黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) I 目 錄 摘 要 . . 第 1 章 緒 論 . 1 . 1 現(xiàn)狀 . 1 汽車制動(dòng)器的研究主要內(nèi)容和設(shè)計(jì)要求 . 3 計(jì)目標(biāo) . 4 第 2 章 制動(dòng)器總體方案的確定 . 5 動(dòng)器的分類以及其作用 . 5 動(dòng)器的主要參數(shù)的確 定及計(jì)算 . 6 動(dòng)力與制動(dòng)力分配系數(shù) . 6 步附著系數(shù) . 6 動(dòng)器最大制動(dòng)力矩 . 7 動(dòng)器因數(shù) . 8 . 10 第 3 章 鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)型式及選擇 . 11 . 11 . 11 領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 . 12 . 13 向增力式制動(dòng)器 . 14 向增力式制動(dòng)器 . 14 . 15 . 16 . 17 . 18 . 21 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) . 21 . 21 . 23 . 23 . 24 第 4 章 盤式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 25 式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定 . 25 擦襯塊的磨損特性計(jì)算 . 25 式制動(dòng)器制動(dòng)力矩的計(jì)算 . 27 動(dòng)盤 . 29 動(dòng)塊 . 29 擦材料 . 29 動(dòng)器間隙的調(diào)整方法及響應(yīng)機(jī)構(gòu) . 29 . 30 結(jié) 論 . 31 參考文獻(xiàn) . 32 致 謝 . 33 附錄 1 英文參考資料 . 34 附錄 2 譯文 . 36 摘 要 汽車發(fā)展至今所用制動(dòng)器幾乎都是摩擦式的，可分為鼓式和盤式兩大類。 盤式制動(dòng)器的主要優(yōu)點(diǎn)是在高速剎車時(shí)能迅速制動(dòng)，散熱效果優(yōu)于鼓式剎車 ,制動(dòng)效能的恒定性好 ,鼓式制動(dòng)器的主要優(yōu)點(diǎn)是剎車蹄片磨損較少 ,成本較低 ,便于維修、由于鼓式制動(dòng)器的絕對(duì)制動(dòng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于盤式制動(dòng)器 ,所以普遍用于后輪驅(qū)動(dòng)的卡車上，但由于為了提高其制動(dòng)效能而必須加制動(dòng)增力系統(tǒng)，使其造價(jià)較高，故輕型車一般還是使用前盤后鼓式。因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)為轎車的設(shè)計(jì)，故采用前盤后黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 式。 本說明書主要設(shè)計(jì)了 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，還對(duì) 前后制動(dòng)器及主要部件的參數(shù)進(jìn)行了選擇和計(jì)算。同時(shí)也對(duì) 關(guān)鍵詞： 制動(dòng)；鼓式制動(dòng)器；盤式制動(dòng)器；制動(dòng)盤；制動(dòng)鼓 ar be of is on is of of is of in of of so to on 龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) IV in to be on is so or of is to of In of of At of in 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 買文檔送全套 紙，扣扣 414951605 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第 1 章 緒 論 車制動(dòng)器的研究的目的和意義 汽車制動(dòng)器是用于使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)定以及使已停止的汽車停在原地（包括在斜坡上）駐留不動(dòng)的機(jī)構(gòu)，汽車制動(dòng)器直接影響著汽車行駛的安全性和停車的可靠性。隨著高速公路的迅速發(fā)展和車速的提高以及車流密度的日益增大，為了保證行車安全，停車可靠，汽車制動(dòng)器的工作可靠性顯得日益重要。也只有制動(dòng)性能良好，制動(dòng)器工作可靠的汽車才能充分發(fā)揮其性能。 應(yīng)急制動(dòng)裝置用于當(dāng)行車制動(dòng)裝置意外發(fā)生故障而失效時(shí)，則可利用其機(jī)械力源（ 如強(qiáng)力壓縮彈簧）實(shí)現(xiàn)汽車制動(dòng)。應(yīng)急制動(dòng)裝置不必是獨(dú)立的制動(dòng)系統(tǒng)，它可利用行車制動(dòng)裝置或駐車制動(dòng)裝置的某些制動(dòng)器件。