第八章制動(dòng)系統(tǒng)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) 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析 第三節(jié) 制動(dòng)器主要參數(shù)的確定 第四節(jié) 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 第五節(jié) 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 第六節(jié) 制動(dòng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 第七節(jié) 制動(dòng)器的主要結(jié)構(gòu)元件第八章第八章 制動(dòng)系設(shè)計(jì)制動(dòng)系設(shè)計(jì) 第一節(jié) 概述 一 設(shè)計(jì)制動(dòng)系應(yīng)滿足的基本要求1 足夠的制動(dòng)能力 行車制動(dòng)能力用某一制動(dòng)初速度制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)距離和減速度兩項(xiàng)指標(biāo)評(píng)定。 駐坡能力汽車在良好路面上能可靠的停駐的最大坡度。 參數(shù) 車型 V km/h jmin m/s2 S m 備注 ma t v 轎車 80 5.87 13.5 70 3.512 50 貨車 40、50、70 4.45 jvv

2、26 . 322 12 40 國外法規(guī) 空駛距離 制動(dòng)距離 vjv26 . 322 轎 車 0.1 貨 車 0.060.15 列 車 0.18 2 工作可靠 用雙管路，當(dāng)一套實(shí)效，另一套行車制動(dòng)能力不低于沒有失效的30%。3 用任何速度制動(dòng)，汽車不應(yīng)當(dāng)喪失操縱性和方向穩(wěn)定性。 1） 前輪抱死，喪失操縱性，所以要求前后軸制動(dòng)器的制動(dòng)力矩有合適的比例，并應(yīng)能隨軸荷轉(zhuǎn)移而變化。 2) 制動(dòng)使汽車不跑偏 同一軸上左右輪制動(dòng)力應(yīng)相同，差值最大不超過15%。4 防止水、污泥進(jìn)入制動(dòng)器工作表面，水與污泥使制動(dòng)能力下降，工作面磨損變大。 水f下降制動(dòng)能力下降，稱為水衰退。經(jīng)515次制動(dòng)后應(yīng)能恢復(fù)正常。5 制動(dòng)

3、能力的熱穩(wěn)定性良好 下長坡連續(xù)和緩制動(dòng)以及頻繁重復(fù)制動(dòng)可使溫度上升， f下降、制動(dòng)能力下降、稱為熱衰退。 熱穩(wěn)定性良好，即不易衰退，衰退后能迅速恢復(fù)。 6 操縱輕便，并且具有良好的隨動(dòng)性7 產(chǎn)生制動(dòng)與解除制動(dòng)的作用滯后性盡可能短。8 公害小包括制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的噪聲小，減少石棉纖維的散發(fā)量。9 壽命長。10 摩擦副間間隙可調(diào)，且調(diào)整工作容易進(jìn)行。11 驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)有故障時(shí)，應(yīng)有報(bào)警機(jī)構(gòu)報(bào)警。 踏板力 手制動(dòng) 力 N 行程 mm 力 N 行程 mm 轎 車 500 100150 500 貨 車 700 150200 700 160200 行車制動(dòng)用來使汽車減速停車駐車制動(dòng)用來使汽車停在原地或坡道上 應(yīng)急制

4、動(dòng)采用動(dòng)力制動(dòng)時(shí)，當(dāng)蓄壓裝置出現(xiàn)壓 力過低故障時(shí)，可用應(yīng)急制動(dòng)（一般為強(qiáng)力壓縮彈簧）進(jìn)行制動(dòng)。輔助制動(dòng)下長坡，長時(shí)間減速行駛。 摩擦式制動(dòng)器的分類 第二節(jié) 制動(dòng)器結(jié)構(gòu)方案分析 一.鼓式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)方案分析 1 續(xù)下表 雙從蹄式 領(lǐng)從蹄式 雙領(lǐng)蹄式 雙向雙領(lǐng)蹄式 單向增力式 雙向增力式 型式 簡 圖 特點(diǎn) 制動(dòng)器 效能 居第四位 居第三位 居第二位 居第二位 居第一位 居第一位 前進(jìn)倒退 制動(dòng)效果 不同 不變 不同 不變 不同 不變 制動(dòng)器效能穩(wěn)定性 居第一位 居第二位 僅強(qiáng)于增力式 僅強(qiáng)于增力式 差 差 兩蹄片上 單位壓力 相等 不等 相等 相等 不等 不等 磨損 均勻 不均勻 均勻 均勻 不均

5、勻 不均勻 輪轂軸 承受力 不受力 受力 不受力 不受力 受力 受力 結(jié)構(gòu) 復(fù)雜 簡單 復(fù)雜 復(fù)雜 簡單 復(fù)雜 調(diào)整 間隙 容易 容易 容易 困難 困難 困難 適用 雙回路 適用 不適用 適用 適用 不適用 不適用 制動(dòng)器效能的定義： 制動(dòng)器效能在單位輸入壓力或力的作用下所輸 出的力或力距稱為制動(dòng)器效能。 用制動(dòng)器效能因數(shù)k來評(píng)比各式制動(dòng)器的效能。制動(dòng)器效能因數(shù)的定義： 在制動(dòng)轂或制動(dòng)盤的作用半徑R上所得到的摩擦力（M/R）與輸入力F0之比 M 制動(dòng)器輸出的制動(dòng)力矩 RFMK02/02010FFF01F02F、 張開力 、 兩蹄加與制動(dòng)鼓上的摩擦力距 領(lǐng)蹄合力作用在E點(diǎn)，分解為Ff1和F1。對(duì)

