汽車鼓式制動器的介紹和參數(shù)選擇分析概述目錄TOC\o"1-3"\h\u19093汽車鼓式制動器的介紹和參數(shù)選擇分析概述 1102011.1汽車制動器介紹及分類 1306231.2鼓式制動器工作原理 298311.3鼓式制動器分類 2223941.4制動器結(jié)構(gòu)參數(shù)初步選擇 4267311.4.1制動鼓內(nèi)徑D 4296401.4.2制動鼓厚度e 5222931.4.3摩擦襯片的包角 574791.4.4摩擦襯片的寬度b1 5148841.4.5摩擦襯片起始角0 559031.4.6張開力P的作用線至制動器中心的距離a 682321.4.7制動蹄支撐銷中心的坐標位置k與c 6134401.4.8摩擦襯片的摩擦系數(shù) 61.1汽車制動器介紹及分類汽車制動器主要是通過摩擦產(chǎn)生的制動力來進行制動，制動力的方向與車輛將要運動的方向使相反的，為駕駛員在車輛行駛時減速或者停車時使車輛停放平穩(wěn)提供了方便。在制動過程中汽車的動能轉(zhuǎn)變?yōu)椴考Σ廉a(chǎn)生熱能從而降低車速。制動器分為鼓式和盤式。鼓式制動器叫工作的實質(zhì)是將司機踩壓踏板的力通過制動器轉(zhuǎn)化為制動力。詳細的過程就是制動蹄受到力后向外擴張擠壓摩擦片，而摩擦片擠壓制動鼓，并且制動鼓是和輪胎一起轉(zhuǎn)的，所以制動過就會帶著車輪降低轉(zhuǎn)動速度。在散熱性和制動效能方面鼓式制動器要比盤式差，它散熱性差的原因是在密閉空間里且熱量多無法快速消散，因此它的散熱性不是很好。在溫度較高的情況下關(guān)鍵部件容易發(fā)生復(fù)雜的熱變形，無法發(fā)揮應(yīng)有的制動能力。長時間使用后要對制動器進行調(diào)整比較繁瑣。但鼓式制動器也有其優(yōu)點，由于鼓剎最先應(yīng)用于汽車制動系統(tǒng)，其設(shè)計制造技術(shù)要比盤剎成熟。設(shè)計時投入的資源少，成本自然也就比盤剎低。而且其結(jié)構(gòu)簡單、加裝駐車制動器時比較方便在許多轎車上都有應(yīng)用一般是后置的方式，而在貨車上前輪和后輪都進行了使用。因為慣性的影響在制動時，前輪所受到的力和后輪不一樣，一般情況下前輪時后輪的兩倍多。前輪承擔著制動的重任，后輪受力小只起著輔助功能，所以在部分的車型上我們沒必要在后輪也采用盤式制動器。對于載重量較大的車來說，因為鼓式制動器剎車蹄的比較耐用，可以在低速行駛下達到所需的制動能力，所以四輪鼓式的制動方式仍被使廣泛用在重型車上。1.2鼓式制動器工作原理領(lǐng)蹄2-制動輪缸3-回位彈簧4-制動鼓5-從動蹄6、7-支承銷制動時，輪缸對領(lǐng)蹄和從蹄施加相同的促動力FS，我們假設(shè)這些作用力（N1、N2、T1、T2）全部集中在中心位置，這樣可以方便我們對制動器工作原理的分析。根據(jù)車輪旋轉(zhuǎn)的方向，領(lǐng)蹄上的摩擦力T1和促動力FS對支撐銷7所形成的力矩的方向是相同的，而且由于N1的反饋作用，使領(lǐng)蹄與制動鼓的擠壓更加緊密，所以力N1、T1就會變得更大，起到自行增力作用，故領(lǐng)蹄稱為增勢蹄。而從蹄上的摩擦力T2與促動力Fs對支承銷6所形成的力矩方向是相反的。在T2的影響下，使從蹄和制動鼓的擠壓有放松的趨勢，使力N2、T2變得更小，起到自行減力的作用，故從蹄也稱為減勢蹄。1.3鼓式制動器分類鼓制動器按制動蹄的受力情況不同，可分為領(lǐng)從蹄式、雙領(lǐng)蹄式(單向作用、雙向作用)、雙從蹄式、自增力式(單向作用、雙向作用)等類型。鼓式制動器分類領(lǐng)從蹄式，如圖a，汽車前進制動和倒向行駛制動時，都有一個領(lǐng)蹄和一個從蹄。單向雙領(lǐng)蹄式，如圖b，在汽車前進時兩制動蹄均為領(lǐng)蹄。雙從蹄式，如圖c，在車輛向前運動時前后兩個蹄均為從蹄。雙向雙領(lǐng)蹄式，如圖d，不管是前進制動還是倒車制動兩個制動蹄都是領(lǐng)蹄單向自增力時，如圖e，僅在車子向前行進時后制動蹄起自增力作用。雙向自增力式，如圖f，在前進時后制動蹄產(chǎn)生增力作用，倒車制動時前制動蹄有自增力作用。因為結(jié)構(gòu)決定功能，這些不同種類的鼓式制動器對應(yīng)的制動效能、制動穩(wěn)定性也不大相同。