前盤后鼓制動(dòng)系畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明

II型回路182.4.2X型回路182.4.3其它類型回路182.5制動(dòng)系統(tǒng)布置型式193制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)及其設(shè)計(jì)計(jì)算203.1參考車型制動(dòng)系相關(guān)主要參數(shù)數(shù)值203.2同步附著系數(shù)分析203.3制動(dòng)力及制動(dòng)力分配系數(shù)213.4制動(dòng)強(qiáng)度和附著系數(shù)利用率243.5制動(dòng)器制動(dòng)力及制動(dòng)力矩的計(jì)算253.6制動(dòng)因數(shù)263.7前輪盤式制動(dòng)器參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算273.8后輪鼓式制動(dòng)器參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算283.9制動(dòng)器磨損特性熱容量及溫升計(jì)算294制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)324.1盤式制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)344.1.1制動(dòng)盤344.1.2制動(dòng)鉗344.1.3制動(dòng)塊354.1.4摩擦材料354.2鼓式制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)354.2.1制動(dòng)鼓354.2.2制動(dòng)蹄364.2.3制動(dòng)底板364.2.4制動(dòng)蹄的支承374.2.5制動(dòng)輪缸375液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算385.1前輪盤式制動(dòng)輪缸直徑與工作容積設(shè)計(jì)計(jì)算385.2后輪鼓式制動(dòng)輪缸直徑與工作容積設(shè)計(jì)計(jì)算395.3制動(dòng)主缸與工作容積設(shè)計(jì)計(jì)算405.4制動(dòng)踏板力與踏板行程416制動(dòng)性能分析計(jì)算436.1制動(dòng)性能評(píng)價(jià)及其分析436.2制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線分析446.3制動(dòng)減速度與制動(dòng)距離的計(jì)算446.4駐車制動(dòng)計(jì)算457結(jié)論478致謝489參考文獻(xiàn)4910附錄501緒論1.1制動(dòng)系統(tǒng)概述汽車是現(xiàn)代交通工具中用得最多、最普遍、也是運(yùn)用得最方便的交通工具。車輛在行駛過(guò)程中要頻繁進(jìn)行制動(dòng)操作，由于制動(dòng)性能的好壞直接關(guān)系到交通和人身安全，因此制動(dòng)性能是車輛非常重要的性能之一，人們對(duì)安全性、可靠性的要求越來(lái)越高，為保證人身和車輛安全，必須為汽車配備十分可靠的制動(dòng)系統(tǒng)。1.1.1汽車制動(dòng)系統(tǒng)的作用及其組成：1)制動(dòng)系的作用：（1）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.（2）使已停駛的汽車在各種道路條件下(包括在坡道上)穩(wěn)定駐車.（3）使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定。2）制動(dòng)系的組成：（1）供能裝置：也就是制動(dòng)能源，包括供給、調(diào)節(jié)制動(dòng)所需能量以及各個(gè)部件，產(chǎn)生制動(dòng)能量的部分稱為制動(dòng)能源。（2）控制裝置：包括產(chǎn)生制動(dòng)動(dòng)作和控制制動(dòng)效果的部件。（3）傳動(dòng)裝置：包括把制動(dòng)能量傳遞到制動(dòng)器的各個(gè)部件。（4）制動(dòng)裝置：產(chǎn)生阻礙車輛運(yùn)動(dòng)或者運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力的部件。汽車的制動(dòng)裝置又可分為行車、駐車、應(yīng)急和輔助制動(dòng)四種裝置。1.1.2制動(dòng)系的一般工作原理行駛中的汽車具有一定的動(dòng)能。根據(jù)物理學(xué)知識(shí)，汽車的動(dòng)能Ek=1/2(1+δ)mv2式中:m為汽車的重質(zhì)量；v為汽車的行駛速度；δ為考慮汽車回轉(zhuǎn)部件動(dòng)能的系數(shù)。圖1.1汽車行車制動(dòng)減速度實(shí)質(zhì)上就是要耗散汽車的動(dòng)能Ek耗散動(dòng)能最簡(jiǎn)便的方法就是經(jīng)過(guò)摩擦將動(dòng)能變成熱能擴(kuò)散到大氣中去。一個(gè)簡(jiǎn)單的制動(dòng)系統(tǒng)如圖1.1所示，用以說(shuō)明系統(tǒng)的工作原理。以一個(gè)金屬內(nèi)圓面為工作表面的金屬制動(dòng)鼓裝在車輪輪轂上，隨車輪一同轉(zhuǎn)動(dòng)另一固定不動(dòng)的制動(dòng)底板上裝有兩個(gè)圓弧形的制動(dòng)蹄，她們可各自繞其下端的支撐銷轉(zhuǎn)動(dòng)，由安裝在制動(dòng)地板上的液壓制動(dòng)輪缸來(lái)控制其運(yùn)動(dòng)。(1)在不制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)鼓的內(nèi)圓面與制動(dòng)蹄上摩擦片的外圓面之間有一定的間隙，車輪和制動(dòng)鼓能夠自由旋轉(zhuǎn)。(2)制動(dòng)時(shí)，駕駛員需踩下制動(dòng)踏板，迫使制動(dòng)主缸內(nèi)的油液流入制動(dòng)輪缸，推動(dòng)兩制動(dòng)蹄繞支承銷轉(zhuǎn)動(dòng)，使制動(dòng)蹄摩擦片緊貼到制動(dòng)鼓內(nèi)圓面上。這樣，制動(dòng)鼓上便產(chǎn)生摩擦力矩Mu阻止車輪轉(zhuǎn)動(dòng)。其方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反。制動(dòng)鼓將該力矩傳到車輪后，由于車輪與路面間的附著作用，車輪即對(duì)路面作用一個(gè)向前的周緣力Fμ。同時(shí)，路面也會(huì)給車輪一個(gè)反作用力FB，方向與汽車行駛方向相反。這個(gè)力就是車輪受到的制動(dòng)力。各車輪上制動(dòng)力的和就是汽車受到的總制動(dòng)力。制動(dòng)力由車輪經(jīng)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，甚至停車。由于車輪與地面間的附著左右，路面上產(chǎn)生了切向反作用力FB。FB一方面要迫使車輪繼續(xù)滾動(dòng)，造成制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓間相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生摩擦，消耗汽車的動(dòng)能；另一方面它又作為制動(dòng)力促使整個(gè)汽車減速行駛。(3)解除制動(dòng)時(shí)，放松制動(dòng)踏板，在回位彈簧的作用下，制動(dòng)蹄回到原位。同時(shí)蹄鼓間隙得到恢復(fù)，因而制動(dòng)作用被解除。這就是汽車制動(dòng)的基本原理。1.1.3制動(dòng)系的類型制動(dòng)系根據(jù)功用、能源等不同可分為以下幾類：(1)按制動(dòng)系統(tǒng)的作用制動(dòng)系統(tǒng)可分為行車制動(dòng)系統(tǒng)、駐車制動(dòng)系統(tǒng)、應(yīng)急制動(dòng)系統(tǒng)及輔助制動(dòng)系統(tǒng)等。用以使行駛中的汽車降低速度甚至停車的制動(dòng)系統(tǒng)稱為行車制動(dòng)系統(tǒng)；用以使已停駛的汽車駐留原地不動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)則稱為駐車制動(dòng)系統(tǒng)；在行車制動(dòng)系統(tǒng)失效的情況下，保證汽車仍能實(shí)現(xiàn)減速或停車的制動(dòng)系統(tǒng)稱為應(yīng)急制動(dòng)系統(tǒng)；在行車過(guò)程中，輔助行車制動(dòng)系統(tǒng)降低車速或保持車速穩(wěn)定，但不能將車輛緊急制停的制動(dòng)系統(tǒng)稱為輔助制動(dòng)系統(tǒng)。上述各制動(dòng)系統(tǒng)中，行車制動(dòng)系統(tǒng)和駐車制動(dòng)系統(tǒng)是每一輛汽車都必須具備的。(2)按制動(dòng)操縱能源制動(dòng)系統(tǒng)可分為人力制動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)和伺服制動(dòng)系統(tǒng)等。以駕駛員的肌體作為唯一制動(dòng)能源的制動(dòng)系統(tǒng)稱為人力制動(dòng)系統(tǒng)；完全靠由發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)化而成的氣壓或液壓形式的勢(shì)能進(jìn)行制動(dòng)的系統(tǒng)稱為動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)；兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)稱為伺服制動(dòng)系統(tǒng)或助力制動(dòng)系統(tǒng)。(3)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)。(4)按傳能介質(zhì)的傳輸回路方式制動(dòng)系統(tǒng)可分為單回路制動(dòng)系和雙回路制動(dòng)系1.1.4汽車制動(dòng)系設(shè)計(jì)要求（1）能適應(yīng)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的規(guī)定。各項(xiàng)性能指標(biāo)除應(yīng)滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的規(guī)定和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)制定的有關(guān)要求外，也應(yīng)考慮銷售對(duì)象國(guó)家和地區(qū)的法規(guī)和用戶要求。中國(guó)的強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)是GB12676-1999《汽車制動(dòng)系結(jié)構(gòu)、性能和試驗(yàn)方法》、GB7258《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》。（2）具有足夠的制動(dòng)效能，包括行車制動(dòng)效能和駐坡制動(dòng)效能。行車制動(dòng)效能是用在一定的制動(dòng)初速度下或最大踏板力下的制動(dòng)減速度和制動(dòng)距離兩項(xiàng)指標(biāo)來(lái)評(píng)定，它是制動(dòng)性能最基本的評(píng)價(jià)指標(biāo)。表1-1給出了歐、美、日等國(guó)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)對(duì)這兩項(xiàng)指標(biāo)的規(guī)定。