應(yīng)急制動(dòng)裝置也不是每車必備的，因?yàn)槠胀ǖ氖至︸v車制動(dòng)器也可以起到應(yīng)計(jì)制動(dòng)的作 用。 內(nèi)外研究現(xiàn)狀 目前，汽車所用都制動(dòng)器幾乎都是摩擦式的，可分為鼓式和盤式兩大類。 盤式制動(dòng)器：盤式制動(dòng)器主要優(yōu)點(diǎn)是在高速剎車時(shí)能迅速制動(dòng)，散熱效果優(yōu)于鼓黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 式剎車 ,制動(dòng)效能的恒定性好 ,便于安裝像 樣的高級(jí)電子設(shè)備。 在轎車、微型車、輕卡、 皮卡方面：在從經(jīng)濟(jì)與實(shí)用的角度出發(fā)，一般采用了混合的制動(dòng)形式 ，即前車輪盤式制動(dòng)，后車輪鼓式制動(dòng)。因轎車在制動(dòng)過程中，由于慣性的作用，前輪的負(fù)荷通常占汽車全部負(fù)荷的 70% 80%，所以前輪制動(dòng)力要比后輪大。生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本，就采用了前輪盤式制動(dòng)，后輪鼓式制動(dòng)的混合匹配方式。采用前盤后鼓式混合制動(dòng)器，這主要是出于成本上的考慮，同時(shí)也是因?yàn)槠囋诰o急制動(dòng)時(shí)，軸荷前移，對(duì)前輪制動(dòng)性能的要求比較高，這類前制動(dòng)器主要以液壓盤式制動(dòng)器為主流，采用液壓油作傳輸介質(zhì)，以液壓總泵為動(dòng)力源，后制動(dòng)器以液壓式雙泵雙作用缸制動(dòng)蹄匹配。目前大部分轎車 (中檔類如夏利、吉利、神龍富康捷達(dá) )、微 型車（長安之星、昌河、豐田海獅、天津華利、江鈴全順）、高端輕卡（東風(fēng)小霸王、江鈴、瑞風(fēng)、南京依維柯）、 皮卡（湖南長豐、江鈴皮卡）等采用前盤后鼓式混合制動(dòng)器。 2004 年我國共產(chǎn)此類車計(jì) 110 萬輛以上。但隨著高速公路等級(jí)的提高，乘車檔次的上升，特別上國家安全法規(guī)的強(qiáng)制實(shí)施，前后輪都用盤式制動(dòng)器是趨勢。 在大型客車方面：氣壓盤式制動(dòng)器產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)性明顯，可靠性總體良好，具有創(chuàng)新性和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的集成性。歐美國家自上世紀(jì) 90 年代初開始將盤式制動(dòng)器用于大型公交車。至 2000 年，盤式制動(dòng)器（前后制動(dòng)均為盤式）已經(jīng)成 為歐美國家城市公交車的標(biāo)準(zhǔn)配置。我國從 1997 年開始在大客車和載重車上推廣盤式制動(dòng)器及 抱死系統(tǒng)，因進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格太高，主要用于高端產(chǎn)品。 2004 年 7 月 1 日交通部強(qiáng)制在 7高型客車上 “必須”配備后，國產(chǎn)盤式制動(dòng)器得以大行其道。北京公交電車公司、上海公交、武漢公交、長沙公交、深圳公交、廣州公交等公司，都在使用為大客車匹配的氣壓盤式制動(dòng)器。生產(chǎn)廠家主要有：宇通公司 2004年產(chǎn) 20000 多輛客車，其中使用盤式制動(dòng)器的客車已占一半多；宇通公司自制底盤部份是由二汽在 后橋基礎(chǔ)升級(jí)更改的， 每年有 10000 多套。二汽東風(fēng)車橋用 后橋改型匹配氣壓盤式制動(dòng)器的前后橋總成約占 6000 套以上，是宇通公司最大的氣壓盤式制動(dòng)器橋供應(yīng)商。宇通公司每年需在一汽采客車底盤 3000 多臺(tái)，一汽客底 2004 年供了 2000 多臺(tái)，其中帶盤式制動(dòng)器占一半以上。如一汽客底采用 411 噸 420 后橋裝在 6100（ 10米）豪華客車上； 7 噸盤式前橋與 13 噸 435 后橋配裝在 6120（ 12 米）豪華客車上等，都是宇通公司市場前景較好，利潤附加值很高的車型。江蘇金龍客車的 7高型客車客車采 用湖橋供帶盤式制動(dòng)器的車橋 2004 年在 5500 臺(tái)左右。廈門金龍客車10高型客車以上客車、丹東黃?？蛙?10高型客車、安徽凱斯鮑爾黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 等等國內(nèi)知名的大型廠家均已在批量生產(chǎn)帶盤式制動(dòng)器的高檔客車。 重型汽車方面：作為重型汽車行業(yè)應(yīng)用型新技術(shù)，氣壓盤式制動(dòng)器的已經(jīng)屬成熟產(chǎn)品，目前具有廣泛應(yīng)用的前景。 2004 年 3 月紅巖公司率先在國內(nèi)重卡行業(yè)中完成了對(duì)氣壓盤式制動(dòng)器總成的開發(fā)。 2005 年元月份中國重汽卡車事業(yè)部在提升和改進(jìn)卡車底盤的過程中，在橋箱事業(yè)部配合下壓盤式制動(dòng)器在重汽斯太爾卡車前橋上的成功“嫁接 ”，解決了令整車廠及用戶困擾已久的傳統(tǒng)鼓式制動(dòng)器制動(dòng)嘯叫、頻繁制動(dòng)時(shí)制動(dòng)蹄片易磨損、雨天制動(dòng)效能降低等一系列問題。