哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 要 國內(nèi)汽車市場(chǎng)迅速發(fā)展，隨著汽車保有量的增加，帶來的安全問題也越來越引起人們的注意，而制動(dòng)系統(tǒng)則是汽車主動(dòng)安全的重要系統(tǒng)之一。因此，如何開發(fā)出高性能的制動(dòng)系統(tǒng)，為安全行駛提供保障是我們要解決的主要問題。另外，隨著汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，如何縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高設(shè)計(jì)效率，降低成本等，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，已經(jīng)成為企業(yè)成功的關(guān)鍵。 本說明書主要根據(jù)已有的捷達(dá)轎車的數(shù)據(jù)對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先介紹了汽車制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展、結(jié)構(gòu)、分類，并通過對(duì)鼓式制動(dòng)器和盤式制動(dòng)器的結(jié) 構(gòu)及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析。最終確定方案采用前盤后鼓式制動(dòng)器。除此之外，它還介紹了前后制動(dòng)器、制動(dòng)主缸的設(shè)計(jì)計(jì)算，主要部件的參數(shù)選擇等的設(shè)計(jì)過程。 關(guān)鍵詞 ： 制動(dòng)；鼓式制動(dòng)器；盤式制動(dòng)器； 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 目 錄 摘要 . I 目錄 . 1 章 緒論 . 1 動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 . 1 動(dòng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 . 1 動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容 . 2 動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 . 2 第 2 章 制動(dòng)器設(shè)計(jì)計(jì)算 . 4 達(dá)車的主 要技術(shù)參數(shù) . 4 動(dòng)系統(tǒng)的主要參數(shù)及其選擇 . 4 步附著系數(shù) . 4 動(dòng)強(qiáng)度和附著系數(shù)利用率 . 7 動(dòng)器最大的制動(dòng)力矩 . 10 動(dòng)器 因數(shù)和制動(dòng)蹄因數(shù) . 11 動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù) . 16 式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù) . 16 式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù) . 19 動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 20 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 動(dòng)蹄摩擦面的壓力分布規(guī)律 . 20 動(dòng)器因數(shù)及摩擦力矩分析計(jì)算 . 24 動(dòng)蹄片上的制動(dòng)力矩 . 26 擦襯片的磨損特性計(jì)算 . 34 動(dòng)器的熱容量和溫升的核算 . 35 車制動(dòng)計(jì)算 . 37 動(dòng)器主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 39 動(dòng)鼓 . 39 動(dòng)蹄 . 40 動(dòng)底板 . 41 動(dòng)蹄的支承 . 41 動(dòng)輪缸 . 41 動(dòng)盤 . 42 動(dòng)塊 . 42 擦材料 . 42 動(dòng)摩擦襯片 . 43 動(dòng)器間隙 . 43 第 3 章 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 49 缸直徑與工作容積 . 49 式制動(dòng)器直徑與工作容積 . 50 式制動(dòng)器直徑與工作容積 . 51 動(dòng)主缸直徑與工作容積 . 51 動(dòng)輪缸活塞寬度與缸筒的壁厚 . 52 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 式制動(dòng)輪缸活塞寬度與缸筒壁厚 . 52 式制動(dòng)器活塞寬度與缸筒壁厚 . 53 動(dòng)主缸行程的計(jì)算 . 54 動(dòng)主缸活塞寬度與缸筒的壁厚 . 