汽車制動(dòng)器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)劃書

1、<p>　　汽車制動(dòng)器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)計(jì)劃書</p><p><b>　　一、設(shè)計(jì)任務(wù)書</b></p><p><b>　　題目：</b></p><p>　　已知條件：（1）假設(shè)地面的附著系數(shù)足夠大；</p><p><b>　　（2）車重2.2t</b></p&g

2、t;<p>　?。?）前后重量分配：40%，60%</p><p>　　（4）蹄、盤正壓力的分布狀態(tài)可由自行假設(shè)</p><p>　?。?）輪胎型號195/80R14</p><p>　　（6）制動(dòng)初速度100km/h</p><p>　?。?）最大急剎車距離為18m</p><p>　　（8）工作環(huán)境：

3、設(shè)定為高溫狀態(tài) </p><p>　?。?）制動(dòng)摩擦系數(shù)取值范圍：0.25≤f≤0.55</p><p>　　（10制動(dòng)器具體結(jié)構(gòu)可參考汽車實(shí)驗(yàn)室相關(guān)制動(dòng)器結(jié)構(gòu)，也自行設(shè)計(jì)。</p><p>　　前后輪重量分配示意圖</p><p><b>　　二、制動(dòng)方案的擬定</b></p><p>　　汽車

4、制動(dòng)系是用以強(qiáng)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(dòng)的機(jī)構(gòu)。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，汽車制動(dòng)系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)系工作可靠的汽車，才能充分發(fā)揮其動(dòng)力性能。 </p><p>　　汽車制動(dòng)系至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的制動(dòng)裝置，即行車制動(dòng)裝置和駐車制動(dòng)裝置；重型汽車或經(jīng)常在山區(qū)

5、行駛的汽車要增設(shè)應(yīng)急制動(dòng)裝置及輔助制動(dòng)裝置;牽引汽車應(yīng)有自動(dòng)制動(dòng)裝置。 </p><p>　　任何一套制動(dòng)裝置均由制動(dòng)器和制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成。制動(dòng)器有鼓式與盤式之分。行車制動(dòng)是用腳踩下制動(dòng)踏板操縱車輪制動(dòng)器來制動(dòng)全部車輪，而駐車制動(dòng)則多采用手制動(dòng)桿操縱，且具有專門的中央制動(dòng)器或利用車輪制動(dòng)器進(jìn)行制動(dòng)。中央制動(dòng)器位于變速器之后的傳動(dòng)系中，用于制動(dòng)變速器第二軸或傳動(dòng)軸。行車制動(dòng)和駐車制動(dòng)這兩套制動(dòng)裝置必須具有獨(dú)

6、立的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。行車制動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，分液壓和氣壓兩種型式。用液壓傳遞操縱力時(shí)還應(yīng)有制動(dòng)主缸和制動(dòng)輪缸以及管路；用氣壓操縱時(shí)還應(yīng)有空氣壓縮機(jī)、氣路管道、貯氣筒、控制閥和制動(dòng)氣室等。 </p><p>　　過去，大多數(shù)汽車的駐車制動(dòng)和應(yīng)急制動(dòng)都使用中央制動(dòng)器，其優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)位于主減速器之前的變速器第二軸或傳動(dòng)軸的制動(dòng)力矩較小，容易滿足操縱手力小的要求。但在用作應(yīng)急制動(dòng)時(shí)，往往使傳動(dòng)軸超載。現(xiàn)代汽車由于車速提高，

7、對應(yīng)急制動(dòng)的可靠性要求更嚴(yán)，因此，在中、高級轎車和部分總質(zhì)量在1.5t以下的載貨汽車上，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。 </p><p>　　汽車制動(dòng)系設(shè)計(jì)的程序 </p><p>　　1. 設(shè)計(jì)的前提條件 </p><p>　　（1）汽車的參數(shù) </p><p>

8、　　汽車的滿載質(zhì)量、自重以及滿載和空載時(shí)的前、后軸負(fù)荷及重心高度，還有軸和輪胎尺寸。 </p><p>　　（2）法規(guī)適合性 </p><p>　　決定制動(dòng)系統(tǒng)、構(gòu)造和參數(shù)的最低要求是適合指定的法規(guī)。 </p><p>　　根據(jù)上述兩項(xiàng)最基本的前提條件，再加上市場的需求、使用條件、競爭性及本司現(xiàn)生產(chǎn)情況確定設(shè)計(jì)方向。 </p><p>　

9、　2. 制動(dòng)操縱方式和制動(dòng)系統(tǒng)的確定 </p><p>　?。?）研究、確定制動(dòng)控制采用氣壓方式還是液壓（真空助力、真空增壓或油氣混合）方式 </p><p>　?。?）研究、確定制動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)成 </p><p>　?、傩熊囍苿?dòng)系統(tǒng)所采用雙回路或多回路，應(yīng)由那些部件構(gòu)成，這些部件是現(xiàn)有的還是需要選購或新設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)制動(dòng)系統(tǒng)示意圖。 </p><p&