表1-1歐、美、日等國(guó)的制動(dòng)效能標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)名稱適用車型制動(dòng)初速度v/km/h最大踏板力/N制動(dòng)距離S/m制動(dòng)減速度j/m/s美聯(lián)邦汽車安全標(biāo)準(zhǔn)FMVSS121氣壓制動(dòng)汽車32969.873美聯(lián)邦汽車安全標(biāo)準(zhǔn)FMVSS105－75液壓制動(dòng)汽車489616.4662.18歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)和歐洲經(jīng)濟(jì)共同體法規(guī)貨車：總質(zhì)量3.5t總質(zhì)量3.5t～12t總質(zhì)量>12t7050407007007000.15v+4.44.44.4轎車與客車：座位數(shù)（包括司機(jī)）座位數(shù)>8和總質(zhì)量>5t80805005000.1v+0.15v+續(xù)表1-1瑞典制動(dòng)法規(guī)總質(zhì)量總質(zhì)量>3.5t8060500700日本制動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)JASO6913－73貨車和客車：TA級(jí)TB級(jí)TC級(jí)TD級(jí)700800900900減速度0.5g0.5g0.5g0.4g（3）工作可靠。汽車至少應(yīng)有行車制動(dòng)和駐車制動(dòng)兩套制動(dòng)裝置，且它們的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)是各自獨(dú)立的。行車制動(dòng)裝置的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的管路，當(dāng)其中一套失效時(shí)，另一套應(yīng)保證汽車制動(dòng)效能不低于正常值的30%；駐車制動(dòng)裝置應(yīng)采用工作可靠的機(jī)械式制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。（4）制動(dòng)效能的熱穩(wěn)定性好。汽車的高速制動(dòng)、短時(shí)間內(nèi)的頻繁重復(fù)制動(dòng)，特別是下長(zhǎng)坡時(shí)的連續(xù)制動(dòng)，都會(huì)引起制動(dòng)器的溫升過(guò)快，溫度過(guò)高。特別是下長(zhǎng)坡時(shí)的頻繁制動(dòng)，可使制動(dòng)器摩擦副的溫度達(dá)300℃～400℃，有時(shí)甚至高達(dá)700℃。此時(shí)，制動(dòng)摩擦副的摩擦系數(shù)會(huì)急劇減小，使制動(dòng)效能迅速下降而發(fā)生熱衰退現(xiàn)象。制動(dòng)器發(fā)生熱衰退后，經(jīng)過(guò)散熱、降溫和一定次數(shù)的和緩使用使摩擦表面得到磨合，其制動(dòng)效能可重新恢復(fù)，這稱為熱恢復(fù)。提高摩擦材料的高溫摩擦穩(wěn)定性，增大制動(dòng)鼓、盤的熱容量，改進(jìn)其散熱性或采用強(qiáng)制冷卻裝置，都是提高抗熱衰退的措施。一般要求在初速為最高車速的80%時(shí)，以約0.3g的減速度重復(fù)進(jìn)行15～20次制動(dòng)到初速度的1/2的衰退試驗(yàn)后，其熱態(tài)制動(dòng)效能應(yīng)達(dá)到冷態(tài)制動(dòng)效能的80%以上。（5）制動(dòng)效能的水穩(wěn)定性好。制動(dòng)器摩擦表面浸水后，會(huì)因水的潤(rùn)滑作用使摩擦系數(shù)急劇減小而發(fā)生所謂的“水衰退”現(xiàn)象。一般規(guī)定在出水后重復(fù)制動(dòng)5～15次，即應(yīng)恢復(fù)其制動(dòng)效能。良好的摩擦材料吸水率低，其摩擦性能恢復(fù)迅速。也應(yīng)防止泥沙、污物等進(jìn)入制動(dòng)器工作表面，否則會(huì)使制動(dòng)效能降低并加速磨損。某些越野汽車為了防止水和泥沙侵入而采用封閉的制動(dòng)器。（6）制動(dòng)時(shí)的操縱穩(wěn)定性好。即以任何速度制動(dòng)，汽車都不應(yīng)當(dāng)失去操縱性和方向穩(wěn)定性。一般要求在進(jìn)行制動(dòng)效能試驗(yàn)時(shí)，車輛的任何部位不得偏出3.7m的試驗(yàn)道。為此，汽車前、后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力矩應(yīng)有適當(dāng)?shù)谋壤?，最好能隨各軸間載荷轉(zhuǎn)移情況而變化；同一軸上左、右車輪制動(dòng)器的制動(dòng)力矩應(yīng)相同。否則當(dāng)前輪抱死而側(cè)滑時(shí)，將失去操縱性；后輪抱死而側(cè)滑甩尾，會(huì)失去方向穩(wěn)定性；當(dāng)左、右輪的制動(dòng)力矩差值超過(guò)15%時(shí)，會(huì)發(fā)生制動(dòng)時(shí)汽車跑偏。（7）制動(dòng)踏板和手柄的位置和行程符合人機(jī)工程學(xué)要求，即操作方便性好，操縱輕便，舒適，能減少疲勞。踏板行程：對(duì)轎車應(yīng)不大于150mm；對(duì)貨車應(yīng)不大于170mm，其中考慮了摩擦襯片或襯塊的容許磨損量。制動(dòng)手柄行程應(yīng)不大于160～200mm。各國(guó)法規(guī)規(guī)定，制動(dòng)的最大踏板力一般為500N(轎車)～700N(貨車)。設(shè)計(jì)時(shí)，緊急制動(dòng)(約占制動(dòng)總次數(shù)的5%～10%)踏板力的選取范圍：轎車為200～300N；貨車為350～550N，采用伺服制動(dòng)或動(dòng)力制動(dòng)裝置時(shí)取其小值。應(yīng)急制動(dòng)時(shí)的手柄拉力以不大于400～500N為宜；駐車制動(dòng)的手柄拉力應(yīng)不大于500N(轎車)～700N(貨車)。（8）作用滯后的時(shí)間要盡可能地短，包括從制動(dòng)踏板開(kāi)始動(dòng)作至達(dá)到給定制動(dòng)效能水平所需的時(shí)間(制動(dòng)滯后時(shí)間)和從放開(kāi)踏板至完全解除制動(dòng)的時(shí)間(解除制動(dòng)滯后時(shí)間)。一般要求這個(gè)時(shí)間盡可能短，對(duì)于氣制動(dòng)車輛不得超過(guò)0.6s，對(duì)于汽車列車不得超過(guò)0.8s。（9）制動(dòng)時(shí)不應(yīng)產(chǎn)生較大的振動(dòng)和噪聲，制動(dòng)時(shí)不應(yīng)有異響。（10）與懸架、轉(zhuǎn)向裝置不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，在車輪跳動(dòng)或汽車轉(zhuǎn)向時(shí)不會(huì)引起自行制動(dòng)。（11）制動(dòng)系中應(yīng)有音響或光信號(hào)等警報(bào)裝置以便能及時(shí)發(fā)現(xiàn)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)件的故障和功能失效；制動(dòng)系中也應(yīng)有必要的安全裝置，例如一旦主、掛車之間的連接制動(dòng)管路損壞，應(yīng)有防止壓縮空氣繼續(xù)漏失的裝置；在行駛過(guò)程中掛車一旦脫掛，亦應(yīng)有安全裝置驅(qū)使駐車制動(dòng)將其停駐。（12）能全天候使用，氣溫高時(shí)液壓制動(dòng)管路不應(yīng)有氣阻現(xiàn)象；氣溫低時(shí)氣制動(dòng)管路不應(yīng)出現(xiàn)結(jié)冰（13）制動(dòng)系的機(jī)件應(yīng)使用壽命長(zhǎng)、制造成本低；對(duì)摩擦材料的選擇也應(yīng)考慮到環(huán)保要求。防止制動(dòng)時(shí)車輪被抱死有利于提高汽車在制動(dòng)過(guò)程中的轉(zhuǎn)向操縱性和方向穩(wěn)定性，縮短制動(dòng)距離，因此近年來(lái)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）和電子制動(dòng)力分配（EBD）在汽車上得到了很快的發(fā)展和應(yīng)用。另外，由于含有石棉的摩擦材料存在石棉有公害問(wèn)題，已被淘汰，取而代之的無(wú)石棉材料。1.2汽車制動(dòng)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)當(dāng)前關(guān)于汽車制動(dòng)的研究主要集中在制動(dòng)控制方面，包括制動(dòng)控制的理論和方法，以及采用新的技術(shù)。現(xiàn)代汽車制動(dòng)器的發(fā)展起源于原始的機(jī)械控制裝置，但隨著汽車自身重量的增加，助力裝置對(duì)機(jī)械制動(dòng)器來(lái)說(shuō)越來(lái)越顯得非常重要。從而開(kāi)始出現(xiàn)了真空助力裝置。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展及汽車工業(yè)的發(fā)展液壓制動(dòng)是繼機(jī)械制動(dòng)后的又一重大革新?，F(xiàn)在汽車配套出于安全可靠方面的考慮，真空助力器往往和制動(dòng)主缸一起形成真空助力器總成給車型配套。當(dāng)前液壓制動(dòng)技術(shù)是如今最成熟、最經(jīng)濟(jì)的制動(dòng)技術(shù)，并應(yīng)用在當(dāng)前絕大多數(shù)乘用車上。車輛防抱死制動(dòng)控制系統(tǒng)(ABS)和電子制動(dòng)力分配（EBD）已發(fā)展成為成熟的產(chǎn)品，并在各種車輛上得到了廣泛的應(yīng)用，可是這些產(chǎn)品基本都是基于車輪加、減速門限及參考滑移率方法設(shè)計(jì)的。方法雖然簡(jiǎn)單實(shí)用，可是其調(diào)試比較困難，不同的車輛需要不同的匹配技術(shù)，在許多不同的道路上加以驗(yàn)證；從理論上來(lái)說(shuō)，整個(gè)控制過(guò)程車輪滑移率不是保持在最佳滑移率上，并未達(dá)到最佳的制動(dòng)效果。中國(guó)液壓ABS的配套主要在乘用車市場(chǎng)，而且配套率相當(dāng)高，可是中國(guó)乘用車配套的液壓ABS市場(chǎng)基本上都被外資企業(yè)所壟斷。汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）也已經(jīng)成為電子制動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)，越來(lái)越多的車型上開(kāi)始加裝電子制動(dòng)力分配（EBD）。當(dāng)緊急剎車車輪抱死的情況下，EBD在ABS動(dòng)作之前就已經(jīng)平衡了每一個(gè)輪的有效地面抓地力，能夠防止出現(xiàn)甩尾和側(cè)移，并縮短汽車制動(dòng)距離。EBD實(shí)際上是ABS的輔助功能，它能夠改進(jìn)提高ABS的功效。因此在安全指標(biāo)上，汽車的性能又多了“ABS+EBD”。ASR是ABS的邏輯和功能擴(kuò)展。ABS在增加了ASR功能后，主要的變化是在電子控制單元中增加了驅(qū)動(dòng)防滑邏輯系統(tǒng)，來(lái)監(jiān)測(cè)驅(qū)動(dòng)輪的轉(zhuǎn)速。ASR大多借用ABS的硬件，兩者共存一體，發(fā)展成為ABS/ASR系統(tǒng)。ABS/ASR已在歐洲新載貨車中普遍使用，而且歐共體法規(guī)EEC/71/320已強(qiáng)制性規(guī)定在總質(zhì)量大于3.5t的某些載貨車上使用，重型車是首先裝用的。