氣壓（凸輪）鼓式制動器設(shè)計(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過)

買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 目 錄 1 緒論 .4 1.1 汽車制動系概述 .4 1.2 汽車制動器的工作原理 .6 1.3 設(shè)計的目的和意義 .7 2 制動器結(jié)構(gòu)簡介 .9 2.1 鼓式制動器 .9 2.2 盤式制動器 . 10 2.2.1 定鉗盤式制動器 . 11 2.2.2 浮鉗盤式制動器 . 13 2.2.3 全盤式制動器 . 13 3. 制動系的主要參數(shù)及其選擇 . 14 原始數(shù)據(jù)與 技術(shù)參數(shù) . 14 3.1 制動力與制動力分配系數(shù) . 15 3.2 同步附著系數(shù) . 19 3.3 制動強度和附著系數(shù)利用率 . 20 3.4 制動器最大制動力矩 . 21 3.5 制動器因數(shù) . 23 4.制動器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù) . 25 4.1 制動鼓直徑 D 或半徑 R. 25 4.3 摩擦襯片起始角0. 28 4.4 張開力 P 的作用線至制動器中心的距離 . 28 4.5 制動蹄支銷中心的坐標(biāo)位置是 k與 c. 28 4.6 摩擦片摩擦系數(shù) f 及摩擦材料 . 28 4.7 制動器間隙 . 29 5.制動蹄摩擦面的壓力分布規(guī)律 . 30 6.制動蹄片上的制動力矩 . 32 7.駐車計算 . 33 8 摩擦襯塊 :的磨損特性計算 . 34 9 制動器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 35 9.1 制動鼓 . 35 9.2 制動蹄 . 35 9.3 制動底板 . 35 9.4 制動蹄的支承 . 36 9.5 凸輪式張開機構(gòu) . 36 9.6 摩擦材料 . 36 9.7 制動間隙調(diào)整方法及相應(yīng)機構(gòu) . 36 9.8 制動器主要零部件的強度計算 . 37 9.8.1 制動凸輪軸的 計算 . 37 9.8.2 緊固摩擦片鉚釘?shù)募羟袘?yīng)力計算 . 37 10 制動驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇與設(shè)計計算 . 38 II 10.1 制動驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇 . 38 10.2 制動管路的多回路系統(tǒng) . 38 10.3 氣壓制動驅(qū)動機構(gòu)的設(shè)計計算 . 38 10.3.1 制動氣室 . 38 10.3.2 儲氣罐 . 39 11 結(jié)論 . 39 參考文獻 . 40 全套圖紙， 扣扣 414951605 摘要 目前，隨著汽車行業(yè)的日益興旺，對汽車零件的要求也越來越高，制動系執(zhí)行機構(gòu) -制動器的設(shè)計缺陷導(dǎo)致汽車制動系統(tǒng)的忽視進而使汽車交通事故現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。因此正確的制動器設(shè)計應(yīng)該被準(zhǔn)確深入研究。 本文對 應(yīng)用在豪華客車上的氣壓制動器的設(shè)計，對 制動系的參數(shù) 選擇進行詳細(xì)的分析，并且估算了應(yīng)用該豪華客車的制動器的參數(shù)及結(jié)構(gòu)形式，同時對制動器的制動主要部件制動蹄片進行了受力分析，并且分析在駐車情況下車的受力及坡角。 豪華客車上的氣壓凸輪制動器對汽車安全性能的提高起到重要作用，這也為以后的研究設(shè)計提供了必備的參數(shù)。 關(guān)鍵詞：客車；制動器；參數(shù)；分析；結(jié)構(gòu)。 