汽車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

1、第一章 緒論 11.1 本次制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 21.2 本次制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的目標(biāo) 21.3 本次制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容 31.4 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的組成 31.5 制動(dòng)系統(tǒng)類型 31.6 制動(dòng)系工作原理 3第二章汽車制動(dòng)系統(tǒng)方案確定 42.1 汽車制動(dòng)器形式的選擇 52.2 鼓式制動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)及其分類 62.3 盤式制動(dòng)器的缺點(diǎn) 82.4 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式 82.4.1 簡(jiǎn)單制動(dòng)系 92.4.2 動(dòng)力制動(dòng)系 92.4.3 伺服制動(dòng)系 102.5 制動(dòng)管路的形式選擇 102.6 液壓制動(dòng)主缸方案的設(shè)計(jì) 12第三章制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)的確定 143.1 輕型貨車主要技術(shù)參數(shù) 143.2 同步附著系數(shù)的%的

2、確定 143.3 前、后輪制動(dòng)力分配系數(shù)P的確定 153.4 鼓式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定 163.5 制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定 183.6 制動(dòng)器制動(dòng)因數(shù)計(jì)算 193.6.1 制動(dòng)器制動(dòng)因數(shù)計(jì)算 193.6.2 制動(dòng)器制動(dòng)因數(shù)計(jì)算 203.7 鼓式制動(dòng)器零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21第四章液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 244.1 制動(dòng)輪缸直徑d的確定 244.2 制動(dòng)主缸直徑d0的計(jì)算 254.3 制動(dòng)踏板力FP 264.4 制動(dòng)踏板工作行程Sp 26第五章制動(dòng)性能分析 275.1 制動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo) 275.2 制動(dòng)效能 275.3 制動(dòng)效能的恒定性 275.4 制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性 285.5 前、后制動(dòng)

3、器制動(dòng)力分配 285.5.1 地面對(duì)前、后車輪的法向反作用力 295.6 制動(dòng)減速度j 295.7 制動(dòng)距離S 295.8 摩擦襯片（襯塊）的磨損特性計(jì)算 305.9 汽車能夠停留在極限上下坡角度計(jì)算 32第六章總結(jié) 33參考文獻(xiàn) 34一 .緒 論汽車工業(yè)是一個(gè)綜合性產(chǎn)業(yè)，汽車工業(yè)的生產(chǎn)水平，能夠代表一個(gè)國(guó)家的整個(gè)工業(yè)水平，汽車工業(yè)的發(fā)展，能夠帶動(dòng)各行各業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的總體水品。所以重視發(fā)展汽車工業(yè)，有著深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，尤其我國(guó)對(duì)外貿(mào)易的不斷擴(kuò)大，汽車工業(yè)受到國(guó)外同行業(yè)的強(qiáng)烈競(jìng)爭(zhēng)，而我國(guó)汽車工業(yè)起步比較晚，生成技術(shù)水平較低，因而改進(jìn)和提高我國(guó)的汽車性能及其機(jī)

4、構(gòu)是一個(gè)迫在眉睫的問(wèn)題，這關(guān)系到我國(guó)汽車工業(yè)的生存與發(fā)展的大事。汽車的行駛速度是汽車的一個(gè)重要性能參數(shù)。盡可能提高汽車的行駛速度，是提高運(yùn)輸生產(chǎn)率的主要技術(shù)措施之一， 但必須保證行駛的安全性為前提。因此在道路寬闊平坦，人流和車流又較小的情況下，汽車可以用高速度行駛，而在轉(zhuǎn)向或者行駛在不平路面或兩車交會(huì)時(shí)，都必須降低車速，特別是在遇到障礙物，或者碰撞行人或其他車輛危險(xiǎn)時(shí)，更需要在盡可能短的距離內(nèi)將車速降低到最低，甚至為零。如果汽車不具備這一性能，高速行駛就不可能實(shí)現(xiàn)。汽車在下長(zhǎng)坡時(shí)，在重力作用下，有不斷加速到危險(xiǎn)程度的傾向，此時(shí)應(yīng)當(dāng)將車速限制在一定的安全性以內(nèi)，并保持穩(wěn)定。此外對(duì)已停駛的汽車，應(yīng)

5、使其可靠的駐留在原地不動(dòng)。上述使行駛中的汽車減速甚至行車，使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定，以及使已靜止的汽車保持不動(dòng)，這些作用叫做制動(dòng)。保證這些性能的系統(tǒng)叫制動(dòng)系統(tǒng)因此對(duì)汽車制動(dòng)系統(tǒng)的研究，開(kāi)發(fā)是汽車工業(yè)的一個(gè)非常重要的課題，如何改善汽車的制動(dòng)效能，改善制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)使一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本人所設(shè)計(jì)的車型為五十鈴輕型貨車制動(dòng)系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)上做了一些改進(jìn)，采用了自動(dòng)調(diào)節(jié)間隙結(jié)構(gòu)，即自動(dòng)調(diào)節(jié)制動(dòng)器摩擦片與制動(dòng)鼓的間隙，來(lái)保證在摩擦片磨損的情況下，汽車的制動(dòng)效果仍然符合設(shè)計(jì)要求。由于本人缺乏設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，在設(shè)計(jì)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)不少錯(cuò)誤,希望各位老師給予指教。1.1 本次制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義在交通運(yùn)輸中，公

6、路運(yùn)輸日益成為主要的交通運(yùn)輸形式。高速公路的快速發(fā)展使汽車運(yùn)輸速度加快。但是，在提高車速的同時(shí)，汽車應(yīng)能夠及時(shí)地制動(dòng)，減速，停車。特別是在人流、車流比較大的道路上行車，安全行駛是最重要的前提條件。對(duì)汽車起制動(dòng)作用的只能是作用在汽車上且方向與汽車行駛方向相反的外力， 作用在行駛汽車上的滾動(dòng)阻力，上坡阻力，空氣阻力都能對(duì)汽車起制動(dòng)作用，但這些外力的大小都是隨機(jī)的、不可控制的，因此汽車上必須裝設(shè)一系列專門裝置以便駕駛員能根據(jù)道路和交通情況，利用裝在汽車上的一系列專門裝置，迫使路面在汽車車輪上施加一定的與汽車行駛方向相反的外力，對(duì)汽車進(jìn)行一定程度的強(qiáng)制制動(dòng)。這種可控制的對(duì)汽車進(jìn)行制動(dòng)的外力稱為制動(dòng)力，

7、用于產(chǎn)生制動(dòng)力的一系列專門裝置稱為制動(dòng)系統(tǒng)。制動(dòng)系統(tǒng)的作用：使行駛中的汽車按照駕駛員的要求進(jìn)行強(qiáng)制減速甚至停車；使已停駛的汽車在各種道路條件下穩(wěn)定駐車；使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定。制動(dòng)系直接影響著汽車行駛的安全性和停車的可靠性。本設(shè)計(jì)通過(guò)合理的結(jié)構(gòu)分析，制動(dòng)器形式的確定，并進(jìn)行了科學(xué)合理的計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，縮短了制動(dòng)距離、保證制動(dòng)系統(tǒng)具有良好的制動(dòng)效能的熱穩(wěn)定性與水穩(wěn)定性以及良好的操縱穩(wěn)定性，對(duì)保證制動(dòng)系統(tǒng)工作可靠具有理論與實(shí)際意義。1.2 本次制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)1. 具有良好的制動(dòng)效能2. 具有良好的制動(dòng)效能的水穩(wěn)定性3. 制動(dòng)時(shí)汽車操縱穩(wěn)定性好4. 制動(dòng)效能的熱穩(wěn)定性好5. 摩擦副磨損后