55 動(dòng)主缸活塞寬度 . 55 動(dòng)踏板力與踏板行程 . 55 結(jié)論 . 58 參考文獻(xiàn) . 59 致謝 . 60 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 第 1 章 緒 論 動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 汽車是現(xiàn)代交通工具中用得最多，最普遍，也是最方便的交通運(yùn)輸工具。汽車制動(dòng)系是汽車底盤上的一個(gè)重要系統(tǒng)，它是制約汽車運(yùn)動(dòng)的裝置。而制動(dòng)器又是制動(dòng)系中直接作用制約汽車運(yùn)動(dòng)的一個(gè)關(guān)鍵裝置，是汽車上最重要的安全件。汽車的制動(dòng)性能直接影響汽車的行駛安全性。隨著公路業(yè)的迅速發(fā)展和車流密度的日益增大，人們對(duì)安全性、可靠性要求越來越高，為保證人身和車輛的安全，必須為汽車配備十分可靠的制動(dòng)系統(tǒng) 。 通 過查閱相關(guān)的資料，運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，確定汽車制動(dòng)器的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行部件的設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。使其達(dá)到以下要求：具有足夠的制動(dòng)效能以保證汽車的安全性；同時(shí)在材料的選擇上盡量采用對(duì)人體無害的材料。 動(dòng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀 車輛在行駛過程中要頻繁進(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，改善汽車的制動(dòng)性能始終是汽車設(shè)計(jì)制造和使用部門的重要任務(wù)。當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，由于車輛受到與行駛方向相反的外力，所以才導(dǎo)致汽車的速度逐漸減小至零，對(duì)這一過程中 車輛受力情況的分析有助于制動(dòng)系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì)，因此制動(dòng)過程受力情況分析是車輛試驗(yàn)和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，由于這一過程較為復(fù)雜，因此一般在實(shí)際中只能建立簡化模型分析，通常人們主要從三個(gè)方面來對(duì)制動(dòng)過程買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)： （ 1）制動(dòng)效能 :即制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度； （ 2）制動(dòng)效能的恒定性：即抗熱衰退性； （ 3）制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性； 目前，對(duì)于整車制動(dòng)系統(tǒng)的研究主要通過路試或臺(tái)架進(jìn)行，由于在汽車道路試驗(yàn)中車輪扭矩不易測(cè)量，因此，多數(shù)有關(guān)傳動(dòng)系 !制動(dòng)系的試驗(yàn)均通過間接測(cè)量來進(jìn)行汽車在道路上行駛，其車輪與地面的作用力是汽車運(yùn)動(dòng) 變化的根據(jù)，在汽車道路試驗(yàn)中，如果能夠方便地測(cè)量出車輪上扭矩的變化，則可為汽車整車制動(dòng)系統(tǒng)性能研究提供更全面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和性能評(píng)價(jià)。 動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容 （ 1）研究、確定制動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成 （ 2）汽車必需制動(dòng)力及其前后分配的確定 前提條件一經(jīng)確定，與前項(xiàng)的系統(tǒng)的研究、確定的同時(shí)，研究汽車必需的制動(dòng)力并把它們適當(dāng)?shù)胤峙涞角昂筝S上，確定每個(gè)車輪制動(dòng)器必需的制動(dòng)力。 （ 3） 確定制動(dòng)器制動(dòng)力、摩擦片壽命及構(gòu)造、參數(shù) 制動(dòng)器必需制動(dòng)力求出后，考慮摩擦片壽命和由輪胎尺寸等所限制的空間，選定制動(dòng)器的型式、構(gòu)造和參 數(shù)，繪制布置圖，進(jìn)行制動(dòng)力制動(dòng)力矩計(jì)算、摩擦磨損計(jì)算。 （ 4） 制動(dòng)器零件設(shè)計(jì) 零件設(shè)計(jì)、材料、強(qiáng)度、耐久性及裝配性等的研究確定，進(jìn)行工作圖設(shè)計(jì)。 