畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-CD1輕型貨車后制動(dòng)器設(shè)計(jì).doc

燕山大學(xué)專業(yè)綜合訓(xùn)練說明書題目： CD1輕型貨車后制動(dòng)器設(shè)計(jì) 燕山大學(xué)專業(yè)綜合訓(xùn)練任務(wù)書院（系）：車輛與能源學(xué)院 基層教學(xué)單位：車輛與交通運(yùn)輸工程系題 目CD1輕型貨車后制動(dòng)器設(shè)計(jì)訓(xùn) 練 內(nèi) 容 和 目 的1. 熟悉制動(dòng)系統(tǒng)及鼓式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)；2. 計(jì)算制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)；3. 計(jì)算制動(dòng)器主要結(jié)構(gòu)參數(shù)；4. 練習(xí)使用繪圖軟件；5. 學(xué)習(xí)查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。附主要參數(shù)：滿載質(zhì)量：1850kg，前輪至質(zhì)心距離1391mm；裝備質(zhì)量：1160kg，前輪至質(zhì)心距離1350mm；質(zhì)心高：空載695mm，滿載750mm；輪胎型號(hào)：175/70R14完 成 任 務(wù) 量1. 確定制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)；2. 繪制制動(dòng)器總裝圖；3. 繪制制動(dòng)鼓零件圖；4. 書寫6000字計(jì)算說明書。進(jìn) 度 安 排第一、二周： 熟悉制動(dòng)器結(jié)構(gòu)、計(jì)算制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)；計(jì)算相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)并繪制制動(dòng)器總裝圖；第三周：完善總裝圖，繪制制動(dòng)鼓零件圖；第四周：編寫說明書，準(zhǔn)備答辯。參考資料1. 汽車設(shè)計(jì).王望予.機(jī)械工業(yè)出版社2. 汽車設(shè)計(jì).劉唯信.清華大學(xué)出版社指導(dǎo)教師簽字基層教學(xué)單位主任簽字 2012年11月29日燕山大學(xué)專業(yè)綜合訓(xùn)練說明書 第1章 概述1.1制動(dòng)器功能 汽車制動(dòng)器是指產(chǎn)生阻礙車輛運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢的力（制動(dòng)力）的部件。 汽車所用的制動(dòng)器幾乎都是摩擦式的，可分為鼓式和盤式兩大類。鼓式制動(dòng)器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件為制動(dòng)鼓，其工作表面為圓柱面；盤式制動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)元件則為旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)盤，以端面為工作表面。1.2制動(dòng)器要求汽車制動(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。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)則采用手制動(dòng)桿操縱，且利用專設(shè)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)變速器的第二軸或傳動(dòng)軸。此次設(shè)計(jì)為小型乘用車，輕型客車滿載1.85t，設(shè)計(jì)的是鼓式制動(dòng)器。第2章 制動(dòng)力分配2.1參數(shù) 滿載質(zhì)量：1850kg，前輪至質(zhì)心距離1391mm；裝備質(zhì)量：1160kg，前輪至質(zhì)心距離1350mm；質(zhì)心高：空載695mm，滿載750mm；輪胎型號(hào)：175/70R142.2法規(guī)要求 為了保證制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性和有足夠的制動(dòng)效率，聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)制定的ECE R13制動(dòng)法規(guī)對雙軸汽車前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力提出了明確的要求。