第八章制動(dòng)器設(shè)計(jì)

1、第八章第八章 制動(dòng)系設(shè)計(jì)制動(dòng)系設(shè)計(jì)第八章第八章 制動(dòng)系設(shè)計(jì)制動(dòng)系設(shè)計(jì)8-1概述概述8-2制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析8-3制動(dòng)器主要參數(shù)的確定制動(dòng)器主要參數(shù)的確定8-4制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算8-5制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8-6制動(dòng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)制動(dòng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)8-7 制動(dòng)器的主要結(jié)構(gòu)元件制動(dòng)器的主要結(jié)構(gòu)元件8-1 概述概述功用功用:l 使汽車以適當(dāng)?shù)臏p速度降速行駛直至停車使汽車以適當(dāng)?shù)臏p速度降速行駛直至停車;l 在下坡行駛時(shí)使汽車保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速在下坡行駛時(shí)使汽車保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速;l 使汽車可靠地停在原地或坡道上。使汽車可靠地停在原地或坡道上。 行車制動(dòng)裝置行車制動(dòng)裝置

2、駐車制動(dòng)裝置駐車制動(dòng)裝置應(yīng)急制動(dòng)裝置應(yīng)急制動(dòng)裝置輔助制動(dòng)裝置輔助制動(dòng)裝置 汽車制動(dòng)系統(tǒng)圖組制動(dòng)系應(yīng)滿足如下要求：制動(dòng)系應(yīng)滿足如下要求：1）足夠的制動(dòng)能力）足夠的制動(dòng)能力 。行車制動(dòng)。行車制動(dòng):JB3939-85。 駐車制動(dòng)：駐車制動(dòng)：JB4019-85。2）工作可靠）工作可靠 。采用雙管路制動(dòng)系統(tǒng)。其中一套管路失效時(shí)另一條管路。采用雙管路制動(dòng)系統(tǒng)。其中一套管路失效時(shí)另一條管路 的制動(dòng)能力不低于未失效時(shí)的的制動(dòng)能力不低于未失效時(shí)的30%。3）不應(yīng)當(dāng)喪失操縱性和方向穩(wěn)定性）不應(yīng)當(dāng)喪失操縱性和方向穩(wěn)定性 。 JB3939-85。4）防止水和污泥進(jìn)入制動(dòng)器工作表面。）防止水和污泥進(jìn)入制動(dòng)器工作表面。

3、5）熱穩(wěn)定性良好）熱穩(wěn)定性良好 。JB3935-85和和JB4200-85。6）操縱輕便，并具有良好的隨動(dòng)性）操縱輕便，并具有良好的隨動(dòng)性 。7）噪聲盡可能小。）噪聲盡可能小。8）作用滯后性應(yīng)盡可能短）作用滯后性應(yīng)盡可能短 。氣制動(dòng)。氣制動(dòng)0.6s，列車，列車0.8s9）摩擦襯片（塊）應(yīng)有足夠的使用壽命。）摩擦襯片（塊）應(yīng)有足夠的使用壽命。 10）調(diào)整間隙工作容易。）調(diào)整間隙工作容易。 11）報(bào)警裝置）報(bào)警裝置 摩擦式摩擦式液力式液力式 -緩速器緩速器 電磁式電磁式 磨擦副結(jié)構(gòu)磨擦副結(jié)構(gòu) 鼓式鼓式盤式盤式帶式帶式-中央制動(dòng)器中央制動(dòng)器 一、鼓式制動(dòng)器一、鼓式制動(dòng)器分領(lǐng)從蹄式、雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)

4、蹄式、雙從蹄式、單向增力式、分領(lǐng)從蹄式、雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式、雙從蹄式、單向增力式、雙向增力式等幾種雙向增力式等幾種主要區(qū)別：主要區(qū)別： 蹄片固定支點(diǎn)的數(shù)量和位置不同蹄片固定支點(diǎn)的數(shù)量和位置不同; 張開裝置的形式與數(shù)量不同張開裝置的形式與數(shù)量不同; 制動(dòng)時(shí)兩塊蹄片之間有無相互作用。制動(dòng)時(shí)兩塊蹄片之間有無相互作用。n制動(dòng)器效能制動(dòng)器效能: 制動(dòng)器在單位輸入壓力或力的作用下所輸出的力或制動(dòng)器在單位輸入壓力或力的作用下所輸出的力或力矩。力矩。n制動(dòng)器效能因數(shù)制動(dòng)器效能因數(shù): 在制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤的作用半徑在制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤的作用半徑R上所得到摩擦力上所得到摩擦力（M/R）與輸入力）與輸入力F0之比。之比