10、gt;　?、隈v車制動(dòng)采用中央制動(dòng)器還是作用后輪（機(jī)械操縱還是彈簧制動(dòng)缸）。</p><p>　?、蹜?yīng)急制動(dòng)的操縱是與行車制動(dòng)或駐車制動(dòng)結(jié)合，還是獨(dú)立操縱。 </p><p>　　④是否需要有輔助制動(dòng)，采用排氣制動(dòng)、液力緩速器或電渦流緩速器</p><p>　?。?）汽車必需制動(dòng)力及其前后分配的確定 </p><p>　　前提條件一經(jīng)確定，與前

11、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。此外，還應(yīng)研究、確定汽車必需的駐車制動(dòng)力和應(yīng)急制動(dòng)力。 </p><p>　?。?）確定制動(dòng)器制動(dòng)力、摩擦片壽命及構(gòu)造、參數(shù)</p><p>　　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

12、擦磨損計(jì)算。 </p><p>　　（5） 制動(dòng)器零件設(shè)計(jì) </p><p>　　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)。 </p><p>　　（6） 制動(dòng)操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　制動(dòng)系操縱部件（閥類、加力器、制動(dòng)氣室等）的研究、選定或設(shè)計(jì)，操縱機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)；注意性能（操縱力和行程、制動(dòng)系統(tǒng)靜特性和動(dòng)特性

13、）、強(qiáng)度、耐久性及車輛裝配性等。 </p><p><b>　?。?） 管路設(shè)計(jì) </b></p><p>　　管路布置、設(shè)計(jì)。 </p><p>　　三、各種形式制動(dòng)器現(xiàn)狀比較</p><p>　　汽車制動(dòng)器按其在汽車上的位置分為車輪制動(dòng)器和中央制動(dòng)器，前者是安裝在車輪處，后者則安裝在傳動(dòng)系的某軸上，例如變速器第二軸

14、的后端或傳動(dòng)軸的前端。</p><p>　　摩擦式制動(dòng)器按其旋轉(zhuǎn)元件的形狀又可分為鼓式和盤式兩大類。鼓式制動(dòng)器又分為內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器和外束型鼓式制動(dòng)器。內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器的固定摩擦元件是一對帶有摩擦蹄片的制動(dòng)蹄，后者又安裝在制動(dòng)底板上，而制動(dòng)底板則又緊固于前梁或后橋殼的突緣上(對車輪制動(dòng)器)或變速器殼或與其相固定的支架上(對中央制動(dòng)器)；其旋轉(zhuǎn)摩擦元件為固定在輪轂上或變速器第二軸后端的制動(dòng)鼓，并利用制動(dòng)鼓的圓柱內(nèi)表

15、面與制動(dòng)蹄摩擦片的外表面作為一對摩擦表面在制動(dòng)鼓上產(chǎn)生摩擦力矩，故又稱為蹄式制動(dòng)器。外束型鼓式制動(dòng)器的固定摩擦元件是帶有摩擦片且剛度較小的制動(dòng)帶；其旋轉(zhuǎn)摩擦元件為制動(dòng)鼓，并利用制動(dòng)鼓的外圓柱表面和制動(dòng)帶摩擦片的內(nèi)圓弧面作為一對摩擦表面，產(chǎn)生摩擦力矩作用于制動(dòng)鼓，故又稱為帶式制動(dòng)器。在汽車制動(dòng)系中，帶式制動(dòng)器曾僅用作某些汽車的中央制動(dòng)器，現(xiàn)代汽車已很少采用。由于外束型鼓式制動(dòng)器通常簡稱為帶式制動(dòng)器，而且在汽車上已很少采用，所以內(nèi)張型鼓式制

16、動(dòng)器通常簡稱為鼓式制動(dòng)器，而通常所說的鼓式制動(dòng)器即是指這種內(nèi)張型鼓式結(jié)構(gòu)。 </p><p>　　盤式制動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)元件是一個(gè)垂直安放且以兩側(cè)表面為工作面的制動(dòng)盤，其固定摩擦元件一般是位于制動(dòng)盤兩側(cè)并帶有摩擦片的制動(dòng)塊。制動(dòng)時(shí)，當(dāng)制動(dòng)盤被兩側(cè)的制動(dòng)塊夾緊時(shí)，摩擦表面便產(chǎn)生作用與制動(dòng)盤上的摩擦力矩。盤式制動(dòng)器常用作轎車的車輪制動(dòng)器，也可用作各種汽車的中央制動(dòng)器。按摩擦副中的固定摩擦元件的結(jié)構(gòu)來分析，盤式制動(dòng)器可分為鉗