本次設(shè)計(jì)的是輕型乘用車，根據(jù)法規(guī)整理出它的制動(dòng)效能與利用附著系數(shù)的要求如下。 法規(guī)規(guī)定： 對于 = 0.2 0.8之間時(shí)，要求其制動(dòng)強(qiáng)度z 0.1 + 0.85( -0.2)車輛在各種裝載狀態(tài)時(shí)，前軸利用附著系數(shù)曲線應(yīng)在后軸利用附著系數(shù)曲線之上。 但是對于本車而言，制動(dòng)強(qiáng)度在0.3 0.45之間，后軸利用附著系數(shù)曲線不超過直線 = z + 0.05的條件下，允許后軸利用附著系數(shù)曲線在前軸利用附著系數(shù)曲線的上方。 圖2-1 ECE法規(guī)貨車的制動(dòng)力分配2.3具有固定比值的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力與同步附著系數(shù)不少兩軸汽車的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力之比為一固定值。前制動(dòng)器制動(dòng)力與汽車總制動(dòng)器制動(dòng)力之比稱為制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)，并以符號(hào)表示，即 = 若用= B( )表示，則= B( )為一直線，此直線通過坐標(biāo)原點(diǎn)，且其斜率為tan= 這條直線稱為實(shí)際前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配線，簡稱線。線與I曲線交點(diǎn)處的附著系數(shù)為同步附著系數(shù)，所對應(yīng)的制動(dòng)減速度稱為臨界減速度。同步附著系數(shù)說明，前、后制動(dòng)器制動(dòng)力為固定比值的汽車，只有在同步附著系數(shù)路面上制動(dòng)時(shí)才能使前、后車輪同時(shí)抱死。設(shè)汽車在同步附著系數(shù)路面上制動(dòng)，此時(shí)前、后輪同時(shí)抱死，得=，即 = （2-1）當(dāng)0時(shí)，線位于I曲線的上方，制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死。國外有的文獻(xiàn)推薦滿載時(shí)的同步附著系數(shù)：轎車取00.6；貨車取00.5為宜。在條件允許的情況下應(yīng)取大些，這樣制動(dòng)穩(wěn)定性好。2.4理想的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線 地面法向反作用力為 前后輪同時(shí)抱死時(shí)，此時(shí).（2-9）前后輪同時(shí)抱死時(shí)：前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力之和等于附著力，并且前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分別等于各自的附著力，即將（2-9）式代入上式，得，消去變量，得 由此式可作出I曲線 圖2-4 線與I曲線2.5利用附著系數(shù)與制動(dòng)效率利用附著系數(shù)就是在某一制動(dòng)強(qiáng)度z下，不發(fā)生任何車輪抱死所要求的最小路面附著系數(shù)i，其定義為。其中，F(xiàn)Xbi為對應(yīng)于制動(dòng)強(qiáng)度z，汽車對第i軸產(chǎn)生的地面制動(dòng)力；FZi為制動(dòng)強(qiáng)度為z時(shí)，地面對第i軸的法向反力；i為第i軸對應(yīng)于制動(dòng)強(qiáng)度z的利用附著系數(shù)。顯然，利用附著系數(shù)越接近制動(dòng)強(qiáng)度，地面的附著條件發(fā)揮得越充分，汽車制動(dòng)力分配的合理程度越高。2.5.1前軸的利用附著系數(shù) 設(shè)汽車前輪剛要抱死或前、后輪同時(shí)抱死時(shí)產(chǎn)生的減速度為=zg ，則 =Gz 而 故 = （2-3）同時(shí)，由（2-1）式得 = （2-2)， 又前輪剛抱死時(shí)，=，由（2-2）式得當(dāng)時(shí)，z = （2-6）2.5.3利用附著系數(shù)曲線 此次設(shè)計(jì)，首先在 = 0.2 0.8的不同路面上，取定不同的值，由（2-1）式算出空載與滿載時(shí)的同步附著系數(shù)作出利用附著系數(shù)與制動(dòng)強(qiáng)度的關(guān)系曲線，與制動(dòng)法規(guī)對比，看是否滿足法規(guī)要求。