【某商用車制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)14000字（論文）】

PAGE15某商用車制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u99741引言 151742制動(dòng)系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 2145762.1制動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)要求 2266862.2制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式選擇 264172.3制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式選擇 4176192.3.1簡(jiǎn)單制動(dòng)系 4224092.3.2動(dòng)力制動(dòng)系 5111102.3.3伺服制動(dòng)系 5250902.4制動(dòng)管路布置結(jié)構(gòu)形式的選擇 6258682.4.1II型回路 6284182.4.2X型回路 6165912.4.3其他類型回路 7167773制動(dòng)器參數(shù)選擇及其設(shè)計(jì)計(jì)算 8198143.1輕型商用車主要參數(shù)數(shù)值 8282523.2制動(dòng)系統(tǒng)的主要參數(shù)及其選擇 8127423.2.1同步附著系數(shù)的選擇 8227413.2.2制動(dòng)強(qiáng)度的確定 990063.2.3制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩 1028833.3制動(dòng)器制動(dòng)效能因數(shù) 11114173.4制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù) 12284293.4.1后輪鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù)的選取 12232273.4.2前輪盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù)的選取 15192643.5制動(dòng)器設(shè)計(jì)計(jì)算 16145843.5.1制動(dòng)器效能因數(shù)計(jì)算 16256423.5.2制動(dòng)蹄上的制動(dòng)力矩 16120193.5.3摩擦襯塊的磨損特性計(jì)算 22115673.6駐車制動(dòng)計(jì)算 2429773.7制動(dòng)減速度 26179273.8制動(dòng)距離S 26128173.9制動(dòng)器主要的零部件材料選擇 2617804制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 29156774.1鼓式制動(dòng)器制動(dòng)輪缸直徑與工作容積的設(shè)計(jì)計(jì)算 29152914.2盤式制動(dòng)器制動(dòng)輪缸直徑與工作容積設(shè)計(jì)計(jì)算 30234614.3制動(dòng)主缸與工作容積設(shè)計(jì)計(jì)算 31274984.3.1制動(dòng)主缸應(yīng)有的工作容積 31267564.3.2制動(dòng)主缸活塞寬度與缸筒的壁厚 32151424.3.3制動(dòng)主缸行程的計(jì)算 32142994.4制動(dòng)輪缸活塞寬度與缸筒的壁厚 33114204.4.1鼓式制動(dòng)器輪缸活塞寬度與缸筒壁厚 33296084.4.2盤式制動(dòng)器輪缸活塞寬度與缸筒壁厚 33155624.5制動(dòng)踏板力與踏板行程 3471694.5.1制動(dòng)踏板力 34200244.5.2制動(dòng)踏板工作行程 3522894.6真空助力器 35250524.7制動(dòng)液的選擇與使用 3610924.8制動(dòng)力分配的調(diào)節(jié)裝置 3731808結(jié)論 38676參考文獻(xiàn) 39PAGEPAGE151引言商用車是一個(gè)國(guó)家最重要的交通運(yùn)輸工具之一，其安全性能越來(lái)越受到人們重視，所以對(duì)商用車制動(dòng)系統(tǒng)的研究至關(guān)重要。市場(chǎng)上商用車制動(dòng)器都使用摩擦式制動(dòng)器。摩擦式制動(dòng)器因外形結(jié)構(gòu)的不同被分為鼓式和盤式。盤式制動(dòng)器的鉗盤可以是浮動(dòng)的，也可以被固定，浮動(dòng)又可以是滑動(dòng)的，還可以是擺動(dòng)的，目前被汽車公司廣泛使用的的是滑動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器。鼓式制動(dòng)器根據(jù)制動(dòng)蹄結(jié)構(gòu)和數(shù)量不同可以分為多種結(jié)構(gòu)形式，例如領(lǐng)從蹄式、雙領(lǐng)蹄式、雙從蹄式等。盤式制動(dòng)器被廣泛使用，是因?yàn)樗€(wěn)定性和熱穩(wěn)定性以及易保養(yǎng)性都比鼓式制動(dòng)器好，安全性也比較高，但它的缺點(diǎn)在于它制動(dòng)效能低，容易被銹蝕且不能有效的隔離塵土、污垢，駐車制動(dòng)器也需要一個(gè)復(fù)雜的手動(dòng)操作機(jī)制，因此對(duì)后輪的作用可能有限。結(jié)合盤式和鼓式制動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)，輕型商用車使用由前輪的盤式制動(dòng)器和后輪的鼓式制動(dòng)器組成的制動(dòng)系統(tǒng)。其次，目前整個(gè)汽車行業(yè)也在不斷優(yōu)化制動(dòng)管路布置和制動(dòng)力分配裝置，探索制動(dòng)管路原理圖真正在車輛上實(shí)現(xiàn)工程化，提高其設(shè)計(jì)效率和制動(dòng)效能。

2制動(dòng)系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)本章先確定制動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)要求，然后對(duì)制動(dòng)器結(jié)構(gòu)、制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、制動(dòng)管路布置三方面展開(kāi)分析研究，最后確定其結(jié)構(gòu)形式選取。2.1制動(dòng)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)要求汽車整體制動(dòng)系統(tǒng)要滿足以下要求：（1）制動(dòng)效能，即制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度。根據(jù)GB12676-2014《商用車輛和掛車制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)要求和試驗(yàn)方法》要求，空載時(shí)，總質(zhì)量不超過(guò)的汽車初速度是時(shí)，制動(dòng)距離不超過(guò)，其他汽車初速度時(shí)，不超過(guò)；商用車制動(dòng)減速度應(yīng)在。