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 Abstract At present, as the auto industrys increasingly prosperous auto parts are also getting higher and higher requirements, implementation of the braking system - brake design flaw led to the neglect of the vehicle braking system so that the phenomenon of more and more serious car accident. Therefore, the correct brake designed to be accurate and in-depth study. Application of this article in the luxury passenger car brake pressure on the design parameters of the braking system of choice for detailed analysis and estimates the application of the luxury passenger car brakes in the form and structure of the parameters, at the same time the brakes on the brake of the main brake parts Carried out a shoe analysis, and analysis of the situation in the car and get off in the force and slope angle. The luxury bus cam brake pressure on the improvement of vehicle safety performance has played an important role in this for the future research and design to provide the necessary parameters. Key words: passenger cars； brakes； parameters； analysis； structure. 4 1 緒論 1.1 汽車制動系概述 盡可能提高車 速是提高運輸生產(chǎn)率的主要技術(shù)措施之一。但這一切必須以保證行駛安全為前提。因此，在寬闊人少的路面上汽車可以高速行駛。但在不平路面上，遇到障礙物或其它緊急情況時，應(yīng)降低車速甚至停車。如果汽車不具備這一性能，提高汽車行駛速度便不可能實現(xiàn)。 所以，需要在汽車上安裝一套可以實現(xiàn)減速行駛或者停車的制動裝置 制動系統(tǒng)。 制動系是汽車的一個重要組成部分，它直接影響汽車的行駛安全性。隨著高速公路的迅速發(fā)展和汽車密度的日益增大，交通事故時有發(fā)生。因此，為保證汽車行駛安全，應(yīng)提高汽車的制動性能，優(yōu)化汽車制動系的結(jié)構(gòu)。 制動裝置可 分為行車制動、駐車制動、應(yīng)急制動和輔助制動四種裝置。其中行駛中的汽車減速至停止的制動系叫行車制動系。使已停止的汽車停駐不動的制動系稱為駐車制動系。每種車都必須具備這兩種制動系。應(yīng)急制動系成為第二制動系，它是為了保證在行車制動系失效時仍能有效的制動。輔助制動系的作用是使汽車下坡時車速穩(wěn)定的制動系。 汽車制動系統(tǒng)是一套用來使四個車輪減速或停止的零件。當(dāng)駕駛員踩下制動踏板時，制動動作開始。踏板裝在頂端帶銷軸的桿件上。踏板的運動促使推桿移動，移向主缸或離開主缸。 主缸安裝在發(fā)動機室的隔板上，主缸是一個由駕駛 員通過踏板操作的液壓泵。當(dāng)踏板被踩下，主缸迫使有壓力的制動液通過液壓管路到四個車輪的每個制動器。液壓管路由鋼管和軟管組成。它們將壓力液從主缸傳遞到車輪制動器。 