今天，ABS/ASR已經(jīng)成為歐美和日本等發(fā)達(dá)國(guó)家汽車的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。然而ABS/ASR只是解決了緊急制動(dòng)時(shí)附著系數(shù)的利用，并可獲得較短的制動(dòng)距離及制動(dòng)方向穩(wěn)定性，可是它不能解決制動(dòng)系統(tǒng)中的所有缺陷。因此ABS/ASR功能，同時(shí)可進(jìn)行制動(dòng)強(qiáng)度的控制。ABS只有在極端情況下(車輪完全抱死)才會(huì)控制制動(dòng)，在部分制動(dòng)時(shí)，電子制動(dòng)使可控制單個(gè)制動(dòng)缸壓力，因此反應(yīng)時(shí)間縮短，確保在任一瞬間得到正確的制動(dòng)壓力。近幾年電子技術(shù)及計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的飛速發(fā)展為EBS的發(fā)展帶來(lái)了機(jī)遇。德國(guó)自20世紀(jì)80年代以來(lái)率先發(fā)展了ABS/ASR系統(tǒng)并投入市場(chǎng)，在EBS的研究與發(fā)展過(guò)程中走到了世界的前列。德國(guó)博世公司在1993年與斯堪尼公司聯(lián)合首次在Scania牽引車及掛車上裝用了EBS。然而EBS是全新的系統(tǒng)，它有很大的潛力。車輛制動(dòng)控制系統(tǒng)的發(fā)展主要是控制技術(shù)的發(fā)展。一方面是擴(kuò)大控制范圍、增加控制功能；另一方面是采用優(yōu)化控制理論，實(shí)施伺服控制和高精度控制。經(jīng)過(guò)了一百多年的發(fā)展，汽車制動(dòng)系統(tǒng)的形式已經(jīng)基本固定下來(lái)。隨著電子，特別是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，汽車制動(dòng)系統(tǒng)的形式也將發(fā)生變化。結(jié)論：在車輛集成化、模塊化、電子化、車供能源高壓化的趨勢(shì)驅(qū)動(dòng)下，車輛制動(dòng)系統(tǒng)也朝著電子化方向發(fā)展。電制動(dòng)系統(tǒng)將進(jìn)一步取代傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)，汽車底盤進(jìn)一步一體化，集成化，制動(dòng)系統(tǒng)性能也會(huì)發(fā)生質(zhì)的飛躍。2制動(dòng)系統(tǒng)方案論證分析與選擇2.1汽車制動(dòng)器形式方案分析制動(dòng)器是制動(dòng)系中用以產(chǎn)生阻礙車輛的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的部件，一般制動(dòng)器都是經(jīng)過(guò)其中的固定元件對(duì)旋轉(zhuǎn)元件施加制動(dòng)力矩，使旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)角速度降低，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。當(dāng)前汽車制動(dòng)器基本都是摩擦式制動(dòng)器，按照摩擦副中旋轉(zhuǎn)元件的不同，分為盤式和鼓式兩大類制動(dòng)器。盤式摩擦副的旋轉(zhuǎn)元件是制動(dòng)盤，其工作表面是圓盤的端面。鼓式摩擦副的旋轉(zhuǎn)元件為制動(dòng)鼓，其工作表面是圓柱面；旋轉(zhuǎn)元件固裝在車輪或半軸上，即制動(dòng)力矩直接分別作用于兩側(cè)車輪上的制動(dòng)器稱為車輪制動(dòng)器，一般用于行車制動(dòng)器。旋轉(zhuǎn)元件固裝在傳動(dòng)系的傳動(dòng)軸上，其制動(dòng)力矩經(jīng)過(guò)驅(qū)動(dòng)橋再分配到兩側(cè)車輪上的制動(dòng)器稱為中央制動(dòng)器，一般用于駐車制動(dòng)器。2.1.1盤式制動(dòng)器按摩擦副中固定元件的結(jié)構(gòu)不同，盤式制動(dòng)器分為鉗盤式和全盤式兩類。全盤式制動(dòng)器中摩擦副的旋轉(zhuǎn)元件及固定元件均為圓盤形，制動(dòng)時(shí)各盤摩擦表面全部接觸，其工作原理如摩擦離合器，故又稱離合器式制動(dòng)器。這種制動(dòng)器結(jié)構(gòu)緊湊，摩擦面積大，制動(dòng)力矩大，但散熱條件差，結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，造價(jià)成本高，全盤式制動(dòng)器只有少數(shù)汽車(主要是重型汽車)采用為車輪制動(dòng)器。下文將不作進(jìn)一步介紹。鉗盤式制動(dòng)器的固定摩擦元件是制動(dòng)塊，裝在制動(dòng)鉗中。接觸面很小，在盤上所占的中心角一般僅30°～50°，又稱為點(diǎn)盤式制動(dòng)器。鉗盤式制動(dòng)器又可按鉗體固定在支架上的結(jié)構(gòu)形式分為固定鉗盤式和浮動(dòng)鉗盤式兩類。1）固定鉗盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)原理：固定鉗盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)如下圖2.1所示，其制動(dòng)鉗體固定在轉(zhuǎn)向節(jié)（或橋殼）上，在制動(dòng)鉗體上有兩個(gè)液壓油缸，其中各裝一個(gè)活塞。跨置在制動(dòng)盤上的制動(dòng)鉗體固定安裝在車橋上，它不能旋轉(zhuǎn)也不能沿制動(dòng)盤軸線方向移動(dòng)，其內(nèi)的兩個(gè)活塞分別位于制動(dòng)盤的兩側(cè)。其結(jié)構(gòu)如下圖所示；制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)油液由制動(dòng)總泵(制動(dòng)主缸)經(jīng)進(jìn)油口進(jìn)入鉗體中兩個(gè)相通的液壓腔中，將兩側(cè)的制動(dòng)塊壓向與車輪固定連接的制動(dòng)盤從而產(chǎn)生制動(dòng)。當(dāng)放松制動(dòng)踏板使油液壓力減少時(shí)，回位彈簧則將兩制動(dòng)塊總成及活塞推離制動(dòng)盤?；钊钊苿?dòng)鉗體制動(dòng)塊車橋進(jìn)油口制動(dòng)盤缺點(diǎn)：油缸多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制動(dòng)鉗尺寸大。油路中的制動(dòng)液受制動(dòng)盤加熱易汽化圖2.1固定鉗盤式制動(dòng)器固定鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗剛度好，除活塞和制動(dòng)塊外無(wú)其它滑動(dòng)件。但由于需采用兩個(gè)油缸并分置制動(dòng)盤的兩側(cè)，因而必須用跨越制動(dòng)盤的內(nèi)部油道或外部油管來(lái)連通。這就使得制動(dòng)器的徑向和軸向尺寸都較大，因而在車輪中，特別是車輪輪距小的微型車的前輪中的布置比較困難；需兩組高精度的液壓缸和活塞，成本較高；制動(dòng)產(chǎn)生的熱經(jīng)制動(dòng)鉗體上的油路傳給制動(dòng)油液，易使其由于溫度過(guò)高而產(chǎn)生氣泡，影響制動(dòng)效果。緊湊型中低端轎車從結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)性上考慮都不適用固定鉗式盤式制動(dòng)器，故前輪不采納固定鉗式盤式制動(dòng)器。2）浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)原理浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗體是浮動(dòng)的。其浮動(dòng)方式有兩種，一種是制動(dòng)鉗體可作平行滑動(dòng)，另一種的制動(dòng)鉗體可繞一支撐銷擺動(dòng)。但它們的制動(dòng)油缸都是單側(cè)的，且與油缸同側(cè)的制動(dòng)塊總成為活動(dòng)的，而另一側(cè)的制動(dòng)總成則固定在鉗體上。浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)如下圖2.2所示，制動(dòng)鉗體經(jīng)過(guò)導(dǎo)向銷與車橋相連，能夠相對(duì)于制動(dòng)盤軸向移動(dòng)。制動(dòng)鉗體只在制動(dòng)盤的內(nèi)側(cè)設(shè)置油缸，而外側(cè)的制動(dòng)塊則附裝在鉗體上。制動(dòng)時(shí)，液壓油經(jīng)過(guò)進(jìn)油口進(jìn)入制動(dòng)油缸，推動(dòng)活塞及其上的摩擦塊向右移動(dòng)，并壓到制動(dòng)盤上，并使得油缸連同制動(dòng)鉗體整體沿銷釘向左移動(dòng)，制動(dòng)盤右側(cè)的摩擦塊也壓到制動(dòng)盤上夾住制動(dòng)盤并使其制動(dòng)，直到兩側(cè)的制動(dòng)塊總成的受力均等為止。車橋車橋?qū)蜾N進(jìn)油口活塞制動(dòng)鉗制動(dòng)塊制動(dòng)盤圖2.2浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器只在制動(dòng)盤的一側(cè)裝油缸，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，易于布置，結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，可將制動(dòng)器近一步移近輪轂，同一組制動(dòng)塊可兼用于行車制動(dòng)和駐車制動(dòng)。由于浮動(dòng)鉗沒(méi)有跨越制動(dòng)盤的油道或油管，減少了油液受熱機(jī)會(huì)，單側(cè)油缸又位于盤的內(nèi)側(cè)，受車輪遮蔽較小，使冷卻條件較好。另外單側(cè)油缸的活塞比兩側(cè)油缸的活塞要長(zhǎng)，也增大了油缸的散熱面積，因此制動(dòng)油液溫度比固定鉗式的低，汽化的可能性較小。相比于固定鉗式浮動(dòng)鉗式可將油缸和活塞等精密件減去一半，造價(jià)大為降低。結(jié)合車型及其盤式結(jié)構(gòu)尺寸、造價(jià)成本、及其實(shí)用性，制動(dòng)器設(shè)計(jì)前輪采用浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器。2.1.2鼓式制動(dòng)器鼓式制動(dòng)器是最早形式的汽車制動(dòng)器，當(dāng)盤式制動(dòng)器還沒(méi)有出現(xiàn)前，它已經(jīng)廣泛用干各類汽車上。鼓式制動(dòng)器，分為領(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。不同形式鼓式制動(dòng)器的主要區(qū)別有：①蹄片固定支點(diǎn)的數(shù)量和位置不同。②張開(kāi)裝置的形式與數(shù)量不同。③制動(dòng)時(shí)兩塊蹄片之間有無(wú)相互作用。因以上因素使不同形式鼓式制動(dòng)器的領(lǐng)、從蹄數(shù)量有差別，并使制動(dòng)效能不同。領(lǐng)從蹄式兩個(gè)制動(dòng)蹄各有一個(gè)支點(diǎn)，一個(gè)為領(lǐng)蹄，一個(gè)為從蹄。前進(jìn)時(shí)前制動(dòng)蹄為領(lǐng)蹄，摩擦片面積（包角）較大，后制動(dòng)蹄為從蹄，摩擦片面積（包角）較小，安裝時(shí)要注意領(lǐng)從蹄不可互換。其示意圖2.3如下圖所示。