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 制定出制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案，確定計(jì)算制動(dòng)系統(tǒng)的主要設(shè)計(jì)參數(shù)制動(dòng)器主要參數(shù)設(shè)計(jì)和液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的參數(shù)計(jì)算。利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)繪制裝配圖和零件圖。 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 第 2 章 制動(dòng)器設(shè)計(jì)計(jì)算 車輪制動(dòng)器是行車制動(dòng)系的重要部件。按 規(guī)定，行車制動(dòng)必須作用在車輛的所有的車輪上。 達(dá)轎車的主要技 術(shù)參數(shù) 在制動(dòng)器設(shè)計(jì)中需預(yù)先給定的整車參數(shù) 如表 示 表 達(dá)轎車整車參數(shù) 已知參數(shù) 捷達(dá)轎車 軸距 L（ 2471 整車整備質(zhì)量（ 1100 滿載質(zhì)量（ 1500 最高車速（ 175 同步附著系數(shù) 載）， 載 ) 動(dòng)系統(tǒng)的主要參數(shù)及其選擇 步附著系數(shù) 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)0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 4。 1、 當(dāng)0時(shí) 線在 I 曲線下方，制動(dòng)時(shí)總是前輪先抱死，這是一種穩(wěn)定工況，但喪買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 失了轉(zhuǎn)向能力； 2、 當(dāng)0時(shí) 線位于 I 曲線上方，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)0時(shí) 制動(dòng)時(shí)汽車前、后輪同時(shí)抱死，這時(shí)也是一種穩(wěn)定工況，但也喪失了轉(zhuǎn)向能力。為了防止汽車制動(dòng)時(shí)前輪失去轉(zhuǎn)向能力和后輪產(chǎn)生側(cè)滑，希望在制動(dòng)過程中，在即將出現(xiàn)車輪抱死但尚無任何車輪抱死時(shí)的制動(dòng)減速度為該車可能產(chǎn)生的最高減速度。分析表明，汽車在同步附著系數(shù)0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0q， q 為制動(dòng)強(qiáng)度。在其他附著系數(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 q 。這表明只有在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 （或稱附著力利用率）來表示， 可定義為 （ 式中： 汽車總的地面制動(dòng)力； G 汽車所受重力； q 汽車制動(dòng)強(qiáng)度。 當(dāng)0時(shí)，0q， 1 ，利用率最高。 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 現(xiàn)代的道路條件大為改善，汽車行駛速度也大為提高，因而汽車因制動(dòng)時(shí)后輪先抱死的后果十分嚴(yán)重。由于車速高，它不僅會(huì)引起側(cè)滑甚至甩尾會(huì)發(fā)生掉頭而喪失操縱穩(wěn)定性，因此后輪先抱死的情況是最不希望發(fā)生的，所以各類轎車和一般載貨汽車的0值均有增大趨勢(shì)。國外有關(guān)文獻(xiàn)推薦滿載時(shí)的同步附著系數(shù)：轎車取 ；貨車取 為宜。 我國 999 附錄 A 制動(dòng)力在車軸（橋）之間的分配及掛車之間制動(dòng)協(xié)調(diào)性要求中 M 、 1N 外其他類型汽車制動(dòng)強(qiáng)度的要求。 對(duì)于制動(dòng)強(qiáng)度在 間， q 確定的與理想附著系數(shù)利用直線平行的兩條直線（如圖 間，則認(rèn)為滿足 于制動(dòng)強(qiáng)度 3.0q ，若后軸附著利用曲線能滿足公式 ) q ，則認(rèn)為滿足 4。 參考與同類車型的0值，取 。 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 圖 1M 、 1N 外的其他類別車輛的制動(dòng) 強(qiáng)度與附著系數(shù)要求 動(dòng)強(qiáng)度和附著系數(shù)利用率 根據(jù)選定的同步附著系數(shù)0， 已知 ： （ 式中： L 汽車軸距， 2471L 制動(dòng)力分配系數(shù)； 1L 滿載時(shí)汽車質(zhì)心距前軸中心的距離 11371 L ； 1L 滿載時(shí)汽車質(zhì)心距后軸中心的距離 13342 L ； 滿載時(shí) 汽車質(zhì)心高度 553 求得： 進(jìn) 而求得 ( 021 （ 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 ()1()1( 012 （ 式中： q 制動(dòng)強(qiáng)度； 汽車總的地面制動(dòng)力； 1前軸車輪的地面制動(dòng)力； 2后軸車輪的地面制動(dòng)力。 