買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 1 - 摘 要 隨著大型客車市場的競爭加劇，提高設(shè)計效率、提高制動性能，使制動系工作可靠發(fā)揮汽車高速行駛的動力性能并保證行駛的安全性，降低成本等，已經(jīng)成為主要的競爭手段。因此，對客車制動器的設(shè)計是非常重要的。 本設(shè)計是針對 型客車后輪的鼓式制動器及相應(yīng)驅(qū)動機構(gòu)的設(shè)計。設(shè)計中采用的是 S 型凸輪鼓式制動器，驅(qū)動機構(gòu)采用氣壓驅(qū)動。 本文介紹了論文研究的目的和意義、鼓式制動器的各種結(jié)構(gòu)型式及選擇、并對相關(guān)參數(shù)及結(jié)構(gòu)進(jìn)行選擇及設(shè)計計算，然后對制動氣室進(jìn)行設(shè)計計算，最后對數(shù)據(jù)強度校核。 關(guān)鍵 詞 ： 客車，制動系統(tǒng)，鼓式制動器，氣壓驅(qū)動 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 2 - to a of to so a of of is is is of of of 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 3 - 目 錄 摘 要 . . 第 1 章 緒論 . 1 文研究的目的及意義 . 1 文研究的方向 . 1 動系的功用及應(yīng)滿足的要求 . 2 第 2 章 鼓式制動器的結(jié)構(gòu)型式及選擇 . 4 從蹄式制動器 . 6 領(lǐng)蹄式制動器 . 8 向雙領(lǐng)蹄式制動器 . 9 向增力式制動器 . 9 向增力式制動器 . 10 式制動器方案的確定 . 10 動效能因數(shù) . 10 設(shè)計中鼓式制動器的優(yōu)選 . 11 第 3 章 制動器的主要參數(shù)及選擇 . 13 動力與制動力分配系 數(shù) . - 17 - 步附著系數(shù) . 16 動強度和附著系數(shù)利用率 . 18 動器最大制動力矩 . 19 式制動器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù) . 19 式制動器的結(jié)構(gòu)參數(shù) . 19 擦片摩擦系數(shù) . 21 第 4 章 鼓式制動器的設(shè)計計算 . 22 動蹄摩擦面的壓力分布規(guī)律及徑向變形規(guī)律 . - 26 - 動蹄片上的制動力矩 . - 26 - 型凸輪氣制動器因數(shù)的分析計算 . - 31 - 擦襯片的磨損特性計算 . - 32 - 動器熱容量和溫升的核算 . 29 第 5 章 制動器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計與強度計算 . 31 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 4 - 式制動器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè) 計 . 31 動鼓 . 31 動蹄 . 32 動底板 . 32 動蹄的支承 . 32 輪式張開機構(gòu) . 32 擦材料 . 33 動器間隙的調(diào)整方法及相應(yīng)機構(gòu) . 33 式制動器主要零件的強度計算 . 33 動凸輪軸的計算 . 33 動蹄支承銷的剪切應(yīng)力計算 . - 39 - 固摩擦片鉚釘?shù)募羟袘?yīng)力計 算 . - 40 - 第 6 章 氣壓制動驅(qū)動機構(gòu)的制動氣室設(shè)計計算 . 錯誤 !未定義書簽。 結(jié)論 . 錯誤 !未定義書簽。 致謝 . 40 參考文獻(xiàn) . 41 附錄 1 譯文 . 42 附錄 2 英文參考資料 . 