畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-汽車制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　【摘要】</b></p><p>　　本說明書主要介紹了汽車制動(dòng)的設(shè)計(jì)探索，先紹了汽車制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)意義、研究現(xiàn)狀以及設(shè)計(jì)目標(biāo)。然后解釋了制動(dòng)器的主要類型并對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行方案論證分析與選擇，主要包括制動(dòng)器形式方案分析、制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)形式選擇、液壓分路系統(tǒng)的形式選擇和液壓制動(dòng)主缸的設(shè)計(jì)方案，最后確定方案采用簡單人力液壓制動(dòng)雙回路前后盤式制動(dòng)器。除此之外，還根據(jù)

2、已知的汽車相關(guān)參數(shù)，通過計(jì)算得到了制動(dòng)器主要參數(shù)、前后制動(dòng)力矩分配系數(shù)、制動(dòng)力矩和制動(dòng)力以及液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相關(guān)參數(shù)。最后對(duì)制動(dòng)性能進(jìn)行了詳細(xì)分析。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：制動(dòng)系統(tǒng) 盤式制動(dòng)器 液壓</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　This manual mainly introduces th

3、e design of the car brake exploration, occupying first automobile brake system design significance, research status and design target. And then explain the main types of brake system and project demonstration analysis an

4、d choice, mainly including brake form, braking scheme analysis drive agencies of choice of optical system, hydraulic form in the form of choice and hydraulic brake main cylinder, the design of the final determination sch

5、eme adopts simple human hydr</p><p>　　Key words: Braking system Disc brakes hydraulic </p><p><b>　　1.緒論5</b></p><p>　　1.1 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義5</p><p>　　1.2 制動(dòng)系統(tǒng)研究

6、現(xiàn)狀5</p><p>　　1.3 本次制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)5</p><p>　　1.4汽車制動(dòng)規(guī)則和要求6</p><p>　　1.4.1 制動(dòng)系統(tǒng)——概況6</p><p>　　1.4.2 制動(dòng)測試6</p><p>　　1.4.3 剎車踏板超程開關(guān)6</p><p>　　1.

7、4.4 剎車燈7</p><p>　　2.制動(dòng)系統(tǒng)概述7</p><p>　　2.1分類與組成7</p><p>　　2.2制動(dòng)系統(tǒng)的一般工作原理7</p><p><b>　　2.3制動(dòng)器9</b></p><p>　　2.3.1鼓式制動(dòng)器9</p><p>

8、　　2.3.2盤式制動(dòng)器12</p><p>　　2.4 人力制動(dòng)系統(tǒng)15</p><p>　　2.4.1機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)15</p><p>　　2.4.2人力液壓制動(dòng)系統(tǒng)15</p><p>　　2.5 伺服制動(dòng)系16</p><p>　　2.5.1助力式伺服制動(dòng)系17</p><p&g

9、t;　　2.5.2增壓式伺服制動(dòng)系18</p><p>　　2.6 動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)18</p><p>　　2.6.1氣壓制動(dòng)系統(tǒng)19</p><p>　　2.7氣頂液制動(dòng)系與全液壓動(dòng)力制動(dòng)系19</p><p>　　2.7.1 氣頂液制動(dòng)系19</p><p>　　2.7.2全液壓動(dòng)力制動(dòng)系20</p

10、><p>　　3.制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算20</p><p>　　3.1 制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)數(shù)值20</p><p>　　3.1.1 相關(guān)主要參數(shù)20</p><p>　　3.1.2 同步附著系數(shù)的分析1</p><p>　　3.1.3 地面對(duì)前、后輪的法向反作用力1</p><p>　　3.2

11、制動(dòng)器有關(guān)計(jì)算1</p><p>　　3.2.1 確定前后制動(dòng)力矩分配系數(shù)1</p><p>　　3.2.2 制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定1</p><p>　　3.2.3 盤式制動(dòng)器主要參數(shù)確定1</p><p>　　3.2.4 盤式制動(dòng)器的制動(dòng)力計(jì)算1</p><p>　　3.3 制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1&

12、lt;/p><p>　　4.液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算1</p><p>　　4.1 前輪制動(dòng)輪缸直徑的確定1</p><p>　　4.2 制動(dòng)主缸直徑的確定1</p><p>　　4.3 制動(dòng)踏板力和制動(dòng)踏板工作行程1</p><p>　　5. 制動(dòng)性能分析1</p><p>　　5.1

13、 制動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)1</p><p>　　5.2 制動(dòng)效能1</p><p>　　5.3 制動(dòng)效能的恒定性1</p><p>　　5.4 制動(dòng)時(shí)汽車方向的穩(wěn)定性1</p><p>　　5.5 制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線分析1</p><p>　　5.6 制動(dòng)減速度和制動(dòng)距離S1</p><p&

14、gt;　　5.7 摩擦襯塊的磨損特性計(jì)算1</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)3</b></p><p><b>　　結(jié) 束 語6</b></p><p><b>　　謝 辭7</b></p><p><b>　　文 獻(xiàn)8</b></p&

15、gt;<p><b>　　1.緒論</b></p><p>　　1.1 制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義</p><p>　　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?，F(xiàn)在由于很多方面的原因人們的安全脅，其中汽車制動(dòng)系起著很大的作用。直接制約汽車運(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

16、發(fā)展和車流密度的日益增大，人們對(duì)安全性、可靠性的要求越來越高，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)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為汽車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)探索。</p><p>　　1.2 制動(dòng)系統(tǒng)研究現(xiàn)狀</p><p>　　車輛在形式過程中要頻繁進(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

17、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)致汽車的速度逐步減小到0，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，通常人們從三個(gè)方面來對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)：</p><p>　　1）制動(dòng)效能：即制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度；</p><p>　　2）制

18、動(dòng)效能的恒定性：即熱衰退性；</p><p>　　3）制動(dòng)時(shí)汽車方向的穩(wěn)定性；</p><p>　　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)中車輪扭矩不易測量，因此，多數(shù)有關(guān)制動(dòng)系的試驗(yàn)均通過間接測量來進(jìn)行汽車在道路上的行駛，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，如果能夠方便地測量出車輪上扭矩的變化，則可為汽車整車制動(dòng)性能研究提供更全面的

19、試驗(yàn)數(shù)據(jù)和性能評(píng)價(jià)。</p><p>　　1.3 本次制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)</p><p>　　1）具有良好的制動(dòng)效能；</p><p>　　2）具有良好的制動(dòng)效能穩(wěn)定性；</p><p>　　3）制動(dòng)時(shí)汽車操縱穩(wěn)定性好；</p><p>　　4）制動(dòng)效能的熱穩(wěn)定性好；</p><p>　　1.