6、蹄的支點(diǎn)C取矩的： RFMKRFMKrttt022201111rM2tM21ttKKK1tKRfahFFfFFaFRFhFfff1011111110110如下圖fRafRhRfahFFKft11110111同理： 結(jié)論： 當(dāng)結(jié)構(gòu)尺寸相同時(shí)（ 、 ），隨f的增加。 增加比 迅速； 在f相同的條件下， ，表明領(lǐng)蹄制動(dòng)效果好于從蹄。 fRafRhKt222RhRh21RaRa211tK2tK1tK2tK 制動(dòng)器效能穩(wěn)定性系指效能因數(shù)K對(duì)f的敏感性(dk/df）。制動(dòng)器效能穩(wěn)定性好。即是制動(dòng)器效能對(duì)f的變化敏感性較低。 對(duì)f得導(dǎo)數(shù)： 0111FFKft222222211111fRafRhRhfRadf

7、dKfRafRhRhfRadfdKtt 結(jié)論： 在結(jié)構(gòu)尺寸相同的條件下 （ 、 ）隨f的增加 也增加， 減少；在f相同條件下， ，說明領(lǐng)蹄對(duì)f的變化更為敏感。 二 盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)方案分析 續(xù)下表RhRh21RaRa21dfdKt1dfdKt2dfdKt1dfdKt2型式 特點(diǎn) 盤式 鼓式 熱穩(wěn)定性 好 差 水穩(wěn)定性 好 差 制動(dòng)力矩與運(yùn)動(dòng)方向 無關(guān) 有關(guān) 適用雙回路 可以 一部分可以 尺寸 小 大 質(zhì)量 小 大 散熱 好 差 壓力分布 均勻 不均勻 更換襯片 容易 困難 襯片磨損 均勻 不均勻 制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間 短 長 間隙調(diào)整工作 自動(dòng)調(diào)整 多數(shù)人力調(diào)整 手制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 復(fù)雜 困難 防塵、防銹

8、困難 容易 襯片壽命 低 高 鼓受熱膨脹，呈橢圓狀，接觸不好，制動(dòng)效能下降，機(jī)械衰退。盤無軸向膨脹小，無機(jī)械衰退。 1) 因?yàn)閴K與盤之間單位壓力高，將水?dāng)D出，所以后制動(dòng)效能降低得不多。 2) 離心力及襯塊對(duì)盤的摩擦作用，進(jìn)水后經(jīng)12次制動(dòng)可恢復(fù)正常，鼓式需經(jīng)十多次制動(dòng)可以恢復(fù)。 3) 襯塊與制動(dòng)盤之間的間隙小（0.050.15）mm 2 盤式制動(dòng)器固定鉗式 浮動(dòng)鉗式 滑動(dòng)鉗式 擺動(dòng)鉗式 型式 簡圖 特點(diǎn) 制動(dòng)鉗剛度 大 小 適用雙回路 適用 不適用 徑向尺寸 大 小 軸向尺寸 大 小 布置 困難 容易 制動(dòng)液氣化 容易 困難 用作駐車制動(dòng) 困難 容易 成本 高 低 鉗不滑動(dòng)也不擺動(dòng)，所以剛度大

9、。固定鉗兼作駐車制動(dòng)，必須附設(shè)輔助制動(dòng)鉗或用盤中鼓。 跨越盤的油管或油道受熱機(jī)會(huì)增多。 第三節(jié) 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DD 影響因素 要求 D 取值 備注 制動(dòng)力矩 大 RFMf 散熱 大 吸熱能力強(qiáng)，散熱面積大 輪輞內(nèi)徑 小 要求輪輞內(nèi)徑與鼓的外徑之間有 20mm 間隙防止烤壞氣門嘴粘住內(nèi)胎 增加襯片摩擦面積 大 bDAp2 減小質(zhì)量 小 簧下質(zhì)量 制動(dòng)鼓剛度 小 D 小，壁厚可以厚些，剛度大還可以保證加工精度，使用中變形小。 初選D： 初選D后，參照ZBT2400589制動(dòng)鼓直徑及制動(dòng)蹄片寬度尺寸系列選取。 車型 D/Dr 備注 轎車 0.640.