5、。n制動(dòng)器效能的穩(wěn)定性制動(dòng)器效能的穩(wěn)定性: 效能因數(shù)效能因數(shù)K對(duì)摩擦因數(shù)對(duì)摩擦因數(shù)f的敏感性（的敏感性（dK/df）。）。 RFMK0 1.領(lǐng)從蹄式領(lǐng)從蹄式每塊蹄片都有自己的固定支點(diǎn)，而且兩固定支點(diǎn)位于兩蹄的同一端每塊蹄片都有自己的固定支點(diǎn)，而且兩固定支點(diǎn)位于兩蹄的同一端 。 凸輪或楔塊式張開裝置張開裝置:活塞輪缸（液壓驅(qū)動(dòng)）平衡凸塊式楔塊式平衡式非平衡式 制動(dòng)器的效能和效能穩(wěn)定性，在各式制動(dòng)器中居中游制動(dòng)器的效能和效能穩(wěn)定性，在各式制動(dòng)器中居中游 ;兩蹄襯片兩蹄襯片磨損不均勻，壽命不同磨損不均勻，壽命不同。 2.雙領(lǐng)蹄式雙領(lǐng)蹄式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 兩塊蹄片各有自己的固定支點(diǎn)，而且兩塊蹄片各有自

6、己的固定支點(diǎn)，而且兩固定支點(diǎn)位于兩蹄的不同端，每塊兩固定支點(diǎn)位于兩蹄的不同端，每塊蹄片有各自獨(dú)立的張開裝置，且位于蹄片有各自獨(dú)立的張開裝置，且位于與固定支點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的一方。與固定支點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的一方。性能特點(diǎn)性能特點(diǎn) l制動(dòng)器的制動(dòng)效能相當(dāng)高制動(dòng)器的制動(dòng)效能相當(dāng)高; l倒車制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)效能明顯下降倒車制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)效能明顯下降;l 兩蹄片磨損均勻，壽命相同兩蹄片磨損均勻，壽命相同; l結(jié)構(gòu)略顯復(fù)雜。結(jié)構(gòu)略顯復(fù)雜。 3.雙向雙領(lǐng)蹄式雙向雙領(lǐng)蹄式兩蹄片浮動(dòng)，始終為領(lǐng)蹄。兩蹄片浮動(dòng)，始終為領(lǐng)蹄。制動(dòng)效能相當(dāng)高，而且不變，磨損制動(dòng)效能相當(dāng)高，而且不變，磨損均勻，壽命相同。均勻，壽命相同。 應(yīng)用比較廣泛。應(yīng)用比

7、較廣泛。4.雙從蹄式雙從蹄式兩塊蹄片各有自己的固定支點(diǎn)，兩塊蹄片各有自己的固定支點(diǎn)，而且兩固定支點(diǎn)位于兩蹄的不同而且兩固定支點(diǎn)位于兩蹄的不同端。端。制動(dòng)器效能穩(wěn)定性最好，但制動(dòng)制動(dòng)器效能穩(wěn)定性最好，但制動(dòng)器效能最低。器效能最低。很少應(yīng)用。很少應(yīng)用。5.單向增力式單向增力式兩蹄片只有一個(gè)固定支點(diǎn)，兩蹄兩蹄片只有一個(gè)固定支點(diǎn)，兩蹄下端經(jīng)推桿相互連接成一體。下端經(jīng)推桿相互連接成一體。制動(dòng)器效能很高，制動(dòng)器效能穩(wěn)制動(dòng)器效能很高，制動(dòng)器效能穩(wěn)定性相當(dāng)差。定性相當(dāng)差。用于少數(shù)輕、中型貨車前制動(dòng)器。用于少數(shù)輕、中型貨車前制動(dòng)器。6.雙向增力式雙向增力式兩蹄片端部各有一個(gè)制動(dòng)時(shí)不兩蹄片端部各有一個(gè)制動(dòng)時(shí)不同時(shí)

8、使用的共用支點(diǎn)，支點(diǎn)下方同時(shí)使用的共用支點(diǎn)，支點(diǎn)下方有張開裝置，兩蹄片下方經(jīng)推桿有張開裝置，兩蹄片下方經(jīng)推桿連接成一體。連接成一體。制動(dòng)器效能很高，制動(dòng)器效能制動(dòng)器效能很高，制動(dòng)器效能穩(wěn)定性比較差穩(wěn)定性比較差 。不適合于雙回路制動(dòng)系統(tǒng)。不適合于雙回路制動(dòng)系統(tǒng)。二、盤式制動(dòng)器二、盤式制動(dòng)器鉗盤式鉗盤式(點(diǎn)盤式制動(dòng)器點(diǎn)盤式制動(dòng)器 )全盤式全盤式(離合器式制動(dòng)器離合器式制動(dòng)器 )固定鉗式固定鉗式 滑動(dòng)鉗式滑動(dòng)鉗式 擺動(dòng)鉗式擺動(dòng)鉗式 浮動(dòng)鉗式浮動(dòng)鉗式 制動(dòng)鉗的安裝位制動(dòng)鉗的安裝位置可以在車軸之置可以在車軸之前或之后。前或之后。制動(dòng)鉗位于軸后制動(dòng)鉗位于軸后能使制動(dòng)時(shí)輪轂?zāi)苁怪苿?dòng)時(shí)輪轂軸承的合成載荷軸承的