圖2.3領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器汽車倒車時(shí)制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向變?yōu)榉聪蛐D(zhuǎn)，則相應(yīng)地使領(lǐng)蹄與從蹄也就相互對(duì)調(diào)了。這種當(dāng)制動(dòng)鼓正、反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)總具有一個(gè)領(lǐng)蹄和一個(gè)從蹄的內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器稱為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。領(lǐng)蹄所受的摩擦力使蹄壓得更緊，即摩擦力矩具有“增勢(shì)”作用，故又稱為增勢(shì)蹄；而從蹄所受的摩擦力使蹄有離開(kāi)制動(dòng)鼓的趨勢(shì)，即摩擦力矩具有“減勢(shì)”作用，故又稱為減勢(shì)蹄。“增勢(shì)”作用使領(lǐng)蹄所受的法向反力增大，而“減勢(shì)”作用使從蹄所受的法向反力減小。領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的效能及穩(wěn)定性均處于中等水平，但由于其在汽車前進(jìn)與倒車時(shí)的制動(dòng)性能不變，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，也便于附裝駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)，故這種結(jié)構(gòu)仍廣泛用于中、重型載貨汽車的前、后輪制動(dòng)器及轎車的后輪制動(dòng)器。2)雙領(lǐng)從蹄式若在汽車前進(jìn)時(shí)兩制動(dòng)蹄均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器，則稱為雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。顯然，當(dāng)汽車倒車時(shí)這種制動(dòng)器的兩制動(dòng)蹄又都變?yōu)閺奶愎仕挚煞Q為單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。兩制動(dòng)蹄各用一個(gè)單活塞制動(dòng)輪缸推動(dòng)，兩套制動(dòng)蹄、制動(dòng)輪缸等機(jī)件在制動(dòng)底板上是以制動(dòng)底板中心作對(duì)稱布置的，因此，兩蹄對(duì)制動(dòng)鼓作用的合力恰好相互平衡，故屬于平衡式制動(dòng)器。雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器有高的正向制動(dòng)效能，但倒車時(shí)則變?yōu)殡p從蹄式，使制動(dòng)效能大降。這種結(jié)構(gòu)常見(jiàn)于中級(jí)轎車的前輪制動(dòng)器，這是因?yàn)檫@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，而倒車時(shí)則相反。如下圖2.4所示。圖2.4雙領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器3）雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器當(dāng)制動(dòng)鼓正向和反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩制動(dòng)助均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器則稱為雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。它也屬于平衡式制動(dòng)器。由于雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器在汽車前進(jìn)及倒車時(shí)的制動(dòng)性能不變，因此廣泛用于中、輕型載貨汽車和部分轎車的前、后車輪，但用作后輪制動(dòng)器時(shí)，則需另設(shè)中央制動(dòng)器用于駐車制動(dòng)。如圖2.5所示。圖2.5雙向雙領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器4）單向增力式制動(dòng)器單向增力式制動(dòng)器兩蹄下端以頂桿相連接，第二制動(dòng)蹄支承在其上端制動(dòng)底板上的支承銷上。由于制動(dòng)時(shí)兩蹄的法向反力不能相互平衡，因此它居于一種非平衡式制動(dòng)器。單向增力式制動(dòng)器在汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)效能很高，且高于前述的各種制動(dòng)器，但在倒車制動(dòng)時(shí)，其制動(dòng)效能卻是最低的。因此，它僅用于少數(shù)輕、中型貨車和轎車上作為前輪制動(dòng)器。如圖2.6圖2.6單向增力式制動(dòng)器5）雙向增力式制動(dòng)器將單向增力式制動(dòng)器的單活塞式制動(dòng)輪缸換用雙活塞式制動(dòng)輪缸，其上端的支承銷也作為兩蹄共用的，則成為雙向增力式制動(dòng)器。對(duì)雙向增力式制動(dòng)器來(lái)說(shuō)，不論汽車前進(jìn)制動(dòng)或倒退制動(dòng)，該制動(dòng)器均為增力式制動(dòng)器。如圖2.7圖2.7雙向增力式制動(dòng)器雙向增力式制動(dòng)器在大型高速轎車上用的較多，而且常常將其作為行車制動(dòng)與駐車制動(dòng)共用的制動(dòng)器，但行車制動(dòng)是由液壓經(jīng)制動(dòng)輪缸產(chǎn)生制動(dòng)蹄的張開(kāi)力進(jìn)行制動(dòng)，而駐車制動(dòng)則是用制動(dòng)操縱手柄經(jīng)過(guò)鋼索拉繩及杠桿等機(jī)械操縱系統(tǒng)進(jìn)行操縱。雙向增力式制動(dòng)器也廣泛用作汽車的中央制動(dòng)器，因?yàn)轳v車制動(dòng)要求制動(dòng)器正向、反向的制動(dòng)效能都很高，而且駐車制動(dòng)若不用于應(yīng)急制動(dòng)時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生高溫，故其熱衰退問(wèn)題并不突出。單領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器效能和效能穩(wěn)定性，在各式制動(dòng)器中居中游，前進(jìn)、倒退行駛的制動(dòng)效果不變；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，便于附裝駐車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；間隙調(diào)整容易；兩蹄片面積相同時(shí)，單位壓力不等，使襯片磨損不均勻，壽命不同（非平衡式制動(dòng)器）；只有一個(gè)輪缸，兩蹄在同一驅(qū)動(dòng)回路作用下工作（等促動(dòng)力制動(dòng)器）。應(yīng)用廣泛，特別是轎車和輕型貨車、客車的后輪制動(dòng)器用得較多。故本次設(shè)計(jì)后輪最終采用的是領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。2.2制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇根據(jù)制動(dòng)力源的不同，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可分為簡(jiǎn)單制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)以及伺服制動(dòng)三大類型。而力的傳遞方式又有機(jī)械式、液壓式、氣壓式和氣壓-液壓式的區(qū)別。2.2.1簡(jiǎn)單制動(dòng)系簡(jiǎn)單制動(dòng)系即人力制動(dòng)系，是靠司機(jī)作用于制動(dòng)塌板上或手柄上的力作為制動(dòng)力源。而傳力方式有、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，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，工作可靠，但機(jī)械效率低，因此僅用于中、小型汽車的駐車制動(dòng)裝置中。液壓式的簡(jiǎn)單制動(dòng)系一般簡(jiǎn)稱為液壓制動(dòng)系，用于行車制動(dòng)裝置。其優(yōu)點(diǎn)是作用滯后時(shí)間短(0.1s—0.3s)，工作壓力大(可達(dá)10MPa—12MPa)，缸徑尺寸小，可布置在制動(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)，使之結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，質(zhì)量小、造價(jià)低。但其有限的力傳動(dòng)比限制了它在汽車上的使用范圍。另外，液壓管路在過(guò)度受熱時(shí)會(huì)形成氣泡而影響傳輸，即產(chǎn)生所謂“汽阻”，使制動(dòng)效能降低甚至失效；而當(dāng)氣溫過(guò)低時(shí)(-25℃和更低時(shí))，由于制動(dòng)液的粘度增大，使工作的可靠性降低，以及當(dāng)有局部損壞時(shí)，使整個(gè)系統(tǒng)都不能繼續(xù)工作。液壓式簡(jiǎn)單制動(dòng)系曾廣泛用于轎車、輕型及以下的貨車和部分中型貨車上。但由于其操縱較沉重，不能適應(yīng)現(xiàn)代汽車提高操縱輕便性的要求，故當(dāng)前僅多用于微型汽車上，在轎車和輕型汽車上已極少采用。2.2.2動(dòng)力制動(dòng)系動(dòng)力制動(dòng)系是以發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力形成的氣壓或液壓勢(shì)能作為汽車制動(dòng)的全部力源進(jìn)行制動(dòng)，而司機(jī)作用于制動(dòng)踏板或手柄上的力僅用于對(duì)制動(dòng)回路中控制元件的操縱。在簡(jiǎn)單制動(dòng)系中的踏板力與其行程間的反比例關(guān)系在動(dòng)力制動(dòng)系中便不復(fù)存在，因此，此處的踏板力較小且可有適當(dāng)?shù)奶ぐ逍谐獭?dòng)力制動(dòng)系有氣壓制動(dòng)系、氣頂液式制動(dòng)系和全液壓動(dòng)力制動(dòng)系3種。1）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以上特別是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)(0.3s—0.9s)，因此，當(dāng)制動(dòng)閥到制動(dòng)氣室和儲(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0.5MPa—0.7MPa)，因而制動(dòng)氣室的直徑大，只能置于制動(dòng)器之外，再經(jīng)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）全液壓動(dòng)力制動(dòng)系全液壓動(dòng)力制動(dòng)系除具有一般液壓制動(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)及其它輔助設(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，故并未得到廣泛應(yīng)用，當(dāng)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。