當(dāng)0時(shí)，21 ，故 ， q ； 1 。 此時(shí) 78.0q ， 999 的要求。 當(dāng)0時(shí)，可能得到的最大總制動(dòng)力取決于前輪剛剛首先抱死的條件，即11 。此時(shí)求得： 5 3 6 0 02 2 gB 02 2 02 2 表 取不同值時(shí)對(duì)比 2676結(jié)果 文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 當(dāng)0時(shí)，可能得到的最大的制動(dòng)力取決于后輪剛剛首先抱死的條件，即22 。此時(shí)求得： 7 1 0 0)( 01 1 gB 01 1 01 1 表 取不同值時(shí)對(duì)比 2676結(jié)果 動(dòng)器最大的制動(dòng)力矩 q 999 符合 國家標(biāo)準(zhǔn) 符合 國家標(biāo)準(zhǔn) 符合 國家標(biāo)準(zhǔn) 符合 國家標(biāo)準(zhǔn) 符合 國家標(biāo)準(zhǔn) 符合 國家標(biāo)準(zhǔn) 符合 國家標(biāo)準(zhǔn) F q 999 符合國家標(biāo)準(zhǔn) 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 為保證汽車有良好的制動(dòng)效能和穩(wěn)定性，應(yīng)合理地確定前、后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力矩。 最大制動(dòng)力是在汽車附著質(zhì)量被完全利用的條件下獲得的，這時(shí)制動(dòng)力與地面作用于車輪的法向力 21 成正比。所以，雙軸汽車前、后車輪附著力同時(shí)被充分利用或前 、后輪同時(shí)抱死的制動(dòng)力之比為 ： （ 式中： 21 汽車質(zhì)心離前、后軸的距離； 0同步附著系數(shù)； 汽車質(zhì)心高度。 制動(dòng)器所能產(chǎn)生的制動(dòng)力矩，受車輪的計(jì)算力矩所制約，即 1 2 （ 式中：1前軸制動(dòng)器的制動(dòng)力， 11 ； 2后軸制動(dòng)器的制動(dòng)力， 22 ； 1Z 作用于前軸車輪上的地面法向反力 ； 2Z 作用于后軸車輪上的地面法向反力； 車輪的有效半徑。 對(duì)于選取較大0值的各類汽車，應(yīng)從保證汽車制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性出發(fā)，來買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 確定各軸的最大制動(dòng)力矩。當(dāng)0時(shí)，相應(yīng)的極限制動(dòng)強(qiáng)度 q ，故所需的后軸和前軸制動(dòng)力矩為 )( 1m a （ T （ 式中： 該車所能遇到的最大附著系數(shù)； q 制動(dòng)強(qiáng)度； 車輪有效半徑。 1 0 6 6 0 0)( 1m a Nm m a a T Nm 單個(gè)車輪制動(dòng)器應(yīng)有的最大制動(dòng)力矩為 m 和 m。 動(dòng)器因數(shù)和制動(dòng)蹄因數(shù) 制動(dòng)器因數(shù)又稱為制動(dòng)器效能因數(shù)。其實(shí)質(zhì)是制動(dòng)器在單位輸入壓力或力的作用下所能輸出的力或力矩，用于評(píng)比不同結(jié)構(gòu)型式的制動(dòng)器的效能。制動(dòng)器因數(shù)可定義為在制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤的作用半徑上所產(chǎn)生的摩擦力與輸入力之比，即 f （ 式中： 制動(dòng)器效能因數(shù) 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 制動(dòng)器的摩擦力矩； R 制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤的作用半徑； P 輸入力，一般取加于兩制動(dòng)蹄的張開力 (或加于兩制動(dòng)塊的壓緊力 )的平均值為輸入力。 對(duì) 于鼓式制動(dòng)器，設(shè)作用于兩蹄的張開力分別為 1P 、 2P ，制動(dòng)鼓內(nèi)圓柱面半徑即 制動(dòng)鼓工作半徑為 R ，兩蹄給予制動(dòng)鼓的摩擦力矩分別為1兩蹄的效能因 數(shù)即制動(dòng)蹄因數(shù)分別為： 11 （ 22 （ 整個(gè)鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)因數(shù)則為 )(2)(1 2121 21 （ 當(dāng) 21 時(shí)，則 2121 （ 蹄與鼓間作用力的分布，其合力的大小、方向及作用點(diǎn)，需要較精確地分析、計(jì)算才能確定 。