9、合成載荷F減小。減小。制動(dòng)鉗位于軸前，制動(dòng)鉗位于軸前，則可避免輪胎向則可避免輪胎向鉗內(nèi)甩濺泥污。鉗內(nèi)甩濺泥污。盤式制動(dòng)器優(yōu)點(diǎn)：盤式制動(dòng)器優(yōu)點(diǎn)：l熱穩(wěn)定性好。熱穩(wěn)定性好。 a) 一般無自行增力作用，襯塊摩擦表面壓力分布較鼓式中的襯片更一般無自行增力作用，襯塊摩擦表面壓力分布較鼓式中的襯片更 為均勻。為均勻。 b) 制動(dòng)盤的軸向膨脹極小，徑向膨脹根本與性能無關(guān)，故無機(jī)械衰制動(dòng)盤的軸向膨脹極小，徑向膨脹根本與性能無關(guān)，故無機(jī)械衰 退問題。因此，前輪采用盤式制動(dòng)器，汽車制動(dòng)時(shí)不易跑偏。退問題。因此，前輪采用盤式制動(dòng)器，汽車制動(dòng)時(shí)不易跑偏。l水穩(wěn)定性好。水穩(wěn)定性好。 a) 制動(dòng)塊對(duì)盤的單位壓力高，易于將

10、水?dāng)D出，因而浸水后效能降低制動(dòng)塊對(duì)盤的單位壓力高，易于將水?dāng)D出，因而浸水后效能降低 不多；不多； b) 又由于離心力作用及襯塊對(duì)盤的擦拭作用，出水后只需經(jīng)一、二又由于離心力作用及襯塊對(duì)盤的擦拭作用，出水后只需經(jīng)一、二 次制動(dòng)即能恢復(fù)正常。次制動(dòng)即能恢復(fù)正常。l制動(dòng)力矩與汽車運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)。制動(dòng)力矩與汽車運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)。l易于構(gòu)成雙回路制動(dòng)系易于構(gòu)成雙回路制動(dòng)系,使系統(tǒng)有較高的可靠性和安全性。使系統(tǒng)有較高的可靠性和安全性。l尺寸小、質(zhì)量小、散熱良好。尺寸小、質(zhì)量小、散熱良好。l襯塊磨損均勻。襯塊磨損均勻。 l更換襯塊容易。更換襯塊容易。l襯塊與制動(dòng)盤之間的間隙小襯塊與制動(dòng)盤之間的間隙小(0.050.

11、15mm)，縮短了制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間。，縮短了制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間。l易于實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整。易于實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整。盤式制動(dòng)器的缺點(diǎn)：盤式制動(dòng)器的缺點(diǎn)： 1）難以完全防止塵污和銹蝕（封閉的多片全盤式制動(dòng)器除外）。）難以完全防止塵污和銹蝕（封閉的多片全盤式制動(dòng)器除外）。 2）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。）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。 3）在制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中必須裝用助力器。）在制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中必須裝用助力器。 4）因?yàn)橐r塊工作面積小，所以磨損快，使用壽命低，需用高材質(zhì)的襯）因?yàn)橐r塊工作面積小，所以磨損快，使用壽命低，需用高材質(zhì)的襯塊。塊。應(yīng)用：應(yīng)用： 盤式制動(dòng)器在轎車前輪上得到

12、廣泛的應(yīng)用。盤式制動(dòng)器在轎車前輪上得到廣泛的應(yīng)用。8-3 制動(dòng)器主要參數(shù)的確定制動(dòng)器主要參數(shù)的確定一、鼓式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定一、鼓式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定1.制動(dòng)鼓內(nèi)徑制動(dòng)鼓內(nèi)徑Dl輸人力輸人力F。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。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)。越強(qiáng)。l增大增大D受輪鍋內(nèi)徑限制。制動(dòng)鼓與輪輞之間應(yīng)保持足夠的間隙，通常受輪鍋內(nèi)徑限制。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要求該間隙不小于20mm，否則不僅制動(dòng)鼓散熱條件太差，而且輪輞，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)胎或烤壞氣門嘴。受熱后可能粘住內(nèi)胎或

13、烤壞氣門嘴。l制動(dòng)鼓應(yīng)有足夠的壁厚，用來保證有較大的剛度和熱容量，以減小制制動(dòng)鼓應(yīng)有足夠的壁厚，用來保證有較大的剛度和熱容量，以減小制動(dòng)時(shí)的溫升。動(dòng)時(shí)的溫升。l制動(dòng)鼓的直徑小，剛度就大，并有利于保證制動(dòng)鼓的加工精度。制動(dòng)鼓的直徑小，剛度就大，并有利于保證制動(dòng)鼓的加工精度。轎車：轎車：D/Dr=0.640.74貨車：貨車：D/Dr=0.700.83 按按ZBT24 005-89制動(dòng)鼓工作直制動(dòng)鼓工作直徑及制動(dòng)蹄片寬度尺寸系列徑及制動(dòng)蹄片寬度尺寸系列選取選取 2.摩擦襯片寬度摩擦襯片寬度b和包角和包角l摩擦襯片寬度尺寸摩擦襯片寬度尺寸b的選取對(duì)摩的選取對(duì)摩擦襯片的使用壽命有影響。擦襯片的使用壽命有

