輪式機械的制動性

1、第五章 輪式機械的制動性 輪式機械行駛時能在短距離內(nèi)停車且維持行駛方向穩(wěn)定性和下坡時能維持一定車速的能力稱為輪式機械的制動性。輪式機械的制動性是輪式機械的重要性能之一。若機械具有良好的動力性而缺乏可靠的制動性，則再優(yōu)良的動力性也不能發(fā)揮，而且制動性直接關(guān)系到行車安全和運輸生產(chǎn)率，重大行車事故約40%與制動距離長、制動時側(cè)滑等情況有關(guān)，只有在輪式機械具有良好的制動性能時，才能在保證安全的前提下提高車速，充分發(fā)揮其動力性，獲得較高的生產(chǎn)率。第一節(jié) 制動性的評價指標 輪式機械的制動性主要由下列三方面來評價： 1、制動效能：包括制動距離、制動減速度與制動力。 制動效能是指在良好路面上，機械以一定的初速

2、度制動到停車的制動距離或制動時的減速度。它是制動性能最基本的評價指標。 2、制動效能的恒定性：包括抵制制動效能的熱衰退性能及水衰退性能；車輛在高速時或下常坡連續(xù)制動時制動效能保持的程度，因為制動過程是將機械行駛的動能通過制動器吸收轉(zhuǎn)化為熱能，而制動器溫度升高后，是否能保持冷狀態(tài)時的制動效能為其熱衰退性能。此外，輪式機械涉水行駛后制動器還存在水衰退問題。 3、制動時輪式機械的方向穩(wěn)定性：制動時機械按照駕駛員給定的方向行駛的能力，即不發(fā)生跑偏、側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力的性能。第二節(jié) 制動時車輪受力分析 輪式機械受到與行駛方向相反的外力時，才能降低車速或停車，這個外力是由地面和空氣提供的，但由于空氣阻力

3、較小，所以實際上外力是由地面提供的，稱之為地面制動力。地面制動力愈大，制動減速度愈大，制動距離也愈短，所以地面制動力對輪式機械制動性具有決定性的作用。 一、地面制動力 行駛中制動系對機械施加制動力，使其車速降低，直至停車，制動系中重要的部分是制動器，絕大多數(shù)采用機械摩擦式，可分為蹄式、盤式和帶式三種，輪式機械多采用蹄式制動器作為行車制動。 制動時踩下踏板1，活塞3在推桿2的作用下使制動總泵4中產(chǎn)生高壓油，經(jīng)油管5推動分泵6中的兩個活塞使制動蹄10繞支承銷12旋轉(zhuǎn)而向外張開，將摩擦片9緊壓在制動鼓13上產(chǎn)生摩擦力矩，其方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反，試圖“抱死”車輪不讓其旋轉(zhuǎn)。由于車輪與地面間有附著作用

4、，車輪對地面產(chǎn)生一個向前的切向力，同時地面給車輪一個反作用力Fxb，正是這個力阻止車輪向前運動，稱其為地面制動力，地面制動力Fxb越大則車的減速度也越大。當松開踏板1時，在復位彈簧的作用下，使兩制動蹄回位，摩擦力矩消失，地面制動力Fxb也消失，制動解除。 顯然，地面制動力Fxb并不僅僅取決于制動力矩，還取決用于輪胎與地面的附著條件，即： 下圖表示了在良好路面上輪式機械制動時車輪的受力情況。M是車輪制動器產(chǎn)生的摩擦力矩(Nm)；Fxb是地面制動力(N)；W為車輪垂直載荷，F(xiàn)p是車橋?qū)囕喌耐屏?、Fz為地面對車輪的法向反作用力，它們的單位均為N。 由力矩平衡得： 地面制動力的大小取決于制動器內(nèi)制動