10、74 Dr輪輞直徑 貨車 0.700.83 2.摩擦襯片寬度b b符合ZBT2400589 影響因素 要求b取 備注 增加襯片壽命 寬 減輕質(zhì)量 窄 襯片與鼓接觸均勻 窄 足夠的剛度 窄 B寬時(shí)蹄片腹板可以用兩條提高剛度 3 包角 影響因素 要求 備注 增加摩擦面積 大 bDAp2 減少單位壓力 大 增加襯片壽命 大 散熱良好 小 =90100散熱好，磨損小，制動(dòng)效能高。 4 單個(gè)制動(dòng)器總的襯片摩擦面積Ap 在D已定條件下，影響的Ap 因素為和b,當(dāng)Ap 上升后，單位壓力下降，ma大的汽車要求Ap 提高，如轎車： pA ma pA cm2 0.91.5 100200 ma 1.52.5 200

11、300 5 摩擦襯片起始角0 單位壓力在襯片上的分布規(guī)律有兩種觀點(diǎn)： 1) 均勻分布 2) 按正弦規(guī)律分布 為了使襯片磨損均勻和改善制動(dòng)效能可以將襯片相對(duì)最大壓力點(diǎn)對(duì)稱布置。常見的布置方法是給定初始角0 0=90- /2 如右圖 6 制動(dòng)器中心到張開力F0作用線的距離e 初選時(shí)：e=0.4D e 影響因素 要求e取 備注 制動(dòng)效能 大 凸輪、輪缸布置 小 7 制動(dòng)蹄支撐點(diǎn)位置坐標(biāo)a和c 初選時(shí)： a=0.4D a 、 c 影 響 因 素 a c 備 注 制 動(dòng) 效 能 大 小 兩 蹄 支 撐 端 不 干 涉 小 大 一 盤式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定 1 制動(dòng)盤直徑D 初選 D=（70%79%）Dr

12、 D 影響因素 要求D取 備注 輪輞直徑 小 減少制動(dòng)鉗夾緊力 大 減少襯塊單位壓力 大 降低p0，壽命提高 減少工作溫度 大 2 制動(dòng)盤厚度h 初選 實(shí)心制動(dòng)盤 取1020mm 通風(fēng)式制動(dòng)盤 取2050mm(多用2030mm) H 影響因素 要求h取 備注 減小質(zhì)量 小 降低工作溫度 大 3 摩擦襯塊外半徑R2 與內(nèi)半徑R1 推薦 R2 /R11.5 R2 /R1 1.5時(shí)，內(nèi)外側(cè)圓周速度相差過多，磨損不均勻接觸面積降低制動(dòng)力距降低、壽命降低。 4 制動(dòng)襯塊面積A推薦制動(dòng)襯塊單位面積占有汽車質(zhì)量在1.63.5kg/cm2. A 影響因素 要求A取 備注 減少單位壓力 大 增加散熱面積 小 第

13、四節(jié)第四節(jié) 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 一 鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 1 制動(dòng)蹄的分類 2 壓力沿襯片長度方向的分布規(guī)律 假設(shè)：襯片在徑向方向有變形，鼓、蹄、支撐的變形 忽略不計(jì)。 1) 兩自由度緊蹄的壓力沿襯片長度方向的分布規(guī)律 坐標(biāo)原點(diǎn)取在鼓心O點(diǎn)， Y1坐標(biāo)取在OA1方向， 其中A1為蹄片瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng) 中心。 X1坐標(biāo)如圖： 制動(dòng)瞬間蹄片移動(dòng)特點(diǎn)：制動(dòng)瞬間蹄片移動(dòng)特點(diǎn)： 在張開力作用下，蹄片繞A1轉(zhuǎn)動(dòng)，蹄壓到鼓上，襯片受壓變形，結(jié)果蹄還要順著摩擦力作用方向沿支撐面移動(dòng)。 蹄片中心移至O1點(diǎn)，所以未變形時(shí)的襯片表面輪廓線E1E1線，沿OO1方向進(jìn)入制動(dòng)鼓。并且，襯片表面上所有點(diǎn)在OO1

14、方向上的變形是相同的。 如B1點(diǎn)在OO1方向的變形為B1 B1. B1點(diǎn)徑向變形1：111111COSBBCB OB1與Y1軸夾角 OB1與最大壓力線OO1之間的夾角 X1軸與最大壓力線之間的夾角 結(jié)論： 兩自由度緊蹄壓力沿襯片長度方向分布規(guī)律符合正弦分布規(guī)律。9011111max1111 OOBB11max11sin11max1sin pp2) 一個(gè)自由度緊蹄的壓力沿一個(gè)自由度緊蹄的壓力沿襯片長度方向的分布規(guī)律襯片長度方向的分布規(guī)律 坐標(biāo)原點(diǎn)取在O點(diǎn)，Y1坐標(biāo)在OA1方向。 襯片表面任意點(diǎn)B1，在張開力與摩擦力作用下，蹄片繞支承銷A1轉(zhuǎn)動(dòng)d角后，B1點(diǎn)沿蹄片轉(zhuǎn)動(dòng)的切線方向的變形為線段 B1

15、B1，其徑向變形分量是這個(gè) 線段在半徑OB1方向上的投影B1C1線段。 因?yàn)閐很小，所以認(rèn)為 則： 考慮到 90111BBAdsinBAsinBBCB111111111ROBOA11那么分析等腰三角形，則有所以襯片表面的徑向變形和壓力為： 結(jié)論： 一個(gè)自由度緊蹄壓力沿襯片長度方向分布規(guī)律符合正弦分布規(guī)律。 sin/Rsin/BA11sinppdsinRmax11 3 壓力分布不均勻系數(shù) 沿襯片長度方向，壓力分布的不均勻程度用不均勻系數(shù)來評(píng)價(jià)： pf 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； pmax壓力分布不均勻時(shí)蹄片上的最大壓力。 fmaxp/p4 計(jì)算蹄片上的制動(dòng)力矩 首先應(yīng)查明