8、，應(yīng)有能消除因磨損而產(chǎn)生間隙的機(jī)構(gòu)，且調(diào)整間隙工作容易，設(shè)置自動(dòng)調(diào)整間隙機(jī)構(gòu)1.3 本次制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容1. 前后制動(dòng)器設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2. 制動(dòng)主缸設(shè)計(jì)主缸參數(shù)計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3. 制動(dòng)管路布置設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)雙管路布置1.4 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的組成1. 供能裝置包括供給、調(diào)節(jié)制動(dòng)所需能量以及改善傳能介質(zhì)狀態(tài)的各種部件。2. 控制裝置包括產(chǎn)生制動(dòng)動(dòng)作和控制制動(dòng)效果的各種部件， 如制動(dòng)踏板、 制動(dòng)閥等。3. 傳動(dòng)裝置包括將制動(dòng)能量傳輸?shù)街苿?dòng)器的各個(gè)部件。4. 制動(dòng)器產(chǎn)生阻礙車輛的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力的部件。1.5 制動(dòng)系統(tǒng)類型1. 按制動(dòng)系統(tǒng)的功用分類行車制動(dòng)系統(tǒng)、駐車制動(dòng)系統(tǒng)、第二制動(dòng)系統(tǒng)、輔助制動(dòng)

9、系統(tǒng)2按制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)能源分類人力制動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)、伺服制動(dòng)系統(tǒng)。1.6 制動(dòng)系工作原理一個(gè)以內(nèi)圓面為工作表面的金屬制動(dòng)鼓固定在車輪輪轂上，隨車輪一同旋轉(zhuǎn)。在固定不動(dòng)的制動(dòng)底板上，有兩個(gè)支承銷，支承著兩個(gè)弧形制動(dòng)蹄的下端。制動(dòng)蹄的外圓面上又裝有一般是非金屬的摩擦片。制動(dòng)底板上還裝有液壓制動(dòng)輪缸，用油管與裝在車架上的液壓制動(dòng)主缸相連通。主缸中的活塞可由駕駛員通過(guò)制動(dòng) 踏板來(lái)操縱。制動(dòng)系統(tǒng)不工作時(shí)，制動(dòng)鼓的內(nèi)圓面與制動(dòng)蹄摩擦片的外圓面之間保持由一 定的間隙，使車輪和制動(dòng)鼓可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)。要使行駛中的汽車減速，駕駛員應(yīng)踩下制動(dòng)踏板，通過(guò)推桿和主缸活塞，使 主缸內(nèi)的油液在一定壓力下流入輪缸，并通過(guò)

10、兩個(gè)輪缸活塞推動(dòng)兩制動(dòng)蹄繞支撐 銷轉(zhuǎn)動(dòng)，上端向兩邊分開(kāi)而以其摩擦片壓緊在制動(dòng)鼓的內(nèi)圓面上。這樣，不旋轉(zhuǎn) 的制動(dòng)蹄就對(duì)旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)鼓作用一個(gè)摩擦力矩，其方向與車輪行駛方向相反。制 動(dòng)鼓將該力矩傳到車輪后，由于車輪與路面間有附著作用，車輪對(duì)路面作用一個(gè) 向前的圓周力，同時(shí)路面也對(duì)車輪作用著一個(gè)向后的反作用力，即制動(dòng)力。制動(dòng) 力由車輪經(jīng)過(guò)車橋和懸架傳給車架及車身，迫使整個(gè)汽車產(chǎn)生一定的減速度，制 動(dòng)力越大，則汽車減速度越大。當(dāng)放開(kāi)制動(dòng)踏板時(shí)，復(fù)位彈簧將制動(dòng)蹄拉回復(fù)位, 摩擦力矩和制動(dòng)力消失，制動(dòng)作用即行終止。制革系虢工作痹理圖1-1.汽車制動(dòng)系統(tǒng)方案確定汽車制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性、系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)，它

11、涉及到制動(dòng)系統(tǒng)的整 體設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)要求中既體現(xiàn)了對(duì)整體的要求，又有對(duì)各零件各自性能 的要求。對(duì)制動(dòng)系整體性能，除了上面所說(shuō)的以外，還有使用性能良好，故障少等要求。對(duì)零部件除了能實(shí)現(xiàn)各自功能外，還要求它與其他組裝起來(lái)的配合能力，協(xié)作能力良好，因此，在制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)前，應(yīng)先提出制動(dòng)系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)方案。2.1 汽車制動(dòng)器形式的選擇1. 制動(dòng)器按其直接作用對(duì)象的不同可分為車輪制動(dòng)器和中央制動(dòng)器。前者的旋轉(zhuǎn)元件固定裝在車輪或半軸上，即制動(dòng)力矩直接作用在兩側(cè)車輪上。后者的制動(dòng)力矩必須經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)橋在分配到兩側(cè)車輪上。車輪制動(dòng)器一般用于行車制動(dòng)，也有兼用第二制動(dòng)和駐車制動(dòng)的。中央制動(dòng)器用于駐車制動(dòng)，其優(yōu)點(diǎn)式

12、制動(dòng)力矩須經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)軸放大后傳到車輪。因而容易滿足操縱手力小的要求，但在應(yīng)急制動(dòng)時(shí)往往造成傳動(dòng)軸超載。現(xiàn)在，由于車速高，對(duì)應(yīng)急制動(dòng)的可靠性要求更嚴(yán)格。在中、高級(jí)轎車及總重在15T以下的貨車上，多在后輪制動(dòng)器上附加手動(dòng)機(jī)械驅(qū)動(dòng) 機(jī)構(gòu)，也不再設(shè)置中央制動(dòng)器。2. 制動(dòng)器所用張開(kāi)式裝置的型式可分為液壓輪缸、非平衡式凸輪式、平衡凸輪式、楔塊式機(jī)械張開(kāi)機(jī)構(gòu)3. 制動(dòng)系按制動(dòng)能量的傳輸方式制動(dòng)系統(tǒng)可分為機(jī)械式、液壓式、氣壓式、電磁式等。同時(shí)采用兩種以上傳能方式的制動(dòng)系稱為組合式制動(dòng)系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)的輕型貨車采用的是液壓式制動(dòng)系統(tǒng)。4. 一般制動(dòng)器都是通過(guò)其中的固定元件對(duì)旋轉(zhuǎn)元件施加制動(dòng)力矩，使后者的旋轉(zhuǎn)角速度

13、降低，同時(shí)依靠車輪與地面的附著作用，產(chǎn)生路面對(duì)車輪的制動(dòng)力以使汽車減速。凡利用固定元件與旋轉(zhuǎn)元件工作表面的摩擦而產(chǎn)生制動(dòng)力矩的制動(dòng)器都成為摩擦制動(dòng)器。目前汽車所用的摩擦制動(dòng)器就其摩擦副的結(jié)構(gòu)型式可分為鼓式和盤式帶式三大類。他們的區(qū)別在于前者的摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件為制動(dòng)鼓，其圓柱面為工作表面；后者的摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件為圓盤壯制動(dòng)盤，其端面為工作表面。帶式之用做中央制動(dòng)器。本次設(shè)計(jì)輕型貨車制動(dòng)器為雙鼓式液壓輪缸式制動(dòng)器2.2 鼓式制動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)及其分類鼓式制動(dòng)器具有自剎作用：由于剎車時(shí)令蹄片外張，車輪旋轉(zhuǎn)連帶著外張的剎車鼓扭曲一個(gè)角度，剎車時(shí)蹄片外張力（ 剎車制動(dòng)力） 越大，則情形就越明顯，因此，一般