17、盤式和全盤式制動(dòng)器兩大類，本次課程設(shè)計(jì)為定鉗盤式制動(dòng)器。</p><p>　　定鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗固定安裝在轎車上，既不能旋轉(zhuǎn)，也不能沿制動(dòng)盤軸線方向移動(dòng)，因而其中必須在制動(dòng)盤兩側(cè)都裝設(shè)制動(dòng)快觸動(dòng)裝置（例如相當(dāng)于制動(dòng)輪缸的油缸），以便分別將兩側(cè)的制動(dòng)快壓向制動(dòng)盤。</p><p>　　四、整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)的選擇與計(jì)算</p><p>　　鼓式制動(dòng)器主要參

18、數(shù)的確定</p><p><b>　　1．制動(dòng)鼓內(nèi)徑D</b></p><p>　　輸入離F0一定時(shí)，制動(dòng)鼓內(nèi)徑越大，制動(dòng)力矩越大，且散熱能力越強(qiáng)。但D的增大（圖1-1）受輪輞內(nèi)徑的限制。制動(dòng)鼓與輪輞之間應(yīng)保持足夠大的間隙，通常要求該間隙不小于20mm，否則不僅制動(dòng)鼓散熱條件差，而且輪輞受熱后可能粘住內(nèi)胎或烤壞氣門嘴。制動(dòng)鼓應(yīng)有足夠的壁厚，用來保證有較大的剛度和熱容量

19、，以減少制動(dòng)時(shí)的升溫，制動(dòng)鼓的直徑小，剛度就大，并有利于保證制動(dòng)鼓的加工精度。</p><p>　　制動(dòng)鼓的直徑與輪輞直徑之比D/Dr的范圍如下：</p><p>　　乘用車 D/Dr = 0.64 ~ 0.74</p><p>　　商用車 D/Dr = 0.70 ~ 0.83</p><p>　　制動(dòng)鼓內(nèi)徑尺寸應(yīng)參照專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T309—

20、1999《制動(dòng)鼓工作直徑及制動(dòng)蹄片寬度尺寸系列》選取。</p><p>　　本次規(guī)定的輪胎型號為195/80R14，輪輞直徑為355.6mm，所以根據(jù)QC/T309—1999《制動(dòng)鼓工作直徑及制動(dòng)蹄片寬度尺寸系列》選取制動(dòng)鼓直徑為125mm蹄片寬度B為60mm</p><p>　　2．摩擦襯片寬度b和包角β</p><p>　　摩擦襯片寬度尺寸b的選取對摩擦襯片的使

21、用壽命有影響。襯片的寬度尺寸取窄些，則磨損速度快，襯片壽命短；若襯片寬度尺寸取寬些，則質(zhì)量大不易加工，且增加了成本。</p><p>　　制動(dòng)鼓半徑R確定后，襯片的摩擦面積為Ap = Rβb。制動(dòng)器各蹄襯片總的摩擦面積ΣAp越大，制動(dòng)時(shí)所受單位面積的正壓力和能量負(fù)荷越小，從而磨損特性越好。根據(jù)國外統(tǒng)計(jì)資料分析，單個(gè)車輪鼓式制動(dòng)器的襯片面積隨汽車總質(zhì)量的增大而增大，具體數(shù)據(jù)見表1-1。</p><

22、;p>　　表1-1 襯片摩擦面積</p><p>　　試驗(yàn)表明，摩擦襯片包角β=90°~ 100°時(shí)，磨損最小，制動(dòng)鼓溫度最低，且制動(dòng)效能最高。β角減小雖然有利于散熱，但單位壓力過高將加速磨損。實(shí)際上包角兩端處的單位壓力最小，因此過分延伸襯片兩端以加大包角對減小壓力的作用不大，而且將使制動(dòng)作用不平順，容易使制動(dòng)器發(fā)生自鎖。因此包角一般不宜大于120°。</p>

23、<p>　　考慮到磨損以及合適的摩擦片面積選用的摩擦襯片的包角β= 90°；摩擦襯片寬度為60mm。</p><p>　　3．摩擦襯片起始角β0</p><p>　　一般將襯片不知在制動(dòng)蹄的中央，即令β0 = 90°-β/2。有時(shí)為了適應(yīng)單位壓力的分布情況，將襯片相對于最大壓力點(diǎn)對稱布置，以改善磨損均勻性與制動(dòng)效能。因?yàn)棣? 90°所以β0 = 45

24、°。</p><p>　　4．制動(dòng)器中心到張開力F0作用線的距離e</p><p>　　在保證輪缸或制動(dòng)凸輪能夠布置于制動(dòng)鼓內(nèi)的條件下，應(yīng)使距離e（圖1-1）盡可能增大以提高制動(dòng)效能。初步設(shè)計(jì)時(shí)可暫定e = 0.8R左右。</p><p>　　5．制動(dòng)蹄支撐點(diǎn)位置坐標(biāo)a和c</p><p>　　應(yīng)在保證兩蹄支撐端毛面不致相互干涉的條