44 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 5 - 第 1 章 緒論 文研究的目的及意義 21 世紀(jì)是汽車工業(yè)飛速發(fā)展的時代，汽車工業(yè)逐步成為許多國家的支柱產(chǎn)業(yè)。我國隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展，汽車的年產(chǎn)量和社會保有量也都在迅速增長。汽車質(zhì)量的優(yōu)劣關(guān)系到我國汽車產(chǎn)業(yè)能否大步邁向世界。因此，對汽車以及相關(guān)產(chǎn)品的改進(jìn)也是相當(dāng)重要的。 隨著生活水平的提高和科技的迅猛發(fā)展，人們的生活節(jié)奏越來越快， 高速公路的迅速發(fā)展和車速的提高以及車流密集度的日益增大， 因此人們對交通工具的快捷性要求也越來越高。為了應(yīng)對高車速對人們的安全構(gòu)成的威脅，許多法規(guī)對汽車的安全性提出了 更高的要求，而 汽車制動系的工作可靠性 成為其中至關(guān)重要的一個方面。 制動系的功用是強制行駛中的汽車減速或停車、使下坡行駛的汽車車速保持穩(wěn)定以及使已停駛的汽車在原地（包括在斜坡上）駐留不動的機構(gòu)。一般制動器都是通過其中的固定元件施加制動力矩，使車輪的旋轉(zhuǎn)角速度降低，同時通過車輪與地面的附著作用，產(chǎn)生路面對車輪的制動力以達(dá)到車輛加速的目的。 文研究的方向 制動系至少應(yīng)有兩套獨立的制動裝置，即行車制動裝置和駐車制動裝置。行車制動用作強制行駛中汽車減速或停車，其驅(qū)動機構(gòu)選擇氣壓式；駐車制動用于使汽車可靠而無 時間限制地停駐在一定位置甚至斜坡上，它也有助于汽車在坡路上起步。駐車制動應(yīng)采用機械式驅(qū)動機構(gòu)而不用液壓或氣壓的，以免其產(chǎn)生故障。駐車制動通常是阻止后輪運動，而鼓式制動器以內(nèi)圓柱面為工作表面的內(nèi)張型適宜用作駐車制動器。 任何一套制動裝置都由制動器和制動驅(qū)動機構(gòu)兩部分組成。 制動器作為汽車制動系的重要部件，其工作狀況的好壞直接影響到制動系統(tǒng)的性能和行車的安全。 鼓式制動器除了成本比較低之外，在可靠程度和買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 6 - 安全程度上也比較好，還有一個好處，就是便于與駐車（停車）制動組合在一起，凡是后輪為鼓式制動器的乘用車，利 用手操縱桿或駐車踏板拉緊鋼拉索，操縱鼓式制動器的杠件擴展制動蹄，起到停車制動作用，使得汽車不會溜動；松開鋼拉索，回位彈簧使制動蹄恢復(fù)原位，制動力消失?？蛙嚿蠎?yīng)用鼓式制動器既滿足了安全性要求又滿足了經(jīng)濟性的要求。 動系的功用及應(yīng)滿足的要求 制動系的功用是強制行駛中的汽車減速或停車、使下坡行駛的汽車車速保持穩(wěn)定及使已停駛汽車在原地（包括在斜坡上）駐留不動的機構(gòu)。一般制動器都是通過其中的固定元件施加制動力矩，使車輪的旋轉(zhuǎn)角速度降低，同通過車輪與地面的附著作用，產(chǎn)生路面對車輪的制動力以達(dá)到車輛加速的目的。 制動系至少應(yīng)有兩套獨立的制動裝置，即行車制動裝置和駐車制動裝置。 行車制動用作強制行駛中的汽車減速或停車，其驅(qū)動機構(gòu)選擇氣壓式；駐車制動用于使汽車可靠而無時間限制地停駐在一定位置甚至斜坡上，它也有助于汽車在坡路上起步。 駐車制動應(yīng)采用機械式驅(qū)動機構(gòu)而不用液壓或氣壓的，以免其產(chǎn)生故障。駐車制動通常是阻止后輪運動，而鼓式制動器以內(nèi)圓柱面為工作表面的內(nèi)張型適宜用作駐車制動器。 制動裝置必須具有的功能提出了具體要求。 汽車制動系應(yīng)滿足如下要求。 （ 1）應(yīng)能適應(yīng)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的規(guī)定。 