14、大型車輛還是使用鼓式剎車，除了成本較低外，大型車與小型車的鼓剎， 差別只有大型車采用氣動(dòng)輔助，而小型車采用真空輔助來(lái)幫助剎車。鼓式制動(dòng)器制造技術(shù)要求比較低，因此制造成本要比碟式剎車低。所以本次設(shè)計(jì)所采用的制動(dòng)器為鼓式制動(dòng)器。鼓式制動(dòng)器有內(nèi)張型和外束型兩種。前者的制動(dòng)鼓以內(nèi)圓為工作表面，應(yīng)用廣泛。后者制動(dòng)鼓的工作表面則是外圓柱面，應(yīng)用較少。鼓式制動(dòng)器按蹄的類型還分為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器如圖a， 雙領(lǐng)蹄式如圖b， 雙向雙領(lǐng)蹄式如圖c,雙從蹄式如圖d,單向自增力式如圖e,雙向自增力式制動(dòng)器如 圖 f 。比較各種制動(dòng)器的效能因數(shù)于摩擦系數(shù)可知：增力式制動(dòng)器效能最高、雙領(lǐng)蹄次之、領(lǐng)從蹄又次之、而雙從蹄效能最低

15、。但若就效能因數(shù)穩(wěn)定性而言，名詞排列正好相反，雙從蹄最好，增力式最差。雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器正向效能相當(dāng)高，但倒車時(shí)則變成雙從蹄式，效能大降。很多中級(jí)轎車的前輪制動(dòng)器采用雙領(lǐng)蹄式，這是由于這類汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí)前軸的動(dòng)軸荷及附著力大于后軸，倒車制動(dòng)時(shí)則相反，正與這種制動(dòng)器的特點(diǎn)相適應(yīng)。雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器在前進(jìn)和倒退制動(dòng)時(shí)效能不變，故廣泛應(yīng)用于中，輕型貨車及部分轎車的前后輪。但用作后輪制動(dòng)器時(shí)需另設(shè)中央制動(dòng)器。雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器荷雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器中有兩個(gè)輪缸。雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器兩蹄片各有其固定支點(diǎn)，并用各具有一個(gè)活塞的兩個(gè)輪缸張開(kāi)蹄片。雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器， 兩蹄片浮動(dòng)。用各有兩個(gè)活塞的輪缸張開(kāi)雙蹄片。與雙領(lǐng)蹄式制

16、動(dòng)器比較，雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的特點(diǎn)式制動(dòng)鼓無(wú)論朝哪個(gè)方向轉(zhuǎn)動(dòng)，制動(dòng)效能都不變。增力式制動(dòng)器的兩蹄片之間相互連接，兩蹄都式領(lǐng)蹄，次領(lǐng)蹄的輪缸張開(kāi)后的作用效果很西歐啊或次領(lǐng)蹄的輪缸不存在張開(kāi)。然而由主領(lǐng)蹄的自行增勢(shì)作用所造成且比主領(lǐng)蹄張開(kāi)力后大得多的支點(diǎn)反力 F傳到次領(lǐng)蹄的下端，成為次領(lǐng)蹄的張開(kāi)力，采用增力式制動(dòng)器后，及時(shí)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中不用伺服裝置，也可以借 很西歐啊的踏板力得到很大的制動(dòng)力矩。但因其效能大不穩(wěn)定且效能因數(shù)太高容 易發(fā)生制動(dòng)自饋，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)妥善選擇幾何參數(shù)，吧效能因數(shù)限制在一定程度， 且需選用摩擦性能穩(wěn)定的摩擦片。單向增力時(shí)制動(dòng)器在倒車制動(dòng)時(shí)效能大為降低，之有少數(shù)輕，中型貨車和轎

17、車用作前輪制動(dòng)器。可b)止匕外，雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器，由于其結(jié)構(gòu)呈中心對(duì)稱，因而領(lǐng)蹄對(duì)鼓作用的合力 恰好相互平行，屬于平衡式制動(dòng)器。領(lǐng)從蹄與其他型式制動(dòng)器均不能保證這種平 衡，是非平衡式制動(dòng)器。非平衡式制動(dòng)器將對(duì)輪轂軸成造成附加徑向載荷而且領(lǐng) 蹄或次領(lǐng)蹄摩擦片表面單位壓力大于從蹄磨損較嚴(yán)重，為使襯片壽命均衡可將從蹄式的襯片包角適當(dāng)減小。由于本次設(shè)計(jì)的是輕型貨車制動(dòng)器，汽車在制動(dòng)時(shí)軸荷要前移原理前輪的制動(dòng)力應(yīng)大于后輪，如果后輪制動(dòng)力大于前輪且先制動(dòng)于后輪即后輪先抱死時(shí)汽車將出現(xiàn)制動(dòng)跑偏或側(cè)滑現(xiàn)象，這將極易造成嚴(yán)重的交通事故！所以本次設(shè)計(jì)前輪選用雙領(lǐng)蹄增力式制動(dòng)器，后輪選用領(lǐng)從蹄式鼓式制動(dòng)器。2.3 盤

18、式制動(dòng)器的缺點(diǎn)盤式制動(dòng)器的缺點(diǎn)：效能較低、難以完全防止塵污和銹蝕、兼用于駐車制動(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。盤式制動(dòng)器又稱為碟式制動(dòng)器，這種制動(dòng)器兼作駐車制動(dòng)器時(shí)，所需附加的手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜, 摩擦片的耗損量較大，成本貴，襯塊工作面小，磨損快，使用壽命短，需要用高材質(zhì)的襯塊，需要的制動(dòng)液壓高，必須要有助力裝置的車輛才能使用，所以只能適用于轎車和一些微型車上，不適合用于貨車上，因此我們選用鼓式制動(dòng)器。2.4 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于將駕駛員或其它力源的力傳給制動(dòng)器，使之產(chǎn)生需要的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。制動(dòng)系統(tǒng)工作的可靠性在很大程度上取決于制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和性能。所以首先

19、保證制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作可靠性；其次是制動(dòng)力的產(chǎn)生和撤除都應(yīng)盡可能快，充分發(fā)揮汽車的制動(dòng)性能；再次是制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)操縱輕便省力；最后是加在踏板上的力和踩下踏板的距離應(yīng)該與制動(dòng)器中產(chǎn)生的制動(dòng)力矩有一定的比例關(guān)系。保證汽車在最理想的情況下產(chǎn)生制動(dòng)力矩。根據(jù)制動(dòng)力源的不同，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般可以分為簡(jiǎn)單制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)和伺服制動(dòng)三大類。2.4.1 簡(jiǎn)單制動(dòng)系簡(jiǎn)單制動(dòng)系即人力制動(dòng)系，是單靠駕駛員作用于制動(dòng)踏板上或手柄上的力作為制動(dòng)力源，而力的傳遞方式又有機(jī)械式和液壓式兩種。機(jī)械式的靠桿系或鋼絲繩傳力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，工作可靠，但機(jī)械效率低，傳動(dòng)比小，潤(rùn)滑點(diǎn)多，且難以保證前后軸制動(dòng)力的正確比例和左右輪制動(dòng) 力