25、件下，使a盡可能大而c盡可能?。▓D1-1）。初步設(shè)計(jì)時(shí)也可暫定a = 0.8R左右。</p><p>　　根據(jù)設(shè)計(jì)要求，設(shè)定e = 0.8R，a = 0.8R，c = 0.3R</p><p>　　鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　根據(jù)此次設(shè)計(jì)要求，需要設(shè)計(jì)的是一個(gè)車重2.2t，后重量分配為40％、60％輪胎型號為195/80R14，當(dāng)時(shí)速為100km/h時(shí)

26、，最大緊急剎車距離為18m。所以根據(jù)公式</p><p>　　2as = v2 － u2</p><p>　　算得汽車的最大加速度為21.5m/s2。而其中一個(gè)前輪分配到的重量為440kg（不計(jì)人的重量）。所以要想制動(dòng)，根據(jù)</p><p><b>　　F = ma</b></p><p>　　摩擦襯片施加在制動(dòng)鼓上的摩

27、擦力為9460N。而摩擦因數(shù)f為0.35，所以施加在摩擦片上的法向合力為27028N。</p><p>　　由表1-1得，選取A=200 cm2</p><p><b>　　設(shè)P=2X</b></p><p><b>　　P=</b></p><p>　　又P.S=NX2.S=N</p>

28、<p>　　X==11.62pa</p><p>　　所以Pmax=2X=23.24pa</p><p>　　Nmax=Pmax.S=4648N</p><p>　　因?yàn)槟Σ疗瑝簭?qiáng)范圍為40~90Pa</p><p><b>　　取50Pa</b></p><p>　　Pmax1=5

29、0pa</p><p>　　Nmax1= Pmax1.S=10000N</p><p><b>　　摩擦片可用</b></p><p><b>　　襯片磨損特性的計(jì)算</b></p><p>　　摩擦襯片(襯塊)的磨損，與摩擦副的材質(zhì)、表面加工情況、溫度、壓力以及相對滑磨速度等多種因素有關(guān)，因此在理

30、論上要精確計(jì)算磨損性能是困難的。但試驗(yàn)表明，摩擦表面的溫度、壓力、摩擦系數(shù)和表面狀態(tài)等是影響磨損的重要因素。</p><p>　　汽車的制動(dòng)過程是將其機(jī)械能(動(dòng)能、勢能)的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷纳⒌倪^程。在制動(dòng)強(qiáng)度很大的緊急制動(dòng)過程中，制動(dòng)器幾乎承擔(dān)了耗散汽車全部動(dòng)力的任務(wù)。此時(shí)由于在短時(shí)間內(nèi)熱量來不及逸散到大氣中，致使制動(dòng)器溫度升高。此即所謂制動(dòng)器的能量負(fù)荷。能量負(fù)荷愈大，則襯片(襯塊)的磨損愈嚴(yán)重。</p

31、><p>　　制動(dòng)器的能量負(fù)荷常以其比能量耗散率作為評價(jià)指標(biāo)。比能量耗散率又稱為單位功負(fù)荷或能量負(fù)荷，它表示單位摩擦面積在單位時(shí)間內(nèi)耗散的能量，其單位為W／mm2。</p><p>　　雙軸汽車的單個(gè)前輪制動(dòng)器和單個(gè)后輪制動(dòng)器的比能量耗散率分別為</p><p><b>　?。?-13）</b></p><p>　　式中

32、 ——汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；</p><p><b>　　——汽車總質(zhì)量；</b></p><p>　　，——汽車制動(dòng)初速度與終速度，m／s；計(jì)算時(shí)轎車取km/h(27.8m/s)；總質(zhì)量3.5t以下的貨車取=80km/h(22.2m/s)；總質(zhì)量3．5t以上的 貨車取=65km／h(18m／s)；</p><p>　　j——制動(dòng)減速度，m／

33、s2，計(jì)算時(shí)取j=0．6g；</p><p>　　t——制動(dòng)時(shí)間，s；</p><p>　　Al，A2——前、后制動(dòng)器襯片(襯塊)的摩擦面積；</p><p>　　——制動(dòng)力分配系數(shù)。</p><p>　　在緊急制動(dòng)到時(shí)，并可近似地認(rèn)為，則有</p><p><b>　　(1-14)</b><