通過EXCEL作圖，找到合適的值為0.71，此時(shí) 滿載=0.821 空載=利用Excel作圖繪制利用附著系數(shù)與制動(dòng)強(qiáng)度的關(guān)系曲線如下 圖2-2 利用附著系數(shù)與制動(dòng)強(qiáng)度的關(guān)系曲線從圖中可看出，當(dāng)值取為0.71時(shí)，前軸的利用附著著系數(shù)曲線全在后軸利用附著系數(shù)曲線上方，前軸的利用附著系數(shù)均在法規(guī)下符合法規(guī)要求，后軸均在下面，說明后軸的利用附著系數(shù)也均符合要求，綜合說明=0.71的制動(dòng)力分配時(shí)合理的。當(dāng)客車在地面附著系數(shù)為0.20.8的路面上制動(dòng)時(shí)不會(huì)出現(xiàn)后輪先抱死的情況，符合安全要求，說明制動(dòng)力分配合理。2.6制動(dòng)效率曲線制動(dòng)效率定義為車輪不鎖死的最大制動(dòng)強(qiáng)度與車輪和地面間附著系數(shù)的比值，亦即車輪將要抱死時(shí)的制動(dòng)強(qiáng)度z與被利用的附著系數(shù)之比。前軸制動(dòng)效率為.（2-7）后軸制動(dòng)效率為.（2-8）通過Excel作圖繪制出制動(dòng)效率曲線如下 圖2-3 前、后制動(dòng)效率曲線在上圖中可以看到滿載和空載時(shí)后軸的制動(dòng)效率均交于空載和滿載時(shí)的同步附著系數(shù)，在0.8后，即在0.2-0.8的路面上行駛時(shí)總是前輪先抱死，符合安全要求。 第3章 鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)型式及選擇鼓式制動(dòng)器可分為以下幾種： 圖3-1鼓式制動(dòng)器簡圖(a) 領(lǐng)從蹄式（用凸輪張開）；（b）領(lǐng)從蹄式（用制動(dòng)輪缸張開）；（c）雙領(lǐng)蹄式（非雙向，平衡式）； （d）雙向雙領(lǐng)蹄式；（e）單向增力式；（f）雙向増力式鼓式制動(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。其制動(dòng)效能依次降低，最低是盤式制動(dòng)器。領(lǐng)叢蹄式制動(dòng)器的效能和效能穩(wěn)定性，在各式制動(dòng)器中居中游：前進(jìn)、倒退行駛的制動(dòng)效果不變；結(jié)構(gòu)簡單，成本低；便于附裝駐車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；調(diào)整蹄片與制動(dòng)鼓之間的間隙工作容易。但領(lǐng)叢蹄式制動(dòng)器也有兩蹄片上的單位壓力不等（在兩蹄上摩擦襯片面積相同的條件下），故兩蹄片磨損不均勻，壽命不同的特點(diǎn)。此外，因只有一個(gè)輪缸，兩蹄必須在同一驅(qū)動(dòng)回路作用下工作。本次設(shè)計(jì)的是輕型乘用車后輪鼓式制動(dòng)器，對制動(dòng)強(qiáng)度要求不高，并且為了節(jié)約成本決定采用領(lǐng)從蹄式鼓式制動(dòng)器。 第4章 制動(dòng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)確定4.1制動(dòng)鼓直徑D在輸入力一定時(shí)，制動(dòng)鼓內(nèi)徑D越大，則制動(dòng)力矩越大，且散熱能力也越強(qiáng)。但的增大受輪輞內(nèi)徑限制，制動(dòng)鼓與輪輞之間應(yīng)保持足夠的間隙，通常要求該間隙不小于2030mm，否則不僅制動(dòng)鼓散熱條件太差，而且輪輞受熱后可能損壞輪胎。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，以減少制動(dòng)時(shí)的溫度。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。制動(dòng)鼓直徑與輪輞直徑之比的范圍如下：乘用車 =0.64-0.74商用車 =0.70-0.83制動(dòng)鼓內(nèi)徑尺寸應(yīng)參考專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T3091999制動(dòng)鼓工作直徑及制動(dòng)蹄片寬度尺寸系列。