20、的均衡所以在汽車的行車制動(dòng)裝置中已被淘汰。因?yàn)檫@種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì) 性好，工作可靠等優(yōu)點(diǎn)廣泛地應(yīng)用于中，小型汽車的駐車制動(dòng)器中。液壓制動(dòng)用于行車制動(dòng)裝置。制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是作用滯后時(shí)間短(0.1s0.3s),工作壓力大(可達(dá)10MPar 12MPa)缸徑尺寸小，可以安裝在制動(dòng)器內(nèi)部作為制動(dòng) 蹄的張開(kāi)機(jī)構(gòu)或制動(dòng)塊的壓緊機(jī)構(gòu)，而不需要制動(dòng)臂等傳動(dòng)件。這樣就減少了非 黃載質(zhì)量。液壓制動(dòng)也有器缺點(diǎn)。主要是過(guò)度受熱后會(huì)有一部分制動(dòng)液液化，在 管路中形成氣泡，嚴(yán)重影響液壓傳輸，使制動(dòng)系效能降低，甚至完全失效，液壓 制動(dòng)廣泛應(yīng)用在轎車，輕型貨車及一部分中型貨車上。2.4.2 動(dòng)力制動(dòng)系動(dòng)力制動(dòng)即利用發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力

21、轉(zhuǎn)化而成，并表現(xiàn)為氣壓或液壓形式的勢(shì)能作為汽車制動(dòng)的全部力源，駕駛員施加于踏板或手柄上的力僅用于回路中的控制元 件的操縱。從而可式踏板力較小，同時(shí)又又適當(dāng)?shù)奶ぐ逍谐獭?. 氣壓制動(dòng)系氣壓制動(dòng)系是動(dòng)力制動(dòng)系最常見(jiàn)的型式，由于可獲得較大的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)力，且主車與被拖的掛車以及汽車列車之間制動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的連接裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、連接和斷開(kāi)均很方便，因此被廣泛用于總質(zhì)量為8t 以上尤其是15t 以上的載貨汽車、越野汽車和客車上。但氣壓制動(dòng)系必須采用空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣筒、制動(dòng)閥等裝置，使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重、輪廓尺寸大、造價(jià)高；管路中氣壓的產(chǎn)生和撤除均較慢，作用滯后時(shí)間較長(zhǎng)(0.3s0.9s),因此，當(dāng)制動(dòng)閥到制動(dòng)氣室和

22、儲(chǔ)氣筒的距離較 遠(yuǎn)時(shí)，有必要加設(shè)氣動(dòng)的第二級(jí)控制元件繼動(dòng)閥 ( 即加速閥 ) 以及快放閥；管路工作壓力較低（一般為0.5MPA0.7MPa）,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；另外，制動(dòng)氣室排氣時(shí)也有較大噪聲。2. 氣頂液式制動(dòng)系氣頂液式制動(dòng)系是動(dòng)力制動(dòng)系的另一種型式，即利用氣壓系統(tǒng)作為普通的液壓制動(dòng)系統(tǒng)主缸的驅(qū)動(dòng)力源的一種制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。它兼有液壓制動(dòng)和氣壓制動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)。由于其氣壓系統(tǒng)的管路短，故作用滯后時(shí)間也較短。顯然，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大、造價(jià)高，故主要用于重型汽車上，一部分總質(zhì)量為9t 11t 的中型汽車上也有所采用。3. 全液

23、壓動(dòng)力制動(dòng)系全液壓動(dòng)力制動(dòng)系除了具有一般液壓制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)外，還具有操縱輕便、制動(dòng)反應(yīng)快、制動(dòng)能力強(qiáng)、受氣阻影響較小、易于采用制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置和防滑移裝置，及可與動(dòng)力轉(zhuǎn)向、液壓懸架、舉升機(jī)構(gòu)及其他輔助設(shè)備共用液壓泵和儲(chǔ)油罐等優(yōu)點(diǎn)。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密件多，對(duì)系統(tǒng)的密封性要求也較高，并未得到廣泛應(yīng)用， 目前僅用于某些高級(jí)轎車、大型客車以及極少數(shù)的重型礦用自卸汽車上。2.4.3 伺服制動(dòng)系伺服制動(dòng)系是在人力液壓制動(dòng)系中增加由其他能源提供的助力裝置，使人力與動(dòng)力并用。在正常情況下，其輸出工作壓力主要由動(dòng)力伺服系統(tǒng)產(chǎn)生，而在伺服系統(tǒng)失效時(shí)，仍可全由人力驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生一定程度的制動(dòng)力。因此，在中級(jí)以上的轎

24、車及輕、中型客、貨車上得到了廣泛的應(yīng)用。按伺服系統(tǒng)能源的不同，又有真空伺服制動(dòng)系、氣壓伺服制動(dòng)系和液壓伺服制動(dòng)系之分。其伺服能源分別為真空能（ 負(fù)氣壓能 ） 、氣壓能和液壓能。綜上所述，經(jīng)過(guò)比較與分析，本次設(shè)計(jì)輕型貨車采用液壓傳動(dòng)。2.5 制動(dòng)管路的形式選擇為了提高制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作可靠性，保證行車安全，制動(dòng)管路一般都采用分立系統(tǒng)，即全車的所有行車制動(dòng)器的液壓或氣壓管路分屬于兩個(gè)或更多的相互 隔絕的回路。這樣，即使其中一個(gè)回路失效后，另一個(gè)回路仍然可以起作用。一 般多設(shè)計(jì)成雙回路。下圖為雙軸汽車的液壓式制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的雙回路系統(tǒng)的5種分路方案圖。選擇分路方案時(shí)，主要是考慮其制動(dòng)效能的損失程度、制

25、動(dòng)力的不對(duì)稱情況和回路 系統(tǒng)的復(fù)雜程度等。r(b)(d)圖22雙軸汽車液壓雙回路系統(tǒng)的5種分路方案圖I1一雙腔制動(dòng)主缸2一雙回路系統(tǒng)的一個(gè)回路3一雙回路系統(tǒng)的另一分路圖22 (a)為一軸對(duì)一軸II型，前軸制動(dòng)器與后橋制動(dòng)器各用一各回路。 其特點(diǎn)是管路布置最為簡(jiǎn)單，可與傳統(tǒng)的單輪缸鼓式制動(dòng)器相配合使用，成本較 低，目前在各類汽車特別使商用車上用的最廣泛。對(duì)于這種形式，若后輪制動(dòng)回 路失效，則一旦前輪抱死即極易喪失轉(zhuǎn)彎制動(dòng)能力。對(duì)于采用前輪驅(qū)動(dòng)因而前輪 制動(dòng)強(qiáng)于后輪的乘用車，當(dāng)前制動(dòng)回路失效而單用后橋制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)力將嚴(yán)重不 足，并且，若后橋負(fù)荷小于前軸負(fù)荷，則踏板力過(guò)大時(shí)易使后橋車輪抱死而汽車 側(cè)

26、滑。圖22 (b) X型的結(jié)構(gòu)也很簡(jiǎn)單，直行制動(dòng)時(shí)任一回路失效，剩余的總制動(dòng) 力都能保持正常值的50%但是，一旦某一管路破損造成制動(dòng)力不對(duì)稱，此時(shí)前 輪超制動(dòng)力大的一邊繞主銷轉(zhuǎn)動(dòng)，使汽車喪失穩(wěn)定性。因此這種方案適用于主銷偏移距為(達(dá)20mm的汽車上，這時(shí)，不平衡的制動(dòng)力使車輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)，改善了 汽車穩(wěn)定性。圖23 (c) 一軸版對(duì)半軸HI型。兩側(cè)前制動(dòng)器的半數(shù)輪缸和全部后輪制動(dòng)器輪缸屬一個(gè)回路，其余的前輪缸屬另一回路。圖24 (d)半軸一輪對(duì)半軸一輪LL型。兩個(gè)回路分別對(duì)兩側(cè)前輪制動(dòng)器的半數(shù)輪缸和一個(gè)后輪制動(dòng)器器作用。圖25 (e)雙半軸對(duì)雙半軸HH型。每個(gè)回路均只對(duì)每個(gè)前、后制動(dòng)器的半數(shù)輪缸器