34、;/p><p>　　鼓式制動(dòng)器的比能量耗損率以不大于1.8W／mm2為宜，但當(dāng)制動(dòng)初速度低于式(1-13)下面所規(guī)定的值時(shí)，則允許略大于1.8W／mm2。轎車盤式制動(dòng)器的比能量耗散率應(yīng)不大于6.0W／mm2。比能量耗散率過高，不僅會(huì)加速制動(dòng)襯片(襯塊)的磨損，而且可能引起制動(dòng)鼓或盤的龜裂。</p><p>　　磨損特性指標(biāo)也可用襯片(襯塊)的比摩擦力即單位摩擦面積的摩擦力來衡量。</p&

35、gt;<p>　　單個(gè)車輪制動(dòng)器的比摩擦力為</p><p><b>　　(1-15)</b></p><p><b>　　式中，</b></p><p>　　——單個(gè)制動(dòng)器的制動(dòng)力矩；</p><p>　　R——制動(dòng)鼓半徑(或制動(dòng)盤有效半徑)；</p><p>

36、;　　A——單個(gè)制動(dòng)器的襯片(襯塊)摩擦面積。</p><p>　　當(dāng)制動(dòng)減速度j=0.6g時(shí)，鼓式制動(dòng)器的比摩擦力以不大于0.48N／mm2為宜。</p><p>　　亦可采用摩擦襯片與制動(dòng)鼓間的平均壓力作為衡量磨損的指標(biāo)，即</p><p><b>　　式中，</b></p><p>　　N——摩擦襯片與制動(dòng)鼓間的法

37、向力；</p><p>　　A——摩擦襯片的摩擦面積。</p><p>　　磨損和熱的性能指標(biāo)也可用襯片在制動(dòng)過程中由最高制動(dòng)初速度至停車所完成的單位襯片(襯塊)面積的滑磨功即比滑磨功，來衡量：</p><p><b>　?。?-16）</b></p><p><b>　　式中，</b></p

38、><p>　　——汽車總質(zhì)量，kg；</p><p>　　——汽車最高車速，m/s；</p><p>　　AΣ——車輪制動(dòng)器各制動(dòng)襯片(襯塊)的總摩擦面積，cm2；</p><p>　　[]——許用滑磨功，對轎車取[]＝1000～1500J／cm2；對客車和貨車取[]＝600～800J／cm2。</p><p>　　制動(dòng)器

39、的熱容量和溫升的核算</p><p>　　應(yīng)核算制動(dòng)器的熱容量和溫升是否滿足如下條件：</p><p><b>　?。?-17）</b></p><p><b>　　式中，</b></p><p>　　——各制動(dòng)鼓(盤)的總質(zhì)量；</p><p>　　——與各制動(dòng)鼓(盤)相連

40、的受熱金屬件(如輪轂、輪輻、輪輞、制動(dòng)鉗體等)的總質(zhì)量；</p><p>　　——制動(dòng)鼓(盤)材料的比熱容，對鑄鐵c=482J／(kg·K)，對鋁合金c=880J／(kg·K)；</p><p>　　——與制動(dòng)鼓(盤)相連的受熱金屬件的比熱容；</p><p>　　——制動(dòng)鼓(盤)的溫升(一次由=30km／h到完全停車的強(qiáng)烈制動(dòng)，溫升不應(yīng)超過15

41、℃)；</p><p>　　L——滿載汽車制動(dòng)時(shí)由動(dòng)能轉(zhuǎn)變的熱能，因制動(dòng)過程迅速，可以認(rèn)為制動(dòng)產(chǎn)生的熱能全部為前、后制動(dòng)器所吸收，并按前、后軸制動(dòng)力的</p><p>　　分配比率分配給前、后制動(dòng)器，即</p><p>　　制動(dòng)器主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1.制動(dòng)鼓</b></p>&

42、lt;p>　　制動(dòng)鼓應(yīng)具有高的剛性和大的熱容量，制動(dòng)時(shí)其溫升不應(yīng)超過極限值。制動(dòng)鼓的材料與摩擦襯片的材料相匹配，應(yīng)能保證具有高的摩擦系數(shù)并使工：作表面磨損均勻。中型、重型貨車和中型、大型客車多采用灰鑄鐵HT200或合金鑄鐵制造的制動(dòng)鼓(圖44(b))；輕型貨車和一些轎車則采用由鋼板沖壓成形的輻板與鑄鐵鼓筒部分鑄成一體的組合式制動(dòng)鼓(圖44(b))；帶有灰鑄鐵內(nèi)鼓筒的鑄鋁合金制動(dòng)鼓(圖44(c))在轎車上得到了日益廣泛的應(yīng)用。鑄鐵內(nèi)

43、鼓筒與鋁合金制動(dòng)鼓本體也是鑄到一起的，這種內(nèi)鑲一層珠光體組織的灰鑄鐵作為工作表面，其耐磨性和散熱性都很好，而且減小了質(zhì)量。</p><p>　　制動(dòng)鼓在工作載荷作用下會(huì)變形，致使蹄鼓間單位壓力不均勻，且會(huì)損失少許踏板行程。鼓筒變形后的不圓柱度過大容易引起自鎖或踏板振動(dòng)。為防止這些現(xiàn)象需提高制動(dòng)鼓的剛度。為此，沿鼓口的外緣鑄有整圈的加強(qiáng)肋條，也有的加鑄若干軸向肋條以提高其散熱性能。</p><p