5、摩擦片與制動鼓或制動盤間的摩擦力，以及輪胎與地面的摩擦力附著力。 二、制動器制動力定義：在輪胎周緣克服制動器摩擦力所需的力稱為制動器制動力，以符號F表示，它相當于把車輪懸空，并踩住制動踏板時，在輪胎周緣沿切線方向轉(zhuǎn)動車輪所需的力。 制動器的制動力取決于制動器的型式、結(jié)構(gòu)尺寸、制動器摩擦副的摩擦系數(shù)、車輪半徑以及制動系的液壓或氣壓，當結(jié)構(gòu)參數(shù)一定時，它一般與制動踏板力、制動系的液壓或氣壓成正比。三、地面制動力、制動器制動力、附著力之間的關(guān)系 在制動時，車輪的運動有滾動與抱死拖滑兩種情況，當制動踏板力較小時，制動器摩擦力矩不大，地面與輪胎間的摩擦力即地面制動力，足以克服制動器摩擦力。此時地面的制動

6、力等于制動器制動力，是隨踏板力的增長成正比地增長(見下圖)。 但地面制動力是滑動摩擦的約束反力，其數(shù)值不能超過附著力。即： 當制動器踏板力或制動系壓力上升到某一值(上圖中為制動系液壓力Pa)、地面制動力Fxb達到附著力時，車輪抱死不轉(zhuǎn)而出現(xiàn)拖滑現(xiàn)象。制動系液壓力大于Pa時，制動器制動力F由于制動器摩擦力矩的增長而仍按直線關(guān)系繼續(xù)上升。但作用在車輪上的法向載荷為常數(shù)，地面制動力Fxb達到附著力的值后就不再增加。 由此可見，輪式機械的地面制動力首先取決于制動器制動力，同時又受地面附著條件限制。所以只有足夠的制動器制動力，同時地面又能提供大的附著力時才能獲得足夠的地面制動力。 四、硬質(zhì)路面上的附著系

7、數(shù)：1、制動過程分析： 上面分析制動力時，曾假設(shè)附著系數(shù)在制動過程中是常數(shù)，但實際上附著系數(shù)與車輪的運動狀況即其滑動程度有關(guān)。 仔細觀察輪式機械制動過程，發(fā)現(xiàn)輪胎留在地面上的印痕從車輪滾動到抱死拖滑是一個漸變的過程，如下圖所示，在這個過程中附著系數(shù)有很大變化。觀察下圖，印痕基本上可分三段： 第一段內(nèi)，印痕的形狀與輪胎胎面花紋基本上一致，車輪接近于純滾動： 第二段內(nèi)，輪胎花紋的印痕可以辨別出來，但花紋逐漸模糊，車輪不是單純的滾動。胎面與地面發(fā)生一定程度的相對滑動，即車輪處于邊滾邊滑的狀態(tài)，此時車輪輪心的速度為： 第三段形成一條粗黑的印痕，車輪被制動器抱住，在路面上作完全的拖滑。此時w0。 從這三

8、段印痕變化情況可以看出，隨著制動強度的增加，車輪滾動成分越來越少，而滑動成分越來越多。 一般用滑動率S說明滑動成分的多少： 滑動率S的數(shù)值說明了車輪運動中滑動成分所占比例，滑動率越大，滑動成分越多。 制動力系數(shù)b：制動過程中，制動力與垂直載荷之比，即制動過程中的附著系數(shù)。制動過程中，在不同滑動率時制動力系數(shù)b的數(shù)值也不同。下圖給出了試驗所得的制動力系數(shù)曲線。 OA段近似于直線，b隨S的增加而迅速增大。過A點后b上升緩慢，至B點b達到最大值。此后，滑動率再增加，制動力系數(shù)有所下降，直至滑動率為100。 制動力系數(shù)的最大值稱為峰值附著系數(shù)p。p一般出現(xiàn)在S1520。滑動率S100的制動力系數(shù)稱為滑