各項性能指標(biāo)除適應(yīng)滿足設(shè)計任務(wù)書的規(guī)定和國家標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)制定的有關(guān)要求外，也應(yīng)考慮銷售對象所在國家和地區(qū)的法規(guī)和用戶要求。 （ 2）具有足夠的制動效能，包括行車制動效能和駐車制動效能。 （ 3）工作可靠。 （ 4）制動效能的熱穩(wěn)定性好。提高摩擦材料的高溫摩擦穩(wěn)定性，增大制動鼓、盤的熱容量，改善其散熱性或采用強制冷卻裝置，都是提高抗熱衰退的措施。 （ 5）制動效能的水穩(wěn)定性好。一般在出水后反復(fù)制動 5 15 次，即應(yīng)買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 7 - 恢復(fù)其制動效能。良好的摩擦材料的吸水率低，其摩擦性能恢復(fù)迅速。另外也應(yīng)防止泥沙、污物 等進(jìn)入制動器摩擦副工作表面，否則會使制動效能降低并加速磨損。 （ 6）制動時的汽車操縱穩(wěn)定性好。即以任何速度制動，汽車均不應(yīng)失去操縱性和方向穩(wěn)定性。為此，汽車前、后制動器制動力矩應(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；同一車軸上的左、右車輪制動器的制動力矩應(yīng)相同。否則當(dāng)前輪抱死而側(cè)滑時，將失去操縱性；當(dāng)后輪抱死而側(cè)滑甩尾時，會失去方向穩(wěn)定性； （ 7）制動踏板和手柄的位置和行程符合人 操作方便、舒適，能減少疲勞。 （ 8）作用滯后的時間要盡可能短，包括從制動 踏板開始動作至達(dá)到給定制動效能水平所需的時間（制動滯后時間）和從放開踏板至完全解除制動的時間（解除制動滯后時間）。 （ 9）制動時不應(yīng)產(chǎn)生振動和噪聲。 （ 10）與懸架、轉(zhuǎn)向裝置不產(chǎn)生運動干涉，在車輪跳動或汽車轉(zhuǎn)向時不會引起自行制動。 （ 11）制動系中應(yīng)有音響或光信號等報警裝置，以便能及時發(fā)現(xiàn)制動驅(qū)動機件的故障和功能失效；制動系中也應(yīng)有必要的安全裝置。 （ 12）能全天候使用。氣溫高時液壓制動管路不應(yīng)有氣阻現(xiàn)象；氣溫低時氣制動管路不應(yīng)出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。 （ 13）制動系的機件應(yīng)使用壽命長， 制造成本低；對摩擦材料的選擇也應(yīng)考慮到環(huán)保要求，應(yīng)力求減小制動時飛散到大氣中的有害于人體的石棉纖維。 對汽車制動器的性能要求可詳見 準(zhǔn)。 本章小結(jié) 本章介紹了論文研究的目的、意義及研究方向 ,并闡述了制動系的功用以及為保證汽車安全行駛制動系應(yīng)滿足的要求。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 8 - 第 2 章 鼓式制動器的結(jié)構(gòu)型式及選擇 鼓式制動器的結(jié)構(gòu)型式有多種，其主要結(jié)構(gòu)型式如圖 2示 1 ，并分述如下。 圖 2式制動器的結(jié)構(gòu)型式 鼓式制動器的簡圖如圖 2示 1 。 不同形式鼓式制動器的主要區(qū)別有： 蹄片固定支點的數(shù)量和位置不同。 張開裝置的形式與數(shù)量不同。 制動時兩塊蹄片之間有無相互作用。 鼓式 液壓驅(qū)動 氣壓驅(qū)動 領(lǐng)從蹄式 雙領(lǐng)蹄式 雙從蹄式 增 力 式 從蹄無支承 從蹄有支承 單向雙領(lǐng)蹄式 雙向雙領(lǐng)蹄式 單向增力式 雙向增力式 凸 輪 曲 柄 楔 圓弧線凸輪 漸開線凸輪 阿基米德線凸輪 單楔 雙楔 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 9 - 因蹄片的固定支點和張開力位置不同，使不同形式鼓式制動器的領(lǐng)、從蹄數(shù)量有差別，并使制動效能不一樣。 