（2）制動(dòng)效能的穩(wěn)定性，即抗衰退性能。摩擦襯塊磨損特性中比能量耗散率和比滑磨功都要符合要求GB12676-2014《商用車輛和掛車制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)要求和試驗(yàn)方法》要求；（3）制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性，即制動(dòng)時(shí)汽車不發(fā)生偏移、側(cè)滑、以及失去轉(zhuǎn)向能力的性能需要滿足GB7258-2017《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》要求。（4）制動(dòng)器結(jié)構(gòu)選型需考慮在滿足制動(dòng)性能的同時(shí)，選擇適用于本設(shè)計(jì)的制動(dòng)器，并對(duì)其可行性分析。（5）主要零件設(shè)計(jì)需要考慮其材料（盡量選擇無(wú)害、無(wú)污染材料）、強(qiáng)度、耐久性及裝配性等，同時(shí)還要考慮其經(jīng)濟(jì)性和適用性。（6）制動(dòng)操縱系統(tǒng)的制動(dòng)系操縱部件（閥類、助力器、制動(dòng)缸等）的選型和設(shè)計(jì)和計(jì)算需滿足GB/T2348—2018《流體傳動(dòng)系統(tǒng)及元件、缸徑及活塞桿直徑》等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。（7）制動(dòng)管路布置需考慮零部件優(yōu)先布置原則，管路走向平穩(wěn)順暢，不能打折，不能和周邊干涉，要充分考慮整車各系統(tǒng)，各部件關(guān)系。2.2制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式選擇車輪制動(dòng)器是汽車行駛和駐車的非常重要的裝置?，F(xiàn)有三種主要類型的制動(dòng)器：液壓、摩擦和電磁。液力和電磁制動(dòng)器都作緩速器，電磁式也也可以用在重型商用車上做駐車制動(dòng)器。摩擦式制動(dòng)器現(xiàn)在被廣泛使用。根據(jù)摩擦副的不同結(jié)構(gòu)，摩擦式制動(dòng)器主要是鼓式、盤式兩種類型，也還有帶式，但帶式僅用于中央制動(dòng)器；鼓式和盤式制動(dòng)器是汽車企業(yè)主要生產(chǎn)的制動(dòng)器，也是目前市場(chǎng)流行的制動(dòng)器。鼓式通常用于商用車，因?yàn)樗鼈儽阋?，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。鼓式制動(dòng)器被分為外束型和內(nèi)張型。中央制動(dòng)器都是以外束型鼓式制動(dòng)器為主要結(jié)構(gòu)部件，其主要是以摩擦片制動(dòng)帶為固定摩擦元件，制動(dòng)帶剛度并不高，因此又被稱為帶式制動(dòng)器。而車輪制動(dòng)器則是以內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器為主要結(jié)構(gòu)部件。其主要是以一對(duì)帶有摩擦蹄片的制動(dòng)蹄為固定摩擦元件，因此，也可稱蹄式制動(dòng)器。盤式制動(dòng)器較鼓式制動(dòng)器具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）具有良好的防水性能和抗水性能；（2）具有良好的耐熱性；（3）緊急制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)效果優(yōu)越；（4）車輛的狀況條件改變，對(duì)制動(dòng)扭矩沒(méi)有影響；（5）摩擦襯塊結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，維修也更容易；（6）間隙自調(diào)裝置可以被簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)安裝；（7）可以形成前、后制動(dòng)器獨(dú)立的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。（8）在相同制動(dòng)扭矩的輸出下，盤式制動(dòng)器的重量和尺寸較?。槐驹O(shè)計(jì)為輕型載貨商用車，成本不宜太高，結(jié)構(gòu)也應(yīng)盡量簡(jiǎn)單，還需要保證其制動(dòng)效果，所以確定采用前盤后鼓式制動(dòng)器。制動(dòng)原理如REF_Ref71530671\h圖21所示。圖2-1前盤后鼓制動(dòng)原理圖鼓式制動(dòng)器中有一幅制動(dòng)蹄，兩制動(dòng)蹄轉(zhuǎn)動(dòng)方向不同，為了便于區(qū)分兩制動(dòng)蹄，一個(gè)稱為從蹄，其轉(zhuǎn)動(dòng)方向與制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向相反；一個(gè)稱為領(lǐng)蹄，其轉(zhuǎn)動(dòng)方向與制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向相同。領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的制動(dòng)性能并不算太好，也不算太差。它的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本也非常低，其次還可以增加駐車制動(dòng)輔助裝置，兩蹄的之間的間隙也容易調(diào)節(jié)，方便檢查與維修。多用于輕型商用車以及小型轎車的后輪制動(dòng)器。本設(shè)計(jì)是輕型的商用車，質(zhì)量和體積都較小，因此采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本也低的領(lǐng)從蹄式鼓式制動(dòng)器。如REF_Ref71530692\h圖22所示。圖2-2制動(dòng)原理及制動(dòng)蹄受力簡(jiǎn)圖盤式制動(dòng)器分為兩種，一種全盤，一種鉗盤。全盤制動(dòng)器顧名思義里面元件都是圓盤形狀，即固定摩擦元件和旋轉(zhuǎn)元件都是圓盤形狀，在制動(dòng)時(shí)兩個(gè)都是圓盤使接觸面積更大。但其元件間緊密貼合。結(jié)構(gòu)也相對(duì)復(fù)雜，所以制動(dòng)時(shí)散熱很差，需要采用油冷式。鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)形式有兩種，一種為固定式，一種為浮動(dòng)式。浮動(dòng)式制動(dòng)器布置簡(jiǎn)單，只需要在制動(dòng)盤一側(cè)面裝置一個(gè)油缸，造價(jià)非常低、尺寸小結(jié)構(gòu)且布局也簡(jiǎn)單、甚至制動(dòng)器可以更加接近輪轂，一組制動(dòng)塊在行車和駐車都能發(fā)揮作用。根據(jù)以上分析，結(jié)合本設(shè)計(jì)為輕型的商用車，前輪制動(dòng)器采用浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器。2.3制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式選擇根據(jù)制動(dòng)力源，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)分為簡(jiǎn)單、動(dòng)力以及伺服三種。