轎車制動(dòng)鼓內(nèi)徑一般比輪輞外徑小125mm-150mm，載貨汽車和客車的制動(dòng)鼓內(nèi)徑一般比輪輞外徑小80mm-100mm，設(shè)計(jì)時(shí)亦可按輪輞直徑初步確定制動(dòng)鼓內(nèi)徑（見表4-1）。表4-1 制動(dòng)鼓最大內(nèi)徑輪輞直徑/in121314151620制動(dòng)鼓最大內(nèi)徑/mm轎車180200240260-貨車、客車220240260300320420本次設(shè)計(jì)輪胎規(guī)格70R16 ，其中70為輪胎名義斷面寬度，16為輪輞11名義直徑（in）,1 in=25.4mm輪輞直徑16英寸，則輪輞直徑=1425.4mm=355.6mm。選取制動(dòng)鼓直徑為260mm，比輪輞外直徑小95.6mm，符合客車的直徑要求。4.2摩擦襯片寬度和包角摩擦襯片的包角通常在=90120度范圍內(nèi)選取，試驗(yàn)表明，摩擦襯片包角=90100度時(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120度，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。本次設(shè)計(jì)取為100度。由制動(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b=40mm上述兩個(gè)參數(shù)：，b 加上已初定的制動(dòng)鼓內(nèi)徑?jīng)Q定了每個(gè)制動(dòng)器的摩擦面積即 （4-1）式中：D制動(dòng)鼓內(nèi)經(jīng)mm b制動(dòng)蹄摩擦襯片寬度mm 分別為兩蹄的摩擦襯片包角，（）。 單個(gè)制動(dòng)器摩擦面積，mm2 則 =226.89 圖4-1 鼓式制動(dòng)器的主要幾何參數(shù)由客車在1.5-2.5噸時(shí)的摩擦襯片面積為200-300可知設(shè)計(jì)符合要求。4.3摩擦襯片初始角的選取通常是將摩擦襯片布置在制動(dòng)蹄外緣的中央。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，以改善制動(dòng)效能和磨損的均勻性。根據(jù)=-（/2）=4.4張開力P作用線至制動(dòng)器中心的距離a在滿足制動(dòng)輪缸能夠布置在制動(dòng)鼓內(nèi)的條件下，應(yīng)使距離a盡可能地大，以提高制動(dòng)效能，初步設(shè)計(jì)時(shí)可暫取左右。=104mm4.5制動(dòng)蹄支承點(diǎn)位置坐標(biāo)c 和g應(yīng)在保證兩蹄支承端面不致相互干涉的條件下，使c盡可能大而k盡可能?。▓D4-1）。初步設(shè)計(jì)可取c取為104mm，g取為25mm4.6摩擦片摩擦系數(shù) 選擇摩擦片時(shí)，不僅希望其摩擦系數(shù)要高些，而且還要求其熱穩(wěn)定行好，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)提高對摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性和降低制動(dòng)器對摩擦系數(shù)偏離正常值的敏感性的要求。所以選擇摩擦系數(shù)f=0.3進(jìn)行計(jì)算。4.7制動(dòng)輪缸直徑的確定輪缸的缸體由灰鑄鐵HT200制成,活塞由鋁合金制造?；钊舛藟河袖撝频拈_槽頂塊，以支撐差插入槽中的制動(dòng)蹄腹板端部或端部接頭。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)斷面處的橡膠皮碗密封。多數(shù)制動(dòng)輪缸有兩個(gè)等直徑活塞，少數(shù)有四個(gè)等直徑活塞。此設(shè)計(jì)輪缸缸體選用灰鑄鐵HT200材料，活塞選用鋁合金材料；有兩個(gè)等直徑活塞并用橡膠密封圈密封。（1）制動(dòng)輪缸對制動(dòng)蹄的作用力與輪缸直徑及制動(dòng)輪缸中的液壓之間有如下關(guān)系式： (4-2)式中：考慮制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)裝置作用下的輪缸液壓，。 壓力越高則輪缸直徑越小，但對管路尤其是制動(dòng)軟管及管接頭則提出了更高的要求，對軟管的耐壓性、強(qiáng)度以及接頭的密封性的要求就更加嚴(yán)格。