2.2.3伺服制動(dòng)系伺服制動(dòng)系是在人力液壓制動(dòng)系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套出其它能源提供的助力裝置．使人力與動(dòng)力可兼用，即兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力作為制功能源的制動(dòng)系。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，而在動(dòng)力伺服系統(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)以上的轎車及輕、中型客、貨汽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。2.3制動(dòng)主缸型式為了提高汽車的行駛安全性，根據(jù)交通法規(guī)的要求，一些轎車的行車制動(dòng)裝置均采用了雙回路制動(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，單腔制動(dòng)主缸已被淘汰。如圖2.8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。1)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。2)當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)經(jīng)過(guò)制動(dòng)推桿推動(dòng)后腔活塞前移，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)。圖2.8制動(dòng)主缸工作原理圖3)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)，起先只有后缸活塞前移，而不能推動(dòng)前缸活塞，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。大大提高了工作的可靠性。其對(duì)制動(dòng)液要求如下：(1)高溫下不易汽化,否則將在管路中產(chǎn)生氣阻現(xiàn)象,使制動(dòng)系統(tǒng)失效(2)低溫下有良好的流動(dòng)性(3)不會(huì)使與之經(jīng)常接觸的金屬件腐蝕,橡膠件發(fā)生膨脹、變硬和損壞(4)能對(duì)液壓系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)件起良好的潤(rùn)滑作用(5)吸水性差而溶水性良好,即能使?jié)B入其中的水汽化形成微粒而與之均勻混合,否則將在制動(dòng)液中形成水泡而大大降低汽化溫度當(dāng)前使用的制動(dòng)液大部分是植物制動(dòng)液,用50%左右的蓖麻油和50%左右的溶劑(酒精或甘油等)配成。由于植物制動(dòng)液的汽化溫度不夠高，（且在70℃的低溫下易凝結(jié)），蓖麻油又是貴重的化工原料，植物制動(dòng)液逐漸被合成制動(dòng)液和礦物制動(dòng)液所取代。合成制動(dòng)液，汽化溫度>190℃，-35℃的低溫流動(dòng)性好，對(duì)金屬無(wú)腐蝕，對(duì)橡膠無(wú)傷害，溶水性好，但成本高；礦物制動(dòng)液，溶水性差，使普通橡膠膨脹。2.4制動(dòng)管路型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)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的系統(tǒng)，即應(yīng)是雙回路系統(tǒng)，也就是說(shuō)應(yīng)將汽車的全部行車制動(dòng)器的液壓或氣壓管路分成兩個(gè)或更多個(gè)相互獨(dú)立的回路，以便當(dāng)一個(gè)回路發(fā)生故障失效時(shí)，其它完好的回路仍能可靠地工作。如下圖2.9不同型式的制動(dòng)管路。圖2.9不同形式制動(dòng)管路2.4.1II型回路前、后輪制動(dòng)管路各成獨(dú)立的回路系統(tǒng)，即一軸對(duì)一軸的分路型式，簡(jiǎn)稱II型。其特點(diǎn)是管路布置最為簡(jiǎn)單，可與傳統(tǒng)的單輪缸(或單制動(dòng)氣室)鼓式制動(dòng)器相配合，成本較低。這種分路布置方案在各類汽車上均有采用，但在貨車上用得最廣泛。這一分路方案總后輪制動(dòng)管路失效，則一旦前輪制動(dòng)抱死就會(huì)失去轉(zhuǎn)彎制動(dòng)能力。對(duì)于前輪驅(qū)動(dòng)的轎車，當(dāng)前輪管路失效而僅由后輪制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)效能將明顯降低并小于正常情況下的一半，另外，由于后橋負(fù)荷小于前軸，則過(guò)大的踏板力會(huì)使后輪抱死而導(dǎo)致汽車甩尾。2.4.2X型回路后輪制功管路呈對(duì)角連接的兩個(gè)獨(dú)立的回路系統(tǒng)，即前軸的一側(cè)車輪制動(dòng)器與后橋的對(duì)側(cè)車輪制動(dòng)器同屬于一個(gè)回路，稱交叉型，簡(jiǎn)稱X型。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)也很簡(jiǎn)單，一回路失效時(shí)仍能保持50％的制動(dòng)效能，而且制動(dòng)力的分配系數(shù)和同步附著系數(shù)沒(méi)有變化，保證了制動(dòng)時(shí)與整車負(fù)荷的適應(yīng)性。此時(shí)前、后各有一側(cè)車輪有制動(dòng)作用，使制動(dòng)力不對(duì)稱，導(dǎo)致前輪將朝制動(dòng)起作用車輪的一側(cè)繞主銷轉(zhuǎn)動(dòng)，使汽車失去方向穩(wěn)定性。因此，采用這種分路力案的汽車，其主銷偏移距應(yīng)取負(fù)值(至20mm)，這樣，不平衡的制動(dòng)力使車輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)，改進(jìn)了汽車的方向穩(wěn)定性。2.4.3其它類型回路左、右前輪制動(dòng)器的半數(shù)輪缸與全部后輪制動(dòng)器輪缸構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的回路，而兩前輪制動(dòng)器的另半數(shù)輪缸構(gòu)成另一回路，可看成是一軸半對(duì)半個(gè)軸的分路型式，簡(jiǎn)稱KI型。兩個(gè)獨(dú)立的問(wèn)路分別為兩側(cè)前輪制動(dòng)器的半數(shù)輪缸和一個(gè)后輪制動(dòng)器所組成，即半個(gè)軸與一輪對(duì)另半個(gè)軸與另一輪的瑚式，簡(jiǎn)稱LL型。兩個(gè)獨(dú)立的回路均由每個(gè)前、后制動(dòng)器的半數(shù)缸所組成，即前、后半個(gè)軸對(duì)前、后半個(gè)軸的分路型式，簡(jiǎn)稱HH型。這種型式的雙回路系統(tǒng)的制功效能最好。HI、LL、HH型的織構(gòu)均較復(fù)雜。LL型與HH型在任一回路失效時(shí)，前、后制動(dòng)力的比值均與正常情況下相同，且剩余的總制動(dòng)力可達(dá)到正常值的50％左占。HL型單用回路，即一軸半時(shí)剩余制動(dòng)力較大，但此時(shí)與LL型一樣，在緊急制動(dòng)時(shí)后輪極易先抱死。綜合以上各個(gè)管路的優(yōu)缺點(diǎn)本次設(shè)計(jì)最終選擇X型管路。2.5制動(dòng)系統(tǒng)布置型式本田飛度轎車制動(dòng)系統(tǒng)采用的是液壓制動(dòng)系統(tǒng)。汽車制動(dòng)時(shí)制動(dòng)踏板施加的動(dòng)力是經(jīng)過(guò)制動(dòng)液傳遞。根據(jù)交通法規(guī)和制動(dòng)系設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，轎車的行車制動(dòng)裝置均采用雙回路制動(dòng)系統(tǒng)。本田飛度轎車X型雙回路制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)主缸為串列雙腔制動(dòng)主缸，加裝有真空助力裝置，制動(dòng)器型式采用前盤后鼓。其布置形式如下圖2.10所示圖2.10本田飛度轎車制動(dòng)系統(tǒng)布置型式示意圖3制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)及其設(shè)計(jì)計(jì)算3.1參考車型制動(dòng)系相關(guān)主要參數(shù)數(shù)值參考車型：本田飛度轎車實(shí)際參數(shù)：長(zhǎng)×寬×高\(yùn)3900×1695×1525(cm)軸距\2500cm最小離地間隙\155cm前輪胎規(guī)格\175/65R15后輪胎規(guī)格\175/65R15車身重量\1039kg空載：1550kg\滿載：kg汽車空載時(shí)質(zhì)心離前軸的距離L'=1100mm汽車質(zhì)心離后軸的距離L'=1400mm汽車滿載時(shí)質(zhì)心離前軸的距離L=1200mm汽車質(zhì)心離后軸的距離L=1300mm汽車質(zhì)心高度：空載h=95cm\滿載h=85cm汽車所受重力G=mg=1039kg3.2同步附著系數(shù)分析(1)當(dāng)＜時(shí)：制動(dòng)時(shí)總是前輪先抱死，這是一種穩(wěn)定工況，但喪失了轉(zhuǎn)向能力；(2)當(dāng)＞時(shí)：制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死，這時(shí)容易發(fā)生后軸側(cè)滑而使汽車失去方向穩(wěn)定性；(3)當(dāng)＝時(shí)：制動(dòng)時(shí)汽車前、后輪同時(shí)抱死，是一種穩(wěn)定工況，但也喪失了轉(zhuǎn)向能力。分析表明，汽車在同步附著系數(shù)為的路面上制動(dòng)(前、后車輪同時(shí)抱死)時(shí)，其制動(dòng)減速度為，即=，為制動(dòng)強(qiáng)度。而在其它附著系數(shù)的路面上制動(dòng)時(shí)，達(dá)到前輪或后輪即將抱死的制動(dòng)強(qiáng)度＜這表明只有在＝的路面上，地面的附著條件才能夠得到充分利用。取一附著系數(shù)值=0.63.3制動(dòng)力及制動(dòng)力矩分配系數(shù)由汽車?yán)碚摽芍囍苿?dòng)時(shí)，若忽略路面對(duì)車輪滾動(dòng)阻力矩和汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力矩，則對(duì)任一角度ω>0的車輪，其力矩平衡方程為Tf-FBre=0式中：—制動(dòng)器對(duì)車輪作用的制動(dòng)力矩，即制動(dòng)器的摩擦力矩，其方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反，—地面作用于車輪上的制動(dòng)力，即地面與輪胎之間的摩擦力，又稱地面制動(dòng)力，其方向與汽車行駛方向相反，N；—車輪有效半徑，m。Ff=Tf/re稱之為制動(dòng)器制動(dòng)力，它是在輪胎周緣克服制動(dòng)器摩擦力矩所需的力，因此又稱為制動(dòng)周緣力。與地面制動(dòng)力的方向相反，當(dāng)車輪角速度>0時(shí)，大小亦相等，且僅由制動(dòng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定。即取決于制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式，尺寸，摩擦副的摩擦系數(shù)及車輪半徑等，并與制動(dòng)踏板力即制動(dòng)系的液壓或氣壓成正比。