氣壓盤式制動(dòng)器首次在斯太爾卡車前橋上的應(yīng)用，也為今后開發(fā)重汽高速卡車提供了經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)儲(chǔ)備。與此同時(shí)陜西重汽、北汽福田、一汽解放、東風(fēng)公司、江淮汽車等國內(nèi)大型汽車廠均完成了盤式制動(dòng)器在重型汽車方面的前期型試試驗(yàn)及技術(shù)貯備工作，盤式制動(dòng)器在某些方面可以說成為未來重卡制動(dòng)系統(tǒng)匹配發(fā)展的新趨勢 15。 綜合以上各項(xiàng)，參照所給參數(shù)以現(xiàn)代汽車上實(shí)際采用的型式，確定設(shè)計(jì)的浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器在市場是有很大的開發(fā) 前景的。 鼓式制動(dòng)器：鼓式制動(dòng)器的主要優(yōu)點(diǎn)是剎車蹄片磨損較少 ,成本較低 ,便于維修、由于鼓式制動(dòng)器的絕對(duì)制動(dòng)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于盤式制動(dòng)器 ,所以普遍用于后輪驅(qū)動(dòng)的卡車上 . 鼓式制動(dòng)器根據(jù)其結(jié)構(gòu)都不同，又分為：雙向自增力蹄式制動(dòng)器、雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器、領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器、雙從蹄式制動(dòng)器 。 對(duì)于制動(dòng)效能而言，最低是盤式制動(dòng)器；但制動(dòng)效能穩(wěn)定性卻是盤式制動(dòng)器最高。也正是因?yàn)檫@個(gè)原因，盤式制動(dòng)器被普遍使用。但由于為了提高其制動(dòng)效能而必須加制動(dòng)增力系統(tǒng)，使其造價(jià)較高，而 為乘用轎車他的安全性、舒適性、穩(wěn)定性都要有 所考慮而又因?yàn)樗可a(chǎn)所以要有較好的經(jīng)濟(jì)性，所以 用前盤后鼓式制動(dòng)器 1。 現(xiàn)代汽車由于車速的提高，對(duì)應(yīng)急制動(dòng)的可靠性要求更嚴(yán)格，因此在中、高級(jí)轎車和部分輕型商用車上，多在后輪制動(dòng)器上附加手操縱的機(jī)械式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使之兼起駐車制動(dòng)和應(yīng)急制動(dòng)的作用，從而取消了中央制動(dòng)器。 隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，汽車防抱死制動(dòng)系統(tǒng)在技術(shù)上已經(jīng)成熟，開始在汽車上普及。它是基于汽車輪胎與路面兼得附著特性而開發(fā)的高技術(shù)制動(dòng)系統(tǒng)。它能有效的防止汽車在應(yīng)急制動(dòng)時(shí)由于車輪抱死使汽車失去方向穩(wěn)定性而出現(xiàn)側(cè)滑或失 去轉(zhuǎn)向能力的危險(xiǎn)，并縮短制動(dòng)距離，從而提高了汽車高速行駛的安全性。 汽車制動(dòng)器的研究主要內(nèi)容和設(shè)計(jì)要求 本設(shè)計(jì)研究的主要內(nèi)容：設(shè)計(jì)完成汽車制動(dòng)系統(tǒng)，包括制動(dòng)系統(tǒng)的類型選擇、總黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 體布置形式，制動(dòng)系統(tǒng)各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和性能分析。 設(shè)計(jì)要求： （ 1）各項(xiàng)性能指標(biāo)除應(yīng)滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書的規(guī)定和國家要求、法規(guī)制定的有關(guān)要求外，也要考慮到我的制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)符合現(xiàn)在國內(nèi)汽車市場的低成本和高性能的要求。 （ 2）具有足夠的制動(dòng)效能，包括行車制動(dòng)效能和駐車制動(dòng)效能。行車制動(dòng)效能是由在一定的制動(dòng)初速度下及最大踏板力下的制動(dòng)減速 器和制動(dòng)距離兩項(xiàng)指標(biāo)來評(píng)定的。制動(dòng)距離直接影響著汽車的行駛安全性 2。 （ 3）工作可靠。 （ 4）制動(dòng)效能熱穩(wěn)定性好。汽車的高速制動(dòng)、短時(shí)間的頻繁重復(fù)制動(dòng)，尤其使下長坡時(shí)的連續(xù)制動(dòng)，均會(huì)引起制動(dòng)器的溫升過快，溫度過高。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，改善其散熱性或采用強(qiáng)制冷卻裝置，都是提高抗熱衰退的措施。 （ 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)因水的潤滑作用而使摩擦副的摩擦系數(shù)急劇減小而發(fā)生所謂的“水衰退”現(xiàn)象。一般規(guī)定在出水后反復(fù)制動(dòng) 515次，即應(yīng)恢復(fù)其制動(dòng)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)防止泥沙等進(jìn)入制動(dòng)器摩擦副工作表面，否則會(huì)使制動(dòng)效能降低并加速磨損。 （ 6）制動(dòng)時(shí)的汽車操縱穩(wěn)定性好。即以任何速度制動(dòng)，汽車均不應(yīng)失去操縱性和方向穩(wěn)定性。通過 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；同一車軸上的左、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；當(dāng)后輪抱死而側(cè)滑甩尾時(shí)，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 15%時(shí)，會(huì)在制動(dòng)時(shí)發(fā)生汽 車跑偏 2。 （ 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，即操作儀方便性好，操縱輕便、舒適，減少疲勞。 （ 8）制動(dòng)系的機(jī)件應(yīng)使用壽命長，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，應(yīng)力求減小制動(dòng)時(shí)飛散到大氣中的有害于人體的石棉纖維。 （ 9）制動(dòng)時(shí)不應(yīng)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。 （ 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)系中應(yīng)有必要的安全裝置，在行駛中掛車一旦脫掛，亦應(yīng)有 安全裝置驅(qū)使駐車制動(dòng)將其停駐。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 （ 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)冰現(xiàn)象。 （ 13） 作用滯后的時(shí)間要盡可能短，包括從制動(dòng)踏板開始動(dòng)作至達(dá)到給定制動(dòng)效能水平所需的時(shí)間和從放開踏板至完全解除制動(dòng)的時(shí)間。 計(jì)目標(biāo) 為乘用車，最重要的就是其制動(dòng)時(shí)的安全性，其次就是其舒適性、穩(wěn)定性。本制動(dòng)器的設(shè)計(jì)的目的就是達(dá)到上述目標(biāo)。讓制動(dòng)距盡量短的情況下不感覺到顛簸，盡量做到穩(wěn)定。 第 2 章 制動(dòng)器總體方案的確定 動(dòng)器的分類以及其作用 制動(dòng)系統(tǒng)按功用分為行車制動(dòng)系統(tǒng)、駐車制動(dòng)系統(tǒng)、應(yīng)急制動(dòng)系統(tǒng)和輔助制動(dòng)系統(tǒng)。汽車制動(dòng)系至少應(yīng)有前兩套制動(dòng)系統(tǒng)，而重型汽車或者經(jīng)常在山區(qū)行駛的汽車要增設(shè)應(yīng)急制動(dòng)系統(tǒng)及輔助制動(dòng)系統(tǒng)。 行車制動(dòng)器用于使行駛中的汽車強(qiáng)制減速或停車，并使汽車在下短坡時(shí)保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速。其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)常采用雙回路或多回路結(jié)構(gòu)，以保證其工作可靠。 駐車制動(dòng)器已停駛的汽車駐留在原地不動(dòng)的一套裝置。應(yīng)采用機(jī)械式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而不用液壓或氣壓驅(qū)動(dòng)，以免其產(chǎn)生故障。 應(yīng)急制動(dòng)系統(tǒng)也叫第二制動(dòng)系統(tǒng)，是在用于行車制動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生意外故障 而失效時(shí)，保證汽車仍能實(shí)現(xiàn)減速或停車的一套裝置。應(yīng)急系統(tǒng)也不是每車必備的，因?yàn)槠胀ǖ氖至︸v車裝置也可起到應(yīng)急制動(dòng)的作用。 輔助制動(dòng)系統(tǒng)通常安裝在常行駛于山區(qū)的汽車上，利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣或者電渦流制動(dòng)等的輔助制動(dòng)裝置，可使汽車下長坡時(shí)長時(shí)間而持續(xù)地減低或保持車速，并減輕或黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 解除行車制動(dòng)器的負(fù)荷。 