輪缸直徑應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸系列中選取，輪缸直徑的尺寸系列為14.5,16,17.5,19,20.5,22,24,26,28,30,32,35,38,42,46,50,56mm一個(gè)輪缸的工作容積 (4-3) 此設(shè)計(jì)取，可得 F = 4113N式中： 一個(gè)輪缸活塞的直徑，mm； 輪缸的活塞數(shù)目； 一 個(gè)輪缸活塞在完全制動(dòng)時(shí)的行程： 在初步設(shè)計(jì)時(shí)，對鼓式制動(dòng)器可取；消除制動(dòng)器與制動(dòng)鼓間的間隙所需要的輪缸活塞行程；由于摩擦襯片變形而引起的輪缸活塞行程，可根據(jù)襯片的厚度、材料的彈性模量及單位壓力值來計(jì)算；、分別為鼓式制動(dòng)器制動(dòng)蹄的變形而引起的輪缸活塞行程，其值由實(shí)驗(yàn)確定。則 （取2mm）第5章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算5.1壓力沿襯片長度方向的分布規(guī)律本設(shè)計(jì)中后輪所用的領(lǐng)從蹄的蹄片為繞支承銷轉(zhuǎn)動(dòng)的蹄片，為一個(gè)自由度。如圖5-1所示，將坐標(biāo)原點(diǎn)選在制動(dòng)鼓中心O點(diǎn)，坐標(biāo)軸線通過蹄片的瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)中心點(diǎn)和O點(diǎn)；軸線垂直于軸線。制動(dòng)時(shí)，由于摩擦襯片變形，蹄片一面繞瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)還順著摩擦力作用的方向沿支撐面移動(dòng)。如果蹄片不變形，則蹄片中心位于點(diǎn)。蹄片在張開力和摩擦力作用下，繞支撐點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)角。E1E1線是未變形的襯片表面輪廓。摩擦襯片表面任意點(diǎn)B1沿蹄片轉(zhuǎn)動(dòng)的切線方向的變形就是線段在半徑OB1延長線上的投影。由于很小，可以認(rèn)為 所以，襯片在點(diǎn)的徑向變形 (5-1)根據(jù)正弦定理，有如下關(guān)系 (5-2)把式（5-2）代入（5-1），得假定摩擦襯片上各點(diǎn)的壓力與該點(diǎn)的徑向變形成正比，是比例系數(shù)（蹄片剛度），則綜上所述，緊蹄片上各點(diǎn)的壓力沿摩擦襯片長度的分布符合正弦曲線規(guī)律。由于在以上分析中并沒有用到摩擦力，所以上述公式也適用于松蹄。 圖5-1 計(jì)算摩擦襯片徑向變形5.2計(jì)算蹄片上的制動(dòng)力矩(1)利用壓力在摩擦襯片表面取一微元面積（b是襯片寬度）。在這一微元面積上的法向力為 如圖5-2所示 圖 5-2 計(jì)算緊蹄制動(dòng)力矩的力學(xué)模型摩擦力產(chǎn)生的制動(dòng)力矩為 其中，f是蹄與鼓之間的摩擦系數(shù)。當(dāng)法向壓力分布均勻，即=常數(shù)時(shí)，有由此可得由上式得則不均勻系數(shù)為由于在以上分析中都沒有考慮摩擦力方向的影響，分析結(jié)果既適用于緊蹄，也適用于松蹄。（2）制動(dòng)力矩與張開力的關(guān)系在實(shí)際計(jì)算中，也可采用由張開力計(jì)算制動(dòng)力矩的方法，且更為方便。如圖5-3所示。緊蹄制動(dòng)力矩可用下式表達(dá)其中，F(xiàn)1是緊蹄的法向合力；R1是摩擦力的作用半徑。分別建立沿軸方向的力平衡方程和繞制動(dòng)鼓中心O的力矩平衡方程其中，是軸和F1之間的夾角；是支承反力在軸上的投影。 圖5-3 計(jì)算緊蹄張開力的模型 由（5-3）式可得 (5-5)把（5-5）代入（5-4）得在緊蹄上的制動(dòng)力矩為本次設(shè)計(jì)中R=130mm， a=0.8R=104mm， c=104mm, g取為25mm h=a+c=208mm 如圖5-2所示， 是法向合力F1與軸的夾角，根據(jù)其定義有如下關(guān)系即R1僅取決于緊蹄上制動(dòng)力矩緊蹄的法向合力緊蹄的效能因數(shù)為緊蹄上的最大壓力 同理計(jì)算松蹄的效能因數(shù)時(shí)松蹄上的制動(dòng)力矩松蹄的法向合力松蹄的效能因數(shù)為5.3制動(dòng)器的效能因數(shù)領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器有兩塊蹄片，鼓上的制動(dòng)力矩等于它們的摩擦力矩之和，即 又制動(dòng)器的效能因數(shù)制動(dòng)器制動(dòng)效能因數(shù)是制動(dòng)摩擦力與輪缸蹄端推力之比值,是單位蹄端推力所產(chǎn)生的制動(dòng)摩擦力,是評價(jià)不同結(jié)構(gòu)型式制動(dòng)器制動(dòng)效能的指標(biāo)。