今假設(shè)在張力 P 的作用下制動(dòng)蹄摩擦襯片與鼓之間作用力的合力 N 如圖 示作用于襯片的 B 點(diǎn)上。這一法向力引起作用于制動(dòng)蹄襯片上的摩擦力為 為摩擦系數(shù)。 a， b， c， h， R 及 為結(jié)構(gòu)尺寸，買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 如圖 示。 圖 式制動(dòng)器的簡化受力圖 對(duì)領(lǐng)蹄取繞支點(diǎn) A 的力矩平衡方程，即 0 （ 由上式得領(lǐng)蹄的制動(dòng)蹄因數(shù)為 當(dāng)制動(dòng)鼓逆轉(zhuǎn)時(shí)，上述制動(dòng)蹄便又成為從蹄， 示相反，用上述分析方法，同樣可得到從蹄繞支點(diǎn) A 的力矩平衡方程，即 0 （ 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 由式 (2知：當(dāng) f 趨近于占 時(shí)，對(duì)于某一有限張開力 P ，制動(dòng)鼓摩擦力 趨于無窮大。這時(shí)制動(dòng)器將自鎖。自鎖效應(yīng)只是制動(dòng)蹄襯片摩擦系數(shù)和制動(dòng)器幾何尺 寸的函數(shù)。 通過上述對(duì)領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器制動(dòng)蹄因數(shù)的分析與計(jì)算可以看出，領(lǐng)蹄由于摩擦力 對(duì)蹄支點(diǎn)形成的力矩與張開力對(duì)蹄支點(diǎn)的力矩同向而使其制動(dòng)蹄因數(shù)值大，而從蹄則 由于這兩種力矩反向而使其制動(dòng)蹄因數(shù)值小。兩者在 f =圍內(nèi)，當(dāng)張開力 21 時(shí)，相差達(dá) 3 倍之多。圖 出了領(lǐng)蹄與從蹄的制動(dòng)蹄因數(shù)及其導(dǎo)數(shù)對(duì)摩擦系數(shù)的關(guān)系曲線。由該圖可見，當(dāng) f 增大到一定值時(shí)，領(lǐng)蹄的 1 /1 均趨于無限大。它意味著此時(shí)只要施加一極小張開力1P ，制動(dòng)力矩將迅速增至極大的數(shù)值，此后即使放開制動(dòng)踏 板，領(lǐng)蹄也不能回位而是一直保持制動(dòng)狀態(tài)，發(fā)生 “自鎖 ”現(xiàn)象。這時(shí)只能通過倒轉(zhuǎn)制動(dòng)鼓消除制動(dòng)。領(lǐng)蹄的 1 /1 隨 f 的增大而急劇增大的現(xiàn)象稱為自行增勢(shì)作用。反之，從蹄的 2 /2 隨 f 的增大而減小的現(xiàn)象稱為自行減勢(shì)作用。 在制動(dòng)過程中，襯片的溫度、相對(duì)滑動(dòng)速度、壓 力以及濕度等因素的變化 會(huì)導(dǎo)致摩擦系數(shù)的改變。而摩擦系數(shù)的改變則會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)效能即制動(dòng)器因數(shù)的改變。制動(dòng)器因數(shù) 摩擦系數(shù) 的敏感性可由 / 來衡量，因而 / 稱為制動(dòng)器的敏感度，它是制動(dòng)器效能穩(wěn)定性的主要決定因素，而 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 除決定于摩擦副材料外，又與摩擦副表面的溫度和水濕程度有關(guān)，制動(dòng)時(shí)摩擦生熱，因而溫度是經(jīng)常起作用的因素，熱穩(wěn)定性更為重要。 熱衰 退的臺(tái)架試驗(yàn)表明，多次重復(fù)緊急制動(dòng)可導(dǎo)致制動(dòng)器因數(shù)值減小50%，而下 長坡時(shí)的連續(xù)和緩制動(dòng)也會(huì)使該值降至正常值的 30%。 1 領(lǐng)蹄； 2 從蹄 圖 動(dòng)蹄因數(shù) 其導(dǎo)數(shù) / 與摩擦系數(shù)的關(guān)系 由圖 可以看出，領(lǐng)蹄的制動(dòng)蹄因數(shù)雖大于從蹄，但其效能穩(wěn)定性卻比從蹄 差。就整個(gè)鼓式制動(dòng)器而言，也在不同程度上存在以 表征的效能本身與其穩(wěn)定 性之間的矛盾。由于盤式制動(dòng)器的制動(dòng)器因 數(shù)對(duì)摩擦系數(shù)的導(dǎo)數(shù) ( / )為常數(shù)， 因此其效能穩(wěn)定性最好。 動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù) 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 式 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù) 1、 制動(dòng)鼓直徑 D 當(dāng)輸入力 P 一定時(shí)，制動(dòng)鼓的直徑越大，則制動(dòng)力矩越大，且使制動(dòng)器的散熱性能越好。