9、動附著系數(shù)s。在干燥路面上s與p的差別較小，而在濕路面上差別較大。 上圖是在輪胎沒有受到側(cè)向力條件下測得的，而下圖給出了有側(cè)向力作用而發(fā)生側(cè)偏時的制動力系數(shù)、側(cè)向力系數(shù)與滑動率的關(guān)系曲線。側(cè)向力系數(shù)為側(cè)向力與垂直載荷之比，也稱為側(cè)向附著系數(shù)。曲線表明，滑動率愈低，同一側(cè)偏角條件下的側(cè)向力系數(shù)愈大，即輪胎保持轉(zhuǎn)向、防止側(cè)滑的能力愈大。所以，制動時若能使滑動率保持在較低值，便可獲得較大的制動力系數(shù)與較高的側(cè)向力系數(shù)，此時的制動性能最好，側(cè)向穩(wěn)定性也很好。 一般制動系的輪式機械是無法做到這一點的。車輪自動防抱裝置能滿足這個要求，它可顯著地改善輪式機械的制動效能與方向穩(wěn)定性。 第三節(jié) 輪式機械的制動效

10、能評定制動效能的指標是制動距離S和制動減速度。一、制動距離1、定義:指輪式機械速度為v0時，從駕駛員踩著制動踏板開始到輪式機械停住為止所駛過的距離。 制動距離與制動踏板力以及路面附著條件有關(guān)，測試制動距離時應(yīng)對踏板力或制動系壓力以及路面附著系數(shù)作出一定規(guī)定。制動距離與制動器的狀況也有密切的關(guān)系，若無特殊說明，一般制動距離是在冷試驗條件下測得的，開始制動時制動器的溫度在100度以下。 由于各種機械的動力性不同，對制動效能的要求也不同：一般輕型運輸車行駛車速高，要求制動效能也高；重型運輸車行駛車速低，對制動效能的要求就低一點。如我國交通管理部門規(guī)定：車速在30km/h時，輕型貨車的制動距離為7m以

11、下，中型貨車不大于8m，重型貨車不大于12m，而轎車應(yīng)在6m以下。 1、制動過程分析： 下面是在附著系數(shù)值不變的條件下，對制動距離作一粗略的定量分析，以研究各種因素對制動距離的影響。為了分析制動距離，需要對制動過程有一全面了解。下圖是實際測得的制動踏板力、制動時間的關(guān)系曲線。 實際測得的制動踏板力、制動時間的關(guān)系曲線下圖是經(jīng)過簡化后的曲線。（1）1：駕駛員接到緊急停車信號時，并沒有立即行動，而需要經(jīng)過時間1后才意識到應(yīng)用緊急制動，并移動右腳，再經(jīng)過1時間后才至制動踏板，這段時間稱為駕駛員反應(yīng)時間，其長短約0.60.8s，這段時間內(nèi)車輛以v0的初速度作等速運動； （2）2：b點后隨著駕駛員踏下制

12、動踏板，踏板力迅速增大，到d點達到最大值，2又分為兩部分： 2：制動系反應(yīng)時間，用于克服制動系機械傳動部分的間隙、克服制動蹄與制動轂的間隙、克服制動蹄回位彈簧的彈力等，2時間內(nèi)車輛的減速度為0，仍作等速運動；2：制動力由零增加到穩(wěn)定值，故制動減速度由零增至穩(wěn)定值所經(jīng)歷的時間 。 2稱為制動系協(xié)調(diào)時間，其大小一方面取決于駕駛員踩踏板的速度，另一方面受制動器結(jié)構(gòu)形式的影響，2約0.20.9s。 （3）3：以穩(wěn)定制動減速度制動的時間。 （4）4：從開始放松制動踏板的瞬時起，到制動力完全消除，制動減速度為零所經(jīng)歷的時間，稱為完全釋放時間，一般為0.21s。 從以上分析可知，制動過程分為（1）駕駛員見到

13、信號后做出的行動反應(yīng)；（2）制動器起作用時間；（3）持續(xù)制動時間；（4）制動解除時間。 一般制動距離是指開始踩著踏板到完全停車的距離，它包括制動器起作用時間和持續(xù)制動時間兩個階段。 、公式推導 從上式可以看出，決定輪式機械制動距離的主要因素是：制動器起作用時間、最大制動減速度(附著力或最大制動器制動力)、制動的起始車速等。附著力(或制動器制動力)愈大，起始車速愈低，制動距離則愈短。其中的制動器起作用時間對制動距離的影響較大，制動器的起作用時間與制動系的結(jié)構(gòu)型式有密切關(guān)系。當駕駛員急速踩下制動踏板時，液壓制動系的制動器起作用時間可短到0.1s；真空助力制動系和氣壓制動系起作用時間0.30.9s。