盤式制動器多用于汽車的前輪，有不少車輛四個車輪都用盤式制動器。制動盤裝在輪輞上、與車輪及輪胎一起轉(zhuǎn)動。當(dāng)駕駛員進行制動時，主缸的液體壓力傳遞到盤式制動器。該壓力推動摩擦襯片靠到制動盤上，阻止制動盤轉(zhuǎn)動。 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 圖 1-1 汽車制動系統(tǒng)的基本部件 1.液壓助力制動器 2.主缸和防抱死裝置 3.前盤式制動器 4.制動踏板 5.駐車 制動桿 6.防抱死計算機 7.后盤式制動 器 很多汽車都采用助力制動系統(tǒng)減少駕駛員在制動停車時必須加到踏板上的力。助力制動器一般有兩種型式。最常見的型式是利用進氣歧管的真空，作用在膜片上提供助力。另一種型式是采用泵產(chǎn)生液壓力提供助力。 駐車制動器總成用來進行機械制動，防止停放的車輛溜車，在液壓制動完全失效時實現(xiàn)停車。絕大部分駐車制動器用來制動兩個后車輪。有些前輪驅(qū)動的車輛裝有前輪駐車制功器，因為在緊急停車中絕大部分的制動功需要用在車輛的前部。駐車制動器一般用手柄或腳 踏板操作。當(dāng)運用駐車制動器時，駐車制動鋼索機械地拉緊施加制動的稈件。駐車制動器由機械控制，不是由液壓控制。 每當(dāng)以很強的壓力進行制動時，車輪可能完全停止轉(zhuǎn)動。這叫做“車輪抱死”。這并不能幫助車輛停下來，而是使輪胎損失 些與路面的摩擦接觸，在路面上滑移。輪胎滑移時，車輛不再是處于控制下的停車，駕駛員處在危險之中。有經(jīng)驗的駕駛員知道，防止車輪抱死的對策是迅速上、下踩動制動踏板。這樣間歇地對制動器提供液壓力，使駕駛員在緊急制動時能控制住車輛。 現(xiàn)今許多新型車輛裝備了防抱死制動系統(tǒng) (ABS)。防抱死 制動系統(tǒng)做的工作與有經(jīng)驗駕駛員做的相同，只是更快、更精確些。它感受到某車輪快要抱死或滑移時，迅速中斷該車輪制動器的制動壓力。在車輪處的速度傳感器監(jiān)測車輪速度， 6 并將信息傳遞給車上計算機。于是，計算機控制防抱死制動裝置，輸送給即將抱死的車輪的液壓力發(fā)生脈動。 1.2 汽車制動器的工作原理 一般制動系的工作原理可用下圖所示的一種簡單的液壓制動系示意圖來說明。 個以內(nèi)圓面為工作表面的金屬的制動鼓 8固定在車輪輪毅上，隨車輪一同旋轉(zhuǎn)。在固定不動的制動底板 11上，有兩個支承銷 12，支承著兩個弧形制動卸10的下端。制動蹄的外圓面 上又裝有一般是非金屬的摩擦片 9。制動底板上還裝有液壓制動輪缸 6，用油管 5與裝在車架上的液壓制動主缸 4 相連通。主缸中的活塞 3可由駕駛員通過制動踏板機構(gòu)來操縱。 制動系不工作時，制動鼓的內(nèi)圓面與制動蹄摩擦片的外圓面之間保持有一定的間隙，使車輪和制動鼓可以自由旋轉(zhuǎn)。 要使行駛中的汽車減速，駕駛員應(yīng)跺下制動踏板 l，通過推桿 2 和主缸活塞3，使主缸內(nèi)的油液在一定壓力下流人輪缸 6，并通過兩個輪缸活塞 7 推使兩制動蹄 10 繞支承銷 12 轉(zhuǎn)動，上端向兩邊分開而以其摩擦片 9壓緊在制動鼓的內(nèi)圓面上。這樣，不旋轉(zhuǎn)的制動卸 就對旋轉(zhuǎn)著的制動鼓作用一個摩擦力矩 M，其方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反。制動鼓將該力矩傳到車輪后，由于車輪與路面間有附著作用，車輪對路面作用一個向前的周繞力 F，同時路面也對車輪作用一個向后的反作用力，即制動力 F。制動力 F 由車輪經(jīng)車橋和懸架傳給車架及車身，迫使整個汽車減速。制動力愈大，汽車減速度也愈大。當(dāng)撤開制動踏板時回位彈簧 13即將制動蹄拉回原位，摩擦力矩 M 和制動力 F 消失，制動作用即行終止 。 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 圖 1-2 鼓式制動器結(jié)構(gòu)圖 1.制動踏板 2.推桿 3.主缸活塞 4.制動主缸 5.油管 6.制動輪缸 7.輪缸活塞 8.制動鼓 9.摩擦片 10.制動蹄 11.