44、>　　制動(dòng)鼓相對于輪轂的對中如圖44所示，是以直徑為的圓柱表面的配合來定 位，并在兩者裝配緊固后精加工制動(dòng)鼓內(nèi)工作表面，以保證兩者的軸線重合。兩者裝配后需進(jìn)行動(dòng)平衡。許用不平衡度對轎車為15～20N·cm；對貨車為30—40N·cm。</p><p>　　制動(dòng)鼓壁厚的選取主要是從剛度和強(qiáng)度方面考慮。壁厚取大些也有助于增大熱容 量，但試驗(yàn)表明，壁厚從11mm增至20mm，摩擦表面平均最

45、高溫度變化并不大。一般鑄造制動(dòng)鼓的壁厚：轎車為7～12mm，中、重型貨車為13～18mm。制動(dòng)鼓在閉口一側(cè)可開小孔，用于檢查制動(dòng)器間隙。</p><p><b>　　2.制動(dòng)蹄</b></p><p>　　轎車和輕型、微型貨車的制動(dòng)蹄廣泛采用T形型鋼輾壓或鋼板沖壓—焊接制成；大噸位貨車的制動(dòng)蹄則多用鑄鐵、鑄鋼或鑄鋁合金制成。制動(dòng)蹄的斷面形狀和尺寸應(yīng)保證其剛度好，但小型

46、車鋼板制的制動(dòng)蹄腹板上有時(shí)開有一、兩條徑向槽，使蹄的彎曲剛度小些，以便使制動(dòng)蹄摩擦襯片與鼓之間的接觸壓力均勻，因而使襯片磨損較為均勻，并減少制動(dòng)時(shí)的尖叫聲。重型汽車制動(dòng)蹄的斷面有工字形、山字形和Ⅱ字形幾種。制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度，轎車的約為3—5mm；貨車的約為5～8mm。摩擦襯片的厚度，轎車多用4.5～5mm；貨車多在8mm以上。襯片可以鉚接或粘接在制動(dòng)蹄上，粘接的允許其磨損厚度較大，但不易更換襯片；鉚接的噪聲較小。</p>

47、;<p><b>　　3.制動(dòng)底板</b></p><p>　　制動(dòng)底板是除制動(dòng)鼓外制動(dòng)器各零件的安裝基體，應(yīng)保證各安裝零件相互間的正確位置。制動(dòng)底板承受著制動(dòng)器工作時(shí)的制動(dòng)反力矩，故應(yīng)有足夠的剛度。為此，由鋼板沖壓成形的制動(dòng)底板都具有凹凸起伏的形狀。重型汽車則采用可鍛鑄鐵KTH 370—12的制動(dòng)底座以代替鋼板沖壓的制動(dòng)底板。剛度不足會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)力矩減小，踏板行程加大，襯片磨損

48、也不均勻。</p><p><b>　　4.支承</b></p><p>　　二自由度制動(dòng)蹄的支承，結(jié)構(gòu)簡單，并能使制動(dòng)蹄相對制動(dòng)鼓自行定位。 為了使具有支承銷的一個(gè)自由度的制動(dòng)蹄的工作表面與制動(dòng)鼓的工作表面同軸心，應(yīng)使支承位置可調(diào)。例如采用偏心支承銷或偏心輪。支承銷由45號鋼制</p><p>　　造并高頻淬火。其支座為可鍛鑄鐵(KTH 3

49、70—12)或球墨鑄鐵(QT 400—18)件。青銅偏心輪可保持制動(dòng)蹄腹板上的支承孔的完好性并防止這些零件的腐蝕磨損。</p><p>　　具有長支承銷的支承能可靠地保持制動(dòng)蹄的正確安裝位置，避免側(cè)向偏擺。有時(shí)在制動(dòng)底板上附加一壓緊裝置，使制動(dòng)蹄中部靠向制動(dòng)底板，而在輪缸活塞頂塊上或在張開機(jī)構(gòu)調(diào)整推桿端部開槽供制動(dòng)蹄腹板張開端插入，以保持制動(dòng)蹄的正確位置。</p><p><b>

50、;　　5.制動(dòng)凸輪</b></p><p>　　制動(dòng)系采用的凸輪式制動(dòng)蹄張開機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡單，在車輪制動(dòng)器中布置方便。凸輪由45號鋼制。</p><p><b>　　6.制動(dòng)鉗</b></p><p>　　制動(dòng)鉗由可鍛鑄鐵K丁H370—12或球墨鑄鐵QT400—18制造，也有用輕合金制造的，可做成整體的，也可做成兩牛并由螺栓連接。其