16、蹄壓緊到鼓上的力與產(chǎn)生的制動(dòng)力矩之間的關(guān)系。計(jì)算一個(gè)自由度蹄片上的力矩： 1) 在襯片表面取微元面積bRd 2) 鼓作用在bRd上的法向力為 3) 摩擦力: fdF1 4) 制動(dòng)力矩 5) 從到區(qū)段積分上式得到：dsinbRppbRddFmax1dsinfbRpfRdFdM2max11 t)cos(cos2max1 fbRpMt 6) 壓力均勻分布時(shí) 則不均勻系數(shù) )(fbRpMbRdpdF2f1 tf1)cos(cos)( 5 制動(dòng)力矩與張開力F0的關(guān)系 緊蹄的： F1緊蹄的法向合力； R1摩擦力fF1的作用 半徑。1 tM111 tRfFM 當(dāng)已知h、a、c及法向壓力值時(shí)，如上圖列出力的平

17、衡方程式 x1軸和力F1的作用線之間的夾角； 支承反力在x1軸上的投影。 連立上述兩方程求解得到：0001MX0FfRCFaF0)sinf(cosFFcosF11x1o111x01o1xFfR)sinf(cosc hFF1111o1 對(duì)于緊蹄： 對(duì)于松蹄： 結(jié)論： 11o11111o1 tDFfR)sinf(cosc fhRFM22o22222o2tDFfR)sinf(cosc fhRFM011FMr022FMr 6 制動(dòng)器上的制動(dòng)力矩 對(duì)液壓驅(qū)動(dòng)Fo1=Fo2。則張開力F0為： 由（1）與（2）式可計(jì)算的領(lǐng)蹄表面最大壓力 為： 結(jié)論： M221121DFDFMMMoott)DD(MF21om

18、axpfR)sinf(cosc)cos(cosbRhRFp111211o1max 21max011max1RpFp二 盤式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 設(shè)襯塊與盤之間的單位壓力為p，則微元面積RdRd 上的摩擦力pRdRdf對(duì)中心o的力矩為： 單側(cè)襯塊在盤上產(chǎn)生的制動(dòng)力矩為： 式中p是未知數(shù)時(shí)，算不出 。 因?yàn)?=力力臂，所以要求取力臂及作用半徑R（或有效半徑Re）。 dRdfpR2 )RR(fp32dRdfpR2M3132RR221MM單側(cè)襯塊加于制動(dòng)盤的總摩擦力為： Re也可寫成： )RR(fpfpRdRdfF2122RRo21)RR()RR(32fF2MR21223132oemeRmmR2)1 (

19、13421RRm 又 且m越小，兩者差值越大，且扇形徑向?qū)挾冗^大（R2與R1相差得多），滑磨速度相差大，磨損不均勻，造成單位壓分布不均勻，上述計(jì)算方法與實(shí)際相差多，所以要求m0.65。21RR , 1m41)m1 (m2221RRRmmeRR 因?yàn)槿?襯片磨損特性計(jì)算 1 比能量耗散率e 汽車的動(dòng)能、勢(shì)能 制動(dòng) 熱能 制動(dòng)器吸收升溫 稱之為制動(dòng)器的能量負(fù)荷。 能量負(fù)荷大的制動(dòng)器表明，磨損越嚴(yán)重。 評(píng)價(jià)指標(biāo)：比能量耗散率。 比能量耗散率定義： 單位襯片摩擦面積在單位時(shí)間內(nèi)耗散的能量 W/mm2 雙軸汽車單個(gè)前、后輪制動(dòng)器的比能量耗散率e1、e2的計(jì)算： V1 制動(dòng)初速度； t 制動(dòng)時(shí)間； A1、

20、A2 前、后制動(dòng)器襯片（襯塊）的摩擦面積； 制動(dòng)力分配系數(shù)。 12114tAVmea)1 (42212tAVmea 2 比摩擦力f0 定義：單位襯片(塊)摩擦面積占有的制動(dòng)器摩擦力f0 越大，磨損越嚴(yán)重。 單個(gè)車輪制動(dòng)器的比摩擦力的計(jì)算： R制動(dòng)鼓半徑（盤式用Rm或Re）； A單個(gè)制動(dòng)器的襯片（襯塊）面積。 在j=0.6g時(shí)，f0不大于0.48 N/mm2參數(shù) 車型 V1 m/s 鼓式e 盤式e 備注 轎車 27.8 6.0 e單位 W/mm2 貨車 3.5t 18 RAMf0 四 前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定 0 同步附著系數(shù) L1、L2質(zhì)心至前軸和后橋的距離（由總布置給出）； hg 質(zhì)心高

