b的尺寸。表52 制動(dòng)器襯片摩擦面積汽車(chē)類(lèi)型汽車(chē)總質(zhì)量m/t單個(gè)制動(dòng)器總的襯片摩擦面積/mm轎車(chē)100200200300客車(chē)與貨車(chē)120200150250(多為150200)25040030065055010006001500(多6001200)制動(dòng)鼓各蹄摩擦襯片總摩擦面積越大，則制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的單位面積正壓力越小，從而磨損也越小。本設(shè)計(jì)中，摩擦襯片包角，制動(dòng)蹄摩擦襯片寬度b根據(jù)QC/T3091999《制動(dòng)鼓工作直徑及制動(dòng)蹄片寬度尺寸系列》可取b=140mm。由式（52）得 cm單個(gè)制動(dòng)器的摩擦襯片的摩擦面積=2A= cm 如表62所示，摩擦襯片寬度b的選取合理。由式（61）可得 cm 摩擦襯片起始角 摩擦襯片起始角如圖1728所示。通常是將摩擦襯片布置在制動(dòng)蹄外緣得得中央。并令。有時(shí)為了適應(yīng)單位壓力的分布情況，將襯片相對(duì)于最大壓力點(diǎn)對(duì)稱布置，以改善制動(dòng)效能和磨損的均勻性。 4 制動(dòng)器中心到張開(kāi)力P作用線的距離a在滿足制動(dòng)輪缸或凸輪能夠布置在制動(dòng)鼓內(nèi)的條件下，應(yīng)使距離a盡可能地大，以提高起制動(dòng)效能，初步設(shè)計(jì)時(shí)可暫取左右。取mm 5 制動(dòng)蹄支承點(diǎn)位置坐標(biāo)k和c應(yīng)在保證兩蹄支承端面不致相互干涉的條件下，使k盡可能大而c盡可能小（圖51）。初步設(shè)計(jì)可取c=,c=42mm。k==210=168mm 襯片摩擦系數(shù)f選擇摩擦片時(shí)不僅希望其摩擦系數(shù)高，更要求其熱穩(wěn)定性要好，受溫度和壓力的影響要小。但不能單純地追求摩擦材料的高摩擦系數(shù)，對(duì)領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器而言，提高對(duì)摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性和降低制動(dòng)器對(duì)摩擦系數(shù)偏離正常值的敏感性是非常重要的。另外，在選擇摩擦材料時(shí)應(yīng)盡量采用減少污染和對(duì)人體無(wú)害的材料。當(dāng)前國(guó)產(chǎn)的制動(dòng)摩擦片材料在溫度低于250℃時(shí)，保持摩擦系數(shù)=～。因此，在假設(shè)的理想條件下進(jìn)行制動(dòng)器設(shè)計(jì)時(shí)，取=。第3章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 行車(chē)制動(dòng)效能是由在一定的制動(dòng)初速度下及最大踏板力下的制動(dòng)減速度和制動(dòng)距離來(lái)評(píng)價(jià)的。汽車(chē)的最大減速度由下式確定： 式()由此得出 式()式中： ——汽車(chē)所受重力，N ——附著系數(shù) g——重力加速度，= v——制動(dòng)初速度，m/s.故最大減速度= g制動(dòng)距離S= 式() 式中：——機(jī)構(gòu)制動(dòng)滯后時(shí)間， ——制動(dòng)器制動(dòng)力增長(zhǎng)過(guò)程所需時(shí)間， +——制動(dòng)作用時(shí)間，～ V——制動(dòng)初速度，由表 取為80km/h故制動(dòng)距離S==( m／s2)，對(duì)于小型客車(chē)（9座以下）和輕型貨車(chē)（）制動(dòng)初速度50～80km/h、踏板力不大于500N。由以上計(jì)算及表 可得制動(dòng)距離S= =.故該制動(dòng)系的行車(chē)制動(dòng)效能滿足要求。 駐車(chē)制動(dòng)的計(jì)算 汽車(chē)在上坡路上停住時(shí)的受力簡(jiǎn)圖如圖 所示，取路面遇到的最大附著系數(shù)=圖 汽車(chē)在上坡路上停駐時(shí)的受力簡(jiǎn)圖車(chē)輪的附著力為： 式()同樣可求出汽車(chē)下坡停駐時(shí)的后軸車(chē)輪的附著力為： 式() 根據(jù)后軸車(chē)輪附著力與制動(dòng)力相等的條件可求得汽車(chē)在上坡路和下坡路上停駐時(shí)的坡度極限傾角，即由 式()求得汽車(chē)在上坡時(shí)可能停駐的極限上坡路傾角為 式()汽車(chē)在下坡時(shí)可能停駐的極限下坡路傾角為 式()故 滿載時(shí)：汽車(chē)在上坡時(shí)可能停駐的極限上坡路傾角為 = =176。汽車(chē)在下坡時(shí)可能停駐的極限下坡路傾角為 = =176?？蛰d時(shí)：汽車(chē)在上坡時(shí)可能停駐的極限上坡路傾角為 = =176。 汽車(chē)在下