它隨制動(dòng)襯片摩擦因數(shù)的變化而變化,變化曲線的線性程度關(guān)系到制動(dòng)性能的穩(wěn)定性和平順性,也是在整車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中對制動(dòng)器制動(dòng)力矩設(shè)計(jì)的重要參數(shù)從下圖5-4可看出，摩擦因數(shù)為0.3時(shí)制動(dòng)效能因數(shù)應(yīng)為1.5左右，計(jì)算所得效能因數(shù)基本正確。國產(chǎn)汽車制動(dòng)效能因數(shù) 5.4鼓式制動(dòng)器的自鎖檢查在設(shè)計(jì)鼓式制動(dòng)器時(shí)，必須檢查蹄有無自鎖的可能。緊蹄的制動(dòng)力矩可以看出，緊蹄自鎖的條件是而不發(fā)生自鎖的條件是所以不會(huì)自鎖 第6章 主要零部件設(shè)計(jì)6.1制動(dòng)蹄轎車和微型、輕型貨車的制動(dòng)蹄廣泛采用T形型鋼碾壓或鋼板沖壓焊接制成，本設(shè)計(jì)中為輕型乘用車，制動(dòng)蹄采用T形型鋼鋼板沖壓焊接制成。制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度，轎車約為mm；此處為輕型乘用車，厚度與轎車相近取為4mm，襯片粘貼在制動(dòng)蹄上，粘貼的優(yōu)點(diǎn)在于允許的磨損厚度較大，使用壽命增長， 6.2制動(dòng)鼓制動(dòng)鼓應(yīng)該具有較高的剛度和較大的熱容量，制動(dòng)時(shí)其溫升不應(yīng)該超過允許值。制動(dòng)鼓的材料應(yīng)與摩擦襯片的材料相匹配，以保證具有較高的摩擦系數(shù)并使工作表面磨損均勻。輕型貨車和轎車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。為防止制動(dòng)鼓工作時(shí)受載變形，常在制動(dòng)鼓的外圓周部分鑄有加強(qiáng)肋，用來加強(qiáng)剛度和散熱效，如圖6-1所示。制動(dòng)鼓鼓壁厚的選取主要是從其剛度和強(qiáng)度方面考慮。壁厚取大些也有利于增大其熱容量，但實(shí)驗(yàn)表明，壁厚由增至20 mm時(shí)，摩擦表面的平均最高溫度變化并不大。一般鑄造制動(dòng)鼓的壁厚：乘用車為7-12 mm；中，商用車為13-18 mm。此設(shè)計(jì)制動(dòng)鼓選用灰鑄鐵HT200材料，厚度選擇10mm。圖 6-1 制動(dòng)鼓（a）鑄造制動(dòng)鼓；（b），（c）組合式制動(dòng)鼓1 沖壓成形輔板；2鑄鐵鼓筒；3 灰鑄鐵內(nèi)鼓筒；4 鑄鋁合金制動(dòng)鼓6.3制動(dòng)底板制動(dòng)底板是除制動(dòng)鼓外各零件的安裝基體，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，因此它應(yīng)有足夠的制動(dòng)剛度。為此，由鋼板沖壓成形的制動(dòng)底板均具有凹凸起伏的形狀。剛度不足會(huì)使制動(dòng)力矩減小，踏板行程加大，襯片磨損也不均勻。此設(shè)計(jì)制動(dòng)底板選用45號(hào)鋼。6.4制動(dòng)蹄的支撐具有長支撐銷的支撐能可靠地保持制動(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)蹄腹板張開插入，以保持制動(dòng)蹄的正確位置。6.5制動(dòng)蹄回位彈簧 制動(dòng)蹄回位彈簧的拉力應(yīng)等于制動(dòng)輪缸張開力的。對于對稱式或簡單平衡式的用兩根回位彈簧。在設(shè)計(jì)制動(dòng)器回位彈簧時(shí)，彈簧的圈數(shù)應(yīng)盡量取得多數(shù)。由于此設(shè)計(jì)是對稱平衡式制動(dòng)器，所以用兩根多圈數(shù)的回位彈簧。6.6制動(dòng)器間隙的調(diào)整方法及相應(yīng)機(jī)構(gòu)制動(dòng)鼓與摩擦襯片之間在未制動(dòng)的狀態(tài)下應(yīng)有工作間隙，以保證制動(dòng)鼓能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。一般，鼓式制動(dòng)器的設(shè)定間隙為0.20.5mm；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片的磨損而加大，因此制動(dòng)器必須設(shè)有間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)。 