2.3.1簡(jiǎn)單制動(dòng)系簡(jiǎn)單制動(dòng)系是由人體用手或腳直接作用于操縱機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)易制動(dòng)系統(tǒng)，通過(guò)非常簡(jiǎn)易的液壓制動(dòng)系產(chǎn)生制動(dòng)力。它的優(yōu)缺點(diǎn)都顯而易見(jiàn)，優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)小，制造簡(jiǎn)單，容易布置，成本也就低。缺點(diǎn)是操作比較笨重，不滿足現(xiàn)代人們輕便的需求，其次所產(chǎn)生的制動(dòng)力也不滿足現(xiàn)代汽車的要求。溫度過(guò)高，液壓管道會(huì)產(chǎn)生“汽阻”現(xiàn)象（即管道液體受熱產(chǎn)生氣泡），會(huì)嚴(yán)重影響制動(dòng)效能甚至失效。溫度小于-25℃時(shí)，制動(dòng)液粘度增加，會(huì)導(dǎo)致整個(gè)制動(dòng)系統(tǒng)不能工作。因此，在現(xiàn)代生活中，簡(jiǎn)單制動(dòng)系幾乎已經(jīng)被汽車所淘汰，在微型轎車上也極少采用簡(jiǎn)單制動(dòng)系。2.3.2動(dòng)力制動(dòng)系動(dòng)力制動(dòng)系是在簡(jiǎn)單制動(dòng)系基礎(chǔ)上增加一個(gè)動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)以此獲得更加省力的、方便的制動(dòng)系統(tǒng)，增加的動(dòng)力系統(tǒng)目前主要通過(guò)三種方式實(shí)現(xiàn)：氣壓、氣頂液、以及全液壓。（1）氣壓式制動(dòng)系氣壓式制動(dòng)系在動(dòng)力制動(dòng)系上的采用最為普遍，因?yàn)樗a(chǎn)生的制動(dòng)力可以非常大，能夠有效滿足現(xiàn)代承載能力大的列車、公交車、重型貨車、牽引車等。缺點(diǎn)也是比較明顯的，它需要裝備一些輔助裝置（如空氣壓縮機(jī)等），且需要產(chǎn)生的制動(dòng)力越大，他的結(jié)構(gòu)也就越大、越復(fù)雜，甚至有時(shí)還需要增加二級(jí)元件，這樣的質(zhì)量就會(huì)更大，導(dǎo)致成本高，體積大，從而成本也就越高。結(jié)構(gòu)過(guò)大且復(fù)雜在制動(dòng)時(shí)也容易產(chǎn)生較大的噪聲。（2）氣頂液式制動(dòng)系氣頂液式制動(dòng)器顧名思義是以氣壓式制動(dòng)系輔助液式制動(dòng)系所組成的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，即氣壓式制動(dòng)系作為液壓式制動(dòng)系的動(dòng)力起點(diǎn)從而使液壓式制動(dòng)系運(yùn)行產(chǎn)生制動(dòng)力的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，它綜合了兩者的有點(diǎn)。顯然它的結(jié)構(gòu)比氣壓式制動(dòng)系更為復(fù)雜，成本也越高，只用于氣壓式制動(dòng)系滿足不了制動(dòng)力的重型貨車。（3）全液壓式制動(dòng)系全液壓式制動(dòng)系即制動(dòng)力通過(guò)液壓傳遞方式實(shí)現(xiàn)，它操縱輕松，方便，響應(yīng)時(shí)間也比較快。不僅不需要額外的輔助裝置，也可以與汽車其他裝置共用一個(gè)儲(chǔ)油罐，制動(dòng)力也大。但其結(jié)構(gòu)比氣壓式和氣頂液式更加復(fù)雜，因?yàn)樗枰獓?yán)格的密封系統(tǒng)，所以對(duì)加工精度要求非常高，成本也就越高。目前就只有高級(jí)轎車、大型客車上有少數(shù)采用。2.3.3伺服制動(dòng)系伺服制動(dòng)系是在簡(jiǎn)單制動(dòng)系上在加裝一個(gè)獨(dú)立的動(dòng)力制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，它與動(dòng)力制動(dòng)系的有差異，動(dòng)力制動(dòng)系是以簡(jiǎn)單制動(dòng)系為動(dòng)力起點(diǎn)，但伺服制動(dòng)系是獨(dú)立的動(dòng)力制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，也就是當(dāng)伺服動(dòng)力系完全失效時(shí)還可以采用簡(jiǎn)單制動(dòng)系進(jìn)行制動(dòng)，從而保證制動(dòng)系統(tǒng)的安全性。根據(jù)動(dòng)力源不同，分為真空、氣壓、液壓三種制動(dòng)系。氣壓伺服和液壓伺服的結(jié)構(gòu)都比真空伺服復(fù)雜的多，制動(dòng)力也大得多，所以氣壓伺服和液壓伺服都用于中、重型貨車、以及少數(shù)轎車。真空伺服主要用于6t以下的輕型轎車和商用車。本設(shè)計(jì)為輕型商用車，滿載質(zhì)量少于6t，所以采用真空式伺服制動(dòng)系統(tǒng)。2.4制動(dòng)管路布置結(jié)構(gòu)形式的選擇汽車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)需要有額外更好的安全保障，以保證汽車制動(dòng)系統(tǒng)的性能要求，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)需要兩套或兩套以上獨(dú)立的系統(tǒng)，被稱為雙回路系統(tǒng)。雙回路中一回路是氣壓回路，一回路是液壓回路，且彼此獨(dú)立，分成兩獨(dú)立的回路的目的是使汽車制動(dòng)具有雙重保證，一路失效，另一路仍繼續(xù)工作，以此保證行車安全。各型回路原理圖如REF_Ref71530715\h圖23所示。圖2-3液壓分路各型回路原理圖2.4.1II型回路II型回路是一根軸對(duì)另一軸的分路型式。前輪和后輪的制動(dòng)管路不是一體，而是各自獨(dú)立的回路系統(tǒng)。它優(yōu)點(diǎn)在于布置簡(jiǎn)單，成本低。在大多數(shù)汽車上都有使用，使用最多的還是貨車。它的缺點(diǎn)也比較明顯，后輪制動(dòng)管路失去作用時(shí)，前輪失去轉(zhuǎn)彎能力，發(fā)生打滑，當(dāng)前輪驅(qū)動(dòng)的汽車前輪制動(dòng)管路存在完全失效時(shí)，制動(dòng)效能會(huì)變成原來(lái)的一半，容易使后輪抱死而導(dǎo)致汽車甩尾。2.4.2X型回路X型回路，即汽車前后軸兩側(cè)輪胎制動(dòng)器的制動(dòng)回路成X型連接，且對(duì)角連接的回路都是獨(dú)立的回路，又稱為交叉型回路。它的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)論何種情況都能保持一半的制動(dòng)效能且同步附著系數(shù)和制動(dòng)力分配系數(shù)不會(huì)改變，確保制動(dòng)與整車負(fù)荷的平衡。它的缺點(diǎn)在于制動(dòng)力不對(duì)稱，汽車比較容易失去方向穩(wěn)定性，所以，X型回路的汽車需要在主銷偏移距上至少不低于20毫米的負(fù)值。以此來(lái)保證汽車的方向穩(wěn)定性。2.4.3其他類型回路其中HI型的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。LL型在工作時(shí)，其中一回路失效，制動(dòng)效果會(huì)減少一半左右，HH型與LL型工作原理基本相同。HH型的雙回路系統(tǒng)的制動(dòng)效能較好，HL型、LL型回路如果緊急制動(dòng)，后輪會(huì)先抱死，極其危險(xiǎn)，操作不當(dāng)會(huì)使汽車處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，LL、HH型的結(jié)構(gòu)尺寸比較大，成本也高。本設(shè)計(jì)采用前、后輪獨(dú)立的的，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且成本低的Ⅱ回路系統(tǒng)，符合GB/T34020.2-2017《雙層管路用管》汽車管路系統(tǒng)用管對(duì)制動(dòng)管路布置的要求。