但直徑 D 的尺寸受到輪輞內(nèi)徑的限制，而且 D 的增大也使制動(dòng)鼓的質(zhì)量增加 ，使汽車的非懸掛質(zhì)量增加，不利于汽車的行駛的平順性。制動(dòng)鼓與輪輞之間應(yīng)有一定的間隙，以利于散熱通風(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(dòng)鼓直徑 D 的尺寸。但 由于 捷達(dá)車型在制動(dòng)鼓直徑均為固定值，所以現(xiàn)取鼓式制動(dòng)器的直徑為180 2、 制動(dòng)蹄摩擦片寬度 b 、制動(dòng)蹄摩擦片的包角 和單個(gè)制動(dòng)器摩擦面積999309/ 制動(dòng)鼓工作直徑及制動(dòng)蹄片寬度尺寸系列的規(guī)定，選取制動(dòng)蹄摩擦片寬度 45b 擦片厚度 5l 摩擦襯片的包角 通常在 10090 范圍內(nèi)選取，試驗(yàn)表明，摩擦襯片包角 10090 時(shí)磨損最小，制動(dòng)鼓的溫度也最低，而制動(dòng)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 100 ，因?yàn)檫^大不僅不利于散熱，而且易使制動(dòng)作用不平順，甚至可能發(fā)生自鎖。 綜上所述選取 96 。 單個(gè)制動(dòng)器摩擦面積A： 360/ （ 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 式中：A單個(gè)制動(dòng)器摩擦面積， 制動(dòng)鼓內(nèi)徑， b 制動(dòng)蹄摩擦片寬度， 為 制動(dòng) 蹄的摩擦襯片包角，（ ）。 動(dòng)器襯片摩擦面積 汽車類別 汽車總質(zhì)量 /am t 單個(gè)制動(dòng)器摩擦面積 /A 車 200100 300200 客車與貨車 200120 250150 （多為 200150 ） 400250 650300 1000550 1500600 （多為 1200600 ） 由表 據(jù)可知設(shè)計(jì)符合要求。 3、 摩擦襯片起始角0摩擦襯片起始角0如圖 示。通常是將摩擦襯片布置在制動(dòng)蹄外緣的中央，并令2900 。 制動(dòng)蹄包角 42296902900 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 圖 式制動(dòng)器的主要幾何參數(shù) 4、 張開力 P 的作用線至制動(dòng)器中心的距離 a 在滿足制動(dòng)輪缸布置在制動(dòng)鼓內(nèi)的條件下，應(yīng)使距離 a （見圖 可能地大，以提高其制動(dòng)效能。初步設(shè)計(jì)時(shí)可暫取 ，根據(jù)設(shè)計(jì)時(shí)的實(shí)際情況取 72a 、 制動(dòng)蹄支銷中心的坐標(biāo)位置 k 與 c 如圖 示，制動(dòng)蹄支銷中心的坐標(biāo)尺寸 k 盡可能地小設(shè)計(jì)時(shí)常取11k 使 c 盡可能地大，初步設(shè)計(jì)可暫取 ， 根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)際情況取 72c 6、 摩擦片摩擦系數(shù) 選擇摩擦片時(shí)，不僅希望起摩擦系數(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。不宜單純的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。后者對(duì)蹄式制動(dòng)器是非常重要的各種制動(dòng)器用摩擦材料的摩擦系數(shù)的穩(wěn)定值約為 少數(shù)可達(dá) 般說來，摩擦系數(shù)越高的材料，其耐磨性能越差。所以在制動(dòng)器設(shè)計(jì)時(shí)，并非一定要追求最高摩擦系數(shù)的材料。當(dāng)前國產(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 =不成問買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 題。因此，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 =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)人體無害的材料。 式 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù) 1、制動(dòng)盤直徑 D 制動(dòng)盤直徑 D 希望盡量大些，這時(shí)制動(dòng)盤的有效半徑得以增大，就可以降低制動(dòng)鉗的夾緊力，降低摩擦襯塊的單位壓力和工作溫度。但制動(dòng)盤的直徑 D 受輪輞直徑的限制，通常，制動(dòng)盤的直徑 D 選擇輪輞直徑的 70 79，而總質(zhì)量大于 2t 的汽車應(yīng)取上限 D 制動(dòng)盤直徑 276D 、制動(dòng)盤厚度 h 制動(dòng)盤厚度 h 直接影響著制動(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)取得適當(dāng)小些；為了降低制動(dòng)工作時(shí)的溫升，制動(dòng)盤厚度又不宜過小。