14、影響。l襯片寬度尺寸取窄些，則磨損襯片寬度尺寸取窄些，則磨損速度快，襯片壽命短；速度快，襯片壽命短；l若襯片寬度尺寸取寬些，則質(zhì)若襯片寬度尺寸取寬些，則質(zhì)量大，不易加工，并且增加了成量大，不易加工，并且增加了成本。本。 制動(dòng)襯片寬度尺寸系列制動(dòng)襯片寬度尺寸系列ZB T24 005-89。 制動(dòng)鼓半徑制動(dòng)鼓半徑R確定后，襯片的摩擦面積為確定后，襯片的摩擦面積為Ap=Rb。制動(dòng)器各蹄襯片總。制動(dòng)器各蹄襯片總的摩擦面積的摩擦面積Ap越大，制動(dòng)時(shí)所受單位面積的正壓力和能量負(fù)荷越小，從越大，制動(dòng)時(shí)所受單位面積的正壓力和能量負(fù)荷越小，從而磨損而磨損 特性越好。特性越好。 根據(jù)國外統(tǒng)計(jì)資料分析，單個(gè)車輪鼓式

15、制動(dòng)器的襯片面積隨汽車總質(zhì)根據(jù)國外統(tǒng)計(jì)資料分析，單個(gè)車輪鼓式制動(dòng)器的襯片面積隨汽車總質(zhì)量增大而增大，見表量增大而增大，見表摩擦襯片包角摩擦襯片包角 試驗(yàn)表明，摩擦襯片包角試驗(yàn)表明，摩擦襯片包角 90100 時(shí)，磨損最小，制動(dòng)鼓溫度時(shí)，磨損最小，制動(dòng)鼓溫度最低，且制動(dòng)效能最高。最低，且制動(dòng)效能最高。 角減小雖然有利于散熱，但單位壓力過高將加速磨損。實(shí)際上包角兩角減小雖然有利于散熱，但單位壓力過高將加速磨損。實(shí)際上包角兩端處單位壓力最小，因此過分延伸襯片的兩端以加大包角，對(duì)減小單端處單位壓力最小，因此過分延伸襯片的兩端以加大包角，對(duì)減小單位壓力的作用不大，而且將使制動(dòng)不平順，容易使制動(dòng)器發(fā)生自鎖。

16、位壓力的作用不大，而且將使制動(dòng)不平順，容易使制動(dòng)器發(fā)生自鎖。 包角一般不宜大于包角一般不宜大于120 。3摩擦襯片起始角摩擦襯片起始角0 一般將襯片布置在制動(dòng)蹄的中央。一般將襯片布置在制動(dòng)蹄的中央。即即 有時(shí)為了適應(yīng)單位壓力的分布情況，將村片相對(duì)于有時(shí)為了適應(yīng)單位壓力的分布情況，將村片相對(duì)于最大壓力點(diǎn)對(duì)稱最大壓力點(diǎn)對(duì)稱布置布置，以改善磨損均勻性和制動(dòng)效能。，以改善磨損均勻性和制動(dòng)效能。4制動(dòng)器中心到張開力制動(dòng)器中心到張開力F0作用線的距離作用線的距離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。盡

17、可能大，以提高制動(dòng)效能。 初步設(shè)計(jì)時(shí)?。撼醪皆O(shè)計(jì)時(shí)?。?e=0.8R左右。左右。5制動(dòng)蹄支承點(diǎn)位置坐標(biāo)制動(dòng)蹄支承點(diǎn)位置坐標(biāo)a和和c 應(yīng)在保證兩蹄支承端毛面不致互相于涉的條件下，使應(yīng)在保證兩蹄支承端毛面不致互相于涉的條件下，使a盡可能大盡可能大而而c盡可能小，盡可能小， 初步設(shè)計(jì)時(shí)?。撼醪皆O(shè)計(jì)時(shí)?。?a=0.8R左右。左右。090/2二、盤式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定二、盤式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定 1制動(dòng)盤直徑制動(dòng)盤直徑D 制動(dòng)盤直徑制動(dòng)盤直徑D應(yīng)盡可能取大應(yīng)盡可能取大些，這時(shí)制動(dòng)盤的有效半徑得些，這時(shí)制動(dòng)盤的有效半徑得到增加，可以降低制動(dòng)鉗的夾到增加，可以降低制動(dòng)鉗的夾緊力，減少襯塊的單位壓力和緊力，

18、減少襯塊的單位壓力和工作溫度。工作溫度。 受輪輞直徑的限制，受輪輞直徑的限制，制動(dòng)盤制動(dòng)盤的直徑選擇為輪輞直徑的的直徑選擇為輪輞直徑的 7079。 總質(zhì)量大于總質(zhì)量大于2t的汽車應(yīng)取上的汽車應(yīng)取上限。限。 2制動(dòng)盤厚度制動(dòng)盤厚度h 制動(dòng)盤厚度制動(dòng)盤厚度h對(duì)制動(dòng)盤質(zhì)量和工作時(shí)的溫升有影響。對(duì)制動(dòng)盤質(zhì)量和工作時(shí)的溫升有影響。l為使質(zhì)量小些，制動(dòng)盤厚度不宜取得很大；為使質(zhì)量小些，制動(dòng)盤厚度不宜取得很大；l為了降低溫度，制動(dòng)盤厚度又不宜取得過小。為了降低溫度，制動(dòng)盤厚度又不宜取得過小。l制動(dòng)盤可以做成實(shí)心的，或者為了散熱通風(fēng)的需要在制動(dòng)制動(dòng)盤可以做成實(shí)心的，或者為了散熱通風(fēng)的需要在制動(dòng)盤中間鑄出通風(fēng)孔