圖 2式制動器簡圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 10 - 從蹄式制動器 如圖 2a），（ b）所示，若圖上方的旋向箭頭代表汽車前進(jìn)時制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向（制動鼓正向旋轉(zhuǎn)），則蹄 1 為領(lǐng)蹄，蹄 2 為從蹄。汽車倒車時制動鼓的旋轉(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調(diào)了。這種當(dāng)制動鼓正、反方向旋轉(zhuǎn)時總具有一個領(lǐng)蹄和一個從蹄的內(nèi)張型鼓式制動器稱為領(lǐng)從蹄式制動器。由圖 2a），（ b）可見：領(lǐng)蹄所受的摩擦力使蹄壓得更緊，即摩擦力矩具有“增勢”作用，故又稱為增勢蹄；而從蹄所受的摩擦力使蹄有離開制動鼓的趨勢，即摩擦力矩具有“減勢”作用，故又稱為減勢蹄?！霸鰟荨弊饔檬诡I(lǐng)蹄所受的法向反力增大，而“減 勢”作用使從蹄所受的法向反力減小。 對于兩蹄的張開力 2=P 的領(lǐng)從蹄式制動器結(jié)構(gòu)，如圖 2b）所示，兩蹄壓緊制動鼓的法向力應(yīng)相等。但當(dāng)制動鼓旋轉(zhuǎn)并制動時，領(lǐng)蹄由于摩擦力矩的“增勢”作用，使其進(jìn)一步壓緊制動鼓而使其所受的法向反力加大；從蹄由于摩擦力矩的“減勢”作用而使其所受的法向反力減小。這樣，由于兩蹄所受的法向反力不相等，不能相互平衡，其差值要由車輪輪轂軸承承受。制動時這種兩蹄法向反力不能相互平衡的制動器又稱為非平衡式制動器。非平衡式制動器將對輪轂軸承產(chǎn)生附加的徑向載荷，而且領(lǐng)蹄的摩擦襯片表面的單 位壓力大于從蹄的，故磨損較從蹄的嚴(yán)重。 對于如圖 2a）所示具有定心凸輪張開裝置的領(lǐng)從蹄式制動器，在制動時，凸輪機構(gòu)保證了兩蹄的位移相等。因此，作用與兩蹄上的法向反力和由此產(chǎn)生的制動力矩應(yīng)分別相等；而作用于兩蹄的張開力 不相等；且必然有 20 的車輪，其力矩平衡方程為 0 （ 3 式中： 制動器對車輪作用的制動力矩，即制動器的摩擦力矩，其方向 與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反， N m； 地面作用于車輪上的制動力，即地面與輪胎之間的摩 擦力， 又稱為地面制動力，其方向與汽車行駛方向相反， N； 車輪有效半徑， m。 令 （ 3 并稱 制動器制動力，它是在輪胎周緣克服制動器摩擦力矩所需的力，因此又稱為制動周緣力。 方向相反，當(dāng)車輪角速度 0 時，大小亦相等，且 由制動器的結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定。即 決于制動器的結(jié)構(gòu)型式、結(jié)構(gòu)尺寸、摩擦副的摩擦系數(shù)及車輪有效半徑等，并與制動踏板力即制動系的液 壓或氣壓成正比。當(dāng)加大踏板力以加大 ， 隨之增大。但地面制動力 附著條件的限制，其值不可能大于附著力 F ， 即 m （ 3 式中： 輪胎與地面間的附著系數(shù)； Z 地面對輪胎的法向反力。 當(dāng)制動器制動力 地面制動力 到附著力 F 的值時，車輪即被抱死并在地面上滑移。此后制動力矩 表現(xiàn)為靜摩擦力矩，而 即買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 18 - 成為與 平衡以阻止車輪再旋轉(zhuǎn)的周緣力的極限值。