27、作用。這種形式的雙回路制動(dòng)效能最好。HI, LL, HH型的結(jié)構(gòu)均比較復(fù)雜。LL型與HHH在任一回路失效時(shí)，前、后制動(dòng)力的比值均與正常情況下相同，剩余的總制動(dòng)力可達(dá)到正常值的50%左右。HI 型單用一軸半回路時(shí)剩余制動(dòng)力較大，但此時(shí)與LL 型一樣，緊急制動(dòng)情況下后輪極易先抱死。綜合各個(gè)方面的因素和比較各回路形式的優(yōu)缺點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)選擇了半軸一輪對(duì)半軸一輪(LL)型回路。2.6 液壓制動(dòng)主缸方案的設(shè)計(jì)為了提高汽車的行駛安全性，現(xiàn)代汽車的行車制動(dòng)裝置均采用雙回路制動(dòng)系統(tǒng)。雙回路制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)主缸為串列雙腔制動(dòng)主缸，因此用與單回路制動(dòng)系的單腔制動(dòng)主缸已被淘汰。制動(dòng)主缸由灰鑄鐵制造，也可以采用低碳鋼冷擠

28、成形；活塞可用灰鑄鐵，鋁合金或中碳鋼制造。主缸的作用是將駕駛員踩到制動(dòng)踏板上的壓力傳遞到四個(gè)車輪的制動(dòng)器以使汽車停車。主缸將駕駛員在踏板上的機(jī)械壓力轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤毫?，在車輪制?dòng)器處液壓力轉(zhuǎn) ( 變?yōu)闄C(jī)械力。主缸利用液體不可壓縮原理，將駕駛員的踏板運(yùn)動(dòng)傳送到 車輪制動(dòng)器。主缸由儲(chǔ)液罐和主缸體構(gòu)成。儲(chǔ)液罐提供主缸工作的制動(dòng)液。現(xiàn)在的所有儲(chǔ)液罐都是分體設(shè)計(jì)，即兩個(gè)獨(dú)立的活塞有兩個(gè)獨(dú)立的儲(chǔ)液區(qū)域。分體設(shè)計(jì)分別為前輪和后輪，或一個(gè)前輪一個(gè)后輪的液壓系統(tǒng)供液，以防一個(gè)液壓系統(tǒng) 失效影響另一個(gè)液壓系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)采用的制動(dòng)主缸為串列雙腔制動(dòng)主缸。如圖所示，該主缸相當(dāng)于兩個(gè)單腔制動(dòng)主缸串聯(lián)在一起而構(gòu)成。儲(chǔ)蓄罐中的油

29、經(jīng)每一腔的進(jìn)油螺栓和各自旁通孔、補(bǔ)償孔流入主缸的前、后腔。在主缸前、后工作腔內(nèi)產(chǎn)生的油壓，分別經(jīng)各自得出油閥和各自的管路傳到前、后制動(dòng)器的輪缸。主缸不制動(dòng)時(shí)，前、后兩工作腔內(nèi)的活塞頭部與皮碗正好位于前、后腔內(nèi)各自得旁通孔和補(bǔ)償孔之間。當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)制動(dòng)推桿15推動(dòng)后腔活塞12前移，到皮碗掩蓋住旁通孔后，此腔油壓升高。在液壓和后腔彈簧力的作用下，推動(dòng)前腔活塞 7 前移，前腔壓力也隨之升高。當(dāng)繼續(xù)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，前、后腔的液壓繼續(xù)提高，使前、后制動(dòng)器制動(dòng)。撤出踏板力后，制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)、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(dòng)液在壓力作用下推開(kāi)回油閥流回主

30、缸，于是解除制動(dòng)。若與前腔連接的制動(dòng)管路損壞漏油時(shí)，則踩下制動(dòng)踏板時(shí)，只有后腔中能建立液壓，前腔中無(wú)壓力。此時(shí)在液壓差作用下，前腔活塞7 迅速前移到活塞前端頂?shù)街鞲赘左w上。此后，后缸工作腔中的液壓方能升高到制動(dòng)所需的值。若與后腔連接的制動(dòng)管路損壞漏油時(shí)，則踩下制動(dòng)踏板時(shí)，起先只有后缸活塞12 前移，而不能推動(dòng)前缸活塞7，因后缸工作腔中不能建立液壓。但在后腔活塞直接頂觸前缸活塞時(shí)，前缸活塞前移，使前缸工作腔建立必要的液壓而制動(dòng)。由此可見(jiàn)，采用這種主缸的雙回路液壓制動(dòng)系，當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)中任一回路失效時(shí)，串聯(lián)雙腔制動(dòng)主缸的另一腔仍能工作，只是所需踏板行程加大，導(dǎo)致汽車制動(dòng)距離增長(zhǎng)，制動(dòng)力減小。大大提高了

31、工作的可靠性。制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)的確定3.1 輕型貨車主要技術(shù)參數(shù)表3-1設(shè)計(jì)參數(shù)名 稱參數(shù)整車質(zhì)量滿載：8930kg,空載：3735kg質(zhì)心位置a=2.016m b=2.184m hg=1.14m（空載）a=2.94 b=1.26 hg=1.42m （遭我）軸距L=4.20m輪距前輪 B=1.81m 后輪 B=1.60m輪胎規(guī)格7.50R16 r e =20X 25.4+232 義 0.75 義 2=872mm車輪滾動(dòng)半徑r=436mm輪輛直徑20X25.4=508mm汽車最高行駛速度V=90km/h3.2 同步附著系數(shù)的中0的確定轎車制動(dòng)制動(dòng)力分配系數(shù)P采用恒定值得設(shè)計(jì)方法。欲使汽車制動(dòng)時(shí)的

32、總制動(dòng)力和減速度達(dá)到最大值，應(yīng)使前、后輪有可能被制 動(dòng)同步抱死滑移，這時(shí)各軸理想制動(dòng)力關(guān)系為Fh+F.2=G(3-1)F 1/F *=(L2- G) /(L i- : hg) (3-2)式中：F出：前軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力FL2 :后軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力G:汽車重力Li：汽車質(zhì)心至前軸中心線的距離L2：汽車質(zhì)心至后軸中心線的距離hg：汽車質(zhì)心高度由上式可知，前后輪同時(shí)抱死時(shí)前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力是 邛的函數(shù)，如果 汽車前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力能按I曲線的要求匹配，則能保證汽車在不同的附著系 數(shù)的路面制動(dòng)時(shí)，前后輪同時(shí)抱死。然而，目前大多數(shù)汽車的前后制動(dòng)器制動(dòng)力之比為定值。常用前制動(dòng)器制 動(dòng)力與汽車總制動(dòng)

33、力之比來(lái)表明分配的比例，稱為制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)，并以 符號(hào)P來(lái)表示，即=f F J F 四（3-3）當(dāng)汽車在不同中值的路面上制動(dòng)時(shí)，可能有以下 3種情況。1 .當(dāng)中中。時(shí)，P線在I線下方，制動(dòng)時(shí)總是前輪先抱死。這是一種穩(wěn)定工況，但在制動(dòng)時(shí)汽車有可能喪失轉(zhuǎn)向能力，附著條件沒(méi)有充分利用。2 .當(dāng)中 > 久時(shí)，P線在I線上方，制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死，因而容易發(fā)生后 軸側(cè)滑使汽車失去方向穩(wěn)定性。3 .當(dāng)中二中。時(shí)，前、后輪同時(shí)抱死，是一種穩(wěn)定的工況，但也失去轉(zhuǎn)向能力。綜上所述，如果要確定P值首先要選取同步附著系數(shù) 中。由于我國(guó)道路條件還較差，車速也不可能設(shè)計(jì)太高，推薦同步系數(shù)的選擇轎車平o=O.