19、道。盤中間鑄出通風(fēng)孔道。實(shí)心制動(dòng)盤厚度實(shí)心制動(dòng)盤厚度 h =1020mm，通風(fēng)式制動(dòng)盤厚度通風(fēng)式制動(dòng)盤厚度 h = 2050mm，采用較多的是采用較多的是 2030mm。3摩擦襯塊外半徑摩擦襯塊外半徑R2與內(nèi)半徑與內(nèi)半徑R1 推薦推薦 R2/R11.5。 若此比值偏大，工作時(shí)襯塊的外緣與內(nèi)側(cè)圓周速度相若此比值偏大，工作時(shí)襯塊的外緣與內(nèi)側(cè)圓周速度相差較多，磨損不均勻，接觸面積減少，最終導(dǎo)致制動(dòng)力矩差較多，磨損不均勻，接觸面積減少，最終導(dǎo)致制動(dòng)力矩變化大。變化大。4制動(dòng)襯塊面積制動(dòng)襯塊面積A 對(duì)于盤式制動(dòng)器襯塊工作面積對(duì)于盤式制動(dòng)器襯塊工作面積A，推薦根據(jù)制動(dòng)村塊，推薦根據(jù)制動(dòng)村塊單位面積占有的汽

20、車質(zhì)量在單位面積占有的汽車質(zhì)量在1.63.5kgcm2范圍內(nèi)選用。范圍內(nèi)選用。即即 G/A= 1.63.5kgcm28-4制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 111()90一、鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算一、鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算111111cosBBCB 對(duì)于緊蹄的徑向變形對(duì)于緊蹄的徑向變形1和壓力和壓力p1為：為： )sin()sin(11max1111max11appa兩個(gè)自由度的兩個(gè)自由度的緊蹄摩擦襯片緊蹄摩擦襯片的徑向變形規(guī)律的徑向變形規(guī)律: 1.壓力沿襯片長度方向的分布規(guī)律壓力沿襯片長度方向的分布規(guī)律假設(shè)：假設(shè)：制動(dòng)鼓、蹄片和支承沒有變制動(dòng)鼓、蹄片和支承沒有變形，襯片有徑向變形。壓力正比于

21、形，襯片有徑向變形。壓力正比于變形。變形。一個(gè)自由度一個(gè)自由度兩個(gè)自由度兩個(gè)自由度 制動(dòng)蹄制動(dòng)蹄1111maxB BOO是是1的函數(shù)的函數(shù)建立坐標(biāo)系建立坐標(biāo)系一個(gè)自由度的緊蹄摩擦襯片的徑向變形規(guī)律一個(gè)自由度的緊蹄摩擦襯片的徑向變形規(guī)律 dBABBCB111111111sinsin表面的徑向變形和壓力為表面的徑向變形和壓力為: appadRsinsinmax11結(jié)論：結(jié)論：新蹄片壓力沿摩擦襯片新蹄片壓力沿摩擦襯片長度的分布符合正弦曲線規(guī)律長度的分布符合正弦曲線規(guī)律 11OAOBR111sinsinABR在等腰三角形在等腰三角形A1OB1是是的函數(shù)的函數(shù)d蹄的轉(zhuǎn)角蹄的轉(zhuǎn)角 沿摩擦襯片長度方向壓力分

22、布的不均勻程度，可用沿摩擦襯片長度方向壓力分布的不均勻程度，可用不不均勻系數(shù)均勻系數(shù)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)pf在同一制動(dòng)力矩作用下，假想壓力分布均勻時(shí)的平均壓在同一制動(dòng)力矩作用下，假想壓力分布均勻時(shí)的平均壓力；力；pmax壓力分布不均勻時(shí)蹄片上的最大壓力。壓力分布不均勻時(shí)蹄片上的最大壓力。max/fpp 2.計(jì)算蹄片上的制動(dòng)力矩計(jì)算蹄片上的制動(dòng)力矩蹄壓緊到制動(dòng)鼓上的力與產(chǎn)生制動(dòng)蹄壓緊到制動(dòng)鼓上的力與產(chǎn)生制動(dòng)力矩之間的關(guān)系力矩之間的關(guān)系在摩擦襯片表面取一橫向微元面積在摩擦襯片表面取一橫向微元面積法向力法向力 制動(dòng)力矩制動(dòng)力矩 上式為制動(dòng)力矩與壓力之間的關(guān)系。上式為制動(dòng)力矩與壓力之間的關(guān)系。實(shí)際計(jì)算時(shí)還必須建立