3制動(dòng)器參數(shù)選擇及其設(shè)計(jì)計(jì)算本章參照車型CA1041對(duì)本設(shè)計(jì)商用車制動(dòng)器進(jìn)行結(jié)構(gòu)相關(guān)參數(shù)計(jì)算。根據(jù)GB7258-2017《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》和GB12676-2014《商用車輛和掛車制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)要求和試驗(yàn)方法》，行車制動(dòng)需要保證車輪所獲得的制動(dòng)力能達(dá)到所要求的制動(dòng)性能要求。3.1輕型商用車主要參數(shù)數(shù)值相關(guān)主要技術(shù)參數(shù)，如REF_Ref71530875\h表3-1所示。表3-1車型CA1041相關(guān)技術(shù)參數(shù)整車質(zhì)量質(zhì)心位置質(zhì)心高度軸距輪距最高車速車輪工作半徑輪胎同步附著系數(shù)空載2100kg0.75m3.2m1.4m90km/h370mm6.5-160.6滿載4100kga=1.35mb=1.85m0.85m3.2m1.4m90km/h370mm6.5-160.63.2制動(dòng)系統(tǒng)的主要參數(shù)及其選擇3.2.1同步附著系數(shù)的選擇對(duì)于前后制動(dòng)器制動(dòng)力為固定比值的汽車，只有在附著系數(shù)等于同步附著系數(shù)的路面上，前、后車輪制動(dòng)器才會(huì)同時(shí)抱死，當(dāng)汽車在不同值的路面上制動(dòng)時(shí)，可能有以下三種情況：(1)當(dāng)時(shí)：穩(wěn)定的工況，前輪先抱死，制動(dòng)時(shí)喪失轉(zhuǎn)向能力；(2)當(dāng)時(shí)：后輪先抱死，制動(dòng)時(shí)失去方向穩(wěn)定性且危險(xiǎn)性高，操作不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致汽車處于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)；(3)當(dāng)時(shí)：穩(wěn)定的工況，前后輪同時(shí)抱死，制動(dòng)時(shí)喪失轉(zhuǎn)向能力。研究分析，汽車處于上述第三種時(shí)，即前后輪同時(shí)抱死時(shí)，制動(dòng)減速度，也就是，表示制動(dòng)強(qiáng)度。處于上述第一種或第二種情況時(shí)，制動(dòng)強(qiáng)度此時(shí)，只有在第三種情況下的路面上，汽車制動(dòng)性能才比較優(yōu)越，才能完全利用好地面的附著條件?，F(xiàn)代汽車車速高，如果后輪先抱死，會(huì)引起側(cè)滑或者甩尾，操作不當(dāng)還可導(dǎo)致汽車不停地旋轉(zhuǎn)，所以后輪先抱死是極其危險(xiǎn)的，現(xiàn)代工業(yè)轎車和載貨汽車的值都在有所增大。研究表明：轎車的同步附著系數(shù)?。回涇嚨耐礁街禂?shù)取。我國(guó)GB12676-2014《商用車輛和掛車制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)要求和試驗(yàn)方法》中附錄部分《制動(dòng)力在車軸（橋）之間的分配和掛車之間制動(dòng)協(xié)作性要求》中規(guī)定了除、外其他車型的汽車制動(dòng)強(qiáng)度的要求。下圖（REF_Ref71530760\h圖31）中是理想附著系數(shù)利用直線的兩條直線，是用來(lái)評(píng)判制動(dòng)強(qiáng)度范圍在0.16～0.3的車型的制動(dòng)效能，其后軸附著利用曲線在其兩線之間，則滿足上述國(guó)標(biāo)要求，如果制動(dòng)強(qiáng)度大于0.3，后軸附著利用曲線則需滿足。參考相關(guān)文獻(xiàn)資料，再結(jié)合實(shí)際車型情況，取。圖3-1除M1、N1外的其他車型的制動(dòng)強(qiáng)度和附著系數(shù)要求3.2.2制動(dòng)強(qiáng)度的確定制動(dòng)強(qiáng)度是制動(dòng)性能的一個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)。前軸和后軸制動(dòng)力矩的分配系數(shù)β，根據(jù)公式計(jì)算，即：（3-1）式中：；；；。得：制動(dòng)強(qiáng)度，根據(jù)公式計(jì)算，即：（3-2）式中：。得：，符合GB12676-2014《商用車輛和掛車制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)要求和試驗(yàn)方法》的規(guī)定。3.2.3制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩對(duì)于選取值超過(guò)0.3的汽車，要想了解整車的制動(dòng)安全性能，就需要確定各制動(dòng)器的最大制動(dòng)力矩。當(dāng)時(shí)，此時(shí)制動(dòng)強(qiáng)度，因此，商用用車所需的后軸和前軸制動(dòng)力矩分別為（3-3）（3-4）式中：；；；；；。故后軸總制動(dòng)力矩后軸其中一個(gè)車輪的制動(dòng)最大力矩為前軸總制動(dòng)力矩=前軸其中一個(gè)車輪制動(dòng)最大力矩為3.3制動(dòng)器制動(dòng)效能因數(shù)制動(dòng)效能因數(shù)被定義為在制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤的作用半徑上所產(chǎn)生的摩擦力比上輸入力，是用來(lái)評(píng)判不同結(jié)構(gòu)形式制動(dòng)器的制動(dòng)性能。（3-6）式中：；；；。（1）鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)器，制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤的夾緊力為P，故制動(dòng)盤在其兩側(cè)工作面所受的摩擦力為（為制動(dòng)襯塊間與盤間的摩擦系數(shù)），所以鉗盤式制動(dòng)器的效能因數(shù)為：（3-7）（2）領(lǐng)從蹄式的制動(dòng)鼓，制動(dòng)器效能因數(shù)分為領(lǐng)蹄因數(shù)和從蹄因數(shù)，各項(xiàng)參數(shù)如REF_Ref71530793\h圖32所示。