當(dāng)制動到車輪角速度 0 以后，地面制動力 到 附著力 F 值后就不再增大，而制動器制動力 于踏板力 增大使摩擦力矩 大而繼續(xù)上升（見圖 3 根據(jù)汽車制動時的整車受力情況，并對后軸車輪的接地點取力矩，得平衡式為 11 （ 3 對前軸車輪的接地點取力矩，得平衡式為 22 （ 3 式中： 1Z 汽車制動時水平 地面對前軸車輪的方向反力， N； 2Z 汽車制動時水平地面對后軸車輪的方向反力， N； L 汽車軸距， 1L 汽車質(zhì)心離前軸距離， 汽車質(zhì)心高度， G 汽車所受重力， N； m 汽車質(zhì)量， 汽車制動減速度， m/s。 圖 3動力與踏板力 關(guān)系 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 19 - 若在附著系數(shù)為 的路面上制動，前、后輪均抱死（同時抱死或先后抱死均可），此時汽車總的地面制動力 21 等于汽車前后軸車輪的總的附著力 F ， 亦等于作用于質(zhì)心的制動慣性力 即有 （ 3 取輪胎與地面間的摩擦系數(shù) ，所以 2m / 汽車總的地面制動力為 1 5 5 0 5 0 0 021 （ 3 式中： q 制動強度； 1 2 前后軸車輪的地面制動力。 由式（ 3式（ 3求出前、后軸車輪的附著力為 q h 111 q h 222（ 3 上式表明：汽車在附著系數(shù) 為任 一確定值的路面上制動時，各軸車輪附著力即極限制動力并非為常數(shù)，而是制動強度 q 或總制動力 函數(shù)。當(dāng)汽車個車輪制動器的制動力足夠時，根據(jù)汽車前、后軸的軸荷分配，以及前、后車輪制動器制動力的分配、道路附著系數(shù)和坡度情況等，制動過程可能出現(xiàn)的情況有 3 種，即 （ 1） 前輪先抱死拖滑，然后后輪再抱死拖滑； （ 2） 后輪先抱死拖滑，然后前輪再抱死拖滑； （ 3） 前、后輪同時抱死拖滑。 在上述 3 種情況中，第（ 3）種情況的附著條件利用得最好。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 20 - 在式（ 3式（ 3得在附著系數(shù) 的路面上，前、后車輪同時抱即前、后軸車輪附著力同時被充分利用 的條件為 1221212121(3式中： 1 前軸車輪的制動器制動力； 2 后軸車輪的制動器制動力； 1 前軸車輪的地面制動力； 2 后軸車輪的地面制動力； 1Z ， 2Z 地面對前、后軸車輪的法向反力； G 汽車重力； 1L ， 2L 汽車質(zhì)心離前、后軸的距離； 汽車質(zhì)心高度。 由式（ 3知，前、后車輪同時抱死時，前、后輪制動器的制動力 12 的函數(shù)。 將上式繪成以 1 2坐標(biāo)的曲線，即為理想的前、后輪制動器制動力分配曲線，簡稱 I 曲線，如圖 3示。 如果汽車前、后輪制動器的制動力 1 2按 I 曲線的規(guī)律分配，則可保證汽車在任一附著系數(shù) 的路面上制動時，均可使前、后車輪同時抱死。然而，目前大多數(shù)兩軸汽車的前、后制動器制動力之比值為一定值，并以前制動器制動力 1汽車總的制動器制動力 比來表明分配的比例，稱為汽車制動器制動力分配系數(shù) ， 即 21121 （ 3 代入 110 2 mm （ 3 及式（ 3得前、后輪制動器制動力分別為 5 0 7 3,7 0 4 2 7 21 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 21 - 步附著系數(shù) 由式（ 3得 112 F (3圖 3車的 I 曲線與 曲線 式（ 3圖 3為一條通過坐標(biāo)原點且斜率為 1 的直線，它是具有制動器制動力分配系數(shù) 為的汽車的實際前、后制動器制動力分配線，簡稱 線。圖中 線與 I 曲線交于 B 點，可求出 B ，則稱 線與 I 曲線交點處的附著系數(shù) 0 為同步附著系數(shù)。對于前、后制動器制動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) 0 的路面上，前、后車輪制動器才會同時抱死，當(dāng)汽車在不同 值的路面上制動時，可能有以下 3 種情況。 （ 1） 當(dāng) 0 時 ： 線位于 I 曲線下方，制動時總是前輪先抱死，這是一種穩(wěn)定工況，但喪失了轉(zhuǎn)向能力； 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 22 - （ 2） 當(dāng) 0 時 ： 線位于 I 曲線上方，制動時總是后輪先抱死，這時容易發(fā)生后軸側(cè)滑而使汽車失去方向穩(wěn)定性； （ 3） 當(dāng) 0 時 ： 制動時汽車前、后輪同時抱死，是一種穩(wěn)定工況，但也喪失了轉(zhuǎn)向能力。 只有在 0 的路面上，地面的附著條件才可以得到充分利用。附著條件的利用情況可以用 附著系數(shù)利用率 來表示， 可定義為 （ 3 當(dāng) 0 時， 0q ， 1 ，利用率最高。 動強度和附著系數(shù)利用率 前面的式（ 3式（ 3分別給出了制動強度 q 和附著系數(shù)利用率 的定義式，下面再討論一下當(dāng) 0 ， 0 和 0 時的 q 和 。 由 求得 B 021 (3 B 011 11 (3當(dāng) 0 時， 11 , 22 ,故 ， q ， 1 。 當(dāng) 0 時，可 能得到的最大總制動力取決于前輪剛剛首先抱死的條件，即 11 3式（ 3式（ 3式（ 3 022 (3 022 (3買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 23 - 022 (3當(dāng) 0 時，可能得到的最大總制動力取決于后輪剛剛首先抱死的條件，即 22 3式（ 3式（ 3式（ 3 (3 11 (3 11 (3對于 值恒定的汽車，為使其在常遇附著系數(shù)范圍內(nèi) 不致過低，其 0值總是選得小于可能遇到的最大附著系數(shù)。因此在 0 的路面上緊急制動時，總是后輪先抱死。 動器最大制動力矩 由于 用的輪胎型號為 午線普通花紋輪胎。此輪胎斷面寬 動直徑 d=1143輪胎在額定載荷時滾動直徑。滾動半徑為 r=572動器所能產(chǎn)生的前、后輪制動力矩，受車輪的計算力矩制約，即 2578257245073 40284572704272211 式制動器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù) 式制動器的結(jié)構(gòu)參數(shù) 當(dāng)輸入力 P 一定時，制動鼓的直徑越大，則制動力矩越大，且使制動器買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 24 - 的散熱性能越好。但直徑 D 的尺寸受到輪轂內(nèi)徑的限制，而且 D 的增大也使制動鼓的質(zhì)量增加，不利于汽車的行駛平順性。制動鼓與輪輞之間應(yīng)有一定的間隙，此間隙一般不應(yīng)小于 2030利于散熱通風(fēng)，也可避免由于輪輞過熱而損壞輪胎。由此間隙要求及輪輞的尺寸即可求 得制動鼓直徑 外，制動鼓直徑 D 與輪輞直徑 比的一般范圍為 貨車 D/=據(jù) 309動鼓工作直徑及制動蹄片寬度尺寸系列的規(guī)定，取 D=440 b 摩擦襯片的包角 通常在 =90120范圍內(nèi)選取，試驗表明，摩擦襯片包角 =90100時磨損最小，制動鼓的溫度也最低，而制動效能則最高。再減小 雖有利于散熱，但由于單位壓力過高將加 速磨損。包角 也不宜大于 120，因為過大不僅不利于散熱，而且易使制動作用不平順，甚至可能發(fā)生自鎖。 摩擦襯片寬度 b 較大可以降低單位壓力、減少磨損，但 b 的尺寸過大則不易保證與制動鼓全面接觸。條件來選擇襯片寬度 b 的。設(shè)計時應(yīng)盡量按摩擦片的產(chǎn)品規(guī)格選擇 b 值，并按 309取。 