20、4汽車制動(dòng)規(guī)則和要求</p><p>　　1.4.1 制動(dòng)系統(tǒng)——概況</p><p>　　汽車必須配備有剎車系統(tǒng)。并且作用于所有四個(gè)車輪上，而且只被一個(gè)控制器控制。</p><p>　　1）它必須有兩套獨(dú)立的液壓回路，以防系統(tǒng)泄漏或失效時(shí)，至少在兩輪上還保持有有效的制動(dòng)力。每個(gè)液壓回路必須有其專屬的儲(chǔ)油罐（可用獨(dú)立儲(chǔ)油罐或用原廠的儲(chǔ)油罐）。</p>

21、<p>　　2）單個(gè)剎車作用時(shí)，有限的滑移差是可以接受的。</p><p>　　3）剎車系統(tǒng)必須在以下的測試中，能夠抱死所有四個(gè)輪。</p><p>　　4）線控制動(dòng)是禁止的。</p><p>　　5）沒有保護(hù)的塑料剎車線是禁止的。</p><p>　　6）剎車系統(tǒng)必須裝有碎片護(hù)罩，以防傳動(dòng)系失效或小碰撞（引起的碎片破壞制動(dòng)系統(tǒng)）

22、。</p><p>　　7）從側(cè)面看，安裝在汽車簧上（簧上質(zhì)量：指懸架支撐的質(zhì)量）部分上的剎車系統(tǒng)的任何部分都不可以伸到車架或者承載式車身的下表面以下。（新內(nèi)容）</p><p>　　1.4.2 制動(dòng)測試</p><p>　　剎車系統(tǒng)將在動(dòng)態(tài)中測試。并且必須能四輪抱死，并且不跑偏，同時(shí)能夠在由制動(dòng)性能檢查官員指定的加速賽盡頭停車。</p><p&

23、gt;　　1.4.3 剎車踏板超程開關(guān)</p><p>　　1）車上必須裝有一個(gè)剎車踏板超程開關(guān)。在萬一剎車踏板超程引起剎車系統(tǒng)失效時(shí)，這個(gè)開關(guān)必須能夠被啟動(dòng)并停止發(fā)動(dòng)機(jī)。該開關(guān)必須能夠徹底斷絕點(diǎn)火，同時(shí)切斷傳給任何電動(dòng)燃油泵的電力。</p><p>　　2）重復(fù)啟用此開關(guān)不能恢復(fù)給這些部件的動(dòng)力。并且它必須被設(shè)計(jì)成不能被車手重置。</p><p>　　3）開關(guān)只有

24、被相似的部件代替才可，而不是通過依靠邏輯程序控制器、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元，或有相似功能的數(shù)字控制器來替代。</p><p><b>　　1.4.4 剎車燈</b></p><p>　　1）汽車必須配備有至少15w，或可以從后面看等效的清晰可見的紅色剎車燈。如果使用了LED（發(fā)光二極管）燈源，它必須在非常強(qiáng)的日光下也清晰可見。</p><p>　　2）

25、剎車燈必須安置在兩輪之間的中線并在垂直方向上和車手的肩膀的高度齊高，并且在側(cè)面，接近汽車的中線。</p><p>　　2.制動(dòng)系統(tǒng)概述 </p><p>　　汽車上用以使外界(主要是路面)在汽車某些部分(主要是車輪)施加一定的力，從而對(duì)其進(jìn)行一定程度的強(qiáng)制制動(dòng)的一系列專門裝置統(tǒng)稱為制動(dòng)系統(tǒng)。其作用是，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。使已停駛的汽車在各種道路條件下(

26、包括在坡道上)穩(wěn)定駐車，使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定。 </p><p>　　對(duì)汽車起制動(dòng)作用的只能是作用在汽車上且方向與汽車行駛方向相反的外力，而這些外力的大小都是隨機(jī)的、不可控制的。因此汽車上必須裝設(shè)一系列專門裝置以實(shí)現(xiàn)上述功能。</p><p><b>　　2.1分類與組成</b></p><p>　　(1) 按制動(dòng)系統(tǒng)的作用</

27、p><p>　　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)

28、系統(tǒng)和駐車制動(dòng)系統(tǒng)是每一輛汽車都必須具備的。</p><p>　　(2)按制動(dòng)操縱能源 </p><p>　　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)。 <

29、/p><p>　　(3)按制動(dòng)能量的傳輸方式 </p><p>　　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)。</p><p>　　2.2制動(dòng)系統(tǒng)的一般工作原理 </p><p>　　制動(dòng)系統(tǒng)的一般工作原理是：利用與車身(或車架)相連的非旋轉(zhuǎn)元件和與車輪(或傳動(dòng)軸)相連的旋轉(zhuǎn)元件之間的相

30、互摩擦來阻止車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢。</p><p>　　可用下圖所示的一種簡單的液壓制動(dòng)系統(tǒng)示意圖來說明制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理。 </p><p>　　制動(dòng)系統(tǒng)工作原理示意圖</p><p>　　1.制動(dòng)踏板 2.推桿 3.主缸活塞 4.制動(dòng)主缸 5.油管 6.制動(dòng)輪缸 7.輪缸活塞 </p><p>　　8.制動(dòng)鼓 9.摩擦片 10.制動(dòng)蹄

31、11.制動(dòng)底板 12.支承銷 13.制動(dòng)蹄回位彈簧 </p><p>　　一個(gè)以內(nèi)圓面為工作表面的金屬制動(dòng)鼓固定在車輪輪轂上，隨車輪一同旋轉(zhuǎn)。在固定不動(dòng)的制動(dòng)底板上，有兩個(gè)支承銷，支承著兩個(gè)弧形制動(dòng)蹄的下端。制動(dòng)蹄的外圓面上裝有摩擦片。制動(dòng)底板上還裝有液壓制動(dòng)輪缸，用油管5與裝在車架上的液壓制動(dòng)主缸相連通。主缸中的活塞3可由駕駛員通過制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)來操縱。 </p><p>　　當(dāng)駕駛員

32、踏下制動(dòng)踏板，使活塞壓縮制動(dòng)液時(shí)，輪缸活塞在液壓的作用下將制動(dòng)蹄片壓向制動(dòng)鼓，使制動(dòng)鼓減小轉(zhuǎn)動(dòng)速度，或保持不動(dòng)。</p><p>　　下圖給出了一種轎車典型制動(dòng)系統(tǒng)的組成示意圖，可以看出，制動(dòng)系統(tǒng)一般由制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)和制動(dòng)器兩個(gè)主要部分組成。</p><p>　　轎車典型制動(dòng)系統(tǒng)組成示意圖1.前輪盤式制動(dòng)器 2.制動(dòng)總泵 3.真空助力器 4.制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu) 5.后輪鼓式制動(dòng)器 6.制動(dòng)組合閥

33、7.制動(dòng)警示燈 </p><p><b>　　(1) 制動(dòng)操縱機(jī)</b></p><p>　　產(chǎn)生制動(dòng)動(dòng)作、控制制動(dòng)效果并將制動(dòng)能量傳輸?shù)街苿?dòng)器的各個(gè)部件，如圖中的2、3、4、6以及制動(dòng)輪缸和制動(dòng)管路。</p><p><b>　　(2) 制動(dòng)器</b></p><p>　　產(chǎn)生阻礙車輛的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)

34、動(dòng)趨勢的力(制動(dòng)力)的部件。汽車上常用的制動(dòng)器都是利用固定元件與旋轉(zhuǎn)元件工作表面的摩擦而產(chǎn)生制動(dòng)力矩稱為摩擦制動(dòng)器。它有鼓式制動(dòng)器和盤式制動(dòng)器兩種結(jié)構(gòu)型式。</p><p><b>　　2.3制動(dòng)器</b></p><p>　　2.3.1鼓式制動(dòng)器</p><p><b>　　1.制動(dòng)器概述</b></p>

35、<p>　　一般制動(dòng)器都是通過其中的固定元件對(duì)旋轉(zhuǎn)元件施加制動(dòng)力矩，使后者的旋轉(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。凡利用固定元件與旋轉(zhuǎn)元件工作表面的摩擦而產(chǎn)生制動(dòng)力矩的制動(dòng)器都成為摩擦制動(dòng)器。目前汽車所用的摩擦制動(dòng)器可分為鼓式和盤式兩大類。</p><p>　　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。旋轉(zhuǎn)元件固裝