1限位摩擦環(huán)；2活塞；3制動(dòng)輪缸 圖6-2 制動(dòng)鼓與蹄間隙的工作問涼的自動(dòng)調(diào)整裝置在制動(dòng)輪缸上采取措施實(shí)現(xiàn)工作間隙的自動(dòng)調(diào)整，如圖6-2所示。用以限定不制動(dòng)時(shí)制動(dòng)蹄內(nèi)極限位置的限位摩擦環(huán)1裝在輪缸活塞2內(nèi)端的環(huán)槽中或借矩形斷面螺紋旋裝在活塞內(nèi)端。限位摩擦環(huán)是一個(gè)有切槽的彈性金屬環(huán)，壓裝入輪缸后與缸壁之間的摩擦力可達(dá)到400。活塞上的環(huán)槽或螺旋槽的寬度大于限位摩擦環(huán)厚度，活塞相對于限位摩擦環(huán)的最大軸向位移量即為兩者之間的間隙。間隙應(yīng)等于在制動(dòng)器間隙設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，施行完全制動(dòng)時(shí)所需的輪缸活塞行程。不制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)蹄回位彈簧只能將制動(dòng)蹄向內(nèi)拉到輪缸活塞與限位摩擦環(huán)外端面接觸為止，因?yàn)榛匚粡椈傻睦h(yuǎn)遠(yuǎn)不足以克服摩擦限位環(huán)與缸壁間的摩擦力。此時(shí)如圖6-2所示，間隙存在于活塞與限位摩擦環(huán)內(nèi)端面之間。制動(dòng)時(shí)，輪缸活塞外移。若制動(dòng)器間隙正好等于設(shè)定值，則當(dāng)活塞移動(dòng)到與限位摩擦環(huán)內(nèi)端面接觸（即間隙消失）時(shí)，制動(dòng)器間隙應(yīng)以消失，并且蹄鼓已壓緊到足以產(chǎn)生最大制動(dòng)力矩的程度。若制動(dòng)器間隙有與種種原因增大到超過設(shè)定值時(shí)，則活塞外移到=0時(shí)仍不能實(shí)現(xiàn)完全制動(dòng)。但只要輪缸液壓達(dá)到0.8，即能將活塞連同限位摩擦環(huán)繼續(xù)推出，直到實(shí)現(xiàn)完全制動(dòng)。這樣，在解除制動(dòng)時(shí)，活塞隨制動(dòng)蹄向后移動(dòng)到與處于新位置的限位摩擦環(huán)與缸壁之間這一不可逆轉(zhuǎn)的軸向相對位移，補(bǔ)償了制動(dòng)器的過量間隙。6.7摩擦襯片由金屬纖維、粘結(jié)劑和摩擦性能調(diào)節(jié)劑組成的半金屬磨阻材料，具有較高的耐熱性和耐磨性，得到廣泛的應(yīng)用。當(dāng)前，在制動(dòng)器中廣泛采用模壓材料，它是以石棉纖維為主并與樹脂黏結(jié)劑、調(diào)整摩擦性能的填充劑與噪聲消除劑等混合后，在高溫下模壓成形的。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摩擦性能和其他性能。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制成布，再浸以樹脂結(jié)合劑經(jīng)干燥后輥壓制成。其擾性好，剪切后可以直接鉚到任何半徑的制動(dòng)蹄或制動(dòng)帶上。在溫度下，它具有較高的摩擦系數(shù)（f4.0），沖擊強(qiáng)度比模壓材料高45倍。但耐熱性差，在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的汽車的鼓式制動(dòng)器，尤其是帶式中央制動(dòng)器。粉末冶金摩擦材料是以鐵粉或銅粉為主要成分，加上石墨、陶瓷粉等非金屬粉末作為摩擦系數(shù)調(diào)整劑，用粉末冶金方法制成。其抗熱衰退性能和抗水衰退性能好，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。綜上所述，本次設(shè)計(jì)選用半金屬摩阻材料材料。第7章 校核計(jì)算7.1摩擦襯片的磨損特性計(jì)算（1）比能量耗散率雙軸汽車的單個(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 式中：-汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)，緊急制動(dòng)時(shí)，； -汽車總質(zhì)量； -制動(dòng)力分配系數(shù)。，-汽車制動(dòng)初速度與終速度，/；計(jì)算時(shí)乘用車取27.8m/s； ：制動(dòng)時(shí)間，；按下式計(jì)算 ：制動(dòng)減速度， =0.69.85.88； ，-前、后制動(dòng)器襯片的摩擦面積； 本次設(shè)計(jì)=226.9cm=0.