EQ\o\ac(○,1)領(lǐng)蹄制動(dòng)效能因數(shù)：圖3-2鼓式制動(dòng)器受力簡(jiǎn)化圖根據(jù)公式（3-6）推導(dǎo)得出（3-8）EQ\o\ac(○,2)從蹄制動(dòng)效能因數(shù)：同理（3-9）整個(gè)領(lǐng)從蹄式鼓式制動(dòng)器效能因數(shù)為（3-10）3.4制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù)3.4.1后輪鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù)的選取（1）制動(dòng)鼓的直徑D已知輪胎的規(guī)格為6.5-16所以，輪輞為16in根據(jù)GB/T12939-2015《工業(yè)車輛輪輞規(guī)格系列》輪輞直徑對(duì)應(yīng)制動(dòng)鼓如REF_Ref71530916\h表32所示。表3-2輪輞直徑對(duì)應(yīng)的制動(dòng)鼓內(nèi)徑輪輞直徑/in121314151620對(duì)應(yīng)制動(dòng)鼓內(nèi)徑/mm轎車180200240260商用車220240260300320420由REF_Ref71530916\h表3-2得制動(dòng)鼓內(nèi)徑根據(jù)商用車在之間選取，按實(shí)際情況選取，取。得。制動(dòng)蹄的摩擦襯片包角和寬度《制動(dòng)鼓工作直徑及制動(dòng)蹄片寬度尺寸系列》中規(guī)定值選取，摩擦片厚度選取，摩擦片寬度選取。研究表明，摩擦襯片包角時(shí)其制動(dòng)效能最佳，且其磨損最小，制動(dòng)鼓的溫度也最低。小于90°時(shí)，會(huì)加速摩擦襯片磨損。大于時(shí)，制動(dòng)效果也比較不均勻，還可能發(fā)生自鎖。根據(jù)上述分析，選取領(lǐng)蹄包角，從蹄包角單個(gè)鼓式制動(dòng)器總摩擦面積：（3-11）式中：，；，；，；（）。表3-3制動(dòng)器襯片摩擦面積汽車類別汽車總質(zhì)量單個(gè)制動(dòng)器摩擦面積轎車0.9～1.51.5～2.5100～200200～300客車與貨車1.0～1.51.5～2.52.5～3.53.5～7.07.0～12.012.0～17.0120～200150～250（多為150～200）250～400300～650550～1000600～1500（多為600～1200）由根據(jù)GB/T5763-2017《汽車用制動(dòng)器襯片》歸納為REF_Ref71530943\h表33數(shù)據(jù)，可知設(shè)計(jì)符合要求。（3）摩擦襯片初始角選取由領(lǐng)蹄的包角計(jì)算:從蹄的包角計(jì)算:（4）張開(kāi)力作用線到制動(dòng)器中心的距離距離要在設(shè)計(jì)中盡可能地要大一點(diǎn)，制動(dòng)輪缸始終在制動(dòng)鼓內(nèi)，距離越大，其摩擦工作半徑就越大，說(shuō)明制動(dòng)效能越好，初步設(shè)計(jì)選得：，按照實(shí)際結(jié)構(gòu)取值取。與表示制動(dòng)蹄支撐銷中心的位置坐標(biāo)要可能地小，設(shè)計(jì)時(shí)常取,c初步設(shè)計(jì)時(shí)，得：，按照實(shí)際結(jié)構(gòu)取值取。（5）摩擦片摩擦系數(shù)在設(shè)計(jì)商用車時(shí)，摩擦片的摩擦系數(shù)要盡量高且具有良好的熱穩(wěn)定性，更應(yīng)選取受溫度和壓力的影響小的摩擦片。在摩擦系數(shù)偏離正常值的期間，對(duì)制動(dòng)器響應(yīng)的要求沒(méi)有太大影響。根據(jù)理想狀態(tài)情況，取可使計(jì)算結(jié)果更接近真實(shí)值。摩擦材料要求無(wú)污染、對(duì)人體無(wú)害。所以取摩擦系數(shù)3.4.2前輪盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù)的選?。?）制動(dòng)盤的直徑制動(dòng)盤直徑的尺寸范圍是輪輞直徑的。輪輞直徑等于,所以制動(dòng)盤直徑在到之間，為了使制動(dòng)有效半徑盡可能大，制動(dòng)盤的直徑要盡量大，但不能大于輪輞直徑。本設(shè)計(jì)商用車總質(zhì)量大于2t，應(yīng)取上限，因此本次設(shè)計(jì)取。（2）制動(dòng)盤厚度的選擇基本所有實(shí)心制動(dòng)盤厚度都是；厚度大一些的是通風(fēng)孔道的制動(dòng)盤，約為，但多采用。制動(dòng)盤因?yàn)槭軠囟扔绊懀院穸缺M可能選小一點(diǎn)，以便散熱，所以，本設(shè)計(jì)選取實(shí)心制動(dòng)盤，取其厚度為。（3）摩擦襯塊內(nèi)半徑以及外半徑摩擦襯塊在設(shè)計(jì)時(shí)外半徑比上內(nèi)半徑的值最大不能超過(guò)。如果比值超過(guò)，接觸面積很小，制動(dòng)力分配不均，磨損差異大，可能會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)力矩起伏不定。取摩擦襯塊內(nèi)半徑、外半徑分別為，。則故摩擦襯塊半徑選取符合要求。（4）摩擦塊的工作面積根據(jù)摩擦襯塊單位面積對(duì)應(yīng)汽車質(zhì)量關(guān)系取值范圍。根據(jù)商用車經(jīng)驗(yàn)典型值取，本設(shè)計(jì)商用車質(zhì)量，得到單片摩擦襯塊的工作面積取值為。（5）摩擦片摩擦系數(shù)同理鼓式制動(dòng)器，摩擦系數(shù)取。3.5制動(dòng)器設(shè)計(jì)計(jì)算3.5.1制動(dòng)器效能因數(shù)計(jì)算（1）盤式制動(dòng)器效能因數(shù)由公式（3-7）計(jì)算出（2）鼓式制動(dòng)器效能因數(shù)由3.4.1節(jié)得；領(lǐng)蹄制動(dòng)蹄因數(shù)由公式（3-8）計(jì)算得：從蹄制動(dòng)蹄因數(shù)由公式（3-9）計(jì)算得：整個(gè)制動(dòng)器因數(shù)由公式（3-10）計(jì)算得為：3.5.2制動(dòng)蹄上的制動(dòng)力矩制動(dòng)蹄上的制動(dòng)力矩是用來(lái)評(píng)判制動(dòng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)是否能夠滿足制動(dòng)時(shí)所產(chǎn)生的制動(dòng)力，即制動(dòng)蹄上的制動(dòng)力矩要大于單個(gè)制動(dòng)器所產(chǎn)生的最大制動(dòng)力矩。鼓式制動(dòng)器制動(dòng)蹄制動(dòng)力矩在計(jì)算鼓式制動(dòng)器時(shí)，必須建立制動(dòng)蹄對(duì)制動(dòng)鼓的壓緊力與所產(chǎn)生的制動(dòng)力矩之間的關(guān)系。為計(jì)算有一個(gè)自由度的制動(dòng)蹄片上的力矩，在摩擦襯片表面上取一橫向單元面積，并使其位于與軸的交角為處，單元面積為。，其中b為摩擦襯片寬度，R為制動(dòng)鼓半徑，為單元面積的包角，如REF_Ref31859\h圖STYLEREF1\s3-3所示。