36、在傳動(dòng)系的傳動(dòng)軸上，其制動(dòng)力矩經(jīng)過驅(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。</p><p>　　2.領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器 </p><p>　　下圖為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器示意圖，設(shè)汽車前進(jìn)時(shí)制動(dòng)鼓旋轉(zhuǎn)方向(這稱為制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn))如圖中箭頭所示。 </p><p>　　領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器示意圖</p><p>　　l.領(lǐng)蹄 2.從蹄 3、4.支點(diǎn) 5

37、.制動(dòng)鼓 6.制動(dòng)輪缸</p><p>　　沿箭頭方向看去，制動(dòng)蹄1的支承點(diǎn)3在其前端，制動(dòng)輪缸6所施加的促動(dòng)力作用于其后端，因而該制動(dòng)蹄張開時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向與制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向相同。具有這種屬性的制動(dòng)蹄稱為領(lǐng)蹄。與此相反，制動(dòng)蹄2的支承點(diǎn)4在后端，促動(dòng)力加于其前端，其張開時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向與制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向相反。具有這種屬性的制動(dòng)蹄稱為從蹄。</p><p>　　當(dāng)汽車倒駛，即制動(dòng)鼓反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，蹄1

38、變成從蹄，而蹄2則變成領(lǐng)蹄。這種在制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，都有一個(gè)領(lǐng)蹄和一個(gè)從蹄的制動(dòng)器即稱為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。 </p><p>　　下圖為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器受力示意圖: </p><p>　　領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器受力示意圖</p><p>　　如圖所示，制動(dòng)時(shí)兩活塞施加的促動(dòng)力是相等的。制動(dòng)時(shí)，領(lǐng)蹄1和從蹄2在促動(dòng)力FS的作用下，分別繞各自的支承點(diǎn)3和4旋轉(zhuǎn)到緊壓在制

39、動(dòng)鼓5上旋轉(zhuǎn)著的制動(dòng)鼓即對(duì)兩制動(dòng)蹄分別作用著法向反力N1和N2以及相應(yīng)的切向反力T1和T2，兩蹄上的這些力分別為各自的支點(diǎn)3和4的支點(diǎn)反力Sl和S2所平衡。</p><p>　　可見，領(lǐng)蹄上的切向合力Tl所造成的繞支點(diǎn)3的力矩與促動(dòng)力FS所造成的繞同一支點(diǎn)的力矩是同向的。所以力T1的作用結(jié)果是使領(lǐng)蹄1在制動(dòng)鼓上壓得更緊從而力T1也更大。這表明領(lǐng)蹄具有"增勢"作用。相反，從蹄具有"減

40、勢"作用。故二制動(dòng)蹄對(duì)制動(dòng)鼓所施加的制動(dòng)力矩不相等。</p><p>　　倒車制動(dòng)時(shí)，雖然蹄2變成領(lǐng)蹄，蹄1變成從蹄，但整個(gè)制動(dòng)器的制動(dòng)效能還是同前進(jìn)制動(dòng)時(shí)一樣。 在領(lǐng)從式制動(dòng)器中，兩制動(dòng)蹄對(duì)制動(dòng)鼓作用力N1"和N2"的大小是不相等的，因此在制動(dòng)過程中對(duì)制動(dòng)鼓產(chǎn)生一個(gè)附加的徑向力。</p><p>　　凡制動(dòng)鼓所受來自二蹄的法向力不能互相平衡的制動(dòng)器稱為非平衡

41、式制動(dòng)器。</p><p>　　以上介紹的各種鼓式制動(dòng)器各有利弊。 </p><p>　　就制動(dòng)效能而言在基本結(jié)構(gòu)參數(shù)和輪缸工作壓力相同的條件下，自增力式制動(dòng)器由于對(duì)摩擦助勢作用利用得最為充分而居首位，以下依次為雙領(lǐng)蹄式、領(lǐng)從蹄式、雙從蹄式。但蹄鼓之間的摩擦系數(shù)本身是一個(gè)不穩(wěn)定的因素，隨制動(dòng)鼓和摩擦片的材料、溫度和表面狀況(如是否沾水、沾油是否有燒結(jié)現(xiàn)象等)的不同可在很大范圍內(nèi)變化。自

42、增力式制動(dòng)器的效能對(duì)摩擦系數(shù)的依賴性最大，因而其效能的熱穩(wěn)定性最差。</p><p>　　在制動(dòng)過程中，自增力式制動(dòng)器制動(dòng)力矩的增長在某些情況下顯得過于急速。雙向自增力式制動(dòng)器多用于轎車后輪，原因之一是便于兼充駐車制動(dòng)器。單向自增力式制動(dòng)器只用于中、輕型汽車的前輪，因倒車制動(dòng)時(shí)對(duì)前輪制動(dòng)器效能的要求不高。雙從蹄式制動(dòng)器的制動(dòng)效能雖然最低，但卻具有最良好的效能穩(wěn)定性，因而還是有少數(shù)華貴轎車為保證制動(dòng)可靠性而采用(例

43、如英國女王牌轎車)。領(lǐng)從蹄制動(dòng)器發(fā)展較早，其效能及效能穩(wěn)定性均居于中游，且有結(jié)構(gòu)較簡單等優(yōu)點(diǎn)，故目前仍相當(dāng)廣泛地用于各種汽車。 </p><p>　　2.3.2盤式制動(dòng)器 </p><p>　　1.盤式制動(dòng)器概述 </p><p>　　盤式制動(dòng)器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件是以端面工作的金屬圓盤，被稱為制動(dòng)盤。 </p><p>　　其固定元件則有

44、著多種結(jié)構(gòu)型式，大體上可分為兩類。一類是工作面積不大的摩擦塊與其金屬背板組成的制動(dòng)塊，每個(gè)制動(dòng)器中有2-4個(gè)。這些制動(dòng)塊及其促動(dòng)裝置都裝在橫跨制動(dòng)盤兩側(cè)的夾鉗形支架中，總稱為制動(dòng)鉗。這種由制動(dòng)盤和制動(dòng)鉗組成的制動(dòng)器稱為鉗盤式制動(dòng)器。另一類固定元件的金屬背板和摩擦片也呈圓盤形制動(dòng)盤的全部工作面可同時(shí)與摩擦片接觸，這種制動(dòng)器稱為全盤式制動(dòng)器。</p><p>　　鉗盤式制動(dòng)器過去只用作中央制動(dòng)器，但目前則愈來愈多地

45、被各級(jí)轎車和貨車用作車輪制動(dòng)器。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。這里只介紹鉗盤式制動(dòng)器。鉗盤式制動(dòng)器又可分為定鉗盤式和浮鉗盤式兩類。</p><p>　　盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖如下圖所示：</p><p><b>　　盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖 </b></p><p><b>　　定鉗盤式制動(dòng)器 </b>&l

46、t;/p><p>　　定鉗盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖見下圖: </p><p>　　定鉗盤式制動(dòng)器示意圖</p><p>　　1.制動(dòng)盤 2.活塞 3.摩擦塊 4.進(jìn)油口 5.制動(dòng)鉗體 6.車橋部</p><p>　　在制動(dòng)盤1上的制動(dòng)鉗體5固定安裝在車橋6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2分別位于制動(dòng)盤1的兩側(cè)。</p

47、><p>　　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4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3壓向與車輪固定連接的制動(dòng)盤1，從而產(chǎn)生制動(dòng)。</p><p>　　這種制動(dòng)器存在著以下缺點(diǎn)，油缸較多，使制動(dòng)鉗結(jié)構(gòu)復(fù)雜。油缸分置于制動(dòng)盤兩側(cè)，必須用跨越制動(dòng)盤的鉗內(nèi)油道或外部油管來連通，這使得制動(dòng)鉗的尺寸過大。難以安裝在現(xiàn)代化轎車的輪輞內(nèi)，熱負(fù)荷大時(shí)，油缸和跨越制動(dòng)盤的油管或油道中的制動(dòng)

48、液容易受熱汽化。若要兼用于駐車制動(dòng)，則必須加裝一個(gè)機(jī)械促動(dòng)的駐車制動(dòng)鉗。</p><p><b>　　浮鉗盤式制動(dòng)器 </b></p><p>　　下圖所示為浮鉗盤式制動(dòng)器示意圖。 </p><p>　　浮鉗盤式制動(dòng)器示意圖</p><p>　　1.制動(dòng)盤 2.制動(dòng)鉗體 3.摩擦塊 4.活塞 5.進(jìn)油口 6.導(dǎo)向銷 7.