51、外緣留有開口，以便不必拆下制動(dòng)鉗便可檢查或更換制動(dòng)塊。制動(dòng)鉗體應(yīng)有高的強(qiáng)度和剛度。一般多在鉗體中加工出制動(dòng)油缸，也有將單獨(dú)制造的油缸裝嵌入鉗體中的。為了減少傳給制動(dòng)液的熱量，多將杯形活塞的開口端頂靠制動(dòng)塊的背板。有的活塞的開口端部切成階梯狀，形成兩個(gè)相對且在同一平面內(nèi)的小半圓環(huán)形端面?；钊设T鋁合金或鋼制造。為了提高耐磨損性能，活塞的工作表面進(jìn)行鍍鉻處理。當(dāng)制動(dòng)鉗體由鋁合金制造時(shí)，減少傳給制動(dòng)液的熱量成為必須解決的問題。為此，應(yīng)減小活塞

52、與制動(dòng)塊背板的接觸面積，有時(shí)也可采用非金屬活塞。</p><p><b>　　7.制動(dòng)塊</b></p><p>　　制動(dòng)塊由背板和摩擦襯塊構(gòu)成，兩者直接壓嵌在一起。襯塊多為扇面形，也有矩形、正方形或長圓形的?；钊麘?yīng)能壓住盡量多的制動(dòng)塊面積，以免襯塊發(fā)生卷角而引起尖叫聲。制動(dòng)塊背板由鋼板制成。許多盤式制動(dòng)器裝有襯塊磨損達(dá)極限時(shí)的警報(bào)裝置，以便及時(shí)更換摩擦襯片。<

53、/p><p><b>　　8.摩擦材料</b></p><p>　　制動(dòng)摩擦材料應(yīng)具有高而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，抗熱衰退性能好，不能在溫度升到某一數(shù)值后摩擦系數(shù)突然急劇下降；材料的耐磨性好，吸水率低，有較高的耐擠壓和耐沖擊性能；制動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生噪聲和不良?xì)馕叮瑧?yīng)盡量采用少污染和對人體無害的摩擦材料。</p><p>　　目前在制動(dòng)器中廣泛采用著模壓材料，它是

54、以石棉纖維為主并與樹脂粘結(jié)劑、調(diào)整摩擦性能的填充劑(由無機(jī)粉粒及橡膠、聚合樹脂等配成)與噪聲消除劑(主要成分為石墨)等混合后，在高溫下模壓成型的。模壓材料的撓性較差，故應(yīng)按襯片或襯塊規(guī)格模壓，其優(yōu)點(diǎn)是可以選用各種不同的聚合樹脂配料，使襯片或襯塊具有不同的摩擦性能和其他性能。</p><p>　　另一種是編織材料，它是先用長纖維石棉與銅絲或鋅絲的合絲編織成布，再浸以樹脂粘合劑經(jīng)干燥后輥壓制成。其撓性好，剪切后可以直

55、接鉚到任何半徑的制動(dòng)蹄或制動(dòng)帶上。在100℃～120℃溫度下，它具有較高的摩擦系數(shù)(=0.4以上)，沖擊強(qiáng)度比模壓材料高4～5倍。但耐熱性差，在200℃～250℃以上即不能承受較高的單位壓力，磨損加快。因此這種材料僅適用于中型以下汽車的鼓式制動(dòng)器，尤其是帶式中央制動(dòng)器。</p><p>　　粉末冶金摩擦材料是以銅粉或鐵粉為主要成分(占質(zhì)量的60％～80％)，加上石墨、陶瓷粉等非金屬粉末作為摩擦系數(shù)調(diào)整劑，用粉末冶

56、金方法制成。其抗熱衰退和抗水衰退性能好，但造價(jià)高，適用于高性能轎車和行駛條件惡劣的貨車等制動(dòng)器負(fù)荷重的汽車。</p><p>　　各種摩擦材料摩擦系數(shù)的穩(wěn)定值約為0.3～0.5，少數(shù)可達(dá)0.7。設(shè)計(jì)計(jì)算制動(dòng)器時(shí)一般取0.3～0.35。選用摩擦材料時(shí)應(yīng)注意，一般說來，摩擦系數(shù)愈高的材料其耐磨性愈差。</p><p><b>　　9.制動(dòng)器間隙</b></p>