依據(jù) 309動鼓工作直徑及制動蹄片寬度尺寸系列的規(guī)定， b 的可取值有： b=120 =100 得到每個制動器的摩擦面積 29 2 1 0 摩擦襯片起始角 0 如圖 3示。 00000 4021 0 090290 的作用線至制動器中心的距離 a a=22076k 與 c K=30文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 25 - C=22076 3式制動器的主要幾何參數(shù) 擦片摩擦系數(shù) 選擇摩擦片時，不僅希望其摩擦系數(shù)要高些，而且還要求其熱穩(wěn)定性好，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)提高對摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性和降低制動器對摩擦材料偏離正常值的敏感性的要求。后者對蹄式制動器是非常重要的。一般說來，摩擦系數(shù)愈高的材料，其耐磨性愈差。在假定的理想條件下計算制動器的制動力矩，取 f=算結(jié)果更接近實際值。 因此，取 f=章小結(jié) 本章介紹了鼓式制動器的主要參數(shù)及選擇，分別為制動力與制動力分配系數(shù)、同步附著系數(shù)、制動強度和附著系數(shù)利用率、制動器最大制動力矩、結(jié)構(gòu)參數(shù)（包括制動鼓直徑、制動蹄摩擦襯片的包角及寬度 b、摩擦襯片起始角 0 、張開力 P 的作用線至制動器中心的距離 a、制動蹄支承銷 中心的買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 26 - 坐標(biāo)位置 k 與 c）與摩擦系數(shù)。 第 4 章 鼓式制動器的設(shè)計計算 動蹄摩擦面的壓力分布規(guī)律及徑向變形規(guī)律 本設(shè)計采用的是具有一個自由度的制動蹄，即蹄片繞支承銷轉(zhuǎn)動。 如圖 4示，制動蹄在張開力 P 作用下繞支承銷 O點轉(zhuǎn)動張開，設(shè)其轉(zhuǎn)角為 ，則蹄片上某任意點 A 的位移 由于制動鼓剛性對制動蹄運動的限制，則其徑向位移分量將受壓縮，徑向壓縮為 即 co s 從圖 4的幾何關(guān)系可看到 s 因為 常量，單位壓力和變形成正比，所以蹄片上任意一點壓力可寫成 即制動器蹄片上壓力成正弦分布，其最大壓力作用在與 o 連線成 90的徑向線上。 動蹄片上的制動力矩 圖 4計算制動力矩簡圖，圖 4計算張開力簡圖。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 27 - 為計算有一個自由度的蹄片上的力矩，在摩擦襯片表面取一橫向微元面積，如圖 6 所示。它位于 角內(nèi)，面積為 ，其中 b 為摩擦襯片寬度。由鼓作用在微元面積上的法向力為 1 m a x s i p b R d p b R d （ 4 同時，摩擦力121 1 m a x s i d F f R p b R f d 從 到 區(qū)段積分上式得到 2 1 m a x c o s c o p b R f （ 4 法向壓力均勻分布時，有 212 1 c o s c o p b R dM p b R f（ 4 從式（ 4式（ 4計算出不均勻系數(shù)為 ()c o s c o s 圖 4計算制動力矩簡圖 圖 4計算張開力簡圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 28 - 緊蹄產(chǎn)生的制動力矩1下式表達(dá) 1 1 1tM （ 4 式中，1圖 7)。 