23、制動(dòng)力矩與張開力實(shí)際計(jì)算時(shí)還必須建立制動(dòng)力矩與張開力F0的關(guān)系。的關(guān)系。緊蹄產(chǎn)生的制動(dòng)力矩緊蹄產(chǎn)生的制動(dòng)力矩Mt1F1為緊蹄的法向合力為緊蹄的法向合力R1 摩擦力摩擦力fF1 的作用半徑的作用半徑1 x1軸和力軸和力F1的作用線之間的夾角的作用線之間的夾角F 支承反力在支承反力在x1軸上的投影軸上的投影解聯(lián)立方程式得到解聯(lián)立方程式得到對(duì)于緊蹄對(duì)于緊蹄 對(duì)于松蹄對(duì)于松蹄 式中：式中： 1、2、R1和和R2未知，計(jì)算未知，計(jì)算 1、2、R1和和R2值，必值，必須求出法向力須求出法向力F及其分量。及其分量。所以所以 如果順著制動(dòng)鼓旋轉(zhuǎn)的蹄片和逆著制動(dòng)鼓旋轉(zhuǎn)的蹄片的如果順著制動(dòng)鼓旋轉(zhuǎn)的蹄片和逆著制動(dòng)鼓

24、旋轉(zhuǎn)的蹄片的a和和a角度不同。很顯然兩塊蹄片的角度不同。很顯然兩塊蹄片的和和R1值也不同。值也不同。制動(dòng)器有兩塊蹄片，鼓上的制動(dòng)力矩等于它們的摩擦力矩之和，即制動(dòng)器有兩塊蹄片，鼓上的制動(dòng)力矩等于它們的摩擦力矩之和，即液力驅(qū)動(dòng)時(shí)，液力驅(qū)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)01=F02=F0。所需的張開力為。所需的張開力為用凸輪張開機(jī)構(gòu)的張開力，由作用在蹄上的力矩平衡條件得到的用凸輪張開機(jī)構(gòu)的張開力，由作用在蹄上的力矩平衡條件得到的方程式求出方程式求出領(lǐng)蹄表面的最大壓力領(lǐng)蹄表面的最大壓力 不自鎖條件不自鎖條件 計(jì)算鼓式制動(dòng)器，必須檢查蹄有無自鎖的可能。計(jì)算鼓式制動(dòng)器，必須檢查蹄有無自鎖的可能。自鎖條件自鎖條件: 當(dāng)式中的分母

25、等于零時(shí)，蹄自鎖，即當(dāng)式中的分母等于零時(shí)，蹄自鎖，即二、盤式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算二、盤式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算單側(cè)制動(dòng)塊加于制動(dòng)盤的制動(dòng)力矩單側(cè)制動(dòng)塊加于制動(dòng)盤的制動(dòng)力矩 假定假定襯塊的摩擦表面全部與制動(dòng)盤接襯塊的摩擦表面全部與制動(dòng)盤接觸，且各處單位壓力分布均勻，則制觸，且各處單位壓力分布均勻，則制動(dòng)器的制動(dòng)力矩為動(dòng)器的制動(dòng)力矩為平均半徑平均半徑有效半徑有效半徑 若若m過小，即扇形的徑向?qū)挾冗^大，襯塊摩過小，即扇形的徑向?qū)挾冗^大，襯塊摩擦面上各不同半徑處的滑磨速度相差太遠(yuǎn)，磨損擦面上各不同半徑處的滑磨速度相差太遠(yuǎn)，磨損將不均勻。將不均勻。m值一般不應(yīng)小于值一般不應(yīng)小于0.65。 單側(cè)襯塊加于制動(dòng)盤的總摩

26、擦力單側(cè)襯塊加于制動(dòng)盤的總摩擦力 有效半徑有效半徑Re即是扇形表面的面積中心至制動(dòng)盤中心的距離。即是扇形表面的面積中心至制動(dòng)盤中心的距離。制動(dòng)盤工作面的加工精度要求：制動(dòng)盤工作面的加工精度要求：平面度允差為平面度允差為 0.012mm表面粗糙度為表面粗糙度為Ra0.71.3m兩摩擦表面的平行度不應(yīng)大于兩摩擦表面的平行度不應(yīng)大于0.05mm制動(dòng)盤的端面園跳動(dòng)不應(yīng)大于制動(dòng)盤的端面園跳動(dòng)不應(yīng)大于0.03mm通常制動(dòng)盤采用摩擦性能良好的珠光體灰鑄鐵制造。為保通常制動(dòng)盤采用摩擦性能良好的珠光體灰鑄鐵制造。為保證有足夠的強(qiáng)度和耐磨性能，其牌號(hào)不應(yīng)低于證有足夠的強(qiáng)度和耐磨性能，其牌號(hào)不應(yīng)低于HT250。 制

27、動(dòng)器設(shè)計(jì)參考機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)手冊(cè)制動(dòng)器設(shè)計(jì)參考機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)手冊(cè) 第第27章章 制動(dòng)器制動(dòng)器 卞學(xué)良編卞學(xué)良編 三、襯片磨損特性的計(jì)算三、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)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）的材質(zhì)及加工情況，以及襯片（襯塊）本身材質(zhì)等許多因素的影響，盤）的材質(zhì)及加工情況，以及襯片（襯塊）本身材質(zhì)等許多因素的影響，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。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。制動(dòng)器能量負(fù)荷：制動(dòng)器能量負(fù)荷：在汽車制動(dòng)過程中，制動(dòng)器所承擔(dān)的汽車動(dòng)能