57、<p>　　制動(dòng)鼓(制動(dòng)盤)與摩擦襯片(摩擦襯塊)之間在未制動(dòng)的狀態(tài)下應(yīng)有工作作間隙，以保證制動(dòng)鼓(制動(dòng)盤)能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。一般，鼓式制動(dòng)器的設(shè)定間隙為0.2～0.5mm；盤式制動(dòng)器的為0.1～0.3mm。此間隙的存在會(huì)導(dǎo)致踏板或手柄的行程損失，因而間隙量應(yīng)盡量小?？紤]到在制動(dòng)過程中摩擦副可能產(chǎn)生機(jī)械變形和熱變形，因此制動(dòng)器在冷卻狀態(tài)下應(yīng)有的間隙應(yīng)通過試驗(yàn)來確定。另外，制動(dòng)器在工作過程中會(huì)因?yàn)槟Σ烈r片(襯塊)的磨損而加大，因此

58、制動(dòng)器必須設(shè)有間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　　六、總體布局</b></p><p>　　（一）鼓式制動(dòng)器裝配 （1）制動(dòng)器的各個(gè)螺栓、螺母、墊圈、開口銷、鎖緊墊片等零件及金屬鎖線均應(yīng)按原廠規(guī)定選用并裝配齊全；</p><p>　?。?）連接件的重要螺栓、螺母應(yīng)無裂紋、損壞或變形；</p><p>　?。?）

59、制動(dòng)蹄摩擦片的安裝：用清潔溶劑徹底沖洗制動(dòng)蹄摩擦片,消除全部毛刺和不平點(diǎn)；從新摩擦片的中心開始安裝和緊固連接鉚釘,交替向外到兩端;檢查制動(dòng)蹄和摩擦片之間的間隙,任意兩個(gè)鉚釘之間,蹄、片的間隙不大于0.02mm；粘接摩擦片時(shí),其粘接表面必須潔凈；</p><p>　?。?）調(diào)整制動(dòng)蹄摩擦片與制動(dòng)鼓之間的間隙。</p><p><b>　?。ǘ└綀D</b></p&

60、gt;<p><b>　　鼓式制動(dòng)器裝配圖</b></p><p><b>　　摩擦片</b></p><p><b>　　制動(dòng)鼓</b></p><p><b>　　七、總結(jié)</b></p><p>　　鼓式制動(dòng)器的主流是內(nèi)張式，它的制動(dòng)塊

61、(剎車蹄)位于制動(dòng)輪內(nèi)側(cè)，在剎車的時(shí)候制動(dòng)塊向外張開，摩擦制動(dòng)輪的內(nèi)側(cè)，達(dá)到剎車的目的。 相對于盤式制動(dòng)器來說，鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)效能和散熱性都要差許多，鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)力穩(wěn)定性差，在不同路面上制動(dòng)力變化很大，不易于掌控。而由于散熱性能差，在制動(dòng)過程中會(huì)聚集大量的熱量。制動(dòng)塊和輪鼓在高溫影響下較易發(fā)生極為復(fù)雜的變形，容易產(chǎn)生制動(dòng)衰退和振抖現(xiàn)象，引起制動(dòng)效率下降。另外，鼓式制動(dòng)器在使用一段時(shí)間后，要定期調(diào)校剎車蹄的空隙，甚至要把整個(gè)剎車鼓拆

62、出清理累積在內(nèi)的剎車粉。當(dāng)然，鼓式制動(dòng)器也并非一無是處，它造價(jià)便宜，而且符合傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。 四輪轎車在制動(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%，前輪制動(dòng)力要比后輪大，后輪起輔助制動(dòng)作用，因此轎車生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本，就采用前盤后鼓的制動(dòng)方式。不過對于重型車來說，由于車速一般不是很高，剎車蹄的耐用程度也比盤式制動(dòng)器高，因此許多重型車至今仍使用四輪鼓式的設(shè)計(jì)。</p><p>　　轎車鼓式

63、制動(dòng)器一般用于后輪（前輪用盤式制動(dòng)器）。鼓式制動(dòng)器除了成本比較低之外，還有一個(gè)好處，就是便于與駐車（停車）制動(dòng)組合在一起，凡是后輪為鼓式制動(dòng)器的轎車，其駐車制動(dòng)器也組合在后輪制動(dòng)器上。這是一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)，它完全與車上制動(dòng)液壓系統(tǒng)是分離的：利用手操縱桿或駐車踏板（美式車）拉緊鋼拉索，操縱鼓式制動(dòng)器的杠件擴(kuò)展制動(dòng)蹄，起到停車制動(dòng)作用，使得汽車不會(huì)溜動(dòng)；松開鋼拉索，回位彈簧使制動(dòng)蹄恢復(fù)原位，制動(dòng)力消失。</p><p>

64、;<b>　　八、參考資料</b></p><p>　　[1] 陳家瑞 汽車構(gòu)造（下冊）北京 人名交通出版社 2008</p><p>　　[2] 譚慶昌，趙洪志.機(jī)械設(shè)計(jì).北京：高等教育出版社，2004</p><p>　　[3] 張春林.機(jī)械原理.北京：高等教育出版社，2005</p><p>　　[4] 侯洪生.