為計算隨張開力01出蹄上的力平衡方程式 0 1 0 1 1 10 1 1 1c o s c o s s i n 00 F fF a F C f R F （ 4 式中，1為1 解聯(lián)立方程式 (4到 011 1 1 1F ( c o s s i n ) f f R （ 4 對于緊蹄可用下式表示 0 1 11 0 1 11 1 1 ( c o s s i n ) tF f h Dc f f R （ 4 對于松蹄也能用類似的方程式表示，即 0 2 22 0 2 22 2 2 ( c o s s i n ) tF f h Dc f f R （ 4 為計算1、2、1R、2須求出法向力 F 及其分量，沿著相應(yīng)的軸線作用有們的合力為 圖 4根據(jù)式 (4 2 m a xm a x( 2 s i n 2 s i n 2 )s i n s i n 4xp b RF d F p b R d （ 4 m a xm a x( c o s 2 c o s 2 )c o s s i n c o s 4yp b RF d F p b R d （ 4 所以 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 29 - ( c o s 2 c o s 2 )a r c t a n ( ) a r c t a n ( 2 s i n 2 s i n 2 ) 式中， 由于摩擦襯片起始角0=40，包角 =100，0= 則 = =那么 ( c o s 2 c o s 2 )a r c t a n ( ) a r c t a n ( 2 s i n 2 s i n 2 ) = 根據(jù)式（ 4式（ 4并考慮到 221 F 1 2 24 ( c o s c o s )( c o s 2 c o s 2 ) ( 2 s i n 2 s i n 2 ) 那么， 1 2 24 ( c o s c o s )( c o s 2 c o s 2 ) ( 2 s i n 2 s i n 2 ) =根據(jù)11 1 1 ( c o s s i n )f h Rc f f R 122 2 2 ( c o s s i n )f h Rc f f R 2 52176176, 那么，11 1 1 ( c o s s i n )f h Rc f f R 1D 于緊蹄與從蹄對稱布置，所以2121那么22 2 2 ( c o s s i n )f h Rc f f R 2D=文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 30 - 制動器有兩塊蹄片，鼓上的制動力矩等于它們的摩擦力矩之和，即 1 2 0 1 1 0 2 2 M F D F D 用凸輪張開機構(gòu)的張開力，可由前述作用在蹄上的力矩平衡條件得到的方程式求出，即 （ 4 （ 4 現(xiàn)在知道了制動力矩與張開力的關(guān)系，下面計算鼓上的制動力矩。 在設(shè)計汽車時，應(yīng)滿足最大制動力(其中 F為附著力 )。 根據(jù)公式 式中地面附著系數(shù) =水泥混凝土路面），汽車總重量 G=165000N。 =165000N 15500N 由上文知：1F=45073N,2F=70427N。 則單個后輪制動器 制動力為 114507322F =22537N。單個后輪制動力矩 1 r（ 4 式中， 由于 用的輪胎型號為 午線普通花紋輪胎。此輪胎斷面寬 動直徑 d=1143輪胎在額定載荷時滾動直徑。滾動半徑為 r=572據(jù)式（ 4個前輪制動力矩 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 - 31 - 1 r =22537 5722891164N 12891在計算凸輪張開力，由上文式（ 4式（ 4得 0110 . 5 0 . 5 1 2 8 9 1 7 . 5 3M m m =27136N 0220 . 5 0 . 5 1 2 8 9 1 6 . 4 5M m m =60550N （ 4 計算鼓式制動器，必須檢查蹄有無自鎖的可能。由式 (4出自鎖條件，當(dāng)式 (4的分母等于零時，蹄自鎖，即 11( c o s s i n ) 0c f f R 如果 111c o ss i ,就不會自鎖。 因 ， 111c o s 1 7 8 . 5 4 c o s 6 . 9 5 5s i n 2 4 6 . 7 2 1 7 8 . 5 4 s i n 7 . 5 6c c m m