14、 二、制動減速度：制動減速度反映了地面制動力，因此它與制動器制動力(車輪滾動時)及附著力(車輪抱死拖滑時)有關(guān)。一般認為，在不同路面上制動時制動到車輪抱死狀態(tài)時具有最大的地面制動力，因而產(chǎn)生最大的制動減速度，這時車輪在路面上拖滑，留下黑色的拖印。在平直路面上，當所有車輪都抱死時，車輛的地面制動力為： 由于制動時空氣阻力相對較小，可忽略不計，有牛頓第二定律得： 上式表明，若制動器制動力足夠大，能使所有的車輪都能抱死，則產(chǎn)生的最大制動減速度與附著系數(shù)成正比，與車輛的總質(zhì)量無關(guān)。三、改善制動效能的措施： 改善制動效能主要從增大制動器制動力和縮短制動器協(xié)調(diào)時間入手。 、增大制動器制動力： 制動器制動力

15、的大小主要取決于制動系的設(shè)計參數(shù)，提高制動器制動力要求增加制動器內(nèi)部摩擦副的摩擦力，如制動蹄與制動轂結(jié)合面大且制動蹄兩端結(jié)合較重，可采用制動蹄摩擦面圓弧半徑略大于制動轂內(nèi)徑以及合理調(diào)整制動蹄與制動轂的間隙的方法達到此要求；應(yīng)保持摩擦表面較高的摩擦系數(shù)；提高制動系的油壓或氣壓，增大制動蹄對轂的壓緊力。、縮短協(xié)調(diào)時間： 可減少制動系機械部分的質(zhì)量，適當減少制動踏板的自由行程，保持管路暢通和氣、液系統(tǒng)的密封，適當減少制動蹄與制動轂的間隙。 四、制動效能的恒定性 前述的制動效能指標是在冷制動下，即制動器的工作溫度在100度以下，但是機械在繁重的工作條件下制動時，如在下長坡時，制動器要長時間地連續(xù)地作較

16、大強度的制動，制動器溫度常在300度以上，有時高達600700度。制動器溫度上升后，制動器摩擦力矩顯著下降，這種現(xiàn)象為制動器的熱衰退。熱衰退是目前制動器不可避免的現(xiàn)象，只是程度的差別，制動效能的恒定性主要指的是抗熱衰退性能。 抗熱衰退性能一般用連續(xù)制動時制動效能的保持程度來衡量。根據(jù)國際標準的推薦，要求以一定車速連續(xù)制動15次，每次的制動強度為3ms，最后的制動效能應(yīng)不低于規(guī)定的冷試驗制動效能(5.8ms)的60。（一）熱衰退能力的影響因素：、摩擦副的材料及摩擦系數(shù) 制動器抗熱衰退性能與摩擦副材料及制動器結(jié)構(gòu)有關(guān)。一般制動器是以鑄鐵作制動鼓與制動盤的材料，石棉摩擦襯料作摩擦襯片。其中鑄鐵的成分

17、、金相組織、硬度及石棉摩擦襯料的成分、工藝過程以及結(jié)構(gòu)對摩擦副的摩擦性能都有影響。 石棉摩擦襯料內(nèi)含有合成樹脂、天然或合成橡膠等有機聚合物，它們在加溫和加壓下制成，摩擦片溫度不超過300度時，石棉摩擦片與制動轂的摩擦系數(shù)穩(wěn)定為0.30.4，正常制動時(摩擦副的溫度在200度左右)摩擦副的摩擦系數(shù)穩(wěn)定，具有正常的制動效能，在強烈連續(xù)制動及高速制動的情況下，摩擦片溫度過高，其內(nèi)含的有機物受熱分解，產(chǎn)生一些氣體和液體，在摩擦表面形成有潤滑作用的薄膜，使摩擦系數(shù)下降，出現(xiàn)制動效能的熱衰退現(xiàn)象，嚴重時制動蹄表面會燒糊，即使再冷下來，摩擦系數(shù)也不能恢復，試驗表明，當制動蹄溫度達到436460度時制動器的摩