21、度（由總布置給出）。 g01g0221hLhLMM 0 轎 車 0.550.8 貨 車 0.450.7 2 計(jì)算M1 按好路、滿載，緊急制動(dòng)到前輪抱死拖滑算出M1max G1滿載前軸靜負(fù)荷 3 計(jì)算M2krGM1max121gghLhLMM0201max1max2 五 應(yīng)急制動(dòng)和駐車制動(dòng)所需要的制動(dòng)力矩 1 應(yīng)急制動(dòng) 應(yīng)急制動(dòng)用手制動(dòng)，如果控制的是后橋車輪制動(dòng)器，則FB1=0。后輪抱死滑移（FB2=magj ）。 所需后橋制動(dòng)力矩為： F2法向反力； re車輪有效半徑。 gaBhLgLmFF122egaeBrhLgLmrF12 單個(gè)后輪制動(dòng)器的應(yīng)急制動(dòng)力矩。 用中央制動(dòng)器時(shí)，應(yīng)急制動(dòng)應(yīng)有的制動(dòng)

22、力矩為。 2 駐車制動(dòng) 分析上表中公式可知： 影響汽車停坡角的主要因素有、L和汽車質(zhì)心位置（L1、hg）若L、hg相同，則L1大的汽車的1和1均增加，表明4*2汽車若是后輪驅(qū)動(dòng)，其停坡角要大些。 若L、L1相同，僅hg不同，則hg大的汽車其1變大，1變小。 工況 上坡路上停駐 下坡路上停駐 后橋附著力 2BF)sinLhcosLL(gmFg1a2 2BF)sinLhcosLL(gmFg1a2 極限道路傾角 ghLLtg111 g111hLLtg 第五節(jié)第五節(jié) 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 1 分類 2 結(jié)構(gòu)方案分析 1) 簡單制動(dòng) 續(xù)下表形式 特點(diǎn) 機(jī)械式 液壓式 備注 效

23、率 低 高 傳動(dòng)比 小 大 潤滑點(diǎn) 多 少 結(jié)構(gòu) 簡單 復(fù)雜 與氣壓式比液壓式簡單 工作 可靠 差 汽化、漏油 成本 低 高 2) 動(dòng)力制動(dòng) 利用發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)化成氣壓或液壓的勢(shì)能進(jìn)行制動(dòng)。保證前、后軸制動(dòng)力比值 困難 容易 保證左、右輪制動(dòng)力相等 困難 容易 用于駐車制動(dòng) 可以 不可以 與氣壓式比液壓式還有作用時(shí)間滯后短，工作壓力高，輪缸尺寸小等優(yōu)點(diǎn) 形式 特點(diǎn) 簡單制動(dòng) 動(dòng)力制動(dòng) 備注 力與行程的關(guān)系 反比例 沒有反比例 踏板力 大 小 動(dòng)力制動(dòng)的踏板力僅用來操縱控制元件 結(jié)構(gòu) 簡單 復(fù)雜 成本 低 高 形式 特點(diǎn) 氣壓制動(dòng) 液壓動(dòng)力制動(dòng) 氣頂液壓制動(dòng) 備注 對(duì)密封要求 稍差 嚴(yán)格 嚴(yán)格

24、工作 可靠 可靠 可靠 續(xù)上表使用故障 少 稍多 稍多 皮碗損壞，汽化、 結(jié)構(gòu) 復(fù)雜 復(fù)雜 復(fù)雜 快放閥、加速閥、制動(dòng)凸輪 質(zhì)量 大 小 大 成本 高 高 制動(dòng)作用滯后時(shí)間 長（0.30.95）S 短(0.10.35)S 短 壓力 低 高 高 0.50.7MPa 氣室（輪缸）尺寸 大 小 小 工作噪聲 排氣噪聲 無 應(yīng)用 貨、客、掛車 少用 重型 3.伺服制動(dòng) 工作壓力由動(dòng)力伺服機(jī)構(gòu)產(chǎn)生，伺服機(jī)構(gòu)失效用人力驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)。形式 特點(diǎn) 真空伺服 空氣伺服 液壓伺服 備注 真空度（負(fù)壓） 0.050.07MPa 氣壓 0.60.7MPa 氣室尺寸 大 小 結(jié)構(gòu) 簡單 復(fù)雜 應(yīng)用 轎、輕、中貨車 中、

25、重貨車 二、 分路系統(tǒng) 采用分路系統(tǒng)的目的：提高工作可靠性 雙軸汽車雙回路方案有五種：II 型 X 型 HI 型 LL型 HH 型 方案 簡圖 特點(diǎn) 前、后軸制動(dòng)比值 變 不變 變 不變 不變 制動(dòng)力變化 發(fā)動(dòng)機(jī)前置前輪驅(qū)動(dòng)汽車，前回路失效，剩余制動(dòng)力小于正常值一半 50% 前半回路失效失去不多 一軸半回路失效失去的多 50% 50% 對(duì)過度、不足轉(zhuǎn)向性的影響 無 轉(zhuǎn)彎制動(dòng)會(huì)產(chǎn)生過度或不足轉(zhuǎn)向 無 轉(zhuǎn)彎制動(dòng)會(huì)產(chǎn)生過度或不足轉(zhuǎn)向 無 一套管路失效后制動(dòng)效果 前、后輪抱死情況 后軸負(fù)荷小的汽車，若前回路失效，后軸易抱死甩尾。 后回路失效前輪易抱死 前半回路失效，緊急制動(dòng)，則后輪易抱死甩尾。 管路布