28、轉(zhuǎn)換成制在汽車制動(dòng)過程中，制動(dòng)器所承擔(dān)的汽車動(dòng)能轉(zhuǎn)換成制動(dòng)器熱能的量。動(dòng)器熱能的量。比能量耗散率：比能量耗散率：每單位村片（襯塊）摩擦面積的每單位時(shí)間耗散的能量。每單位村片（襯塊）摩擦面積的每單位時(shí)間耗散的能量。通常所用的計(jì)量單位為通常所用的計(jì)量單位為wmm2。比能量耗散率有時(shí)也稱為單位功負(fù)荷，。比能量耗散率有時(shí)也稱為單位功負(fù)荷，或簡稱能量負(fù)荷?；蚝喎Q能量負(fù)荷。雙軸汽車的單個(gè)前輪及后輪制動(dòng)器的比能量耗散率雙軸汽車的單個(gè)前輪及后輪制動(dòng)器的比能量耗散率 汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；計(jì)算時(shí)取減速度計(jì)算時(shí)取減速度j=0.6g。鼓式制動(dòng)器鼓式制動(dòng)器比能量耗散率：比能量耗散率：e=1.8W

29、/mm2制動(dòng)初速度制動(dòng)初速度1：轎車：轎車 1 =100km/h 總質(zhì)量總質(zhì)量3.5t以下以下 1 = 80km/h 總質(zhì)量總質(zhì)量3.5t以上以上 1 = 65km/h轎車的轎車的盤式制動(dòng)器盤式制動(dòng)器在同上的在同上的1和和j的條件下，比能量耗散率的條件下，比能量耗散率 e= 6.0W/mm2。 在緊急制動(dòng)到停車的情況下，在緊急制動(dòng)到停車的情況下，v20，=1，有，有貨車貨車比摩擦力比摩擦力f0: 每單位襯片（襯塊）摩擦面積的制動(dòng)器摩擦力。每單位襯片（襯塊）摩擦面積的制動(dòng)器摩擦力。比摩擦力越大，則磨損將越嚴(yán)重。比摩擦力越大，則磨損將越嚴(yán)重。單個(gè)車輪制動(dòng)器的比摩擦力單個(gè)車輪制動(dòng)器的比摩擦力M單個(gè)制

30、動(dòng)器的制動(dòng)力矩；單個(gè)制動(dòng)器的制動(dòng)力矩；R 制動(dòng)鼓半徑（襯塊平均半徑制動(dòng)鼓半徑（襯塊平均半徑Rm或有效半徑或有效半徑RE）；）；A 單個(gè)制動(dòng)器的襯片（襯塊）摩擦面積。單個(gè)制動(dòng)器的襯片（襯塊）摩擦面積。在在j=0.6g時(shí)時(shí)鼓式制動(dòng)器的比摩擦力鼓式制動(dòng)器的比摩擦力f0不大于不大于0.48N/mm2。平均單位壓力平均單位壓力pm=f0/f=1.371.60N/mm2（設(shè)摩擦因數(shù)（設(shè)摩擦因數(shù)f=0.30.35）。）。 四、前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定四、前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定首先選定同步附著系數(shù)首先選定同步附著系數(shù)0，計(jì)算前、后輪制動(dòng)力矩的比值，計(jì)算前、后輪制動(dòng)力矩的比值 根據(jù)汽車滿載在柏油、混凝

31、土路面上緊急制動(dòng)到前輪抱死拖滑，根據(jù)汽車滿載在柏油、混凝土路面上緊急制動(dòng)到前輪抱死拖滑，計(jì)算出前輪制動(dòng)器的量大制動(dòng)力矩計(jì)算出前輪制動(dòng)器的量大制動(dòng)力矩M1max； 再根據(jù)前面已確定的前、后輪制動(dòng)力矩的比值計(jì)算出后輪制動(dòng)器再根據(jù)前面已確定的前、后輪制動(dòng)力矩的比值計(jì)算出后輪制動(dòng)器的最大制動(dòng)力矩的最大制動(dòng)力矩M2max。 201210ggLhMMLh同步附著系數(shù)同步附著系數(shù)0 轎車轎車 0 =0.550.88 貨車貨車 0 =0.450.70五、應(yīng)急制動(dòng)和駐車制動(dòng)所需的制動(dòng)力矩五、應(yīng)急制動(dòng)和駐車制動(dòng)所需的制動(dòng)力矩1.應(yīng)急制動(dòng)應(yīng)急制動(dòng)應(yīng)急制動(dòng)時(shí)，后輪一般都將抱死滑移應(yīng)急制動(dòng)時(shí)，后輪一般都將抱死滑移 后橋