就制動距離和減速度來說，自增力式因為其很好的利用了對摩擦的增力作用，因此制動效能最好，而制動效能較低的是緊接著就是雙從蹄式，位于中間兩個的是雙領(lǐng)蹄式、領(lǐng)從蹄式。1.4制動器結(jié)構(gòu)參數(shù)初步選擇選定好鼓式制動器的類型之后，可以參照同類型且相類似的汽車上的鼓式制動器以及根據(jù)汽車相關(guān)標準，初步選取鼓式制動器的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)，鼓式制動器各參數(shù)如圖所示。圖2鼓式制動器主要參數(shù)1.4.1制動鼓內(nèi)徑D制動器的制動力矩的大小和散熱速度的快慢是選擇制動鼓內(nèi)徑重要標準。在張開力P確定的情況下，隨著制動鼓的內(nèi)徑增大，制動力矩也就越大。而且增大了散熱空間，散熱的能力強溫度降低會更快。但是不是說制動鼓直徑越大越好，內(nèi)徑增大了質(zhì)量也會增大，會影響汽車行駛時的平順性。并且還要保證制動鼓和輪輞有一定間距，防止熱量經(jīng)過輪輞傳遞而損壞輪胎，通常二者之間的間隙一般不應(yīng)小于20mm-30mm。輪輞內(nèi)徑大小對制動鼓內(nèi)徑的選擇有一定限制。汽車行業(yè)標準QC/T309-1999對制動鼓直徑和制動蹄片的寬度進行了的規(guī)定。在不同種類和型號的車上制動鼓尺寸與輪輞尺寸的比值都不相同，但會有一個大致范圍，在載運貨物或乘客的車上一般為0.70-0.83；在轎車上一般為0.64-0.74。在具體尺寸上體現(xiàn)即貨車和客車上一般要小80mm-100mm，而轎車上一般要小125mm-150mm。設(shè)計時先確定輪輞的直徑在這個基礎(chǔ)上再進行內(nèi)徑選取。輪輞直徑/in121314151620，21.5制動鼓最大內(nèi)徑/mm轎車180200240260--貨車客車2202402603003204201.4.2制動鼓厚度e在選取制動鼓具體寬度時，要保證在使用過程中不會發(fā)生斷裂和彈性變形并且能承受高熱量。根據(jù)這個標準我們可以選擇稍微厚點的制動鼓，這樣制動鼓抵抗破壞和彈性變形的能力可以滿足要求。根據(jù)大量的實驗數(shù)據(jù)來看，制動鼓的壁厚再10mm20mm變化時摩擦產(chǎn)生的平均最高溫度沒有突出的變化比較平穩(wěn)。因此，一般鑄造制動鼓的壁厚：乘用車為7mm-12mm，商用車為13mm-18mm。1.4.3摩擦襯片的包角摩擦襯片的包角的選擇要適中，通常在90120之間選擇。根據(jù)數(shù)據(jù)表明，在90100時，制動時溫度上升不多，摩擦襯片磨損程度最小，制動能力也最強。在這個范圍內(nèi)的各種性能都比較不錯。若一味追求散熱能力降低至90以下，磨損會十分嚴重。反之，若提升包角至120以上也不好，因為這樣熱量無法揮發(fā)，制動平順性下降且可能發(fā)生自鎖現(xiàn)象。因此選擇這個范圍內(nèi)的包角是最合適的。1.4.4摩擦襯片的寬度b1在制動鼓半徑確定的情況下，摩擦襯片寬度b1的尺需要按照標準QC/T309-1999規(guī)定選取。一般情況下，制動時單位面積的壓力不能超過1.5MPa。b1增大時，摩擦襯片的單位面積變大，因此單位壓力小可以減輕磨損。b增大時必須保證摩擦片與制動鼓充分接觸，否則影響制動性能。另外，在確定了摩擦襯片包角之后，b1的大小也可根據(jù)表3.2初步選取。其中，單個摩擦襯片的摩擦面積A可通過式（3.1）來計算。 A=Rb1（3.1）式中，以弧度（rad）為單位。汽車類型汽車總質(zhì)量mt/t單個制動器總的襯片轎車0.91.51002001.51.5200300客車與貨車1.01.51202001.51.5150250（多為150200）1.53.52504003.57.03006007.011.0650100011.017.06501500（多為6001200）1.4.5摩擦襯片起始角0摩擦襯片一般是對稱的安裝在制動蹄外側(cè)的，即0=90-/2有時為了使制動壓力的分布和磨損更均勻，令襯片相對于最大壓力線對稱布置。本文為計算方便,1.4.6張開力P的作用線至制動器中心的距離a在制動鼓能滿足凸輪或制動輪缸安裝布置的情況下，為增大制動能力，a應(yīng)該盡可能地大。初步設(shè)計時可暫取a=0.8R左右。1.4.7制動蹄支撐銷中心的坐標位置k與c選取支承銷中心的坐標位置尺寸k和c時，應(yīng)使c盡可能大，k盡可能小，設(shè)計時