實(shí)心盤的厚度選擇 1020擇制動(dòng)盤厚度為 h=13 3、摩擦襯塊工作面積 A 推 薦 根 據(jù) 制 動(dòng) 器 摩 擦 襯 塊 單 位 面 積 占 有 的 汽 車 質(zhì) 量 在22 /6.1 圍內(nèi)選取。 根據(jù)推薦值取 汽車質(zhì)量 1100到單片摩擦襯塊的工作面積取值為 28058 4、摩擦襯塊內(nèi)半徑 1R 與外半徑 2R 推薦摩擦襯塊的外半徑 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 與內(nèi)半徑 1R 的比值不大于買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 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。 取摩擦襯塊外半徑 702 ，內(nèi)半徑 201 動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 動(dòng)蹄 摩擦面的壓力分布規(guī)律 從前面的分析可知，制動(dòng)器摩擦材料的摩擦系數(shù)及所產(chǎn)生的摩擦力對(duì)制動(dòng)器因數(shù)有很大影響。掌握制動(dòng)蹄摩擦面上的壓力分布規(guī)律，有助于正確分析制動(dòng)器因數(shù)。在理論上對(duì)制動(dòng)蹄摩擦面的壓力分布規(guī)律作研究時(shí)，通常作如下一些假定： （ 1） 制動(dòng)鼓、蹄為絕對(duì)剛性 ； （ 2） 在外力作用下，變形僅發(fā)生在摩擦襯片上 ； （ 3） 壓力與變形符合虎克定律 由于本次設(shè)計(jì)采用的是領(lǐng)從蹄式的制動(dòng)鼓，現(xiàn)就領(lǐng)從蹄式的制動(dòng)鼓 制動(dòng)蹄摩擦面的壓力分布規(guī)律進(jìn)行分析。 如圖 示，制動(dòng)蹄在張開力 P 作用下繞支承銷 O 點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)張開，設(shè)其轉(zhuǎn)角為 ，則蹄片上某任意點(diǎn) A 的位移 （ 式中； 制動(dòng)蹄的作用半徑。 由于制動(dòng)鼓剛性對(duì)制動(dòng)蹄運(yùn)動(dòng)的限制，則其徑向位移分量將受壓縮，徑買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 向壓縮為 c o A B c o O A 圖 動(dòng)摩擦片徑向變形分析簡圖 從圖 的幾何關(guān)系可看到 s s 因?yàn)?常量，單位壓力和變形成正比，所以蹄片上任意一點(diǎn)壓力可寫成 (式中：0q摩擦片上單位壓力。 即制動(dòng)器蹄片上壓力呈正弦分布，其最大壓力作用在與 連線呈 90的徑向買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 線上。 上述分析對(duì)于新的摩擦襯片是合理的，但制動(dòng)器在使用過程中摩擦襯片有磨損，摩擦襯片在磨損的狀況下，壓力分布又會(huì)有差別。按照理論分析，如果知道摩 擦襯片的磨損特性，也可確定摩擦襯片磨損后的壓力分布規(guī)律。根據(jù)國外資料，對(duì)于摩擦片磨損具有如下關(guān)系式 1 （ 式中： 磨損量； 磨損常數(shù)； f 摩擦系數(shù)； q 單位壓力； v 磨擦襯片與制動(dòng)鼓之間的相對(duì)滑動(dòng)速度。 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 圖 為磨損函數(shù)的壓力分布值 通過分析計(jì)算所得壓力分布規(guī)律如圖 示。圖中表明在第 11 次制動(dòng)后形成的單位面積壓力仍為正弦分布 q 。如果摩擦襯片磨損有如下關(guān)系： 2222 （ 式中： 2K 磨損常數(shù)。 則其磨損后的壓力分布規(guī)律為 (C 也為一常數(shù) )。結(jié)果表示于圖 動(dòng)器因數(shù)及摩擦力矩分析計(jì)算 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu) 秀 如前所述，通常先通過對(duì)制動(dòng)器摩擦力矩計(jì)算的分析，再根據(jù)其計(jì)算式由定義得出制動(dòng)器因數(shù) 表達(dá)式。假設(shè)鼓式制動(dòng)器中制動(dòng)蹄只具有一個(gè)自由度運(yùn)動(dòng)，由此可得： （ 1） 定出制動(dòng)器基本結(jié)構(gòu)尺寸、摩擦片包角及其位置布置參數(shù)，并規(guī)定制動(dòng)鼓旋轉(zhuǎn)方向； （ 2） 參見 確定制動(dòng)蹄摩擦片壓力分布規(guī)律，令 ； （ 3）在張開力 P 作用下，確定最大壓力0 參見圖 所對(duì)應(yīng)的圓弧，圓弧面上的半徑方向作用的正壓力為摩擦力為 把所有的作用力對(duì) O 點(diǎn)取矩，可得 21 0 d -21 0 ) （ 此方程式可求出0 圖 動(dòng)蹄摩擦力矩分析計(jì)算 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 4149