34、55O.8 一般貨車取邛0=0.45-0.7 本次輕型貨車設(shè)計(jì)取取 Q =0.7 取中=0.6。3.3 前、后輪制動(dòng)力分配系數(shù)P的確定制動(dòng)力分配系數(shù)一：(3-4)=(b+% xhg) /L得：-=(1260+0.7 1420) /4200=0.54式中 久：同步附著系數(shù)中0=0.7b:汽車重心至后軸中心線的距離L:軸距hg：汽車質(zhì)心高3.4 鼓式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定1 .制動(dòng)鼓直徑D貨車 D/Dr=0.700.83這里選 D/Dr=400/20 X25.4=0.78mm R=200mm由于輕型貨車的輪胎規(guī)格為7.50R20前后輪制動(dòng)鼓直徑D=400mm2 .摩擦襯片寬度b和包角8b/D=0.1

35、6-0.26 取 0.25 ,故 b=100mm制動(dòng)鼓半徑R確定后，摩擦襯片的寬度b和包角8便決定了襯片的摩擦面積 Ap,Ap越大則制動(dòng)時(shí)所受單位面積的正壓力和能量負(fù)荷越小，從而磨損特性越好Ap隨汽車總重而增加，給定的輕型總重量Ga=8930< 9.8/1000=87.51KN查汽車設(shè)計(jì)書(shū)得 Ap=250400 (cm2)Ap=Rb9(3-5)Ap=Rb9 =200X 100X 100X 兀 /180=349.06 cm 2選取前輪摩擦襯片包角9 1 = 9 2 =100°摩擦襯片起始角8 01=8 02 =40°后輪摩擦襯片包角9 =90°摩擦襯片起始角

36、9 0=90° 8/2=90° 90° /2=453 .制動(dòng)器中心到張開(kāi)力P作用線白距離e在保證輪缸或制動(dòng)凸輪能夠布置于制動(dòng)鼓內(nèi)的條件下，應(yīng)使距離e盡可能大，以提高制動(dòng)效能。e=0.4Dmm=160mm4 .制動(dòng)蹄支承點(diǎn)位置坐標(biāo)a和ca 取 0.8R=160mmc 取 0.8R=160mm5 .整車制動(dòng)性能同步附著系數(shù)匕按公式計(jì)算0 =(L -b)/hg(3-6)式中：L- 軸距Hg-重心高- -制動(dòng)分配系數(shù)變換公式得：P= (b+Qhg) /L(3-7)' = (1260+0.71420) /4200=0.540 =(4200 0.54-1260)/14

37、20=0.7096 .適應(yīng)性系數(shù)6適應(yīng)性系數(shù)名也稱附著系數(shù)利用率，它表示整車最大可能利用的制動(dòng)力矩與附著力之比，既表征在各種道路上附著重量利用的程度。當(dāng)前輪首先抱死時(shí)=L2/L 2+( 0-中)hg(3-8)邛50時(shí)，當(dāng)后輪首先抱死時(shí)：；=L"L 1+( ：- 0)hg中)Q時(shí)，取中=0.7,；=L" L 1+( - 0)hg=1260/1260+0.03 830=0.99中(Q時(shí)，取平=0.6,；=L2/L 2+( ：o- )hg=2700/2700+0.07 830=0.97可見(jiàn)當(dāng)中)90時(shí)8更大一些。7 .制動(dòng)器的溫升計(jì)算制動(dòng)時(shí)，由于制動(dòng)鼓和摩擦片之間作用，產(chǎn)生了大量

38、的熱。在緊急制動(dòng)時(shí), 因時(shí)間短，熱量來(lái)不及散到大氣中去，幾乎全被制動(dòng)鼓所吸收使之溫度升高。實(shí)踐表明,從速度Va=30km/h緊急制動(dòng)到完全停車制動(dòng)鼓的溫升不應(yīng)超150溫升公式：t=1/1084584.19 "Ga Va2/ncg)(3-9)=1/108458 M4.19 父(8930 父 9.8 父 302/0.482 父 4M 6)=11.5 °由于11.5 °小于15°合格。3.5 制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定為保證汽車有良好的制動(dòng)效能和穩(wěn)定性，應(yīng)合理的確定前、后輪制動(dòng)器制 動(dòng)力矩。對(duì)于選取較大外的各類汽車，應(yīng)從保證汽車制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性出發(fā)，來(lái)確 定各軸的最大

39、制動(dòng)力矩。當(dāng) 中邛0時(shí)，相應(yīng)的極限制動(dòng)強(qiáng)度 q中，故所需的后 軸和前軸的最大制動(dòng)力矩為Tf2max=Z1”=% (a-qhg)* re (3-10) p(3-11)(3-12)X 1420=0.63T.=T,cf 1 maxf 2 max1 - -其中 q=a 7a+( - 0)hg=2940X 0.6/2940+(0.6-0.7)輪胎規(guī)格：7.50R202r e=20X 25.4+232 乂 0.75 X 2=872mm r e=436mm后軸制動(dòng)力矩:Tf 2max = % (a-qhg)華re=8930X 9.8/4200 (2940-0.63 X1420) X 0.6X375=1114

40、9.2Nm 一個(gè)后輪的制動(dòng)力矩Tf2max/2=5472.32Nm前軸制動(dòng)力矩：丁PTf1max= -Tf2max =0.54/0.46 X 11149.2=13088.2 Nm1 - - 一個(gè)前輪的制動(dòng)力矩：Tf1max/2=6424.03Nm3.6制動(dòng)器制動(dòng)因數(shù)計(jì)算在評(píng)價(jià)不同結(jié)構(gòu)型式的制動(dòng)器效能時(shí)，常用一種無(wú)因數(shù)指標(biāo)，稱為制動(dòng)器 效能因數(shù)。也就是在制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤的作用半徑上所得到的摩擦力與輸入力之比3.6.1. 后輪領(lǐng)從蹄效能因數(shù)：1 .領(lǐng)蹄的效能因數(shù)：Kt1=/( / ?cos : sin )-1(3-13)=1.6/(0.8/0.78cos16.7° sin16.7 

41、6; )-1)=1.0式中：制動(dòng)蹄支承點(diǎn)位置坐標(biāo)a=160mm=h/R=(a+e)/R=(160+160)/200=1.6 制動(dòng)器中心到張開(kāi)力P作用線的距離e=160mm 制動(dòng)鼓半徑R=200mm 摩擦襯片包角71=90°P= (4sin (0/2) )/ ( 0+sin 日)=1.1 摩擦片摩擦系數(shù)N=0.30.5取0.3 = =arctan = =arctan0.3=16.7 0 9 0=90° 90° /2=90° 90° /2=45 °P = n/2+ V- 9 0- 9 /2=16.7 °2 .從蹄的效能因數(shù)Kt

42、2 = £/(8/PcosPsin£)+1(3-14)=1.6/2.51+1=0.44 后輪總的效能因數(shù)：Kt= Kt 1 +Kt 2=1.0+0.44=1.443.6.2. 前輪雙向自增力效能因數(shù)：領(lǐng)蹄制動(dòng)效能因數(shù)：Kt1=0/(&/PcosPsin 九)一1(3-15)=1.60/(0.8/cos21.8 0 sin21.8 ° )-1 ) =1.45式中： 摩擦襯片包角9 1 = 9 2=100°摩擦襯片起始角0 01= 0 02 =400制動(dòng)蹄支承點(diǎn)位置坐標(biāo)a=160mm制動(dòng)蹄支承點(diǎn)位置坐標(biāo)c=25mm制動(dòng)器中心到張開(kāi)力P作用線的距離e=