49、車橋 </p><p>　　鉗體2通過導(dǎo)向銷6與車橋7相連，可以相對(duì)于制動(dòng)盤1軸向移動(dòng)。制動(dòng)鉗</p><p>　　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。</p><p>　　制動(dòng)時(shí)，液壓油通過進(jìn)油口5進(jìn)入制動(dòng)油缸，推動(dòng)活塞4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)，直到制動(dòng)盤右側(cè)的摩擦塊也壓到制動(dòng)盤上夾住

50、制動(dòng)盤并使其制動(dòng)。 </p><p>　　與定鉗盤式制動(dòng)器相反，浮鉗盤式制動(dòng)器軸向和徑向尺寸較小，而且制動(dòng)液受熱汽化的機(jī)會(huì)較少。此外，浮鉗盤式制動(dòng)器在兼充行車和駐車制動(dòng)器的情況下，只須在行車制動(dòng)鉗油缸附近加裝一些用以推動(dòng)油缸活塞的駐車制動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)零件即可。故自70年代以來浮鉗盤式制動(dòng)器逐漸取代了定鉗盤式制動(dòng)器。 </p><p>　　4.盤式制動(dòng)器的特點(diǎn) </p>&l

51、t;p>　　盤式制動(dòng)器與鼓式制動(dòng)器相比，有以下優(yōu)點(diǎn):一般無摩擦助勢作用,因而制動(dòng)器效能受摩擦系數(shù)的影響較小.即效能較穩(wěn)定,浸水后效能降低較少,而且只須經(jīng)一兩次制動(dòng)即可恢復(fù)正常。在輸出制動(dòng)力矩相同的情況下，尺寸和質(zhì)量一般較小，制動(dòng)盤沿厚度方向的熱膨脹量極小，不會(huì)象制動(dòng)鼓的熱膨脹那樣使制動(dòng)器間隙明顯增加而導(dǎo)致制動(dòng)踏板行程過大，較容易實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整。其他保養(yǎng)修理作業(yè)也較簡便。對(duì)于鉗盤式制動(dòng)器而言，因?yàn)橹苿?dòng)盤外露，還有散熱良好的優(yōu)點(diǎn)。&

52、lt;/p><p>　　盤式制動(dòng)器不足之處是效能較低，故用于液壓制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)所需制動(dòng)促動(dòng)管路</p><p>　　壓力較高，一般要用伺服裝置。 </p><p>　　目前，盤式制動(dòng)器已廣泛應(yīng)用于轎車。但除了在一些高性能轎車上用于全部車輪以外，大都只用作前輪制動(dòng)器。而與后輪的鼓式制動(dòng)器配合，以期汽車有較高的制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性。在貨車上，盤式制動(dòng)器也有采用，但離普及還有相當(dāng)距

53、離。 </p><p>　　2.4 人力制動(dòng)系統(tǒng) </p><p>　　2.4.1機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng) </p><p>　　機(jī)械式行車制動(dòng)已全部被淘汰。機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)僅用于駐車制動(dòng)。 </p><p>　　駐車制動(dòng)系統(tǒng)與行車制動(dòng)系統(tǒng)共用后輪制動(dòng)器。也可以是專設(shè)的中央制動(dòng)器。 </p><p>　　2.4.2人力液壓制動(dòng)系統(tǒng)

54、</p><p>　　轎車的行車制動(dòng)系統(tǒng)都采用了液壓傳動(dòng)裝置，主要由制動(dòng)主缸(制動(dòng)總泵)、液壓管路、后輪鼓式制動(dòng)器中的制動(dòng)輪缸(制動(dòng)分泵)、前輪鉗盤式制動(dòng)器中的液壓缸等組成， </p><p>　　液壓式雙管路傳動(dòng)裝置的布置形式 </p><p>　　當(dāng)其中一套管路損壞時(shí)，另一套仍可以正常工作，保證汽車制動(dòng)系的工作可靠性。 </p><p>

55、　　兩橋制動(dòng)器獨(dú)立制動(dòng) </p><p>　　當(dāng)一套管路失效時(shí)，另一套管路仍能保持一定的制動(dòng)效能。制動(dòng)效能低于正常時(shí)的50％。 </p><p>　　同一制動(dòng)器兩個(gè)輪缸獨(dú)立制動(dòng) </p><p>　　前后制動(dòng)器對(duì)角獨(dú)立制動(dòng) </p><p>　　自制動(dòng)踏板到輪缸活塞的制動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比，等于踏板機(jī)構(gòu)杠桿比乘以輪缸直徑同主缸直徑之比。 </p

56、><p>　　傳動(dòng)比越大，踏板力越小，踏板行程卻因此而越大，使得制動(dòng)操作不便。 </p><p>　　要求液壓制動(dòng)系傳動(dòng)比合適，保證制動(dòng)踏板力較小，同時(shí)踏板行程又不太大。 </p><p>　　對(duì)于人力液壓制動(dòng)系，考慮到制動(dòng)器容許磨損量的踏板全行程不應(yīng)超過150(轎車)～180mm(貨車)。制動(dòng)器間隙調(diào)整正常時(shí)，踩下踏板到完全制動(dòng)的踏板工作行程不應(yīng)超過全行程的50％～6

57、0％。最大踏板力一般不應(yīng)超過350(轎車)～550N(貨車)。 </p><p>　　2.5 伺服制動(dòng)系 </p><p>　　伺服制動(dòng)系--在人力液壓制動(dòng)系的基礎(chǔ)上加設(shè)一套動(dòng)力伺服系統(tǒng)而形成的，即兼用人體和發(fā)動(dòng)機(jī)作為制動(dòng)能源的制動(dòng)系。 </p><p>　　伺服制動(dòng)系可分為助力式(直接操縱式)和增壓式(間接操縱式)兩類。 </p><p>

58、　　助力式(直接操縱式)--伺服系統(tǒng)控制裝置用制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)直接操縱，其輸出力也作用于液壓主缸，以助踏板力之不足。 </p><p>　　增壓式(間接操縱式)--伺服系統(tǒng)控制裝置用制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)通過主缸輸出的液壓操縱，且伺服系統(tǒng)的輸出力與主缸液壓共同作用于一個(gè)中間傳動(dòng)液缸(輔助缸)，使該液缸輸出到輪缸的液壓遠(yuǎn)高于主缸液壓。 </p><p>　　按伺服能量的形式分： </p>

59、<p>　　真空伺服式，真空能(負(fù)氣壓能) </p><p>　　氣壓伺服式，氣壓能 </p><p>　　液壓伺服式，液壓能 </p><p>　　2.5.1助力式伺服制動(dòng)系 </p><p>　　1．真空助力伺服制動(dòng)系 </p><p>　　在液壓制動(dòng)裝置中，裝有真空助力器，它安裝在主缸與踏板之間，利用發(fā)