按制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)能源分類 （ 1） 人力制動(dòng)系統(tǒng) 以駕駛員的肌體作為惟一制動(dòng)能源的制動(dòng)系統(tǒng)。 （ 2） 動(dòng)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能進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)。 （ 3） 伺服制動(dòng)系統(tǒng) 兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)。 人力目前仍是國內(nèi)中低檔車最為適合的制動(dòng)能源，它符合了降低成本同時(shí)又有可靠的性能保證。所以我選擇人力為我的制動(dòng)系統(tǒng)的能源。 按照能量的傳輸方式，制動(dòng)系統(tǒng)又可分為機(jī)械式、液壓式、氣壓式和電磁式。在行車制動(dòng)系統(tǒng)上我選用液壓式，反應(yīng)迅速，性能好。而在駐車制動(dòng)系統(tǒng)上我選用機(jī)械式，性能穩(wěn)定，故障少。 通過以上的分析，本次設(shè)計(jì)主要圍繞行車制動(dòng)系統(tǒng)和駐車制動(dòng)系統(tǒng)來設(shè)計(jì)，而應(yīng)急系統(tǒng)為了節(jié)省成本就利用現(xiàn)有的駐車系統(tǒng)來代替。本次設(shè)計(jì)的汽車使用范圍是在城市內(nèi)行駛，而且只屬于制動(dòng)器的設(shè)計(jì)，所以不設(shè)計(jì)輔助制動(dòng)系統(tǒng)。 動(dòng)器的主要參數(shù)的確定及計(jì)算 經(jīng)過預(yù)先在網(wǎng)上對(duì) 車的查詢，對(duì)轎車的基本數(shù)據(jù)有了大概的了解然后由指導(dǎo)老師的給定和本人的一些意見最終定了以下數(shù)據(jù)； 表 動(dòng)系統(tǒng)整車參數(shù) 整車質(zhì)量 空載 滿載 1550000心位置 a b 心高度 空載 滿載 軸 距 他 最高車速 車輪工作半徑 輪 胎 同步附著系數(shù) 160km/h 37095/605H 0 =對(duì)汽車制動(dòng)性能有重要影響的制動(dòng)系參數(shù)有：制動(dòng)力及其分配系數(shù)、同步附著系數(shù)、制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩與制動(dòng)器因數(shù)等。 動(dòng)力與制動(dòng)力分配系數(shù) 根據(jù)公式： （ 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 得： 步附著系數(shù) 同步附著系數(shù)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)所決定的。它是制動(dòng)器動(dòng)力分配系數(shù)為 的汽車的實(shí)際前、后制動(dòng) 器制動(dòng)力分配線，簡稱 線，與汽車?yán)硐氲那啊⒑笾苿?dòng)器動(dòng)力分配曲線 I 線的交點(diǎn)。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，汽車前、后車輪才會(huì)同時(shí)抱死，當(dāng)汽車在不同 植的路面上制動(dòng)時(shí)，可能出現(xiàn)以下 3種情況。 （ 1）當(dāng)0時(shí)：制動(dòng)時(shí)總是前輪先抱死，這是一種穩(wěn)定工況，單失去轉(zhuǎn)向能力。 （ 2）當(dāng)0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)0時(shí)：制動(dòng)時(shí)前、后輪同時(shí)抱死，是一種穩(wěn)定工況，但也失去轉(zhuǎn)向能力 2。 現(xiàn)代的道路條件大為改善，汽車行駛速度也大為提高，因此汽車因制動(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)滑甩尾甚至?xí)l(fā)生調(diào)頭而喪失操縱穩(wěn)定性，因此后輪先抱死的情況十分嚴(yán)重，所以現(xiàn)在各類汽車的0值都均有增大趨勢。轎車0 車0 20 （ 故取 0 動(dòng)器最大制動(dòng)力矩 應(yīng)合理地確定前、后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力矩，以保證汽車有良好的制動(dòng)效能和穩(wěn)定性 。 雙軸汽車前后車輪附著力同時(shí)被充分利用或前后車輪同時(shí)抱死的制動(dòng)力之比。通常上式的比值為轎車 車為 。因此可知前后制動(dòng)器比值符合要求最大制動(dòng)力矩是在汽車附著質(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成正比。 由輪胎與路面附著系數(shù)所決定的前后軸最大附著力矩。