當(dāng)加大踏板力以加大，和均隨之增大。但地面制動(dòng)力受附著條件的限制，其值不可能大于附著力，即FB≤Fψ=Zψ或=Fψ=Zψ式中—輪胎與地面間的附著系數(shù)；Z—地面對(duì)車輪的法向反力。當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力和地面制動(dòng)力達(dá)到附著力值時(shí)，車輪即被抱死并在地面上滑移。此后制動(dòng)力矩即表現(xiàn)為靜摩擦力矩，而=/即成為與相平衡以阻止車輪再旋轉(zhuǎn)的周緣力的極限值。當(dāng)制動(dòng)到=0以后，地面制動(dòng)力達(dá)到附著力值后就不再增大，而制動(dòng)器制動(dòng)力由于踏板力增大使摩擦力矩增大而繼續(xù)上升（見(jiàn)圖3.1）圖3.1制動(dòng)器制動(dòng)力，地面制動(dòng)力與踏板力的關(guān)系根據(jù)汽車制動(dòng)時(shí)的整車受力分析，考慮到制動(dòng)時(shí)的軸荷轉(zhuǎn)移，可求得地面對(duì)前，后軸車輪的法向反力,為：Z1=Z2=式中：G—汽車所受重力，N；L—汽車軸距，mm；—汽車質(zhì)心離前軸距離，mm；—汽車質(zhì)心離后軸距離，mm；—汽車質(zhì)心高度，mm；—附著系數(shù)。取一定值附著系數(shù)=0.6；因此在空，滿載時(shí)可得前后制動(dòng)反力Z為以下數(shù)值滿載時(shí)：前輪=14190.4N 后輪=5409.6N 空載時(shí)：前輪=11969.7N 后輪=3320.3N由以上兩式可求得前、后軸車輪附著力即為車輛工況前軸法向反力，N后軸法向反力,N汽車空載11969.73320.3汽車滿載14190.45409.6表3.1汽車總的地面制動(dòng)力為FB=FB1+FB2=式中q（q=）—制動(dòng)強(qiáng)度，亦稱比減速度或比制動(dòng)力；考慮到制動(dòng)強(qiáng)度q=0.35以下的制動(dòng)次數(shù)占總制動(dòng)次數(shù)的90%以上，為安全考慮此處取制動(dòng)強(qiáng)度q=0.5—前后軸車輪的地面制動(dòng)力。由以上兩式可求得前后車輪附著力為由已知條件可得得前、后軸車輪附著力即地面最大制動(dòng)力為故滿載時(shí)：前輪=8114.4N 后輪=3645.6N 空載時(shí)：前輪=6835.5N 后輪=2278.5N故滿載時(shí)前、后軸車輪附著力即地面最大制動(dòng)力為：車輛工況前軸車輪附著力，N后軸車輪附著力,N汽車空載6835.52278.5汽車滿載8114.43645.6表β=FB1/FBFB1/FB2=(L2+hg)/(L2-hg)FB=FB1+FB2可得分配系數(shù)β=FB1/FB=FB1/（FB1+FB2）=(L2+hg)/(L2+hg+L1-hg)=(L2+hg)/L滿載時(shí)：滿載時(shí)：===0.69空載時(shí)：===0.79由于在附著條件限定的范圍內(nèi)，地面制動(dòng)力在數(shù)值上等于相應(yīng)的制動(dòng)周緣力，故又可通稱為制動(dòng)力分配系數(shù)。又由于滿載和空載時(shí)的理想分配曲線非常接近，故應(yīng)采用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的非感載式比例閥，同時(shí)整個(gè)制動(dòng)系應(yīng)加裝ABS防抱死制動(dòng)系統(tǒng)。為了使汽車在不同載荷條件下，其前后車輪制動(dòng)力的分配總能符合或接近理想要求，即前后軸附著力同時(shí)被充分利用，以獲得盡可能好的制動(dòng)性能，特別是防止后輪抱死側(cè)滑，在一些汽車的制動(dòng)系中采用了各種各樣的壓力閥，如限壓閥、比例閥、慣性閥等。3.4制動(dòng)強(qiáng)度和附著系數(shù)利用率一條經(jīng)過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)斜率為的直線，它是具有制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)的汽車的實(shí)際前，后制動(dòng)器制動(dòng)力分配線，簡(jiǎn)稱線。圖中線與I曲線交于B點(diǎn)，可求出B點(diǎn)處的附著系數(shù)=，則稱線與I線交線處的附著系數(shù)為同步附著系數(shù)。它是汽車制動(dòng)性能的一個(gè)重要參數(shù)，由汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定。同步附著系數(shù)的計(jì)算公式是：0=（Lβ-L2）/hg滿載時(shí)：0=（Lβ-L2）/hg=(2.50.69-1.3)/0.85=0.5空載時(shí)：0=（L-L'2）/=(2.50.79-1.3)/0.95=0.71則制動(dòng)強(qiáng)度滿載時(shí)：空載時(shí)：附著系數(shù)利用率滿載時(shí)空載時(shí)3.5制動(dòng)器制動(dòng)力及制動(dòng)力矩的計(jì)算在忽略路面對(duì)車輪的滾動(dòng)阻力矩和汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力矩的條件下飛度轎車達(dá)到最佳制動(dòng)效果是所需的后軸和前軸的最大制動(dòng)力矩為：前軸最大制動(dòng)力矩：子午線輪胎有效滾動(dòng)半徑：re=195×60%+(15×25.4)/2=0.3m后軸最大制動(dòng)力矩：即：前輪雙輪制動(dòng)力后輪雙輪制動(dòng)力=0.3m車輪有效半徑該車所能遇到的最大附著系數(shù)=0.758汽車制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)3.6制動(dòng)器制動(dòng)因數(shù)3.6.1前輪盤式制動(dòng)效能因數(shù)根據(jù)公式BF=2ff——取0.5前輪盤式制動(dòng)器BF=2×0.5=1.0各種制動(dòng)器用摩擦材料的摩擦系數(shù)的穩(wěn)定值約為0.3~0.5，少數(shù)可達(dá)0.7。一般說(shuō)來(lái)摩擦系數(shù)越高的的材料，其耐磨性越差。當(dāng)前國(guó)產(chǎn)的制動(dòng)摩擦片材料在溫度低于250℃時(shí)，保持摩擦系數(shù)f=0.35~0.40已不成問(wèn)題。此處的盤式制動(dòng)器摩擦材料摩擦系數(shù)選0.5，在接下來(lái)的鼓式制動(dòng)器設(shè)計(jì)中其摩擦材料的摩擦系數(shù)取0.3。3.6.2后輪鼓式制動(dòng)器效能因數(shù)1）領(lǐng)蹄制動(dòng)蹄因數(shù)：根據(jù)公式h/b=2;c/b=0.8得=0.792）從蹄制動(dòng)蹄因數(shù)：根據(jù)公式得=0.48整個(gè)領(lǐng)從蹄制動(dòng)器的制動(dòng)因數(shù)BFT=BFT1+BFT2=1.273.7前輪盤式制動(dòng)器參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算1）制動(dòng)盤直徑D制動(dòng)盤的直徑D希望盡量大些，這時(shí)制動(dòng)盤的有效半徑得以增大，但制動(dòng)盤受輪輞直徑的限制。一般為輪輞直徑的70%～79%。飛度的前輪制動(dòng)盤直徑D為280mm輪輞直徑D0為15x25.4=381mmD/D0=280/381=73.5%73.5%在70%~79%之間符合設(shè)計(jì)要求。2）制動(dòng)盤厚度選擇制動(dòng)盤厚度直接影響制動(dòng)盤質(zhì)量和工作時(shí)的溫升。為使質(zhì)量不致太大，制動(dòng)盤厚度應(yīng)取小些；為了降低制動(dòng)時(shí)的溫升，制動(dòng)盤厚度不宜過(guò)小。一般，一般不帶通風(fēng)槽的轎車制動(dòng)盤，其厚度約在l0mm—13mm之間。只有通風(fēng)孔道的制動(dòng)盤的兩丁作面之間的尺寸，即制動(dòng)盤的厚度取為20mm～50mm，但多采用20mm～30mm。飛度制動(dòng)盤厚度12mm在10mm~13mm之間符合設(shè)計(jì)要求3）摩擦襯塊內(nèi)半徑R1與外半徑R2摩擦襯塊的外半徑R2與內(nèi)半徑R1的比值不大于1.5。若此比值偏大，工作時(shí)摩擦襯塊外緣與內(nèi)緣的圓周速度相差較大，則其磨損就會(huì)不均勻，接觸面積將減小，最終會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)力矩變化大。而經(jīng)過(guò)了解飛度的前盤摩擦襯塊的內(nèi)半徑R1和外半徑R2的尺寸分別為70mm和100mmR2/R1=100/70=1.43<1.5符合設(shè)計(jì)要求。4）摩擦襯塊工作面積A推薦根據(jù)制動(dòng)摩擦襯塊單位面積占有的汽車質(zhì)量在1.6kg/～3.5kg/內(nèi)選取。取2.5kg/3.8后輪鼓式制動(dòng)器參數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算1）制動(dòng)鼓直徑D后輪胎規(guī)格\175/65R15輪輞為15inDr=15x25.4=381mm輪輞直徑/in1213141516制動(dòng)鼓內(nèi)徑/mm轎車180200240260貨車220240260300320根據(jù)轎車D/Dr在0.64～0.74之間選取取D/Dr=0.7得制動(dòng)鼓直徑D=267mm取制動(dòng)鼓直徑D=260mm2）制動(dòng)蹄摩擦襯片的包角β和寬度b制動(dòng)蹄摩擦襯片的包角β在β=90°～120°范圍內(nèi)選取。取β=90°制動(dòng)襯片摩擦面積汽車類別汽車總質(zhì)量ma/t單個(gè)制動(dòng)器的摩擦面積/cm2轎車0.9~1.5100~2001.5~2.5200~300根據(jù)單個(gè)制動(dòng)器總的襯片面積取200～300取A=200b/D=0.18b=0.18×260=46.8mm取b=45mm3）摩擦襯片初始角的選取根據(jù)=-（/2）=4）張開(kāi)力P作用線至制動(dòng)器中心的距離a根據(jù)a=0.8R得：a=0.8×124.5=104mm5）摩擦片摩擦系數(shù)選擇摩擦片時(shí)，不但希望其摩擦系數(shù)要高些，而且還要求其熱穩(wěn)定行好，受溫度和壓力的影響小。不宜單純地追求摩擦材料的高摩擦系數(shù)，應(yīng)提高對(duì)摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性和降低制動(dòng)器對(duì)摩擦系數(shù)偏離正常值的敏感性的要求。在假設(shè)的理想條件下計(jì)算制動(dòng)器的制動(dòng)力矩，取f=0.3可使計(jì)算結(jié)果接近實(shí)際值。另外，在選擇摩擦材料時(shí)，應(yīng)盡量采用減少污染和對(duì)人體無(wú)害的材料。由于含有石棉的摩擦材料存在石棉有公害問(wèn)題，已被淘汰，取而代之的無(wú)石棉材料。無(wú)石棉摩擦材料是以多種金屬、有機(jī)、無(wú)機(jī)材料的纖維或粉末代替石棉作為增強(qiáng)材料，其成分和制造方法與石棉模壓材料大致相同。若金屬纖維（多為鋼纖維）和粉末的含量在40%以上，則成為半金屬摩擦材料，這種材料在歐美各國(guó)廣泛用于轎車的盤式制動(dòng)器上，已成為摩擦材料的主流。3.9制動(dòng)器磨損特性熱容量及溫升計(jì)算摩擦襯塊（襯片）的磨損與摩擦副的材質(zhì)、表面加工情況、溫度、壓力以及相對(duì)滑膜速度等多種因素有關(guān)。因此在理論上要精確計(jì)算磨損性能是困難的。汽車的制動(dòng)過(guò)程，是將機(jī)械能轉(zhuǎn)變成熱量而耗散的過(guò)程。