制動底板 12.支承銷 13.制動體回位彈簧 圖中所示的制動器中，由制動鼓 8、摩擦片 9 和制動蹄 10 所構(gòu)成的系統(tǒng)產(chǎn)生了一個制動力矩 (摩擦力矩 M)以阻礙車輪轉(zhuǎn)動該系統(tǒng)稱為制動器。 顯然，阻礙汽車運動的制動力 F不僅取決于制動力矩 M，還取決于輪胎與路面間的附著條件。如果完全喪失附著，則這種制動系事實上不可能產(chǎn)生制動汽車的效果。不過，在討論制動系的結(jié)構(gòu)問 題時，一般都假定具備良好的附著條件。 1.3 設(shè)計的目的和意義 畢業(yè)設(shè)計和畢業(yè)論文是本科生培養(yǎng)方案中的重要環(huán)節(jié)。學(xué)生通過畢業(yè) 設(shè)計 ，綜合性地運用幾年內(nèi)所學(xué)知識去分析、解決一個問題，在作畢業(yè) 設(shè)計 的過程中，所學(xué)知識得到疏理和運用，它既是一次檢閱，又是一次鍛煉。不少學(xué)生在作完畢業(yè)設(shè)計后，感到自己的實踐動手、動筆能力得到鍛煉，增強了即將跨入社會去競 8 爭，去創(chuàng)造的自信心。 通過大學(xué)四年的學(xué)習(xí)，從理論與實踐上均有了一定程度的積累。畢業(yè)設(shè)計就是對我們以往所學(xué)的知識的綜合運用與進一步的鞏固加深，并對解決實際問題的能力的訓(xùn)練與檢驗，目 的在于： 1、 培養(yǎng)正確的設(shè)計思想與工作作風(fēng)。 2、 進一步培養(yǎng)制圖、繪圖的能力。 3、 學(xué)會分析與評價汽車及其各總成的結(jié)構(gòu)與性能，合理選擇結(jié)構(gòu)方案及其有關(guān)參數(shù)。 4、 學(xué)會汽車一些主要零部件的設(shè)計與計算方法以及總體設(shè)計的一般方法，以畢業(yè)后從事汽車技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。 5、 培養(yǎng)獨立分析、解決問題的能力。 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 2 制動器結(jié)構(gòu)簡介 汽車的制動器設(shè)計究竟采用哪一種結(jié)構(gòu)方案較為合理，能夠最大限度的發(fā)揮制動器的功用，首先應(yīng)該從制動器設(shè)計的一般原則上談起 。 2.1 鼓式制動器 l-調(diào)整楔 2-推桿 3-制動蹄 4-連接彈簧 5-上回位彈簧 6-彈簧座 7-手制動拉桿 8-下回位彈簧 9-車輪制動缸 l0-制動底板 ll 旋塞 12-制動摩擦片 l3-彈簧 鼓式制動器總成的主要零部件有：制動鼓和輪毅總成、制動蹄總成、制動底板、液壓輪缸、制動蹄回位彈簧壓緊裝置、調(diào)節(jié)機構(gòu)和駐車制動機構(gòu)。為制動車輪、制動鼓和制動蹄提供摩擦表面，制動鼓的內(nèi)圓周是一加工過的制動表面。車輪通過螺母和雙頭螺栓安裝到制動鼓輪毅上。該輪轂安放在允許車輪總成轉(zhuǎn)動的車輪軸承上。 10 各種鼓式制動器的示意圖如下 ： 1、領(lǐng)從蹄式 2、雙領(lǐng)蹄式 3、雙向領(lǐng)從蹄式 4、雙從蹄式 5、單向增力式 6、雙向增力式 2.2 盤式制動器 盤式制動系統(tǒng)的基本零件是制動盤，輪轂和制動卡鉗組件。制動盤為停止車輪的轉(zhuǎn)動提供摩擦表面。車輪通過雙頭螺栓和帶突緣的螺母裝到制動盤轂上。轂內(nèi)有允許車輪轉(zhuǎn)動的軸承。制動盤的每一面有加工過的制動表面。 液壓元件和摩擦元件裝在制動卡鉗組件內(nèi)。制動卡鉗裝到車輛上時，它跨騎在制動盤和輪轂的外徑處。 進行制動時，靠主缸的液壓力，制動卡鉗內(nèi) 的活塞被迫外移?；钊麎毫νㄟ^摩擦塊或制動蹄夾住制動盤。由于施加在制動盤兩側(cè)的液壓力是方向相反、大小相等的，制動盤不會變形，除非制動過猛或持續(xù)加壓。 制動盤表面的摩擦能生成熱。由于制動盤在轉(zhuǎn)動。表面沒有遮蓋，熱很容易消散到周圍空氣中。由于迅速冷卻的特性，即使在連續(xù)地猛烈制動之后，盤式制動器比抗制動衰退的鼓式制動器工作得要好。