計(jì)算公式如下： eg )( 1m a （ 式中： 該車所能遇到的最大附著系數(shù)； q 制動(dòng)強(qiáng)度； 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 車輪有效半徑； 后軸最大制動(dòng)力矩； G 汽車滿載質(zhì)量； L 汽車軸距； )( 0 =( 故后軸 = 3 7 0 0 0 Nm 后輪的制動(dòng)力矩為 N m 前軸 前輪的制動(dòng)力矩為 N m 動(dòng)器因數(shù) 制動(dòng)器因數(shù)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 式中：制動(dòng)器的摩擦力矩； R 制動(dòng)盤或制動(dòng)鼓的作用半徑； P 輸入力，一般取加于兩制動(dòng)蹄的張開力的平均值輸入力。 對(duì)于鉗盤式制動(dòng)器，設(shè)兩側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤的壓緊力均為 P，即制動(dòng)盤在其兩側(cè)的作用半徑上所受的摩擦力為 2f P ,此處 f 為盤與制動(dòng)襯塊餓摩擦系數(shù)，于鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)器因數(shù)為 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 2 （ 對(duì)于全盤式制動(dòng)器，則為 式中： f 摩擦系數(shù)； n 旋轉(zhuǎn)制動(dòng)盤數(shù)目。 f 取 得 對(duì)于鼓式制動(dòng)器，若作用兩蹄的張開力分別為12,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 T 兩蹄的效能因素即制動(dòng)蹄因 素分別為 111222 整個(gè)鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)器因數(shù)則為 1121212120 )2 ( )()T f T fT f T R當(dāng)12P P P時(shí)，則有 12 B F B F蹄與鼓間作用力的分布，其合力的大小、方向及作用點(diǎn)，需要較精確的分析、計(jì)算才能確定。假設(shè)在張力 P 的作用下，制動(dòng)蹄的摩擦襯片與鼓 之間作用力的合力 N 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 f 為摩擦系數(shù)。a,b,c,h,為結(jié)構(gòu)尺寸。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 圖 對(duì)領(lǐng)題繞支點(diǎn) 0P h N f c N b （ 由上式得到領(lǐng)蹄的制動(dòng)蹄因數(shù)為 11TN f h （ 代入?yún)?shù)得：1制動(dòng)鼓逆轉(zhuǎn)時(shí)，上述制動(dòng)蹄則又成為從蹄，這時(shí)摩擦力 方向相反，用上述分析方法，同樣可得出從蹄繞支點(diǎn) 0P h N f c N b （ 由上式得從蹄的制動(dòng)蹄因數(shù)為 21TN f h （ 代入?yún)?shù)得：2章小結(jié) 本章先選定了要設(shè)計(jì)的制動(dòng)系統(tǒng)的類型。然后確定了本設(shè)計(jì)的汽車的技術(shù)參數(shù)，通過這些參數(shù)，計(jì)算出了要設(shè)計(jì)的制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)力、制動(dòng)力分配系數(shù)、同步附著系數(shù)、制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩、制動(dòng)器因數(shù)等重要參數(shù)。這些參數(shù)是保證該制動(dòng)系統(tǒng)正常工作的前提。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 第 3 章 鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)型式及選擇 式制動(dòng)器的分類 鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)型式有多種，其主要結(jié)構(gòu)型式如圖 3所示，并分述如下。 圖 動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖 鼓式制動(dòng)器的簡圖如圖 不同形式鼓式制動(dòng)器的主要區(qū)別有： 蹄片固定支點(diǎn)的數(shù)量和位置不同。 張開裝置的形式與數(shù)量不同。 制動(dòng)時(shí)兩塊蹄片之間有無相互作用。 因蹄片的固定支點(diǎn)和張開力位置不同，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)效能不一樣 從蹄式制動(dòng)器 如圖（ a），（ b）所示，若圖上方的旋向箭頭代表汽車前進(jìn)時(shí)制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向（制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn)），則蹄 1 為領(lǐng)蹄，蹄 2 為從蹄。