60、動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的真空度來增大駕駛員在制動(dòng)踏板上的操縱力。 </p><p><b>　　(1)不制動(dòng)時(shí) </b></p><p>　　真空助力器不工作，彈簧15將推桿12連同柱塞18推到后極限位置(即真空閥開啟)，閥門9則被彈簧16壓緊在大氣閥座10上(即大氣閥關(guān)閉位置)。伺服氣室前、后兩腔經(jīng)通道A、控制閥腔和通道B互相連通，并與大氣隔絕。在發(fā)動(dòng)機(jī)開始工作，且真空單向

61、閥被吸開后，伺服氣室左右兩腔內(nèi)都產(chǎn)生一定的真空度。 </p><p><b>　?。?）制動(dòng)時(shí) </b></p><p>　　將制動(dòng)踏板踩下時(shí)，起初伺服氣室尚未起作用，膜片座8固定不動(dòng)，故來自踏板機(jī)構(gòu)的控制力可以推動(dòng)控制閥推桿12和控制閥柱塞18相對(duì)于膜片座前移，當(dāng)柱塞與橡膠反作用盤7之間的間隙消除后，控制力便經(jīng)反作用盤傳給制動(dòng)主缸推桿2,使制動(dòng)主缸液壓上升傳入各輪缸

62、，此力是駕駛員所給。 </p><p>　　隨同控制閥柱塞18前移的同時(shí)，推桿12通過彈簧先將真空閥門9壓向閥座8而關(guān)閉，使A腔與B腔隔絕。 </p><p>　　進(jìn)而大氣閥座10與真空閥門9分離而開啟，外界的空氣經(jīng)空氣閥的開口和氣道進(jìn)入B腔。隨著空氣的進(jìn)入，在伺服氣室膜片的兩側(cè)出現(xiàn)壓力差而產(chǎn)生推力，此推力通過膜片座8、橡膠反作用盤7推動(dòng)制動(dòng)主缸推桿2左移。 </p><

63、;p>　　此時(shí)，推桿2上的作用力F應(yīng)為踏板力和伺服氣室活塞推力的總和，但后者較前者大得多，使制動(dòng)主缸輸出的液壓成數(shù)倍的增高。 </p><p>　　在此過程中，膜片20與閥座8也不斷前移，直到閥門9重新與大空閥座10接觸為止。因此在任何一個(gè)平衡狀態(tài)下，伺服氣室后腔中的穩(wěn)定真空度與踏板行程成遞增函數(shù)關(guān)系--控制閥的隨動(dòng)作用。 </p><p>　　駕駛員所施加的踏板力不僅要足以促動(dòng)控制

64、閥，并使制動(dòng)主缸產(chǎn)生一定液壓，而且還要足以平衡與伺服氣室作用力成正比的，經(jīng)反作用盤反饋過來的力。這樣，駕駛員便可以通過所加踏板力的大小來感知伺服氣室的作用力大小，即駕駛員有一定的踏板感。 </p><p>　　2.5.2增壓式伺服制動(dòng)系 </p><p>　　真空增壓伺服制動(dòng)系 </p><p>　　真空增壓伺服制動(dòng)系比人力液壓制動(dòng)系多一套真空伺服系統(tǒng) </p

65、><p>　　真空增壓器-由輔助缸、控制閥和真空伺服氣室等三部分組成。 </p><p>　　在輔助缸活塞4上作用著兩個(gè)力，主缸液壓作用力和伺服氣室輸出的推桿力。因此，輔助缸左腔及各輪缸的壓力高于主缸壓力。 </p><p>　　2.6 動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng) </p><p>　　動(dòng)力制動(dòng)系--以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)為唯一的制動(dòng)初始能源。 </p>

66、<p>　　制動(dòng)能源是空氣壓縮機(jī)或液壓泵。在動(dòng)力制動(dòng)系中，駕駛員的肌體僅作為控制能源，而不是制動(dòng)能源。動(dòng)力制動(dòng)系： </p><p><b>　　氣壓制動(dòng)系 </b></p><p>　　供能裝置和傳動(dòng)裝置全部是氣壓式的。其控制裝置大多數(shù)是由制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)和制動(dòng)閥等氣壓控制元件組成，也有的在踏板機(jī)構(gòu)和制動(dòng)閥之間還串聯(lián)有液壓式操縱傳動(dòng)裝置。 </p>

67、<p><b>　　氣頂液制動(dòng)系 </b></p><p>　　供能裝置、控制裝置與氣壓制動(dòng)系的相同，但其傳動(dòng)裝置則包括氣壓式和液壓式兩部分。 </p><p><b>　　全液壓動(dòng)力制動(dòng)系 </b></p><p>　　除制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)以外，其供能、控制和傳動(dòng)裝置全是液壓式。 </p><

68、p>　　2.6.1氣壓制動(dòng)系統(tǒng) </p><p>　　當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，通過拉桿機(jī)構(gòu)操縱制動(dòng)閥，使制動(dòng)閥上下兩腔的進(jìn)氣口分別與本腔的出氣口相通，使儲(chǔ)氣筒8前、后腔的壓縮空氣得以分別通過制動(dòng)閥的上、下腔進(jìn)入后制動(dòng)氣室和前制動(dòng)氣室，從而促動(dòng)制動(dòng)器進(jìn)入工作。當(dāng)放松制動(dòng)踏板時(shí)，制動(dòng)閥使制動(dòng)氣室通大氣，以解除制動(dòng)。制動(dòng)氣室內(nèi)建立的氣壓越高，則制動(dòng)器所產(chǎn)生的制動(dòng)力矩越大。故為了保證行車制動(dòng)的漸進(jìn)性，制動(dòng)閥應(yīng)具有隨動(dòng)作用

69、，即保證制動(dòng)氣室壓力與踏板行程成一定的遞增函數(shù)關(guān)系。 </p><p>　　在采用動(dòng)力制動(dòng)系的情況下，駕駛員所施加的踏板力只用來操縱控制裝置，而不能像采用人力制動(dòng)系時(shí)那樣直接造成制動(dòng)器促動(dòng)裝置的工作壓力，故制動(dòng)閥還應(yīng)當(dāng)能使制動(dòng)氣室壓力與踏板力也成一定的遞增函數(shù)關(guān)系，以保證駕駛員有足夠強(qiáng)的踏板感。 </p><p>　　氣壓系統(tǒng)各元件之間的連接管路(由鋼管、橡膠軟管和各種管接頭組成)有三種：

70、 </p><p>　?、俟┠芄苈?-供能裝置各組成件(空壓機(jī)、儲(chǔ)氣筒)之間和供能裝置與控制裝置(如制動(dòng)閥)之間的連接管路； </p><p>　?、诖賱?dòng)管路--控制裝置與制動(dòng)器促動(dòng)裝置(如制動(dòng)氣室)之間的連接管路； </p><p>　?、鄄倏v管路--一個(gè)控制裝置與另一個(gè)控制裝置之間的連接管路。 </p><p>　　解放CAl091型汽車

71、制動(dòng)系中只有一個(gè)氣壓控制裝置——制動(dòng)閥，故無操縱管路。 </p><p>　　2.7氣頂液制動(dòng)系與全液壓動(dòng)力制動(dòng)系 </p><p>　　2.7.1 氣頂液制動(dòng)系 </p><p>　　氣壓系統(tǒng)的工作壓力比液壓系統(tǒng)低得多，因而其部件的尺寸和質(zhì)量都比液壓系統(tǒng)的相應(yīng)部件大得多。 </p><p>　　氣壓制動(dòng)系只宜用于中型以上，特別是重型的貨車