圖3-3支承銷式制動(dòng)蹄由制動(dòng)鼓作用在摩擦襯片單元面積的法向力為：(3-12)而摩擦力產(chǎn)生的制動(dòng)力矩為(3-13)在由至區(qū)段上積分上式，得(3-14)當(dāng)法向壓力均勻分布時(shí)(3-15)實(shí)際計(jì)算中采用由張開(kāi)力P計(jì)算制動(dòng)力矩的方法則更為方便。圖3-4張開(kāi)力計(jì)算用圖增勢(shì)蹄產(chǎn)生的制動(dòng)力矩可表達(dá)如下：（3-16）式中:；的作用半徑(見(jiàn)REF_Ref31931\h圖STYLEREF1\s3-4)。如果已知制動(dòng)蹄的幾何參數(shù)和法向壓力的大小，便可算出蹄的制動(dòng)力矩。為了求得力與張開(kāi)力的關(guān)系式，寫出制動(dòng)蹄上力的平衡方程式：（3-17）式中：解式(3-12)，得（3-18）對(duì)于增勢(shì)蹄可用下式表示為（3-19）對(duì)于減勢(shì)蹄可類似地表示為（3-20）圖3-5制動(dòng)力矩計(jì)算用圖為了確定，及，，必須求出法向力N及其分量。如果將(見(jiàn)REF_Ref32571\h圖STYLEREF1\s3-5)看作是它投影在軸和軸上分量和的合力，得：（3-21）因此對(duì)于領(lǐng)蹄：（3-22）==式中：。考慮到（3-23）則有（3-24）==0.183對(duì)于從蹄：（3-25）=式中：則有：(3-26)==0.179由于設(shè)計(jì)和相同，因此和值也近似取相同的。對(duì)具有兩蹄的制動(dòng)器來(lái)說(shuō)，其制動(dòng)鼓上的制動(dòng)力矩等于兩蹄摩擦力矩之和，（3-27）由式（3-19）和式（3-20）知==0.3==0.09對(duì)于液壓驅(qū)動(dòng)的制動(dòng)器來(lái)說(shuō)，，所需的張開(kāi)力為N?m(3-28)因此鼓式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)選取符合設(shè)計(jì)要求。（2）盤式制動(dòng)襯塊上的制動(dòng)力矩盤式制動(dòng)器的計(jì)算用簡(jiǎn)圖如REF_Ref32653\h圖STYLEREF1\s3-6所示，今假設(shè)襯塊的摩擦表面與制動(dòng)盤接觸良好，且各處的單位壓力分布均勻，則盤式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩為（3-29）式中：N；(見(jiàn)REF_Ref32653\h圖STYLEREF1\s3-6)；R圖3-6盤式制動(dòng)器計(jì)算用圖對(duì)于常見(jiàn)的扇形摩擦襯塊，如果其徑向尺寸不大，取R為平均半徑或有效半徑已足夠精確。如REF_Ref32702\h圖STYLEREF1\s3-7所示，平均半徑為（3-30）式中：，。圖3-7鉗盤式制動(dòng)器作用半徑計(jì)算用圖根據(jù)REF_Ref32702\h圖STYLEREF1\s3-7，在任一單元面積只上的摩擦力對(duì)制動(dòng)盤中心的力矩為，式中q為襯塊與制動(dòng)盤之間的單位面積上的壓力，則單側(cè)制動(dòng)塊作用于制動(dòng)盤上的制動(dòng)力矩為（3-31）單側(cè)襯塊給予制動(dòng)盤的總摩擦力為（3-32）得有效半徑為（3-33）令，則有（3-24）因，，故。當(dāng)，，。但當(dāng)m過(guò)小，即扇形的徑向?qū)挾冗^(guò)大，襯塊摩擦表面在不同半徑處的滑磨速度相差太大，磨損將不均勻，因而單位壓力分布將不均勻，則上述計(jì)算方法失效。由求得：N則單位壓力因此盤式制動(dòng)器主要結(jié)構(gòu)參數(shù)選取也符合設(shè)計(jì)要求。3.5.3摩擦襯塊的磨損特性計(jì)算摩擦?xí)r的溫度、壓力以及摩擦系數(shù)和狀態(tài)等都直接影響磨損。汽車在制動(dòng)時(shí)是制動(dòng)系統(tǒng)將機(jī)械能通過(guò)一系列復(fù)雜的過(guò)程轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、熱能由制動(dòng)器散發(fā)至大氣中，即所謂制動(dòng)器的能量負(fù)荷。能量負(fù)荷與摩擦襯片（襯塊）的磨損成正相關(guān)，能量負(fù)荷越大，磨損就越嚴(yán)重。（1）單個(gè)制動(dòng)器比能量耗散率前輪單個(gè)制動(dòng)器比能量耗散率和后輪單個(gè)制動(dòng)器的比能量耗散率計(jì)算公式如下：（3-25）（3-26）式中：，；；，，；總質(zhì)量在3.5t以上的貨車取。，；按下式計(jì)算，，；，：；，；。則==GB12676-2014《商用車輛和掛車制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)要求和試驗(yàn)方法》規(guī)定，盤式制動(dòng)器的比能量耗散率應(yīng)不大于，故符合要求。==GB12676-2014《商用車輛和掛車制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)要求和試驗(yàn)方法》規(guī)定，鼓式制動(dòng)器的比能量耗散率應(yīng)不大于，故符合要求。（2）比滑磨功比滑磨功用來(lái)衡量磨損和熱，用襯片在制動(dòng)時(shí)由最高制動(dòng)初速度到停車完成的單位襯片面積的滑磨功表示，即比滑磨功來(lái)衡量：（3-27）式中：；==；[]，由GB12676-2014《商用車輛和掛車制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)要求和試驗(yàn)方法》規(guī)定，取。=故符合要求。3.6駐車制動(dòng)計(jì)算REF_Ref12967\h圖STYLEREF1\s3-8為汽車在上坡路上停駐時(shí)的受力情況，由此可得出汽車上坡停駐時(shí)的后軸車輪的附著力為：（3-28）同樣可求出汽車下坡停駐時(shí)的后軸車輪的附著力為：（3-29）圖3-8汽車在坡路上停駐時(shí)的受力簡(jiǎn)圖根據(jù)后軸車輪附著力與制動(dòng)力相等的條件可求得汽車在上坡路和下坡路上停駐時(shí)的坡度極限傾角，，即（3-30）汽車允許停駐的極限上坡路傾斜角（3-31）式中：；；；。汽車允許停駐的極限下坡路傾斜角（3-32）一般對(duì)輕型貨車要求不應(yīng)小于16%~20%，汽車列車的最大停駐坡度約為12％左右。為了使汽車能在接近于由上式確定的坡度為的坡路上停駐，則應(yīng)使后軸上的駐車制動(dòng)力矩接近于由所確定的極限值(因)，并保證在下坡路上能停駐的坡度不小于法規(guī)規(guī)定值。單個(gè)后輪駐車制動(dòng)器的制動(dòng)上限為N?m3.7制動(dòng)減速度理想條件下，制動(dòng)力全部由制動(dòng)器產(chǎn)生。根據(jù)公式，計(jì)算其制動(dòng)減速度為：（3-33）式中：；，；，。計(jì)算得根據(jù)GB12676-2014《商用車輛和掛車制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)要求和試驗(yàn)方法》規(guī)定，商用車制動(dòng)減速度應(yīng)在,所以符合要求。3.8制動(dòng)距離S在勻減速度制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)距離為（3-34）式中，；；故根據(jù)GB12676-2014《商用車輛和掛車制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)要求和試驗(yàn)方法》要求，本畢業(yè)設(shè)計(jì)為輕型商用車，其空載時(shí)，質(zhì)量為2.1t，所以取其初速度為，制動(dòng)距離不超過(guò)21m，所以符合要求。