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)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 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。由圖（ a），（ 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(dòng)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。 圖 圖 從蹄結(jié)構(gòu)圖 對(duì)于兩蹄的張開力 2=圖（ b）所示，兩蹄壓緊制動(dòng)鼓的法向力應(yīng)相等。但當(dāng)制動(dòng)鼓旋轉(zhuǎn)并制動(dòng)時(shí)，領(lǐng)蹄由于摩擦力矩的“增勢”作用，使其進(jìn)一步壓緊制動(dòng)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(dòng)時(shí)這種兩蹄法向反力不能相互平衡的制動(dòng)器又稱為非平衡式制動(dòng)器。非平衡式制動(dòng)器將對(duì)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(duì)于如圖（ a）所示具有定心 凸輪張開裝置的領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器，在制動(dòng)時(shí)，凸輪機(jī)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(dòng)力矩應(yīng)分別相等；而作用于兩蹄的張開力 2則不相等；且必然有 21 或 2。由于兩蹄的法向反力 2 在制動(dòng)鼓正、反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)并制動(dòng)時(shí)均成立，因此這種結(jié)構(gòu)的特性的，實(shí)際上也是平衡式的。其缺點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)凸輪的力要大而效率卻相對(duì)較低，約為 于凸輪需要用氣壓驅(qū)動(dòng)，因此，這種結(jié)構(gòu)僅用在總質(zhì)量等于或大于10 領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 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)閺奶悖仕挚煞Q為單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。如圖（ c）所示，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)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 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。 圖 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)效能大大下降。這種結(jié)構(gòu)常用于中級(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。它之所以不用于后輪，還因?yàn)閮蓚€(gè)互相成中心對(duì)稱的輪缸，難以附加駐車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩蹄片浮動(dòng)，用各有兩個(gè)活塞的兩輪缸張開蹄片。 圖 無論是前進(jìn)或者是倒退制動(dòng)，這種制動(dòng)器的兩塊蹄片始終為領(lǐng)蹄，所以制動(dòng)效能相當(dāng)高，而且不變。由于制動(dòng)器內(nèi)設(shè)有兩個(gè)輪缸，所以適用于雙回路驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)一套管路失效后，制動(dòng)器轉(zhuǎn)變?yōu)轭I(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。除此之外，雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的兩黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 蹄片上單位壓力相等，因而磨損程度相近，壽命相等。雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 因有兩個(gè)輪缸，故結(jié)構(gòu)上復(fù)雜，且蹄片與制動(dòng)鼓之間的間隙調(diào)整困難是它的缺點(diǎn)。 這種制動(dòng)器得到比較廣泛的應(yīng)用。如用于后輪，則需另設(shè)中央駐車制動(dòng)器 。 向增力式制動(dòng)器 單向增力式制動(dòng)器的兩蹄片各有一個(gè)固定支點(diǎn)，兩蹄下端經(jīng)推桿相互連接成一體，制動(dòng)器僅有一個(gè)輪缸用來產(chǎn)生推力張開蹄片。 