43、160mm制動(dòng)鼓半徑R=200mm摩擦襯片包角u =90° h 2 P輪缸張開(kāi)力P作用線到支承銷的距離=42mm 摩擦片摩擦系數(shù)N=0.30.5取0.4=arctan -=arctan0.3=21.89 0=90° 8/2=90° 100° /2=40 °p= ji/2+ V- 0 0- 0 /2=21.8 0雙增力總的效能因數(shù)：Kt=2 Kt 1=2.93.7鼓式制動(dòng)器零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1 .摩擦襯片摩擦襯片選擇應(yīng)滿足以下條件：具有穩(wěn)定的摩擦因數(shù)，有良好的耐磨性。要 盡可能小的壓縮率和膨脹率。制動(dòng)時(shí)不易產(chǎn)生噪音，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。應(yīng)采用對(duì)人 體無(wú)害

44、的摩擦材料。有較高的耐擠壓強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度，和抗剪切能力。摩擦襯塊 的熱導(dǎo)率應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)。2 .制動(dòng)底板制動(dòng)底板是除制動(dòng)鼓外制動(dòng)器各零件的安裝基體，應(yīng)保證各安裝零件相互問(wèn) 的正確位置，制動(dòng)底版承受著制動(dòng)器工作時(shí)的制動(dòng)反力矩，故應(yīng)有足夠的剛度， 為此本次設(shè)計(jì)選用具有凹凸起伏形狀的鋼板沖壓成型的制動(dòng)底板。3 .摩擦材料對(duì)汽車的摩擦材料有如下要求：(1)具有高而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，熱衰退應(yīng)該較為緩和，不能在溫升到某一值后， 摩擦系數(shù)驟然下降。(2)耐磨性好(3)吸水性和吸油率低(4)有較高的耐擠壓強(qiáng)度和沖壓強(qiáng)度(5)制動(dòng)時(shí)不發(fā)生噪聲和臭氣(6)盡量采用減少污染和對(duì)人體無(wú)害的摩擦材料摩擦材料目前廣泛采

45、用的是模壓材料，模壓材料是將石棉纖維與樹(shù)膠粘結(jié)劑, 由無(wú)機(jī)粉粒及橡膠聚合樹(shù)脂等配成的用以調(diào)態(tài)摩擦性能的填充劑，以及主要成分 為石墨的噪聲消除劑等混合后，在高溫下保持較高的機(jī)械強(qiáng)度。本次設(shè)計(jì)摩擦材料選用無(wú)石棉材料。4. 制動(dòng)蹄轎車和微型車，輕型載貨汽車的制動(dòng)蹄廣泛采用T形鋼輾壓或鋼板沖壓焊接制成。制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度分別選用了6mm襯片的厚度選用了 6mm制動(dòng)蹄和摩擦片可以鉚接，也可以粘接。粘接的優(yōu)點(diǎn)在于襯片更換前允許磨損的厚度較大，其缺點(diǎn)在于工藝較復(fù)雜，且不易更換襯片。鉚接的噪聲較小。本次設(shè)計(jì)采用鉚接的。2. 制動(dòng)鼓制動(dòng)鼓在工作載荷下將變形，使蹄鼓間單位壓力不均勻，且?guī)?lái)了少許踏板行程損失，

46、鼓變形后的不圓柱度過(guò)大容易引起制動(dòng)時(shí)的自鎖或引起踏板振動(dòng)。為提高制動(dòng)鼓的剛度，沿鼓口外圓邊鑄有周向肋條，也有鑄成若干軸向肋條的。加肋條還可以提高散熱性能。制動(dòng)鼓的內(nèi)工作面應(yīng)在制動(dòng)鼓與輪輞裝配后進(jìn)行加工，可以保證兩軸線重合。并應(yīng)在兩者裝配條件下進(jìn)行動(dòng)平衡。需用不平衡度為0.300.40N.m制動(dòng)鼓壁厚，轎車為72mm中型以上貨車為1358mm壁厚取大些有利于增加熱容量。故本次設(shè)計(jì)選用由鋼板沖壓成型的輻板與鑄鐵鼓筒部分鑄成一體的組合式制動(dòng)鼓。 . 制動(dòng)器間隙調(diào)節(jié)裝置為了保證制動(dòng)鼓在不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)能自由轉(zhuǎn)動(dòng)，制動(dòng)鼓與制動(dòng)蹄襯片必須保留一定的間隙，但是又不能過(guò)大。因?yàn)檫@樣將使制動(dòng)踏板行程過(guò)大，以致駕駛員操縱

47、不便，同時(shí)也會(huì)推遲制動(dòng)器起作用的時(shí)刻。一般合適的間隙范圍在0.250.5mm之間；采用間隙自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置時(shí)，制動(dòng)器安裝到車上以后，不需要人工精細(xì)調(diào)整，只需進(jìn)行一次完全制動(dòng)即自動(dòng)調(diào)準(zhǔn)到合適范圍，并在行車過(guò)程中能隨時(shí)補(bǔ)償過(guò)量間隙。 1）手動(dòng)調(diào)整裝置 轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整凸輪和帶偏心軸頸的支承銷凸輪固定在制動(dòng)底板上，支承銷固定在制動(dòng)蹄上，沿某一方向轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整凸輪時(shí)，通過(guò)支承銷將制動(dòng)蹄向外頂，制動(dòng)器間隙將減小 轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整螺母有些制動(dòng)器輪缸兩端的端蓋制成調(diào)整螺母，用一字螺絲刀撥動(dòng)調(diào)整螺母的齒槽，使螺母轉(zhuǎn)動(dòng)，帶螺桿的可調(diào)支座便向內(nèi)或向外作軸向移動(dòng)，使制動(dòng)蹄上端靠近或遠(yuǎn)離制動(dòng)鼓，制動(dòng)間隙減小或增大。間隙調(diào)整好以后，用鎖片插入

48、調(diào)整螺母的齒槽中，固定螺母位置。 調(diào)整可調(diào)頂桿長(zhǎng)度可調(diào)頂桿由頂桿體、調(diào)整螺釘和頂桿套組成。頂桿套一端具有帶齒的凸緣，套內(nèi)制有螺紋，調(diào)整螺釘借螺紋旋入頂桿套內(nèi)。撥動(dòng)頂桿套帶齒的凸緣，可使調(diào)整螺釘沿軸向移動(dòng)，從而改變了可調(diào)頂桿的總長(zhǎng)度，調(diào)整了制動(dòng)器間隙。此調(diào)整方式僅適用于自增力式制動(dòng)器。 2）自動(dòng)調(diào)整裝置現(xiàn)在很多汽車的制動(dòng)器都裝有制動(dòng)器間隙自動(dòng)調(diào)整裝置，它可以保證制動(dòng)器間隙始終處于最佳狀態(tài)，不必經(jīng)常人工檢查和調(diào)整。 摩擦限位式間隙自調(diào)裝置用以限定不制動(dòng)時(shí)制動(dòng)蹄內(nèi)極限位置的限位摩擦環(huán)裝在輪缸活塞內(nèi)，限位摩擦環(huán)是一個(gè)有切口的彈性金屬環(huán)，壓裝入輪缸后與缸壁之間的摩擦力可達(dá)400550No如果制動(dòng)器間隙過(guò)