18、擦力矩只有冷制動時的23。、制動器的結(jié)構(gòu)形式： 制動器的抗熱衰退性能還與制動器的結(jié)構(gòu)型式有密切關(guān)系。 常用制動效能因數(shù)與摩擦系數(shù)的關(guān)系曲線來說明各種類型制動器效能及其穩(wěn)定程度， 如下圖所示，制動效能因數(shù)是單位制動泵推力所產(chǎn)生的制動器摩擦力。 由上圖可知，雙向自動增力蹄及雙增力蹄式制動器，由于結(jié)構(gòu)上的幾何力學關(guān)系產(chǎn)生增力作用，具有較大制動效能因數(shù)，摩擦系數(shù)變化時制動效能按非線性關(guān)系迅速改變。因此，摩擦系數(shù)的微小的改變，能引起制動效能大幅度變化，即制動器的穩(wěn)定性差。雙減力蹄制動器情況與之相反。增、減力制動器介于兩者之間。盤式制動器的制動效能沒有蹄式制動器大，但其穩(wěn)定性好，這是近年來盤式制動器廣泛采

19、用于重型礦用車的原因。單向平衡式蹄式制動器（二）制動器的水衰退性 輪式機械涉水運行時水進入制動器，短時間內(nèi)制動效能的降低稱為水衰退。輪式機械涉水運行后待水衰退現(xiàn)象消除時方可高速行駛。 車輛涉水后，應(yīng)踩幾下制動踏板，使制動蹄與制動轂發(fā)生摩擦，用摩擦生成的熱使制動器迅速干燥，制動效能恢復正常。 鉗盤式制動器的制動盤易散熱，熱膨脹后使摩擦片與制動盤壓得更緊，涉水后水恢復性能好也是盤式制動器能夠保持較恒定的制動效能的原因。 第四節(jié)制動時的方向穩(wěn)定性在制動過程中，維持直線行駛或按規(guī)定變道行駛的能力稱為機械制動時的方向穩(wěn)定性。在制動過程中，機械有時會出現(xiàn)制動跑偏、前后軸側(cè)滑或前輪失去轉(zhuǎn)向能力，而使機械失去

20、控制離開原來的行駛方向，甚至發(fā)生撞入對方車道、下溝、滑下山坡的危險情況。車輛實驗中常規(guī)定一定寬度的實驗通道，如1.5倍車寬或3.5米，制動時方向穩(wěn)定性合格的汽車在實驗時不允許產(chǎn)生不可控制的效應(yīng)使它離開這條通道。 制動時機械自動向左或向右偏駛稱為制動跑偏。跑偏現(xiàn)象多數(shù)是由于技術(shù)狀況不正常造成的，經(jīng)過維修調(diào)整是可以消除的。 側(cè)滑是指制動時輪式機械的某一軸或兩軸，在橫向附著系數(shù)下降、側(cè)向力作用下發(fā)生橫向移動。最危險的情況是緊急制動時發(fā)生后軸側(cè)滑，此時輪式機械常發(fā)生急劇回轉(zhuǎn)運動而失去控制。即使技術(shù)狀況完全符合要求的汽車，在高速制動或在溜滑的路面上制動時也可能發(fā)生后軸側(cè)滑。 制動跑偏與側(cè)滑是有聯(lián)系的，嚴