圖 汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí)，兩蹄片皆為領(lǐng)蹄，次領(lǐng)蹄上不存在輪缸張開力，而且由于領(lǐng)蹄上的摩擦力經(jīng)推桿作用到次領(lǐng)蹄，使制動(dòng)器效能很高，居各式制動(dòng)器之首。這種制動(dòng)器只有一個(gè)輪缸，故不適合用于雙回路驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，另外由于 兩蹄片下部聯(lián)動(dòng)，使調(diào)整蹄片間隙變得困難。車用其作為前輪制動(dòng)器。 向增力式制動(dòng)器 雙向增力式制動(dòng)器的兩蹄片端部有一個(gè)制動(dòng)時(shí)不同時(shí)使用的公用支點(diǎn)，支點(diǎn)下方有一輪缸，內(nèi)裝兩個(gè)活塞用來同時(shí)驅(qū)動(dòng)張開兩蹄片，兩蹄片下方經(jīng)推桿連接成一體。 圖 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 雙向增力式制動(dòng)器因兩蹄片均為領(lǐng)蹄，所以制動(dòng)器效能穩(wěn)定性比較差。除此之外，兩蹄片上單位壓力不等，故磨損不均勻，壽命不同。調(diào)整間隙工作與單向增力式一樣比較困難。因只有一個(gè)輪缸，故制動(dòng)器不適合用于有的雙回路驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu) 5。 式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu) 參數(shù)和摩擦系數(shù) 1結(jié)構(gòu)參數(shù) (1)制動(dòng)鼓直徑 D 或半徑 R 當(dāng)輸入力 動(dòng)鼓的直徑越大，則制動(dòng)力矩就越大，且使制動(dòng)器的散熱性能越好。但直徑 D 的尺寸受到輪輞直徑的限制，而且 汽車的非懸掛質(zhì)量增加，不利于汽車的平順性。制動(dòng)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(dòng)鼓 外，制動(dòng)鼓直徑 范圍為； 表 輞與制動(dòng)鼓直徑比 車種 /車 車制動(dòng)鼓內(nèi)徑一般比輪輞外徑小 125150綜上取得制動(dòng)鼓內(nèi)徑D=235輪輞直徑56制動(dòng)鼓外徑 2563。 （ 2）制動(dòng)蹄摩擦襯片的包角 及寬度 b 如圖 角 通常在 =90 120驗(yàn)表明，摩 擦襯片包角=90o 100o 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 120o ，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。選取 = 10 。 摩擦襯片寬度 b 較大可以降低單位壓力、減少磨損，但 與制動(dòng)鼓全面接觸。 通常是根據(jù)在緊急制動(dòng)時(shí)使其單位壓力不超過 條件來選擇襯片寬度 取 b=45 （ 3）摩擦襯片起始角0摩擦襯片起始角0通常為了適應(yīng)單位壓力的分布情況，將襯片相對(duì)于最大壓力點(diǎn)對(duì)稱布置，以改善制動(dòng)效能和磨損的均勻性。 根據(jù) )2/(900 = 90 -（ 10 /2） = 40 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 圖 動(dòng)蹄摩擦襯片參數(shù) （ 4）張開力的作用線至制動(dòng)器中線的距離 a 在滿足制動(dòng)輪缸或凸輪能布置在制動(dòng)鼓內(nèi)的條件下，應(yīng)使距離 a 盡可能地大，以提高其制動(dòng)效能。 a=右，求得 a= （ 5）制動(dòng)蹄支削中心的坐標(biāo)位置 k與 c 制動(dòng)蹄支銷中心的坐標(biāo)尺寸 使尺寸 步設(shè)計(jì)可取 c= c= 2摩擦片摩擦系數(shù) 選擇摩擦片時(shí)，不僅要希望其摩擦系數(shù)要高些，而且還要求其穩(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(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 數(shù)可達(dá)到 般來說，摩擦系數(shù)愈高的材料，起耐磨性愈差。所以在制動(dòng)器設(shè)計(jì)時(shí)，并非一定要追求高摩擦系數(shù)的材料。選取 f= 動(dòng)蹄摩擦面的壓力分布規(guī)律及徑向變形規(guī)律 由前面的分析可知，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)蹄因數(shù)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)。但 用分析方法精確計(jì)算沿蹄片長度方向上的壓力分布規(guī)律比較困難，因?yàn)槌四Σ烈r片有彈性變形外，制動(dòng)蹄、制動(dòng)鼓以及支承也會(huì)有彈性變形，但與摩擦襯片的變形量相比，則相對(duì)很小。故在通常的近似計(jì)算中只考慮襯片徑向變形的影響，其他零件變形的影響較小，可忽略不計(jì)。即通常作以下一些假定。 （ 1）