26、置 簡單 簡單 復(fù)雜 復(fù)雜 復(fù)雜 成本 低 低 高 高 高 繼上表因?yàn)榍拜喼苿?dòng)力不對(duì)稱，導(dǎo)致車輪朝力大的方面繞主銷轉(zhuǎn)動(dòng)。改善方法：用負(fù)轉(zhuǎn)臂（主銷偏移距） （ ）結(jié)果前輪制動(dòng)力 產(chǎn)生的力矩 使轉(zhuǎn)向輪朝右轉(zhuǎn)。后輪制動(dòng)力 繞汽車質(zhì)心轉(zhuǎn)，力矩為 結(jié)果汽車擺正。mma2021BFaFMBB21122BF222BFB三、液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的計(jì)算1 制動(dòng)輪缸直徑d的確定已知參數(shù)：F0、ppdF204)p(F4do p取值范圍：鼓式 1012Mpa ；盤式 略高 ； d應(yīng)符合GB752487規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)； 19、2255mm2.制動(dòng)主缸直徑d0的確定 1)輪缸一次制動(dòng)體積增量ViVdiiin di第i個(gè)輪缸直徑；

27、 n第i個(gè)輪缸中活塞的數(shù)目； i完全制動(dòng)時(shí)輪缸活塞行程。 鼓式i =22.5mm 2）全部輪缸一次制動(dòng)體積增量V m輪缸數(shù)目。VVim3)主缸工作容積V0 V軟管的容積變形。 （轎車） （貨車） 4) d0的確定 S0主缸活塞行程； S0=（0.81.2）d0。 d0應(yīng)符合ZB/T T24008-90規(guī)定。 VVVVV1 . 10VV3 . 10Vd S0004SVd3.制動(dòng)踏板力Fp ip踏板機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比； ip = l/l 。 踏板機(jī)構(gòu)及主缸的機(jī)械效率； =0.820.86。 要求： Fd pipp Fpmax N 轎車 500 貨車 700 設(shè)計(jì)時(shí)初選Fp=200350N。 4.踏板行程S

28、p 01推桿與活塞間的間隙， 01=1.52.0mm ； 02活塞空行程。SiSpp()參數(shù)車型SpmaxSp備注轎車=100150（40%60%）SpmaxSpmax為襯片（塊）磨損后的工作行程；貨車=180Sp為新制動(dòng)器踏板工作行程； 第六節(jié) 制動(dòng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 一、限壓閥制動(dòng)時(shí)要求前輪先抱死，后輪后抱死，防止汽車 甩尾，減少危險(xiǎn)，提高行駛安全性。可供滿足上述要求能采取的措施有多種： 選擇比較大的0； 裝用限壓閥、比例閥、慣性閥； 裝ABS.其中限壓閥結(jié)構(gòu)簡單，適用于裝載質(zhì)量相差不大的汽車上。 限壓閥的工作原理：1.制動(dòng)初期 活塞位于圖中左側(cè)，在預(yù)緊彈簧作用下，緊靠到接頭上。接頭底部有孔，油液

29、經(jīng)此孔和活塞上缺口進(jìn)入限壓閥的右側(cè)與車后輪制動(dòng)管路相通。所以制動(dòng)初期前、后輪制動(dòng)管路油壓P1=P2，并且同步增壓，如同曲線中OA段。 2.制動(dòng)后期 因?yàn)榛钊旧沓孰A梯狀，所以油壓的壓力P也作用到活塞中部工作面上，隨P的增加，逐漸克服彈簧預(yù)緊力。并將活塞移向右側(cè)直至關(guān)閉閥門。以后P增加，則P1增加但P2不變。如特性線圖上AB段所示。圖中陰影線區(qū)域?yàn)榍拜喯缺绤^(qū)域。二、制動(dòng)防抱死機(jī)構(gòu)（ABS）ABS是附加于制動(dòng)系統(tǒng)中的防止車輪發(fā) 生制動(dòng)抱死 的控制系統(tǒng)。具有防止車輪發(fā)生制動(dòng)抱死功能的制動(dòng)系統(tǒng)稱之為防抱死制動(dòng)系統(tǒng)。制動(dòng)過程防止車輪抱死，能避免車輪在路面上滑移，提高汽車制動(dòng)過程中的方向穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向操縱

30、能力，并縮短制動(dòng)距離。既能提高汽車行駛的主動(dòng)安全性，目前獲得廣泛的應(yīng)用。1. 車輪滑動(dòng)率S 車輪在路面上的縱向運(yùn)動(dòng)有如下兩種形式： 滾動(dòng)車輪縱向運(yùn)動(dòng)形式 滑移 滑動(dòng) 滑轉(zhuǎn)制動(dòng)過程車輪的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化過程： 滾動(dòng)（滾動(dòng)+滑動(dòng)）滑動(dòng)車輪滑動(dòng)率S可用來表示車輪滑動(dòng)成分為多少的一個(gè)參數(shù)，其定義為：VrVSdV車輪中心速度；rd車輪動(dòng)力半徑；車輪角速度。 S 特點(diǎn) 滑動(dòng)率 S 備注 arV 0 車輪處于純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài) drV 1S0 車輪處于滾動(dòng)+滑動(dòng)狀態(tài) 0V 0 S=1 車路處于純滑動(dòng)狀態(tài)，車輪抱死 滑動(dòng)率在01之間變化，S值越大，表明滑動(dòng)成份越大。要求ABS通過控制制動(dòng)管路中的壓力，使輪的滑動(dòng)率保