21、重的跑偏有時會引起后軸側(cè)滑，易于側(cè)滑的汽車也有加劇跑偏的傾向。 制動跑偏、側(cè)滑與轉(zhuǎn)向輪失去轉(zhuǎn)向能力是造成行車事故的重要原因。因此對制動方向穩(wěn)定性的分析具有很重要的意義。一、制動跑偏的原因制動時跑偏的原因有兩個：制動過程中，左、右車輪，特別是轉(zhuǎn)向橋的左、右車輪制動器制動力不相等。 這是制造、調(diào)整誤差造成的，輪式機械究竟向左或向右跑偏，要根據(jù)具體情況而定。 上圖給出了由于轉(zhuǎn)向橋左右車輪制動力不相等而引起跑偏的受力分析。為便于問題的分析。假設(shè)車速較低，跑偏不嚴重，且跑偏過程中方向盤是不動的，在制動過程中也沒有發(fā)生側(cè)滑，并忽略輪式機械作圓周運行時產(chǎn)生離心力及車身繞質(zhì)心的慣性力矩。 設(shè)前左輪的制動器制動

22、力大于前右輪的，前左輪的故地面制動力動大于前右輪的，此時前、后軸分別受到地面?zhèn)认蚍醋饔昧镕Y1和FY2。1）若前軸左右輪的地面制動力到主銷軸線的距離相等，均為b，則有： 2）地面作用到車輪的側(cè)向反力也可引起跑偏； 由于主銷有后傾角，地面?zhèn)认蚍戳怪庇诩埫嫦騼?nèi)，使車輪繞主銷向左偏轉(zhuǎn)，增大了向左跑偏的趨勢。 轉(zhuǎn)向橋結(jié)構(gòu)主要由前軸、轉(zhuǎn)向節(jié)和輪轂等三部分組成，前軸端部制有通孔，主銷插入此孔內(nèi)，轉(zhuǎn)向節(jié)上有銷孔的兩耳通過主銷與前軸的端部相連，使前輪可以繞主銷偏轉(zhuǎn)一定角度而使車輛轉(zhuǎn)向。 為了減小偏轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)向輪的操縱力矩，并保證轉(zhuǎn)向輪的自動回正作用，通常轉(zhuǎn)向輪不與地面垂直，而是略向外傾，其前端略向內(nèi)收攏；轉(zhuǎn)向

23、節(jié)主銷也不是垂直安裝在前軸上，而是其上端略向內(nèi)和向后傾斜。主銷后傾角：主銷軸線與垂線之間的夾角。3）若左右輪主銷內(nèi)傾角不相等，即使地面制動力相等，也可能使車輛向主銷內(nèi)傾角較小一側(cè)跑偏。主銷內(nèi)傾角：主銷的上端向內(nèi)傾斜一個角度，叫做主銷內(nèi)傾角 總之，若發(fā)生制動跑偏，總是向制動力大的一側(cè)跑偏。為了防止跑偏，在用制動力法檢驗車輛的制動效能時，提出了左右輪制動器制動力平衡的要求。 左右輪制動力矩完全相同是很困難的，因為摩擦片的質(zhì)量、摩擦片與制動鼓在制動時的接觸情況以及調(diào)整等不可能完全相同，一般允差1030%，太大的差值肯定會引起制動跑偏。制動時懸架導向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在運動學上的不協(xié)調(diào)(互相干涉)。 造

24、成跑偏的第二個原因是懸架導向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿發(fā)生干涉，且跑偏的方向不變，這是設(shè)計造成的，制動時總是向左或向右一方跑偏。二、制動側(cè)滑 制動時發(fā)生側(cè)滑，特別是后軸側(cè)滑，會引起輪式機械的回轉(zhuǎn)運動，嚴重時可使輪式機械調(diào)頭。由實驗與理論分析得知，制動時若后輪比前輪先抱死拖滑，就可能發(fā)生后軸側(cè)滑。若前、后輪同時抱死或前輪先抱死，則能防止后軸側(cè)滑，但機械將失去轉(zhuǎn)向能力。下面實驗可說明制動時車輛側(cè)滑的情況。 實驗是在平直的混凝土路面上進行的，為了降低附著系數(shù)使之容易發(fā)生側(cè)滑，可在路面上灑水，試驗用的車輛有調(diào)節(jié)各個車輪制動器油壓的裝置，以控制每根軸上的制動力，達到改變前后輪抱死拖滑的次序，調(diào)節(jié)裝置甚至可使車輪制