許多車輛的前部采用盤式制動器的主要理由就是它抗制動衰退性好和停車平穩(wěn)。 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 圖 2-2 盤式制動器結(jié)構(gòu)圖 1.制動卡鉗組件 2.制動盤和轂組件 3.輪轂 4.雙頭螺栓 5.摩擦面 6.摩擦塊 2.2.1 定鉗盤式制動器 鉗盤式制動器主要有以下幾種結(jié)構(gòu)型式： 12 圖 2-3 鉗盤式制動器示意圖 a)、 d) 固定鉗式 b) 滑動鉗式 c) 擺動鉗式 固定鉗式制動器，如圖（ a）所示，制動盤兩側(cè)均有油缸。制動時，僅兩側(cè)油缸中的活塞驅(qū)使兩側(cè)制動塊向盤面移動。這種制動器的主要優(yōu)點是： （ 1）除活塞和制動塊外無其它滑動件，易于保證鉗的剛度； （ 2）結(jié)構(gòu)及制造工藝與一般的制動輪缸相差不多，容易實現(xiàn) 從鼓式到盤式的改型； （ 3）很能適應(yīng)分路系統(tǒng)的要求； 就目前汽車發(fā)展趨勢來看，隨著汽車性能要求的提高，固定鉗結(jié)構(gòu)上的缺點也日益明顯。主要有以下幾個方面： （ 1）固定鉗式至少要有兩個油缸分置于制動盤兩側(cè)，因而必須用跨越制動盤的內(nèi)部油道或外部油管（橋管）來連通，這就使制動器的徑向和軸向的尺寸都比較大，因而在車輪中布置比較困難； 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 （ 2）在嚴(yán)酷的使用條件下，固定鉗容易使制動液溫度過高而汽化，從而使制動器的制動效能受到影響； （ 3）固定前盤式制動器為了要兼充駐車制動器，必須在主制動鉗上另外附裝一套供駐車制動用的輔助制 動鉗，或者采用盤鼓結(jié)合式制動器，其中用于駐車制動的鼓式制動器只能是雙向增力式的，但這種雙向增力式制動器的調(diào)整不方便。 2.2.2 浮鉗盤式制動器 浮鉗盤式制動器的制動鉗一般設(shè)計成可以相對于制動盤軸向滑動。其中只在制動盤的內(nèi)側(cè)設(shè)置油缸，而外側(cè)的制動塊則附裝鉗體。 浮動鉗式制動器可分為滑動鉗式（圖 b）和擺動鉗式（圖 c）。與固定鉗式制動器相比較，其優(yōu)點主要有以下幾個方面： (1).鉗的外側(cè)沒有油缸，可以將制動器進一步移近輪轂。因此，在布置時較容易； (2).浮動鉗沒有跨越制動盤的油管或油道，減少了受熱機會，且單側(cè) 油缸又位于盤的內(nèi)側(cè)，受車輪遮蔽減少而冷卻條件較好等原因，所以其制動液汽化可能性較??； (3).浮動鉗的同一組制動塊可兼用于行車和駐車制動； (4).采用浮動鉗可將油缸和活塞等緊密件減去一半，造價大為降低。這一點對大批量生產(chǎn)的汽車工業(yè)式十分重要的。 與定鉗盤式制動器相反，浮鉗盤式制動器的單側(cè)油缸結(jié)構(gòu)不需要跨越制動盤的油道，故不僅軸向和徑向尺寸較小，有可能布置得更接近車輪輪轂，而且制動液受熱氣化的機會就少。 此外，浮鉗盤式制動器在兼充行車和駐車制動器的情況下，不用加設(shè)駐車制動鉗，只須在行車制動鉗的油缸附近加裝一 些用以推動油缸活塞的駐車制動機械傳動零件即可。 2.2.3 全盤式制動器 與鼓式制動器相比較，盤式制動器有如下優(yōu)點： 1、一般無摩擦助勢作用，因而制動器效能受摩擦系數(shù)的影響較小，即效能較穩(wěn)定。 2、浸水后效能降低較少，而且只須經(jīng)一兩次制動即可恢復(fù)正常。 3、在輸出制動力矩相同的情況下，尺寸和質(zhì)量一般較小。 4、制動盤沿厚度方向的熱膨脹量極小，不會像制動鼓的熱膨脹那樣使制動器間隙明顯增加而導(dǎo)致制動踏扳行程過大。 5、較易實現(xiàn)間隙自動調(diào)整，其他保養(yǎng)修理作業(yè)也較簡便。 14 與鼓式制動器比較，盤式制動器有如下缺點： 1、效能較低，故用于液壓制動系時所需制動促動管路壓力較高，一班要用伺服裝置。 2、兼用于駐車制動時，需要加裝的駐車制動傳動裝置較鼓式制動器復(fù)雜，因而在后輪的應(yīng)用受到限制。 