31、持在0.2左右。此時(shí)縱向附著系數(shù)達(dá)到最大，制動(dòng)效能最好。2.ABS的組成及工作原理ABS組成：轉(zhuǎn)速傳感器電子控制器壓力調(diào)節(jié)器轉(zhuǎn)速傳感器用來測(cè)定車輪轉(zhuǎn)速電子控制器功能有：1) 計(jì)算車輪速度、滑動(dòng)率、車輪加、減速度。2) 根據(jù)1）的結(jié)果對(duì)壓力調(diào)節(jié)器發(fā)出控制指令。壓力調(diào)節(jié)器由電磁閥、油泵、電機(jī)組成用來調(diào)節(jié)管路中壓力的變化。ABS工作原理舉例： 車輪轉(zhuǎn)速傳感器ABS調(diào)壓電磁閥電動(dòng)泵輪缸壓力P進(jìn)液電磁閥出液電磁閥12、3、4常規(guī)階段1工作未發(fā)現(xiàn)有抱死的車輪不 參加 制動(dòng) 壓力 調(diào)節(jié) 控制 工作不通電（開啟狀態(tài)與主缸相通）不通電（關(guān)閉狀態(tài)與出液罐隔絕）不工作隨 主 缸壓力P的提 高 而提高234階段 車輪

32、（續(xù)上表） 壓力調(diào)節(jié)階段I1趨向抱死參加制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)控制工作通電關(guān)閉不通電關(guān)閉工作恒定隨主缸壓力P提高而提高2沒有抱死趨勢(shì)不通電開啟 34II1趨向抱死參加制動(dòng)壓力調(diào)解控制工作通電關(guān)閉通電開啟P下降解除抱死2未抱死 34III1未抱死 不通電開啟不通電關(guān)閉隨主缸壓力P提高而提高234小結(jié)：ABS通過使趨于抱死車輪的制動(dòng)壓力反復(fù)的經(jīng)過保持到減小到增大的過程，而將趨于抱死車輪的滑動(dòng)率控制在峰值附著系數(shù)滑動(dòng)率的附近范圍內(nèi)，直至汽車速度減小到很低或者制動(dòng)主缸的輸出壓力不再使車輪趨于抱死狀態(tài)為止。3. 控制方法：1) 邏輯門限制控制2) 最優(yōu)控制3) 滑動(dòng)模態(tài)變結(jié)構(gòu)控制4.控制通道能夠獨(dú)立進(jìn)行制動(dòng)壓力調(diào)

33、節(jié)的制動(dòng)管路稱為控制通道。1）分類 四通道 ABS 三通道 ABS 雙通道 ABS 單通道 ABS Cj圖中兩后輪缸壓力調(diào)節(jié)裝置是由電子控制裝置按低選原則一同控制，所以屬三通道。 2) 高選、低選 車輪獨(dú)立控制：如果車輪的制動(dòng)壓力，可以進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)，稱該車輪為獨(dú)立控制。 車輪一同控制：如果兩個(gè)（或兩個(gè)以上）車輪的制動(dòng)壓力是一同進(jìn)行調(diào)節(jié)的稱該兩車輪為一同控制。 高選當(dāng)兩個(gè)車輪一同控制時(shí)，如果以保證附著力較大的車輪不發(fā)生制動(dòng)抱死為原則進(jìn)行制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)。稱這兩個(gè)車輪是按高選原則一同控制。 低選當(dāng)兩個(gè)車輪一同控制時(shí)，如果以保證附著力較小的車輪不發(fā)生制動(dòng)抱死為原則進(jìn)行制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)，稱這兩個(gè)車輪是按低選原

34、則一同控制。 高選、低選的轉(zhuǎn)換對(duì)兩輪一同控制時(shí)可根據(jù)附著條件進(jìn)行高選或低選的轉(zhuǎn)換，如雙通道ABS中a）圖兩前輪即是。3)通道控制方案的特點(diǎn)分析 方案 特點(diǎn)控制通道四通道三通道雙通道單通道轉(zhuǎn)速傳感器每輪一個(gè)前輪各一個(gè)后輪各一個(gè)或共一個(gè)前輪各一個(gè)或一個(gè)后輪共一個(gè)、二個(gè)或沒有后輪共一個(gè)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置每輪一個(gè)前輪兩個(gè)后輪一個(gè)前后各一個(gè)共用前各一個(gè)（d）后輪一個(gè)共用結(jié)構(gòu)復(fù)雜復(fù)雜稍簡單簡單成本高高略低低制動(dòng)時(shí)附著力利用率最高前輪利用率高因?yàn)楹筝啺吹瓦x原則控制，所以利用率差前高選利用率高前低選利用率低后低選利用率低后輪按低選原則控制，利用率差（續(xù)上表）左右輪附著力相近時(shí)左右輪制動(dòng)力相等并等于附著力極限值相