72、和客車。 </p><p>　　氣壓制動(dòng)系的工作滯后時(shí)間約三倍于液壓制動(dòng)系。 </p><p>　　為了兼取氣壓系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)二者之長，有些重型汽車采用了氣頂液式動(dòng)力制動(dòng)系。供能裝置和控制裝置都是氣壓式的，傳動(dòng)裝置則是氣壓—液壓組合式的。 </p><p>　　2.7.2全液壓動(dòng)力制動(dòng)系 </p><p>　　以儲(chǔ)能器儲(chǔ)存的液壓能或限制液流循

73、環(huán)而產(chǎn)生液壓作用的動(dòng)力制動(dòng)裝置。 </p><p>　　其制動(dòng)系的液壓系統(tǒng)，同動(dòng)力轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)一樣，也有常壓式(閉式)和常流式(開式)兩種，兩者的制動(dòng)能源都是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的液壓泵。 </p><p>　　目前汽車用的全液壓動(dòng)力制動(dòng)系多用常壓式，因?yàn)槠渲性O(shè)有儲(chǔ)能器，可以積蓄液壓能，以備在發(fā)動(dòng)機(jī)或液壓泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)，或是泵油管路損壞的情況下，仍能進(jìn)行若干次完全制動(dòng)。 </p>&l

74、t;p>　　3.制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3.1 制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)數(shù)值</p><p>　　3.1.1 相關(guān)主要參數(shù)</p><p>　　1.汽車相關(guān)主要參數(shù)如表3.1所示。</p><p>　　表3.1 汽車相關(guān)主要參數(shù)</p><p>　　2.2010年FSAE贊助輪胎相關(guān)參數(shù)如表3.2所示。&l

75、t;/p><p>　　表3.2 2010年FSAE贊助輪胎相關(guān)參數(shù)</p><p>　　3.1.2 同步附著系數(shù)的分析</p><p>　　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；</p><p>　?。?）當(dāng)時(shí)：制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死，這是容易發(fā)生后軸策劃而使汽車喪失方向穩(wěn)定性；</p><p>　

76、　（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。</p><p>　　分析表明，汽車在同步系數(shù)為的路面上制動(dòng)（前后輪同時(shí)抱死）時(shí)，其制動(dòng)減速度為，即q=,q為制動(dòng)強(qiáng)度。而在其他附著系數(shù)的路面上制動(dòng)時(shí)，達(dá)到前輪或者后輪即將抱死的制動(dòng)強(qiáng)度q<,這表明只有在的路面上，地面的附著條件才可以得到充分利用。</p><p>　　根據(jù)相關(guān)資料查出汽車=0.7，故取=0.

77、7。</p><p>　　3.1.3 地面對(duì)前、后輪的法向反作用力</p><p>　　若在不同附著系數(shù)的路面上，前、后輪同時(shí)抱死（不論是同時(shí)抱死或分別先后抱死），此時(shí)或。地面作用于前、后輪的法向反作用力為</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p><b>　?。?-2）</b>

78、;</p><p>　　前后輪同時(shí)抱死制動(dòng)時(shí)地面對(duì)前、后輪法向反作用力的變化如表3.3所示</p><p>　　表3.3 前后輪同時(shí)抱死地面對(duì)前、后輪法向反作用力的變化</p><p>　　3.2 制動(dòng)器有關(guān)計(jì)算</p><p>　　3.2.1 確定前后制動(dòng)力矩分配系數(shù)</p><p><b>　　根據(jù)公式：

79、</b></p><p><b>　?。?-3）</b></p><p><b>　　得到：</b></p><p><b>　　（3-4）</b></p><p>　　3.2.2 制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定</p><p>　　應(yīng)急制動(dòng)時(shí)，假定前

80、后輪同時(shí)抱死拖滑，此時(shí)所需的前橋制動(dòng)力矩為 （3-5）</p><p>　　式中，G為汽車重力；L為軸距；a為汽車質(zhì)心到前軸的距離；為汽車質(zhì)心的高度；為附著系數(shù)；為輪胎有效半徑。&

81、lt;/p><p><b>　　當(dāng)==0.7時(shí)，</b></p><p><b>　　即</b></p><p>　　因?yàn)?= (3-6)</p><p><b>　　所以</

82、b></p><p>　　3.2.3 盤式制動(dòng)器主要參數(shù)確定</p><p><b>　　1）制動(dòng)盤直徑D</b></p><p>　　制動(dòng)盤直徑D應(yīng)盡可能取大些，這時(shí)制動(dòng)盤的有效半徑得到增加，可以降低制動(dòng)鉗的夾緊力，減少襯塊的單位壓力和工作溫度。受輪輞直徑的限制，制動(dòng)盤的直徑通常選擇為輪輞直徑的70％一79％?？傎|(zhì)量大于2t的汽車應(yīng)取上

83、限。 這里去制動(dòng)盤的直徑D為輪輞直徑的百分之70%，即mm</p><p>　　2）制動(dòng)盤厚度的選擇</p><p>　　制動(dòng)盤厚度對(duì)制動(dòng)盤質(zhì)量和工作時(shí)的溫升有影響。為使質(zhì)量小些，制動(dòng)盤厚度不宜取得大；為了降低溫度，制動(dòng)盤厚度又不宜取得過小。制動(dòng)盤可以做成實(shí)心的，或者為了散熱通風(fēng)的需要在制動(dòng)盤中間鑄出通風(fēng)孔道。一般實(shí)心制動(dòng)盤厚度可取為10～20mm，通風(fēng)式制動(dòng)盤厚度取為20～50mm，采用

84、較多的是20～30mm。在高速運(yùn)動(dòng)下緊急制動(dòng), 制動(dòng)盤會(huì)形成熱變形, 產(chǎn)生顫抖。為提高制動(dòng)盤摩擦面的散熱性能, 大多把制動(dòng)盤做成中間空洞的通風(fēng)式制動(dòng)盤, 這樣可使制動(dòng)盤溫度降低20 %～30 %。這里制動(dòng)器采用實(shí)心制動(dòng)盤設(shè)計(jì)，mm厚度 。</p><p>　　3）摩擦襯塊內(nèi)半徑R1和外半徑R2</p><p>　　摩擦襯塊（如圖3-1所示）是指鉗夾活塞推動(dòng)擠壓在制動(dòng)盤上的摩擦材料。摩擦襯塊

85、分為摩擦材料和底板,兩者直接壓嵌在一起。摩擦襯塊外半徑只與內(nèi)半徑及推薦摩擦襯塊外半徑與內(nèi)半徑的比值不大于1.5。若此比值偏大，工作時(shí)襯塊的外緣與內(nèi)側(cè)圓周速度相差較多，磨損不均勻，接觸面積減少，最終導(dǎo)致制動(dòng)力矩變化大。因?yàn)橹苿?dòng)器直徑D等于231mm,則摩擦塊mm取，所以mm。</p><p><b>　　圖3-1 摩擦襯塊</b></p><p>　　4）摩擦襯塊工作面

86、積</p><p>　　對(duì)于盤式制動(dòng)器襯塊工作面積A，推薦根據(jù)制動(dòng)襯塊單位面積占有的汽車質(zhì)量在范圍內(nèi)選用。單個(gè)前輪摩擦塊,則單個(gè)前輪制動(dòng)器A=48;單個(gè)后輪摩擦塊，則單個(gè)后輪制動(dòng)器A=32.能夠滿足β的要求。</p><p>　　5）摩擦襯塊摩擦系數(shù)f</p><p>　　選擇摩擦片時(shí)不僅希望其摩擦系數(shù)要高些，更要求其熱穩(wěn)定性要好，受溫度和壓力的影響要小。不能單純