3.9制動(dòng)器主要的零部件材料選擇（1）制動(dòng)盤制動(dòng)盤受到作用在制動(dòng)塊上的法向和切向力的影響，并在整個(gè)工作過(guò)程中承擔(dān)著能量負(fù)荷。市場(chǎng)上的制動(dòng)盤主要流行材料是由珠光體灰鑄鐵，也可以由合金鑄鐵制造，且鉗式盤式制動(dòng)器的制動(dòng)盤被鑄成雙盤，為了增加散熱面積，中間有開(kāi)有徑向通風(fēng)槽，從而提高冷卻效果。為了使制動(dòng)盤的熱容量合理，達(dá)到良好的散熱性能，本設(shè)計(jì)確定采用耐熱性和耐磨性好的HT250。（2）制動(dòng)塊制動(dòng)塊是塊狀的摩擦材料，由背板和摩擦襯塊組成，可以將兩者直接壓合鑲嵌，也可以鉚接或粘接在一起，為了使背板和摩擦襯塊相互配合安裝更加牢固，本設(shè)計(jì)采用兩者直接牢固地壓嵌。（3）制動(dòng)鉗當(dāng)汽車制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)鉗夾住制動(dòng)盤以達(dá)到制動(dòng)效果，所以對(duì)制動(dòng)鉗的抗沖擊性，塑性要求較高，可以用鍛鑄鐵KTH370一12或球墨鑄鐵QT400一18制造，也可以用鋁合金壓鑄。本設(shè)計(jì)采用的材料是具有良好焊接性和切削性，沖擊韌性和塑性都較高的球墨鑄鐵QT400一18。（4）摩擦材料摩擦材料摩擦系數(shù)不會(huì)受其他因素影響，需具有良好的穩(wěn)定性、良好的耐磨性，良好的吸水性能?？箟骸⒖辜魪?qiáng)度、抗彎性能和抗沖擊性能要高。制動(dòng)時(shí)盡量無(wú)噪音、無(wú)異味，采用污染小且對(duì)人體無(wú)害的摩擦材料。目前，常用于制動(dòng)器的模壓材料靈活性較差。不同襯塊摩擦性能差異較大，這主要取決于其聚合物樹(shù)脂成分的差異性。因此，在本設(shè)計(jì)摩擦材料選擇模壓材料。（5）制動(dòng)鼓制動(dòng)鼓材料最好與摩擦村塊相同，這樣可以使兩者有更好的配合，摩損也比較均勻，同時(shí)制動(dòng)鼓材料更應(yīng)該具有較大的剛性和熱容量，以此保證制動(dòng)系統(tǒng)的性能要求。制動(dòng)鼓配合定位非常重要，在與輪轂徑向和其圓柱表面完全配合后，還需要精加工制動(dòng)鼓的內(nèi)表面，提高其制動(dòng)性能，來(lái)確保兩者軸線約束重合。制動(dòng)鼓壁厚越大，其熱容量也大。但實(shí)驗(yàn)研究表明，制動(dòng)鼓壁厚在llmm-20mm時(shí)，摩擦表面最高溫度變化并不大。制動(dòng)鼓的壁厚取值：轎車在7mm～12mm范圍取值；中、重型載貨汽車在13mm～18mm范圍取值。為了方便檢查制動(dòng)器間隙，需要在制動(dòng)鼓表面開(kāi)設(shè)小孔。本次設(shè)計(jì)采用經(jīng)濟(jì)實(shí)惠且滿足本設(shè)計(jì)的中強(qiáng)度灰口鑄鐵HT20-40。（6）制動(dòng)底板制動(dòng)底板是一個(gè)基體，為制動(dòng)器各零件間配合提供保障。它主要作用是承受制動(dòng)器在制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的制動(dòng)反力矩，所以對(duì)它剛度要求較高，可以由鋼板沖壓而成，也可以采用鑄鐵，鑄鐵只用于重型貨車制作制動(dòng)底板。綜上所述，本設(shè)計(jì)為輕型商用車，則采用45號(hào)鋼。（7）制動(dòng)蹄的支承采用偏心支承銷或偏心輪，方便支承位置可以調(diào)節(jié)，即使支承銷的制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓的軸心所處要完全約束重合。本設(shè)計(jì)支承銷的材料選擇45號(hào)鋼，并高頻淬火。支座材料為球墨鑄鐵QT400—18。（8）制動(dòng)蹄根據(jù)GB5763-2018《汽車用制動(dòng)襯片國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》，制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度的取值，商用車在5mm～8mm范圍；轎車在3mm～5mm范圍。摩擦襯片的厚度選取范圍：轎車為4.5mm～5mm；商用車為8mm以上。襯片安裝方法簡(jiǎn)單，鉚接或粘貼在制動(dòng)蹄上，為了使制動(dòng)蹄壽命更長(zhǎng)，考慮粘貼的方法更簡(jiǎn)單，其也可以使磨損的厚度變大，故本設(shè)計(jì)襯片采用粘貼的方式，制動(dòng)蹄材料采用鑄造性能和減震性能較好的材料HT200。（9）制動(dòng)輪缸制功輪缸的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，是活塞式制動(dòng)蹄張開(kāi)機(jī)構(gòu)，布置方便?；钊牧显谀壳岸贾饕捎娩X合金。為了使支承插入槽中的制動(dòng)蹄腹板端部接頭，就需要活塞外端開(kāi)槽頂塊，開(kāi)槽頂塊由鋼壓制而成。輪缸的腔體密封非常嚴(yán)格，是由活塞上橡膠圈進(jìn)行密封，制動(dòng)輪缸可以有有兩個(gè)活塞或四個(gè)活塞，且活塞都是相等直徑的，兩個(gè)等直徑活塞采用比較普遍。輪缸的缸體由減震性能和鑄造性能較好的灰鑄鐵HT250制成。其缸筒為需鏜磨的通孔。

4制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算本章主要從前后制動(dòng)輪缸相關(guān)參數(shù)、制動(dòng)主缸相關(guān)參數(shù)、制動(dòng)踏板力和工作行程等展開(kāi)分析計(jì)算，并對(duì)其相關(guān)參數(shù)進(jìn)行校核。同時(shí)也對(duì)制動(dòng)液和制動(dòng)力分配裝置進(jìn)行了選取。整個(gè)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算需先進(jìn)行如下計(jì)算。制動(dòng)輪缸對(duì)制動(dòng)體的作用力、輪缸直徑、制動(dòng)輪缸中的液壓壓力有如下關(guān)系式：（4-1）式中：，。制動(dòng)管路液壓經(jīng)驗(yàn)典型取值在，主缸和盤式制動(dòng)器的液壓可以選取高一點(diǎn)，本設(shè)計(jì)前輪盤式制動(dòng)器的制動(dòng)管路和主缸液壓取14MPa。壓力與輪缸直徑成反比，壓力如果越大，則對(duì)其管路密封性要求就越高，強(qiáng)度和精密性也越高。輪缸直徑在GB/T2348—2018《流體傳動(dòng)系統(tǒng)及元件、缸徑及活塞桿直徑》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸系列中選取，其中輪缸直徑的尺寸系列為22，（22.22），4.1鼓式制動(dòng)器制動(dòng)輪缸直徑與工作容積的設(shè)計(jì)計(jì)算由文章前面分析取，由3.5.2計(jì)算根據(jù)GB/T2348—2018《流體傳動(dòng)系統(tǒng)及元件、缸徑及活塞桿直徑》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸中選取,因此輪缸直徑為。