35、等相等 制動(dòng)距離短因?yàn)楹筝喌瓦x所以略長前、后低選略長前高、后低選稍短方向穩(wěn)定性良好良好良好左右輪附著力相差較大時(shí)左右輪制動(dòng)力差別大前輪差別大因?yàn)楹筝喌瓦x差別小 a、b、c形式前輪高選時(shí)制動(dòng)力差別大 制動(dòng)距離與前一工況比增長略長長方向穩(wěn)定性不好因?yàn)閮珊筝喼苿?dòng)力差別小所以方向穩(wěn)定性良好不好應(yīng)用極少四輪車用得多少用輕貨、轎車制動(dòng)時(shí)前輪附著重量變大，F(xiàn)F車制動(dòng)時(shí)前輪附著力約占總附著力的70%80%，所以對(duì)前輪獨(dú)立控制，可充分利用前輪附著力，產(chǎn)生的制動(dòng)力，縮短制動(dòng)距離。因?yàn)楹筝啺吹瓦x原則控制，制動(dòng)時(shí)后輪附著重量又小，所以制動(dòng)力損失不大，制動(dòng)距離增長不明顯。因?yàn)榍拜啰?dú)立控制，所以制動(dòng)力差別可能很大，對(duì)方向

36、穩(wěn)定性有影響，但影響較小，并可通過轉(zhuǎn)向操縱予以修正。 假設(shè)一側(cè)車輪在低的道路上，另一側(cè)在高的路面上，若前輪按高選原則一同控制，則位于低路面上的車輪會(huì)因管路壓力高而抱死，制動(dòng)力且不大，而位于高路面上的車輪不會(huì)抱死，附著力又得以充分利用。所以制動(dòng)力若大許多，結(jié)果對(duì)汽車質(zhì)心處產(chǎn)生的力矩不等。方向穩(wěn)定性變壞。因?yàn)閍）、b）、c）三種方式后輪按低選原則一同控制，所以后輪制動(dòng)力相等。 對(duì)反應(yīng)靈敏的駕駛員，可通過轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)向輪，使車輪與地面之間產(chǎn)生一橫向力，使之與不平衡的制動(dòng)力抗衡，改善方向穩(wěn)定性。 當(dāng)兩輪都駛?cè)牒寐访嫠查g，原制動(dòng)力小的一側(cè)車輪制動(dòng)力突然增大，兩前輪制動(dòng)力相等。因駕駛員來不及回正轉(zhuǎn)向盤，汽車仍按

37、轉(zhuǎn)向輪給定的方向行駛。高速行駛時(shí)這種狀況屬非常危險(xiǎn)工況。 第七節(jié) 制動(dòng)器的主要結(jié)構(gòu)元件 一、制動(dòng)鼓 1 .要求制動(dòng)鼓有： 1) 足夠大的強(qiáng)度； 2) 足夠大的剛度；3) 足夠大的熱容量；4) 耐磨損性能良好；5) 較高的摩擦因數(shù)。 2.分類鑄造式組合式圖b圓柱部分用鑄鐵鑄造加腹板部份用鋼板沖壓 圖c制動(dòng)鼓用鋼板沖壓加內(nèi)鑲合金鑄件 圖d主體用鋁合金鑄造加內(nèi)鑲灰鑄鐵3.方案分析 型式特點(diǎn)鑄造式組合式備注bcd工藝容易困難困難困難 耐磨性良好良好良好良好 摩擦因數(shù)大大大大 熱容量大小小小 質(zhì)量大小小小 剛度大大小大C沒有加強(qiáng)筋應(yīng)用各式汽車輕轎中、重型 二、制動(dòng)蹄 1 .要求制動(dòng)蹄有 1)足夠的剛度

38、貨車制動(dòng)蹄剛度應(yīng)足夠大 小型汽車用鋼板制成的制動(dòng)蹄，彎曲剛度 可小些，以保證制動(dòng)時(shí)蹄與鼓接觸良好。并減少尖叫聲。方法：腹板上開12條徑向槽 2)質(zhì)量小 3)足夠的使用壽命 4)效率高2.分類1)鋼板焊接2)鑄造（鑄鐵、鑄鋼）3.方案分析 形式特點(diǎn)鋼板焊接鑄造備注剛度 小大鑄造蹄斷面有I、山、 字形，所以剛度大質(zhì)量小大 效率低斷面用滾輪的效率高同8-18 b）壽命低斷面用滾輪或鑲墊片的壽命提高同8-18 a）b）應(yīng)用轎、輕中、重型車 三、摩擦襯片 1 .摩擦襯片（塊）的材料應(yīng)滿足下述諸項(xiàng)要求： 1)有穩(wěn)定的摩擦因數(shù)，即t、壓力、工作v變化時(shí)，f變化?。?2)耐磨損性能良好； 3)要求有盡可能小的壓縮率和膨脹率；壓縮率大，則主缸排量大 ，踏板行程