25、動器油壓為零，即在制動時，該車輪根本不制動。1、前輪無制動力，后輪有足夠的制動器制動力：在不同的車速下制動到后輪抱死拖滑； 2、后輪無制動力，前輪有足夠的制動器制動力：在不同的車速下制動到前輪抱死拖滑； 3、前后輪均有足夠的制動力，但前后輪抱死拖滑的次序和時間間隔不同。實驗表明： 1）制動時若前輪先抱死拖滑，車輛基本上直線向前或減速停車，處于穩(wěn)定狀態(tài)，但在彎道上行駛時，會喪失轉(zhuǎn)向能力。2）若后輪比前輪先抱死拖滑，且時間間隔短于0.5秒，車輛也基本上按直線行駛。3）若后輪比前輪提前一定時間以上（如0.5秒）且在車速超過某一值，車輛在輕微側(cè)向力的作用下，就會發(fā)生后軸側(cè)滑，車輛急劇轉(zhuǎn)動，甚至完全調(diào)頭

26、。 實驗還發(fā)現(xiàn)，前軸的兩個車輪和后軸的兩個車輪也不是同時抱死的，如果只有一個后輪先抱死，也不會發(fā)生側(cè)滑，是否發(fā)生側(cè)滑，取決于晚抱死的后輪和晚抱死的前輪兩者的時間間隔。 制動時發(fā)生后軸側(cè)滑比前軸側(cè)滑更危險，下面用前、后輪單獨側(cè)滑的對比，說明原因。 上圖是前輪抱死而后輪滾動。方向盤固定不動，前輪受側(cè)向力作用發(fā)生側(cè)滑，前橋中點A的前進速度vA與輪式機械縱軸線的夾角為，后橋未發(fā)生側(cè)滑，所以其速度vB 的方向仍與機械的縱軸方向一致。做vA和vB的垂線交于O點，此時機械相當于繞瞬時回轉(zhuǎn)中心O作圓周運動，所產(chǎn)生的作用于質(zhì)心c的慣性力Fj的方向與側(cè)滑的方向相反，因此，F(xiàn)j能起到減小或阻止前橋側(cè)滑的作用。而且一

27、旦側(cè)向力消失慣性力Fj有使機械自動回正的作用，因此僅前軸車輪制動到抱死狀態(tài)產(chǎn)生的側(cè)滑，機械前進的方向改變不大。后軸側(cè)滑 上圖是后輪制動時抱死而前輪滾動，如有側(cè)向力作用，后輪發(fā)生側(cè)滑的方向正好與慣性力Fj的方向一致。于是慣性力加劇后軸側(cè)滑；后軸側(cè)滑又加劇慣性力Fj，機械將急劇轉(zhuǎn)動。因此后軸側(cè)滑是一種危險的工況。 從保證輪式機械行駛方向穩(wěn)定性的角度出發(fā)，不能出現(xiàn)只有后輪抱死或后輪比前輪先抱死的情況。最理想的情況是，防止任何車輪抱死，前、后車輪都處于滾動狀態(tài)。第五節(jié) 前、后制動器制動力的比例關(guān)系一、制動系效率b：b：為最大地面制動力與最大制動器制動力之比。 評價機械制動性的三項指標為制動效能、制動效

28、能的恒定性和制動時車輛的方向穩(wěn)定性，如何更有效的利用車輛前后軸制動器制動力，提高制動系效率，以及如何保證制動時有較好的方向穩(wěn)定性，涉及到總制動器制動力在前后軸間的分配問題。 一般車輛根據(jù)前后制動器制動力的分配比例、載荷情況以及道路附著系數(shù)和坡道等因素，當制動器制動力足夠時，制動過程中可能出現(xiàn)三種情況：一是前輪先抱死拖滑，然后后輪抱死拖滑：此時車輛狀態(tài)比較穩(wěn)定，但在彎道上行駛時會失去轉(zhuǎn)向能力。二是后輪先抱死拖滑，然后前輪抱死拖滑：會導致后軸側(cè)滑。三是前后輪同時抱死拖滑：可以避免后軸側(cè)滑，且前轉(zhuǎn)向輪只有在最大制動強度下才喪失轉(zhuǎn)向能力。進一步分析若一根軸（前軸或后軸）先抱死拖滑，則該軸上的地面制動力