87、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。一般說來，摩擦系數(shù)愈高的材料，其耐磨性愈</p><p>　　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。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)=0.35～0.40 已無大問題。因

88、此，在假設(shè)的理想條件下計(jì)算制動(dòng)器的制動(dòng)力矩。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。所選擇摩擦系數(shù)=0.35。</p><p>　　總結(jié)得到參數(shù)如表3.4所示</p><p>　　表3.4 制動(dòng)器基本參數(shù)</p><p>　　3.2.4 盤式制動(dòng)器的制動(dòng)力計(jì)算</p><p>　　假定襯塊的摩擦表面全部與制動(dòng)盤接觸，且各處

89、單位壓力分布均勻，則制動(dòng)器的制動(dòng)力矩為</p><p><b>　?。?-7）</b></p><p>　　式中，為摩擦因數(shù)；為單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤的壓緊力；R為作用半徑。</p><p>　　對(duì)于常見的具有扇形摩擦表面的襯塊，若其徑向?qū)挾炔缓艽螅瑒tR等于平均半徑或有效半徑，在實(shí)際中已經(jīng)足夠精確。</p><p><

90、b>　　平均半徑為</b></p><p><b>　　mm</b></p><p>　　式中，和為摩擦襯塊扇形表面的內(nèi)半徑和外半徑。</p><p>　　有效半徑是扇形表面的面積中心至制動(dòng)盤中心的距離，如下式所示（推導(dǎo)見離合器設(shè)計(jì)）</p><p><b>　?。?-8）</b>

91、</p><p><b>　　式中，.</b></p><p>　　因?yàn)?,故，越小，則兩者差值越大。</p><p>　　應(yīng)當(dāng)指出，若過小，即扇形的徑向?qū)挾冗^大，襯塊摩擦面上各不同半徑處得滑磨速度相差太遠(yuǎn)，磨損不均勻，因?yàn)閱挝粔毫Ψ植季鶆蜻@一假設(shè)條件不能成立，則上述計(jì)算方法也就不適用。值一般不應(yīng)小于0.65.</p><p

92、>　　假定襯塊的摩擦表面全部與制動(dòng)盤接觸，且各處單位壓力分布均勻，則制動(dòng)器的制動(dòng)力矩</p><p><b>　　為</b></p><p><b>　?。?-9）</b></p><p>　　式中，為摩擦因數(shù)；為單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤的壓緊力；R為作用半徑。</p><p>　　對(duì)于常見的具有扇

93、形摩擦表面的襯塊，若其徑向?qū)挾炔缓艽?，則R等于平均半徑或有效半徑，在實(shí)際中已經(jīng)足夠精確。</p><p><b>　　平均半徑為</b></p><p><b>　?。?-10）</b></p><p>　　式中，和為摩擦襯塊扇形表面的內(nèi)半徑和外半徑。</p><p>　　對(duì)于前制動(dòng)器 <

94、;/p><p><b>　　(3-11)</b></p><p><b>　　所以</b></p><p>　　對(duì)于后制動(dòng)器 (3-12)</p><p><b>　　所以</b></p

95、><p>　　3.3 制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1）制動(dòng)盤</b></p><p>　　制動(dòng)盤一般用珠光體灰鑄鐵制成，或用添加Cr或Ni等合金鑄鐵制成。制動(dòng)盤在工作時(shí)不僅承受著制動(dòng)塊作用的法向力和切向力，而且承受著熱負(fù)荷。為了改善冷卻效果，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

96、低溫升約20-30%，但盤得整體厚度較厚。而一般不帶通風(fēng)盤的汽車制動(dòng)盤，其厚度約在10-13mm之間。本次設(shè)計(jì)采用的材料為HT250。 .</p><p><b>　　2）制動(dòng)鉗</b></p><p>　　制動(dòng)鉗由可鍛鑄鐵KTH370-12或球墨鑄鐵QT400-18制造，也有用輕合金制造的，例如用鋁合金壓鑄。</p><p><b>

97、;　　3）制動(dòng)塊</b></p><p>　　制動(dòng)塊由背板和摩擦襯快組成，兩者直接牢固地壓嵌或鉚接或粘結(jié)在一起。</p><p><b>　　4）摩擦材料</b></p><p>　　制動(dòng)摩擦材料應(yīng)具有穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，抗熱衰退性要好，不應(yīng)在溫升到某一數(shù)值以后摩擦系數(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

98、率、低的熱</p><p>　　傳導(dǎo)率和低的熱膨脹率，高的抗壓、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)盡量采用污染小對(duì)人體無害的摩擦材料。當(dāng)前，制動(dòng)器廣泛采用模壓材料。</p><p><b>　　5）制動(dòng)輪缸</b></p><p>　　制動(dòng)輪缸采用單活塞式制動(dòng)輪缸，其在制動(dòng)器中布置方便。輪缸的缸體由灰鑄鐵HT

99、250制成。其缸簡為通孔，需鏜磨。活塞由鋁合金制造。活塞外端壓有鋼制的開槽頂快，以支承插槽中的制動(dòng)蹄，極端部或端部接頭。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)端面處得橡膠皮碗密封。本次設(shè)計(jì)采用的是HT250.</p><p>　　4.液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　4.1 前輪制動(dòng)輪缸直徑的確定</p><p>　　制動(dòng)輪缸對(duì)制動(dòng)塊施加的張

100、開力與輪缸直徑和制動(dòng)管路壓力的關(guān)系為 (4-1)</p><p>　　制動(dòng)管路壓力一般不超過10～12。取。</p><p><b>　　(4-2)</b></p><p>　　輪缸直徑應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸系列中選取（HG2865-1997),具體為19mm、22

101、mm、24mm、25mm、28mm、30mm、32mm、35mm、38mm、40mm、45mm、50mm、55mm。因此取前輪制動(dòng)輪缸直徑為32mm.</p><p>　　同理，后輪制動(dòng)輪缸直徑。因此取后輪制動(dòng)輪缸直徑為25mm.</p><p>　　4.2 制動(dòng)主缸直徑的確定</p><p>　　第個(gè)輪缸的工作容積為：</p><p>&l

102、t;b>　　(4-3)</b></p><p>　　式中，為第個(gè)輪缸活塞的直徑；為輪缸中活塞的數(shù)目；為第個(gè)輪缸活塞在完全制動(dòng)時(shí)的行程，初步設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)鼓式制動(dòng)器可取2.0-2.5mm.此處取mm.</p><p>　　所以一個(gè)前輪輪缸的工作容積為</p><p>　　一個(gè)后輪輪缸的工作容積為</p><p>　　所有輪缸的總工

103、作容積為,式中，為輪缸數(shù)目。制動(dòng)主缸應(yīng)有的工作容積為,式中為制動(dòng)軟管的變形容積。在初步設(shè)計(jì)時(shí)，制動(dòng)主缸的工作容積可為：對(duì)于乘用車;對(duì)于商用車。此處取。</p><p><b>　　所以</b></p><p><b>　　(4-4)</b></p><p>　　主缸活塞行程和活塞直徑為</p><p&g

104、t;<b>　　(4-5)</b></p><p>　　一般=（0.8～1.2）。此處取=。</p><p><b>　　所以 </b></p><p><b>　　(4-6)</b></p><p>　　主缸的直徑應(yīng)符合QC/T311-1999中規(guī)定的尺寸系列，具體為19