在制動(dòng)強(qiáng)度很大的緊急制動(dòng)過(guò)程中，制動(dòng)器幾乎承擔(dān)了耗散汽車全部動(dòng)能的任務(wù)。此時(shí)，由于在短時(shí)間內(nèi)制動(dòng)摩擦產(chǎn)生的熱量來(lái)不及逸散到大氣中，致使制動(dòng)器溫度升高。此即所謂的制動(dòng)器的能量負(fù)荷。能量負(fù)荷越大，則摩擦襯塊（襯片）的磨損越嚴(yán)重。制動(dòng)器的能量負(fù)荷常以其能量耗散作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。比能量耗散率又稱為單位功負(fù)荷或能量負(fù)荷，它表示單位摩擦面積在單位時(shí)間內(nèi)耗散的能量，其單位為W/mm2 。3.9.1盤式制動(dòng)器磨損特性計(jì)算雙軸汽車的單個(gè)前輪及后輪制動(dòng)器的比能量耗散率分別為式中，為汽車總質(zhì)量；為汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量系數(shù)；為制動(dòng)初速度和終速度（m/s）；為制動(dòng)減速度(m/s2)；為制動(dòng)時(shí)間（s）；、為前、后制動(dòng)器襯片（襯塊）的摩擦面積（）；為制動(dòng)力分配系數(shù)。在緊急制動(dòng)到停車的情況下，,并可認(rèn)為，故據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)推薦，乘用車的盤式制動(dòng)器在v1=100km/h(27.8m/s)，j=0.6g的條件下，比能量耗散率應(yīng)不大于6.0W/mm2。比能量過(guò)高不但引起襯片（襯塊）的加速磨損，且有可能使制動(dòng)盤或制動(dòng)鼓更早發(fā)生龜裂。本設(shè)計(jì)采用的是前盤后鼓，因此僅計(jì)算前輪襯塊的摩擦特性。t=(v1-v2)/j=(27.8-0)/6=4.63se1=mav1β/4tA1=（1335×27.82×0.693）/（4×4.63×110×100）=3.51＜6.0W/mm2另一個(gè)磨損特性指標(biāo)是襯片（襯塊）單位摩擦面積的制動(dòng)器摩擦力，稱為比摩擦力。比摩擦力越大，則磨損越嚴(yán)重。單個(gè)車輪制動(dòng)器的比摩擦力為式中，為單個(gè)制動(dòng)器的制動(dòng)力矩；R為制動(dòng)鼓半徑（襯塊平均半徑或有效半徑）；A為單個(gè)制動(dòng)器的襯片（襯塊）摩擦面積。3.9.2制動(dòng)器的熱容量和溫升的核算應(yīng)核算制動(dòng)器的熱容量和溫升是否滿足如下條件：（3-39）式中：——各制動(dòng)鼓(盤)的總質(zhì)量；——與各制動(dòng)鼓(盤)相連的受熱金屬件(如輪轂、輪輻、輪輞、制動(dòng)鉗體等)的總質(zhì)量；——制動(dòng)鼓(盤)材料的比熱容，對(duì)鑄鐵c=482J／(kg·K)，對(duì)鋁合金c=880J／(kg·K)；——與制動(dòng)鼓(盤)相連的受熱金屬件的比熱容； ——制動(dòng)鼓(盤)的溫升(一次由=30km／h到完全停車的強(qiáng)烈制動(dòng)， 溫升不應(yīng)超過(guò)15℃)；L1——滿載汽車制動(dòng)時(shí)由動(dòng)能轉(zhuǎn)變的熱能，因制動(dòng)過(guò)程迅速，能夠認(rèn)為制后制動(dòng)器，即式中：——滿載汽車總質(zhì)量；——汽車制動(dòng)時(shí)的初速度，可??；——汽車制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)。以=30km/h（8.33m/s），取滿載時(shí)的值=0.69來(lái)計(jì)算，=15℃，則=1550×8.33×8.33×0.69/2=41030J=2×3.14×7.8×{[（24.8/2）2-（13.6/2）2]×1.2+[（13.6/2）2-（12/2）2×（3.6+4）+[（13.6/2）2-（6/2）]×0.6}=11232g（——鑄鐵、鋼的密度，7.8g/mm）式中D1——制動(dòng)盤直徑，取D1=280mm；D2——制動(dòng)盤圓柱外徑，取D2=136mm；d2——制動(dòng)盤圓柱外徑，取d2=120mm；H1——制動(dòng)盤厚度，取H2=12mm；H2——制動(dòng)盤制動(dòng)轂厚度，取H2=6mm；O2——制動(dòng)轂中心孔直徑，取O2=60mm；l2——制動(dòng)盤制動(dòng)轂厚度，取l2=36mm。由=11.232×482×15=81211J〉可知，制動(dòng)器的熱容量符合溫升核算的要求。3.9.3盤式制動(dòng)器制動(dòng)力矩的校核盤式制動(dòng)器的計(jì)算用簡(jiǎn)圖如圖所示，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Tf=2fNR式中——摩擦系數(shù)；R——作用半徑；N——單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤的壓力；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。鉗盤式制動(dòng)器計(jì)算用圖鉗盤式制動(dòng)器的作用半徑計(jì)算參考圖如圖所示，平均半徑為式中:，——扇形摩擦襯塊的內(nèi)半徑和外半。根據(jù)圖3-4，在任一單元面積只RdR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)力單側(cè)襯塊給予制動(dòng)盤的總摩擦力為得有效半徑為：令，則有：=99.45mm因，，故。當(dāng)，，。但當(dāng)m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。制動(dòng)輪缸中的液壓，在考慮制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置作用的情況下，其值一般為=8～12Mpa，制動(dòng)管路液壓在制動(dòng)時(shí)一般不超過(guò)10～12Mpa，對(duì)盤式制動(dòng)器可再高些，因此這里取=10Mpa來(lái)計(jì)算制動(dòng)輪缸工作面積：S=π/4=3.14×0.048×0.048/4=0.0018m2式中d3為活塞的直徑，取d3=48mm單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤的壓緊力：N=S=10000000×0.0018=18000N單個(gè)制動(dòng)器制動(dòng)力矩Tf=2fNRm=2×0.35×18000×0.097=1222.2N.mTf>T′f1，符合制動(dòng)力矩要求。4制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1盤式制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1.1制動(dòng)盤制動(dòng)盤一般用珠光體灰鑄鐵制成，或用添加cr，Ni等的合金鑄鐵制成。其結(jié)構(gòu)形狀有平板形（用于全盤式制動(dòng)器）和禮帽形（用于鉗盤式制動(dòng)器）。制動(dòng)盤在工作時(shí)不但承受著制動(dòng)塊作用的法向力和切向力，而且承受著熱負(fù)荷。為了改進(jìn)冷卻效果，鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)盤有的鑄成中間有徑向通風(fēng)槽的雙層盤這樣可大大地增加散熱面積，降低溫升約20％一30％，但盤的整體厚度較厚。而一般不帶通風(fēng)槽的轎車制動(dòng)盤，其厚度約在l0mm—13mm之間。飛度的前輪制動(dòng)盤為實(shí)心盤，直徑D為280mm,厚度為12mm，輪輞直徑D0為381mm。本次設(shè)計(jì)采用的材料為HT250。制動(dòng)盤的工作表面應(yīng)光潔平整，制造時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制表面的跳動(dòng)量、兩側(cè)表面的平行度及制動(dòng)盤的不平衡量。有的文獻(xiàn)認(rèn)為：制動(dòng)盤的工作表面不平行度不應(yīng)大0.008mm；盤的表面擺差不應(yīng)大于0.1mm；制動(dòng)盤表面粗糙度不應(yīng)大于0.06。4.1.2制動(dòng)鉗制動(dòng)鉗由可鍛鑄鐵KTH370一12或球墨鑄鐵QT400一18制造，也有用輕合金制造的，例如用鋁合金壓鑄?？勺龀烧w的，也可做成兩半并由螺栓連接。其外緣留有開(kāi)口，一邊不必拆下制動(dòng)鉗便可檢查或更換制動(dòng)塊。制動(dòng)鉗應(yīng)有高的強(qiáng)度和剛度。一般多在鉗體中加工出制動(dòng)油缸，也有將單獨(dú)制造的油缸嵌入鉗體中的。鉗盤式制動(dòng)器油缸直徑比鼓式制動(dòng)器中的輪缸大得多，日本轎車鉗盤式制動(dòng)器油缸的直徑最大可68.1mm（單缸）或45.4mm（雙缸），客車和貨車可達(dá)82.5mm（單缸）或79.4mm（雙缸）。為了減少傳給制動(dòng)液的熱量，多將杯形活塞的開(kāi)口端頂靠制動(dòng)塊的背板。有的將活塞口端部切成階梯狀，形成兩個(gè)相對(duì)且在同一平面內(nèi)的小半圓環(huán)形端面?；钊设T鋁合金制造或由鋼制造。為了提高其耐磨性，活塞的工作表面進(jìn)行鍍鉻處理。當(dāng)制動(dòng)鉗體由鋁合金制造時(shí)，減少傳給制動(dòng)液的熱量則成為必須解決的問(wèn)題。為此，應(yīng)減小活塞與制動(dòng)背板的接觸面積，有時(shí)也可采用非金屬活塞。制動(dòng)鉗在汽車上的安裝位置可在車軸的前方或后方。制動(dòng)鉗位于車軸前可避免輪胎甩出來(lái)的泥、水進(jìn)入制動(dòng)鉗，位于車軸后則可減少制動(dòng)時(shí)輪轂軸承的合成載荷。4.1.3制動(dòng)塊制動(dòng)塊由背板和摩擦襯塊構(gòu)成，兩者直接牢固地壓嵌或鉚接或粘接在一起。襯塊多為扇形，也有矩形、正方形或長(zhǎng)圓形的。活塞應(yīng)能壓住盡量多的制動(dòng)塊面積，以免襯塊發(fā)生卷角而引起尖叫聲。制動(dòng)塊背板由鋼板制成。為了避免制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量傳給制動(dòng)鉗而引起制動(dòng)液氣話和減小制動(dòng)噪聲，可在摩擦襯塊與背板之間或在背板后粘（噴涂）一層隔熱減震墊（膠）。由于單位壓力大和工作溫度高和工作溫度高的原因摩擦襯塊的磨損較快，因此其厚度較大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，日本轎車和輕型汽車摩擦襯塊的厚度在7.5mm~16mm之間，中、重型汽車的摩擦襯塊在14mm~22mm之間。許多盤式制動(dòng)器裝有摩擦襯塊磨損達(dá)到極限時(shí)的警報(bào)裝置，以便能及時(shí)更換摩擦襯塊。4.1.3摩擦材料制動(dòng)摩擦材料應(yīng)具有高而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，抗熱衰退性能要好，不應(yīng)在溫升到某一數(shù)值后摩擦系數(shù)突然急劇下降，材料應(yīng)有好的耐磨性，低的吸水（油、制動(dòng)液）率，低的壓縮率、低的熱傳導(dǎo)率（要求摩擦襯塊在300℃的加熱板上作用30min后，背板的溫度不超過(guò)190℃）和低的熱膨脹率，高的抗壓、抗拉、抗剪切、抗彎曲性能和耐沖擊性能；制動(dòng)時(shí)應(yīng)不產(chǎn)生噪聲、不產(chǎn)生不良?xì)馕?，?yīng)盡量采用污染小和對(duì)人體無(wú)害的材料。根據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家法規(guī)，制動(dòng)器摩擦材料不應(yīng)含有石棉材料。