32、制動(dòng)力矩后橋制動(dòng)力矩 后橋制動(dòng)力后橋制動(dòng)力 122aBeegm gLMF rrLhl若用后輪制動(dòng)器作為應(yīng)急制動(dòng)器，則單個(gè)后輪制動(dòng)器的應(yīng)急制動(dòng)力若用后輪制動(dòng)器作為應(yīng)急制動(dòng)器，則單個(gè)后輪制動(dòng)器的應(yīng)急制動(dòng)力矩為矩為M2/2。l若用中央制動(dòng)器進(jìn)行應(yīng)急制動(dòng)，則其制動(dòng)力矩為若用中央制動(dòng)器進(jìn)行應(yīng)急制動(dòng)，則其制動(dòng)力矩為 M2/i。，。，i。為主傳。為主傳動(dòng)比。動(dòng)比。2. 駐車制動(dòng)駐車制動(dòng)上坡停駐時(shí)后橋附著力上坡停駐時(shí)后橋附著力 下坡停駐時(shí)后橋附著力下坡停駐時(shí)后橋附著力12(cossin)gahLFm gLL12(cossin)gahLFm gLL汽車可能停駐的極限上坡路傾角汽車可能停駐的極限上坡路傾角 汽車可

33、能停駐的極限下坡路傾角汽車可能停駐的極限下坡路傾角 汽車在坡路上的駐車制動(dòng)時(shí)汽車在坡路上的駐車制動(dòng)時(shí)的附著力等于下滑力的附著力等于下滑力2sinBaFm g8-5制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一、制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式一、制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式簡單制動(dòng)簡單制動(dòng)動(dòng)力制動(dòng)動(dòng)力制動(dòng)伺服制動(dòng)伺服制動(dòng)制動(dòng)力源制動(dòng)力源 機(jī)械式：機(jī)械式：液壓式：液壓式：機(jī)械效率低，傳動(dòng)比小，潤滑點(diǎn)多機(jī)械效率低，傳動(dòng)比小，潤滑點(diǎn)多 結(jié)構(gòu)簡單，成本低，工作可靠（故障少），結(jié)構(gòu)簡單，成本低，工作可靠（故障少）， 應(yīng)用于中、小型汽車的駐車制動(dòng)裝置中應(yīng)用于中、小型汽車的駐車制動(dòng)裝置中 作用滯后時(shí)間較短（作用滯后時(shí)間較短（0.10.3s）；工作壓）

34、；工作壓力高（可力高（可1020MPa），結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量），結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量小；機(jī)械效率較高小；機(jī)械效率較高 氣壓制動(dòng)：氣壓制動(dòng)： 全液壓動(dòng)力制動(dòng)全液壓動(dòng)力制動(dòng) 閉式（常壓式）閉式（常壓式）開式（常流式）開式（常流式） 操縱輕便、工作可靠、不易出故障、維操縱輕便、工作可靠、不易出故障、維修保養(yǎng)方便修保養(yǎng)方便 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重、成本高；作用滯后時(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重、成本高；作用滯后時(shí)間較長（間較長（0.30.9s）；簧下質(zhì)量大；噪）；簧下質(zhì)量大；噪聲大。聲大。 真空伺服制動(dòng)真空伺服制動(dòng)空氣伺服制動(dòng)空氣伺服制動(dòng)液壓伺服制動(dòng)液壓伺服制動(dòng)0.050.07MPa 0.60.7MPa 二、分路系統(tǒng)二、分路系統(tǒng)全車

35、的所有行車制動(dòng)器的液壓或氣壓管路分為兩個(gè)或多的互相獨(dú)立的回全車的所有行車制動(dòng)器的液壓或氣壓管路分為兩個(gè)或多的互相獨(dú)立的回路，其中一個(gè)回路失效后，仍可利用其它完好的回路起制動(dòng)作用。路，其中一個(gè)回路失效后，仍可利用其它完好的回路起制動(dòng)作用。a) 一軸對(duì)一軸（一軸對(duì)一軸（）型，）型， b) 交叉（交叉（X）型，）型， c) 一軸半對(duì)半軸（一軸半對(duì)半軸（HI)型，型，d) 半軸一輪對(duì)半軸一輪半軸一輪對(duì)半軸一輪(LL)型，型， e) 雙半軸對(duì)雙半軸雙半軸對(duì)雙半軸(HH)型型三、液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算三、液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算1.制動(dòng)制動(dòng)輪缸輪缸直徑直徑d的確定的確定2.制動(dòng)制動(dòng)主缸主缸直徑直徑d0的確定的確定第第i個(gè)輪缸的工作容積個(gè)輪缸的工作容積 所有輪缸的總工作容積所有輪缸的總工作容積 初步設(shè)計(jì)時(shí)初步設(shè)計(jì)時(shí) 制動(dòng)主缸應(yīng)有的工作容積制動(dòng)主缸應(yīng)有的工作容積0VVV204Fd p3.制動(dòng)踏板力制動(dòng)踏板力Fpip踏板機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比；踏板機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比； 踏板機(jī)構(gòu)及液壓主缸的機(jī)械效率，踏板機(jī)構(gòu)及液壓主缸的機(jī)械效率， = =0.820.86要求：最大踏板力：轎車要求：最大踏板力：轎車 500N 貨車貨車 700N設(shè)計(jì)時(shí)一般取設(shè)計(jì)時(shí)一般取200350N201 14ppFd pi主缸主缸活塞行程活塞行程S0和活塞直徑和活塞直徑d0 一般一般 主缸的直徑主缸的直徑d0應(yīng)符