105、mm、22mm、28mm、32mm、35mm、38mm、40mm、45mm。所以取得mm。</p><p>　　4.3 制動(dòng)踏板力和制動(dòng)踏板工作行程</p><p><b>　　制動(dòng)踏板力為：</b></p><p><b>　　(4-7)</b></p><p>　　式中，為制動(dòng)主缸活塞直徑；p為

106、制動(dòng)管路的液壓；為探班機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比；為踏板機(jī)構(gòu)及液壓主缸的機(jī)械效率，可取=0.82～0.86.此處取=4，=0.85.</p><p>　　制動(dòng)踏板力應(yīng)滿足以下要求；最大踏板力一般為500N（乘用車）或700N（商用車）。設(shè)計(jì)時(shí)，制動(dòng)踏板力可在200N～350N的范圍內(nèi)選取。</p><p><b>　　所以</b></p><p><b

107、>　　符合設(shè)計(jì)要求。</b></p><p><b>　　制動(dòng)踏板工作行程為</b></p><p><b>　　(4-8)</b></p><p>　　式中，為主缸中推桿與活塞間的間隙，一般取1.5mm～2mm;為主缸活塞空行程，主缸活塞由不工作時(shí)的極限位置到使其皮碗完全封堵主缸上的旁通孔所經(jīng)過的行程。

108、</p><p>　　制動(dòng)器調(diào)整正常時(shí)的踏板工作行程,在只應(yīng)占計(jì)及制動(dòng)襯塊的容許磨損量的踏板行程的40%～60%。</p><p>　　為了避免空氣侵入制動(dòng)管路，在計(jì)算制動(dòng)主缸活塞回位彈簧時(shí)，應(yīng)保證踏板放開后，制動(dòng)管路中仍保持0.05～0.14的殘余壓力。</p><p>　　最大踏板行程，對(duì)乘用車應(yīng)不大于100～150mm,對(duì)商用車不大于180mm。此外，作用在制

109、動(dòng)手柄上最大的力，對(duì)乘用車不大于400N，對(duì)商用車不大于600N。制動(dòng)手柄最大</p><p>　　行程對(duì)乘用車不大于160mm,對(duì)商用車不大于220mm.</p><p><b>　　符合設(shè)計(jì)要求</b></p><p><b>　　5. 制動(dòng)性能分析</b></p><p>　　任何一套制動(dòng)裝置

110、都是由制動(dòng)器和制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成。</p><p>　　汽車的制動(dòng)性是指汽車在行駛中能利用外力強(qiáng)制地降低車速至停車或下長坡時(shí)能維持一定車速的能力。</p><p>　　5.1 制動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)</p><p>　　汽車的制動(dòng)性主要由下列三方面來評(píng)價(jià)：</p><p>　　1) 制動(dòng)效能，即制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度。</p>&l

111、t;p>　　2）制動(dòng)效能的恒定性，即抗熱衰退性能。</p><p>　　3）制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性，即制動(dòng)時(shí)汽車不發(fā)生跑偏、側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力的性能。</p><p>　　5.2 制動(dòng)效能 </p><p>　　制動(dòng)效能是指在良好路面上，汽車以一定初速度制動(dòng)到停車的制動(dòng)距離或制動(dòng)時(shí)汽車的減速度。制動(dòng)效能是制動(dòng)性能中最基本的評(píng)價(jià)指標(biāo)。制動(dòng)距離越小，制動(dòng)減速度

112、越大，汽車的制動(dòng)效能就越好。</p><p>　　5.3 制動(dòng)效能的恒定性</p><p>　　制動(dòng)效能的恒定性主要指的是抗熱衰退性能。汽車在高速行駛或下長坡連續(xù)制動(dòng)時(shí)制動(dòng)效能保持的程度。因?yàn)橹苿?dòng)過程中實(shí)際上是把汽車行駛的動(dòng)能通過制動(dòng)器吸收轉(zhuǎn)換為熱能，所以制動(dòng)器溫度升高后能保持在冷態(tài)時(shí)的制動(dòng)效能，已成為設(shè)計(jì)制動(dòng)器時(shí)要考慮的一個(gè)重要問題。</p><p>　　5.4

113、制動(dòng)時(shí)汽車方向的穩(wěn)定性</p><p>　　制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性，常用制動(dòng)時(shí)汽車給定路徑行駛的能力來評(píng)價(jià)。若制動(dòng)時(shí)發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力。則汽車將偏離原來的路徑。</p><p>　　制動(dòng)過程中汽車維持直線行駛，或按預(yù)定彎道行駛的能力，稱為方向穩(wěn)定性。影響方向穩(wěn)定性包括制動(dòng)跑偏、后軸側(cè)滑或前輪失去轉(zhuǎn)向能力三種情況。制動(dòng)時(shí)發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力時(shí)，汽車將偏離給定的行駛路徑。因此

114、，常用制動(dòng)時(shí)汽車按給定路</p><p>　　徑行駛的能力來評(píng)價(jià)汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性，對(duì)制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度兩指標(biāo)測試時(shí)都要求了其實(shí)驗(yàn)通道的寬度。</p><p>　　方向穩(wěn)定性是從制動(dòng)跑偏、側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力方面來考驗(yàn)。</p><p>　　制動(dòng)跑偏的原因有兩個(gè)：</p><p>　　1)汽車左右車輪，特別是轉(zhuǎn)向軸左右車輪制動(dòng)器制動(dòng)力不

115、相等。</p><p>　　2)制動(dòng)時(shí)懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在運(yùn)動(dòng)學(xué)上不協(xié)調(diào)（相互干涉）。</p><p>　　前者是由于制動(dòng)調(diào)整誤差造成的，是非系統(tǒng)的。而后者是屬于系統(tǒng)性誤差。側(cè)滑是指汽車制動(dòng)時(shí)某一軸的車輪或兩軸的車輪發(fā)生橫向滑動(dòng)的現(xiàn)象。最危險(xiǎn)的情況時(shí)高速制動(dòng)時(shí)后軸發(fā)生側(cè)滑。防止后軸發(fā)生側(cè)滑應(yīng)使前后軸同時(shí)抱死或前軸先報(bào)死后軸始終不抱死。</p><p>　　理論

116、分析如下，真正的評(píng)價(jià)需要靠實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　5.5 制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線分析</p><p>　　對(duì)于一般汽車而言，根據(jù)其前后軸制動(dòng)力的分配、載荷情況及路面附著系數(shù)和坡度等因素，當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力足夠時(shí)，制動(dòng)過程可能出現(xiàn)如下三種情況：</p><p>　　1)前輪先抱死拖滑，然后后輪抱死拖滑。</p><p>　　2)后輪先抱死拖滑，然

117、后前輪抱死拖滑。</p><p>　　3)前后輪同時(shí)抱死拖滑。</p><p>　　所以，前后輪制動(dòng)力分配將影響汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性和附著條件利用程度，是設(shè)計(jì)汽車制動(dòng)時(shí)必須妥善處理的問題。</p><p>　　根據(jù)給定參數(shù)和及制動(dòng)力分配系數(shù)，應(yīng)用EXCEL編制出制動(dòng)力分配曲線如下：</p><p>　　當(dāng)I線與β線相交時(shí)，即=0.7時(shí)，即前

118、后輪同時(shí)抱死。</p><p>　　當(dāng)I線在β線下方時(shí)，前輪先抱死。</p><p>　　當(dāng)I線在β線上方時(shí)，后輪先抱死。</p><p>　　通過圖5-1可以看出相關(guān)參數(shù)和制動(dòng)力分配系數(shù)的合理性。</p><p>　　5.6 制動(dòng)減速度和制動(dòng)距離S</p><p>　　制動(dòng)系的制動(dòng)效果，可以用最大制動(dòng)減速度及最小制動(dòng)