29、已達極限，而另一根軸尚未抱死拖滑，因此，駕駛員將繼續(xù)加大制動踏板力以增加該軸的制動器制動力，此時對于先抱死拖滑的軸而言，增大了的制動器制動力將不會有效地轉(zhuǎn)化為地面制動力，使制動系效率小于?？傊?，若前后輪同時抱死拖滑，則產(chǎn)生最大的地面制動力所需要的制動器制動力（或最大踏板力）最小。二、地面對前、后車輪的法向反作用力下圖是輪式機械在水平路面上制動時的受力情形。圖中忽略了輪式機械的滾動阻力矩、空氣阻力以及旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力矩。此外，附著系數(shù)只取一個定值。三、理想的前、后制動器制動力分配曲線 輪式機械制動時前、后車輪同時抱死拖滑，對車輛的制動效能、制動時的穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)向能力均較有利。此時的前、后輪制動器制

30、動力的關(guān)系曲線，稱為理想的前、后輪制動器制動力分配曲線，也稱曲線。1、分析條件：在任意附著系數(shù)的路面上制動時，前后車輪同時抱死的條件是： （1）前后車輪制動器制動力之和等于附著力；（2）前后車輪制動器制動力分別等于各自的附著力。 將上式繪制成曲線，即為前、后車輪同時接近抱死時前、后輪制動器制動力的關(guān)系曲線理想的前、后輪制動器制動力分配曲線，簡稱曲線(下圖中線)。 由此可見，只要給出輪式機械的重量G、質(zhì)心位置（a、b、hg），就能作出曲線。對于不同的參數(shù)G、a、b和hg ，可以作出一系列曲線，如上圖中空載和滿載時的曲線。 曲線上的每一點代表一定的值，并表示在該值下，前、后車輪同時接近抱死時的前、

31、后制動器制動力的數(shù)值。距離坐標原點越遠的點代表的附著系數(shù)越大。四、具有固定比值的前、后制動器制動力與同步附屬系數(shù) 一般機械的前、后制動器制動力并不按曲線變化，而是兩者的比值為一固定值。1、制動器制動力分配系數(shù)：前制動器制動力與機械總制動力之比，表明前后制動器制動力分配的比例。以上直線為實際前后制動器制動力分配曲線，簡稱線。2、同步附著系數(shù)0：上圖中線與曲線交于B點，B點對應(yīng)的附著系數(shù)稱為同步附著系數(shù)。 同步附著系數(shù)的意義：前、后制動器制動力為固定比值的輪式機械，只有在同步附著系數(shù)情況的路面上制動時才能使前、后車輪同時抱死。 在設(shè)計和改裝制動系時，常選定同步附著系數(shù)，由上式算出要求的制動力分配系

32、數(shù)，即可得到前后制動器制動力應(yīng)維持的關(guān)系。五、普通輪式機械制動過程分析 利用線與曲線的配合，就可以分析前、后制動器制動力具有固定比值的輪式機械在各種路面上的制動情況。 為了便于分析，先介紹兩組線組f線組和r線組。（一） f線組和r線組：1、 f線組：只有前輪抱死時的前后地面制動力分配情況。由上式即可得出只有前輪抱死時，前后輪的地面制動力的關(guān)系。2、 r線組：只有后輪抱死時的前后地面制動力分配情況。由上式即可得出只有后輪抱死時，前后輪的地面制動力的關(guān)系。r線組（后輪抱死） f線組(前輪抱死) 線線ABC（二）制動過程分析： 圖中曲線上的A、B、C三點的值分別小于、等于和大于同步附著系數(shù)0。1、 小于0時，假設(shè)=0.1（如圖中A點）：（1）制動開始時，