無(wú)石棉摩擦材料是以多種金屬、有機(jī)、無(wú)機(jī)材料的纖維或粉末代替石棉作為增強(qiáng)材料，其它成分和制造方法與石棉磨擦材料大致相同。若金屬纖維（多為鋼纖維）和粉末的含量在40%以上，則稱為半金屬摩擦材料，這種材料在歐美各國(guó)廣泛用于轎車的盤式制動(dòng)器上，已成為制動(dòng)摩擦材料的主流。粉末冶金摩擦材料是以銅粉或鐵粉為主要成分（占總質(zhì)量的60%~80%），摻上石墨粉、陶瓷粉等非金屬粉末作為摩擦系數(shù)調(diào)整劑，用粉末冶金方法制成。其抗熱衰退和抗水衰退性能好，但造價(jià)高，適用于高性能轎車和行駛條件惡劣的貨車等制動(dòng)器負(fù)荷重的汽車。4.2鼓式制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.2.1制動(dòng)鼓制動(dòng)鼓應(yīng)具有非常好的剛性和大的熱容量，制動(dòng)時(shí)溫升不應(yīng)超過(guò)極限值。制動(dòng)鼓材料應(yīng)與摩擦襯片相匹配，以保證具有高的摩擦系數(shù)并使工作表面磨損均勻。輕型貨車和一些轎車則采用由鋼板沖壓成形的輻板與鑄鐵鼓筒部分鑄成一體的組合式制動(dòng)鼓；帶有灰鑄鐵內(nèi)鼓筒的鑄鋁合金制動(dòng)鼓在轎車上得到了日益廣泛的應(yīng)用。鑄鐵內(nèi)鼓筒與鋁合金制動(dòng)鼓本體也是鑄到以前的，這種內(nèi)鑲一層珠光體組織的灰鑄鐵作為工作表面，其耐磨性和散熱性都很好，而且減小了質(zhì)量。制動(dòng)鼓相對(duì)于輪轂的對(duì)中是圓柱表面的配合來(lái)定位，并在兩者裝配緊固后精加工制動(dòng)鼓內(nèi)工作表面，以保證兩者的軸線重合。兩者裝配后還需進(jìn)行動(dòng)平衡。其許用不平衡度對(duì)轎車為15N·cm～20N·cm；對(duì)貨車為30N·cm～40N·cm。微型轎車要求其制動(dòng)鼓工作表面的圓度和同軸度公差＜0.03mm，徑向跳動(dòng)量≤0．05mm，靜不平衡度≤1．5N.cm。制動(dòng)鼓壁厚的選取主要是從其剛度和強(qiáng)度方面考慮。壁厚取大些也有利于增大其熱容量，但試驗(yàn)表明，壁厚由11mm增至20mm時(shí)，摩擦表面的平均最高溫度變化并不大。一般鑄造制動(dòng)鼓的壁厚：轎車為7mm～12mm；中、重型載貨汽車為13mm～18mm。制動(dòng)鼓在閉口一側(cè)外緣可開(kāi)小孔，用于檢查制動(dòng)器間隙。4.2.2制動(dòng)蹄轎車的和微型、輕型載貨汽車的制動(dòng)蹄廣泛采用T形鋼碾壓或鋼板沖壓焊接制成。制動(dòng)蹄的結(jié)構(gòu)尺寸和斷面形狀應(yīng)保證其剛度好，但小型車用鋼板制的制動(dòng)蹄腹板上的有時(shí)開(kāi)有一兩條徑向槽，使蹄的彎曲剛度小些，以便使制動(dòng)蹄摩擦襯片與制動(dòng)鼓之間的接觸壓力均勻，因而使襯片的磨損較為均勻，并可減少制動(dòng)時(shí)的尖叫聲。制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度，轎車的約為3mm～5mm；貨車的約為5mm～8mm。摩擦襯片的厚度，轎車多為4．5mm～5mm；貨車多為8mm以上。襯片可鉚接或粘貼在制動(dòng)蹄上，粘貼的允許其磨損厚度較大，使用壽命增長(zhǎng)，但不易更換襯片；鉚接的噪聲較小。本次制動(dòng)蹄采用的材料為HT200。4.2.3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間的正確位置。制功底板承受著制動(dòng)器工作時(shí)的制動(dòng)反力矩，因此它應(yīng)有足夠的剛度。為此，由鋼板沖壓成形的制動(dòng)底板均只有凹凸起伏的形狀。重型汽車則采用可聯(lián)鑄鐵KTH370—12的制動(dòng)底板。剛度不足會(huì)使制動(dòng)力矩減小，踏板行程加大，襯片磨損也不均勻。本次設(shè)計(jì)采用45號(hào)鋼。4.2.4制動(dòng)蹄的支承二自由度制動(dòng)篩的支承，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并能使制動(dòng)蹄相對(duì)制動(dòng)鼓自行定位。為了使具有支承銷的一個(gè)自由度的制動(dòng)蹄的工作表面與制動(dòng)鼓的工作表面同軸心，應(yīng)使支承位置可調(diào)。例如采用偏心支承銷或偏心輪。支承銷由45號(hào)鋼制造并高頻淬火。其支座為可鍛鑄鐵(KTH370—12)或球墨鑄鐵(QT400—18)件。青銅偏心輪可保持制動(dòng)蹄腹板上的支承孔的完好性并防止這些零件的腐蝕磨損。具有長(zhǎng)支承銷的支承能可靠地保持制動(dòng)蹄的正確安裝位置，避免側(cè)向偏擺。有時(shí)在制動(dòng)底板上附加一壓緊裝置，使制動(dòng)蹄中部靠向制動(dòng)底板，而在輪缸活塞頂塊上或在張開(kāi)機(jī)構(gòu)調(diào)整推桿端部開(kāi)槽供制動(dòng)蹄腹板張開(kāi)端插入，以保持制動(dòng)蹄的正確位置。4.2.5制動(dòng)輪缸制功輪缸為液壓制動(dòng)系采用的活塞式制動(dòng)蹄張開(kāi)機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在車輪制動(dòng)器中布置方便。輪缸的缸體由灰鑄鐵HT250制成。其缸簡(jiǎn)為通孔，需鏜磨?；钊射X合金制造?；钊舛藟河袖撝频拈_(kāi)槽頂塊，以支承插人槽中的制動(dòng)蹄腹板端部或端部接頭。輪缸的工作腔由裝在活塞上的橡膠密封圈或靠在活塞內(nèi)端面處的橡膠皮碗密封。多數(shù)制動(dòng)輪缸有兩個(gè)等直徑活塞；少數(shù)有四個(gè)等直徑活塞；雙領(lǐng)路式制動(dòng)器的兩蹄則各用一個(gè)單活塞制動(dòng)輪缸推動(dòng)。本次設(shè)計(jì)采用的是HT250。5液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1前輪制動(dòng)輪缸直徑與工作容積的設(shè)計(jì)計(jì)算1)前輪制動(dòng)輪缸直徑根據(jù)公式式中：p——考慮到制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置作用下的輪缸或管路液壓，p=8Mp～12Mp.取p=10Mp查FIT轎車使用與維護(hù)手冊(cè)得P=19625N得=50mm根據(jù)GB7524-87標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸中選取,因此輪缸直徑為50mm。2)前輪制動(dòng)輪缸工作容積的設(shè)計(jì)計(jì)算一個(gè)輪缸的工作容積根據(jù)公式式中：——一個(gè)輪缸活塞的直徑；n——輪缸活塞的數(shù)目；δ——一個(gè)輪缸完全制動(dòng)時(shí)的行程：取δ=2mm——消除制動(dòng)塊與制動(dòng)盤間的間隙所需的輪缸活塞行程。——由于摩擦襯塊變形而引起的輪缸活塞。，——分別為盤式制動(dòng)器的變形與制動(dòng)盤的變形而引起的輪缸活塞行程。得一個(gè)輪缸的工作容積=3925mm35.2后輪制動(dòng)器輪缸直徑與工作容積的設(shè)計(jì)計(jì)算1)后輪制動(dòng)輪缸直徑制動(dòng)輪缸對(duì)制動(dòng)塊的作用力P與輪缸直徑及制動(dòng)輪缸中的液壓p之間有如下關(guān)系式：根據(jù)公式式中：p——考慮到制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置作用下的輪缸或灌錄液壓，p=8Mpa～12Mpa.取p=10Mpa查FIT轎車使用與維護(hù)手冊(cè)得，制動(dòng)輪缸對(duì)制動(dòng)塊的反作用力P=7065N=30mm根據(jù)GB7524-87標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸中選取,因此輪缸直徑為30mm。2)后輪制動(dòng)輪缸工作容積一個(gè)輪缸的工作容積根據(jù)公式式中：——一個(gè)輪缸活塞的直徑；n——輪缸活塞的數(shù)目；δ——一個(gè)輪缸完全制動(dòng)時(shí)的行程：初步設(shè)計(jì)時(shí)δ可取2mm-2.5mm取δ=2mm——消除制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓間的間隙所需的輪缸活塞行程。——由于摩擦襯片變形而引起的輪缸活塞。，——分別為鼓式制動(dòng)器的變形與制動(dòng)鼓的變形而引起的輪缸活塞行程。得一個(gè)輪缸的工作容積=2826mm全部輪缸的工作容積根據(jù)公式式中：m——輪缸的數(shù)目；V=2V+2V=22826+23925=13502mm35.3制動(dòng)主缸與工作容積設(shè)計(jì)計(jì)算：1)制動(dòng)主缸應(yīng)有的工作容積式中：V——全部輪缸的總的工作容積；——制動(dòng)軟管在掖壓下變形而引起的容積增量；在初步設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到軟管變形，轎車制動(dòng)主缸的工作容積可取為Vm=1.1V；貨車取Vm=1.3V，式中V為全部輪缸的總工作容積。由上面計(jì)算得出V=13502mm轎車的制動(dòng)主缸的工作容積可取為=1.1V=1.1×13502=14852.2mm2)主缸直徑和活塞行程S根據(jù)公式：一般S=(0.8-1.2)d取S=0.9d得===27.595mm根據(jù)GB7524-87標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸中選取,因此主缸直徑為30mm。活塞行程計(jì)算公式sm=0.9×dm=27mm5.4制動(dòng)踏板力與踏板行程5.4.1制動(dòng)踏板力根據(jù)公式：式中：——制動(dòng)主缸活塞直徑；P——液壓制動(dòng)管路液壓，制動(dòng)時(shí)一般不超過(guò)10～12Mpa，取10Mpa——制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比；取=——制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)及制動(dòng)主缸的機(jī)械效率，可取=0.85～0.95。取=0.9根據(jù)上式得：=2746N>200~250N因此需要加裝真空助力器。式中：：真空助力比，取12。=2746/12=228.8N轎車制動(dòng)踏板力一般不應(yīng)超過(guò)500N~700N。液壓制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)受駕駛員能發(fā)揮的踏板力影響，這取決于人體的因素。考慮到女性和身體較弱的駕駛員，設(shè)計(jì)選取200~250N的踏板力產(chǎn)生1.0g的減速度；另外，作用在制動(dòng)手柄上的力對(duì)轎車不應(yīng)該超過(guò)400N；對(duì)貨車不應(yīng)超過(guò)600N。經(jīng)驗(yàn)證設(shè)計(jì)符合要求5.4.2制動(dòng)踏板工作行程xp式中：——主缸推桿與活塞的間隙，一般取1.5～2mm；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；在確定主缸容積式，應(yīng)考慮到制動(dòng)器零件的彈性變形、熱變形以及制動(dòng)襯塊的正常磨損量等，還應(yīng)考慮到用于制動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)信號(hào)指示的制動(dòng)液體積。因此，制動(dòng)踏板的全行程（至與地板相碰的行程）應(yīng)大于正常工作行程。制動(dòng)器調(diào)整正常時(shí)的踏板工作行程約為踏板行程