49、大，活塞向外移動(dòng)靠在限位環(huán)上仍不能正常制動(dòng)，活塞將在油壓作用下克服制動(dòng)環(huán)與缸壁間的摩擦力繼續(xù)向外移動(dòng)，摩擦環(huán)也被帶動(dòng)外移，解除制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)器復(fù)位彈簧不可能帶動(dòng)摩擦環(huán)回位，也即活塞的回位受到限制，制動(dòng)器間隙減小。制動(dòng)器的過(guò)量間隙一部分由于襯片或襯塊磨損所致，另一部分是由于制動(dòng)器元件變形所致。本次設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)后制動(dòng)器采取了自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置。主要是對(duì)主領(lǐng)蹄，而次領(lǐng)蹄仍然采用人工調(diào)整裝置。這樣裝置從結(jié)構(gòu)上分析較簡(jiǎn)單，并且加工工藝簡(jiǎn)單，而且由于后蹄片為從蹄，其間隙的調(diào)整期限可以相對(duì)加長(zhǎng)，并且對(duì)于制動(dòng)力矩和制動(dòng)效能因數(shù)的影響較小。本次輕型貨車制動(dòng)器設(shè)計(jì)制動(dòng)器間隙取0.35mm7 .制動(dòng)液制動(dòng)液應(yīng)能保證液壓系

50、統(tǒng)工作的可靠性。對(duì)于它有以下幾點(diǎn)要求：高溫下不易汽化，否則將在管路中產(chǎn)生汽阻現(xiàn)象，使制動(dòng)系失效。低溫下有良好 的流動(dòng)性。對(duì)液壓系統(tǒng)起良好的潤(rùn)滑作用。不會(huì)使之與經(jīng)常接觸的金屬件腐蝕， 橡膠發(fā)生膨脹，變硬或損壞。吸水性差而溶水性良好，因而選用了國(guó)內(nèi)常用的50% 作用的溶劑（丁醇，酒精和甘油等）配成。8 .制動(dòng)主缸制動(dòng)主缸有的與貯液室鑄成一體，也有二者分制而裝合在一起或用油管連接 的。我所設(shè)計(jì)的輕型貨車采用了后者。由于制動(dòng)管路的布置采用了雙回路液壓制 動(dòng)管路，因而制動(dòng)主缸采用了串聯(lián)雙腔式制動(dòng)主缸9 .制動(dòng)輪缸制動(dòng)輪缸有雙活塞式和單活塞式兩種。由于前輪制動(dòng)器采用了雙向自增力式， 因此輪缸采用雙活塞式，

51、后輪為領(lǐng)從蹄式所以也采用單活塞式制動(dòng)輪缸。四.液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 制動(dòng)輪缸直徑d的確定制動(dòng)輪缸對(duì)制動(dòng)蹄塊施加的張開(kāi)力與輪缸直徑和制動(dòng)管路的關(guān)系為d=j4F0/，P（4-1）式中：Fo 制動(dòng)輪缸對(duì)制動(dòng)蹄（塊 ）施加的張開(kāi)力p制動(dòng)管路壓力；對(duì)盤式制動(dòng)器取 15M Pa ,鼓式取10M Pa輪缸直徑應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸系列中選取，輪缸直徑的尺寸系列為：19, 22, 24, 25, 28, 30, 32, 35, 38, 40, 45, 50, 55- .mm.最終求得：前輪缸直徑，d1=48mm根據(jù)HG2865-1997標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定尺寸系列取，取直徑為 45mm;后輪缸直徑d2=29mm,

52、取為30mm4.2 制動(dòng)主缸直徑d0的計(jì)算第i個(gè)輪缸的工作容積為：二 n 2/ , c、Vidi 6i(4-2)4 i式中：d i 第1個(gè)輪缸活塞的直徑n一輪缸中的活塞數(shù)目瓦一第i個(gè)輪缸活塞在完全制動(dòng)時(shí)的行程，初步設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)鼓式制動(dòng)器可取2.02.5mm.鼓式：d = 45mm , n=1,得 Vi = -4 x 2 x 452=3180.86mrn鼓式：d = 30mm ,n=1, 得 V= -4 x 302 x 4=1809.55 mm3全部輪缸的總工作容積：V = V 1 + V2 = 1808.64 + 3179.25 =4990.41mm 3m所有輪缸的工作容積為V =£

53、Vi ,式中m為輪缸數(shù)目。在初步設(shè)計(jì)時(shí)，制動(dòng) 1主缸的工作容積可取為 V0=1.3V =1.3 4987.89 =6484.26；主缸活塞行程比和活塞直徑d。為 二.2 _，一V0 = d 0 S0(4-3)4一般S0=0.81.2d0 ,本設(shè)計(jì)取S0=d°得：d0 = 20.2mm ,主缸的直徑應(yīng)符合系列尺寸， 主缸直徑的系列尺寸為：19,22, 26, 28, 32, 35, 38,40,45根據(jù)QC/T311-1999中規(guī)定的尺寸系列根據(jù) QC/T311-1999中規(guī)定的尺寸系列，取為22mm.考慮到制動(dòng)軟管容積變形，則制動(dòng)主缸應(yīng)有的工作容積為V0 =1.3 VV0=1.3 7

54、296.3=9485.2mm2V產(chǎn)/4d20s0二/4 d3 0=9485.2式中：d0=22.9mmS0=(0.81.2) d 0 取 S0= 0.8d 04.3制動(dòng)踏板力Fp根據(jù)公式：二 2 1 1Fp -d2P：-(4-4)4 ip式中：d 0制動(dòng)主缸活塞直徑；P 制動(dòng)管路的液壓，p=8MPar 12MPa取p=12MPaip制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比；取ip=8;。一一制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)及制動(dòng)主缸的機(jī)械效率，可取 ”=0.850.95。 根據(jù)上式得：Fp = -d02P=Fp - 22.9 2 12 1/0.90 1/8=686N (500-700)N p 4, ip p 4所以該車的踏板力滿足要求

55、4.4制動(dòng)踏板工作行程SpSp = ip(S001 - ； 02)(4-5)式中：a01主缸推桿與活塞的間隙，一般取 1.52mm取2mm、& 主缸活塞空行程，即主缸活塞由不工作的極限位置到使其皮碗完全封堵主缸上的旁通孔所經(jīng)過(guò)的行程；取 1.5mm根據(jù)上式得：Sp =8(22.9 M0.8+2+1.5)=174.56mm< (150-200) mm符合設(shè)計(jì)要求。表4-1計(jì)算結(jié)果制動(dòng)輪缸直彳仝d=45mm制動(dòng)主缸直徑d0=22.9mm制動(dòng)踏板力Fp=686N踏板工作行程Sp=17.456mm五.制動(dòng)性能分析任何一套制動(dòng)裝置都是由制動(dòng)器和制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成。汽車的制動(dòng)性是指汽車在行駛中能利用外力強(qiáng)制地降低車速至停車或下長(zhǎng)坡 時(shí)能維持一定車速的能力。5.1 制動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)汽車制動(dòng)性能主要由以下三個(gè)方面來(lái)評(píng)價(jià)：制動(dòng)效能，制動(dòng)效能的穩(wěn)定性， 制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性5.2 制動(dòng)效能制動(dòng)效能是指在良好路面上，汽車以一定初速度制動(dòng)到停車的制動(dòng)距離或制 動(dòng)時(shí)汽車的減速度。制動(dòng)效能是制動(dòng)性能中最基本的評(píng)價(jià)指標(biāo)。制動(dòng)距離越小， 制動(dòng)減速度越大，汽車的制動(dòng)效能就越好。本次所設(shè)計(jì)的輕型貨車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè) 計(jì)在經(jīng)過(guò)前述的參數(shù)選擇