單個(gè)鼓式制動(dòng)器輪缸的工作容積，根據(jù)公式計(jì)算：（4-2）式中：；；，，初步設(shè)計(jì)時(shí)可取，?。?；；，計(jì)算輪缸單個(gè)工作容積4.2盤式制動(dòng)器制動(dòng)輪缸直徑與工作容積設(shè)計(jì)計(jì)算由本章前面分析：取，由3.5.2計(jì)算得根據(jù)GB/T2348—2018《流體傳動(dòng)系統(tǒng)及元件、缸徑及活塞桿直徑》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸中選取,因此輪缸直徑為。單個(gè)盤式制動(dòng)器輪缸的工作容積根據(jù)公式（4-3）式中：；；，??；。。，。計(jì)算輪缸單個(gè)工作容積整個(gè)輪缸的工作容積，根據(jù)以下公式計(jì)算：（4-4）式中：。汽車輪缸總的工作容積：4.3制動(dòng)主缸與工作容積設(shè)計(jì)計(jì)算4.3.1制動(dòng)主缸應(yīng)有的工作容積（4-5）式中：，；；由于制動(dòng)管路會(huì)在工作過(guò)程中變形。商用車制動(dòng)主缸的工作容積可取主缸直徑和活塞行程根據(jù)公式：（4-6）一般=取=得mm根據(jù)GB/T2348—2018《流體傳動(dòng)系統(tǒng)及元件、缸徑及活塞桿直徑》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸中選取,因此主缸直徑為。==4.3.2制動(dòng)主缸活塞寬度與缸筒的壁厚根據(jù)公式，計(jì)算活塞的寬度：（4-7）于是求得：mm。制動(dòng)主缸的缸筒壁厚分析計(jì)算制動(dòng)主缸缸筒壁的厚度需要進(jìn)行強(qiáng)度校核。校核時(shí)分薄壁和厚壁兩種情況進(jìn)行。現(xiàn)取壁厚mm，由于，因此按厚壁進(jìn)行校核。（4-8）式中：；10Mpa，=1.5）；，=（，為安全系數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)典型值?。?。mm由于mm所以壁厚強(qiáng)度滿足要求。4.3.3制動(dòng)主缸行程的計(jì)算在本次設(shè)計(jì)中用制動(dòng)器間隙的設(shè)定值換算主缸的行程。（4-9）式中：；；；；。mm。4.4制動(dòng)輪缸活塞寬度與缸筒的壁厚4.4.1鼓式制動(dòng)器輪缸活塞寬度與缸筒壁厚根據(jù)公式，計(jì)算活塞的寬度：(4-10)于是求得：mm。液壓缸缸筒壁的厚度需要進(jìn)行強(qiáng)度校核。校核時(shí)，分薄壁和厚壁兩種情況。鼓式制動(dòng)缸缸壁的厚度取，由于，需要按厚壁進(jìn)行校核。(4-11)式中：；Mpa=1.5）；，=（，為安全的系數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)典型值?。m通過(guò)上述計(jì)算mm，故壁厚強(qiáng)度滿足要求。4.4.2盤式制動(dòng)器輪缸活塞寬度與缸筒壁厚 根據(jù)公式，計(jì)算活塞的寬度：(4-12)于是求知：mm。液壓缸缸筒壁的厚度需要進(jìn)行強(qiáng)度校核。校核時(shí)，分薄壁和厚壁兩種情況。取盤式制動(dòng)缸缸筒壁的厚度為，由于，需要按厚壁進(jìn)行校核。(4-13)式中：；Mpa=1.5）；，=（為材料抗拉的強(qiáng)度，n為安全的系數(shù)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)典型值取n=5）。mm通過(guò)上述計(jì)算mm8.89mm，故壁厚強(qiáng)度滿足要求。4.5制動(dòng)踏板力與踏板行程4.5.1制動(dòng)踏板力根據(jù)公式：（4-14）式中：；；==取=。根據(jù)上式得：=<根據(jù)GB7258-2017《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》，踏板力一般不應(yīng)超過(guò)。所以符合要求。4.5.2制動(dòng)踏板工作行程根據(jù)公式：（4-15）式中：1.5～2mm，取=2mm；根據(jù)上式得：，基于GB7258-2017《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》要求，踏板全行程對(duì)貨車不能超過(guò)~。符合設(shè)計(jì)要求。4.6真空助力器真空助力器作用是利用真空（負(fù)壓）來(lái)增加駕駛員施加于踏板上的力，所以需要確定其真空助力比。真空助力比與汽車可能達(dá)到的總制動(dòng)力關(guān)系如下：（4-16）式中：，N，；；；；；由德國(guó)汽車公司研究上述經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如REF_Ref71530970\h表41所示。表4-1公式4-16中數(shù)據(jù)取值范圍參數(shù)簡(jiǎn)單鼓式制動(dòng)器沒(méi)有助動(dòng)力時(shí)，總制動(dòng)力比上踏板力再與踏板力的比值為：真空助力器的助力比能保證汽車安全減速的最大質(zhì)量和真空助力比成線形關(guān)系，根據(jù)T/ZZB0083-2016《汽車用真空助力器》規(guī)定助力比范圍為2.5~8.0。太大會(huì)出現(xiàn)真空度失控以及減速度逐漸降低，通過(guò)上述公式和表格數(shù)據(jù)，計(jì)算助力比平均值得真空助力比，符合設(shè)計(jì)要求。4.7制動(dòng)液的選擇與使用目前內(nèi)外使用的制動(dòng)液，按其主要原材料和制做的方法不同的不同，市場(chǎng)主要分三種類型：（1）合成型的制動(dòng)液；（2）蓖麻油和醇型按比例混合的制動(dòng)液；（3）礦油型制動(dòng)液。合格達(dá)標(biāo)的制動(dòng)液的特性：（1）在較高或較低溫度以及干燥或濕熱等惡劣工況下仍平穩(wěn)傳遞制動(dòng)力；（2）對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的零部件材料沒(méi)有腐蝕性；（3）對(duì)零部件起潤(rùn)滑作用，延長(zhǎng)零部件使用壽命。商用車對(duì)制動(dòng)液的性能要求是：（1）溫度變化對(duì)其粘度影響??；（2）沸點(diǎn)高，高溫下不產(chǎn)生氣阻；（3）使用時(shí)品質(zhì)變化小，并不引起零部件材料腐蝕和變質(zhì)。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行的制動(dòng)液標(biāo)準(zhǔn)GB12981-2012《機(jī)動(dòng)車輛制動(dòng)液》，參考同類車型制動(dòng)液的實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)選取符合DOT4水平的合成制動(dòng)液。4.8制動(dòng)力分配的調(diào)節(jié)裝置按照GB12676-2014《商用車輛和掛車制動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)要求和試驗(yàn)方法》規(guī)定，未安裝防抱死裝置的M、N類車輛制動(dòng)力在車軸之間的分配，應(yīng)符合該標(biāo)準(zhǔn)附錄E《車軸間制動(dòng)力配及牽引車與掛車協(xié)調(diào)性