盤式制動器將逐步取代鼓式制動器，主要是由于盤式制動器和鼓式制動器的優(yōu)缺點決定的。 盤式制動器在液力助力下制動力大且穩(wěn)定，在各種路面都有良好的制動表現(xiàn)，其制動效能遠高于鼓式制動器，而且空氣直接通過盤式制動盤，故盤式制動器的散熱性很好。但是盤式制動器結(jié)構(gòu)相對于鼓式制動器來說比較復(fù)雜，對制動鉗、管路系統(tǒng)要求也較高，而且造價高于鼓式制動器。 相對于盤式制動器來說，鼓式制動器的制動效能和散熱性都要差許多，鼓式制動器的制動力穩(wěn)定性差，在不同路面上制動力變化很大，不易于掌控。而且由于散熱性不好，鼓式制動器存在熱衰退現(xiàn)象。當(dāng)然，鼓式制動器也并非一無是處，它便宜，而且符合傳統(tǒng)設(shè)計。 我們知道，高速行駛的轎車，由于頻繁使用制動，制動器的摩擦將會產(chǎn)生大量的熱，使制動器溫度急劇上升，這些熱如果不能很好地散出，就會大大影響制動性能，出現(xiàn)所謂的制動效能熱衰退現(xiàn)象，這可不是鬧著玩的，制動器直接關(guān)乎生命。僅從這一點上，您就應(yīng)該理解為什么盤式制動器會逐步取代鼓式制動器 了吧。目前，在中高級轎車上前后輪都已經(jīng)采用盤式制動器。 不過，時下我們開的大部分轎車 (如夏利、富康、捷達等 )，采用的還不完全是盤式制動器，而是前盤后鼓式混合制動器 (即前輪采用盤式制動器、后輪采用鼓式制動器 )，這主要是出于成本上的考慮，同時也是因為汽車在緊急制動時，軸荷前移，對前輪制動的要求比較大，一般來說前輪用了盤式制動器就 可以 了。當(dāng)然 ，前后輪都使用盤式制動器是趨勢 （如 VOLVO 轎車）。 3.制動系的主要參數(shù)及其選擇 原始數(shù)據(jù)與技術(shù)參數(shù) 尺寸參數(shù) 長 /寬 /高 (mm) 8090 / 2350 / 2960 軸 距 (mm) 3800 前 /后懸 (mm) 1830 / 2460 質(zhì)量參數(shù) 滿載總質(zhì)量 (kg) 9000 乘載人數(shù) (人 ) 45 性能參數(shù) 最高車速 (km/h) 110 最大爬坡度 (%) 25 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 3.1 制動力與制動力分配系數(shù) 汽車制動時，如果忽略路面對車輪的滾動阻力矩和汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力矩，則任一角速度 0 的車輪，其力矩平衡方程為 : 0 eBf rFT (3-1) 式中 fT 制動器對車輪作用的制動力矩，即制動器的摩擦力矩，其方向與車輪轉(zhuǎn)方向相反， N m； BF 地面作用于車輪上的制動力，即地面與輪胎之間的摩擦力，又稱為地面制動力，其方向與汽車行駛方向相反， N； er 車輪有效半徑， m。 令 eff rTF （ 3-2） 并稱之為 制動器制動力 ，它是在輪胎周緣克服制動器摩擦力矩所需的力，因此又稱為制動周緣力。fF與地面制動力BF 的方向相反，當(dāng)車輪角速度 0 時，大小亦相等，且fF僅由制動器結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定。即fF取決于制 動器的結(jié)構(gòu)型式、尺寸、摩擦副的摩擦系數(shù)及車輪有效半徑等，并與制動踏板力即制動系的氣壓成正比。當(dāng)加大踏板力以加大fT，fF和BF 均隨之增大。但地面制動力 BF 受著附著條件的限制，其值不可能大于附著力F7，即 16 BF ZF (3-3) 或 ZFF B m ax(3-4) 式中 輪胎與地面間的附著系數(shù) 0.8； Z 地面對車輪的法向反力。 當(dāng)制動器制動力 fF 和地面制動力 BF 達到附著力 F 值時，車輪即被抱死并在地面上滑移。此后制動力矩 fT 即表現(xiàn)為靜摩擦力矩，而 eff rTF / 即成為與 BF 相平衡以阻止車輪再旋轉(zhuǎn)的周緣力的極限值。當(dāng)制動到 =0 以后，地面制動力 BF 達到附著力 F 值后就不再增大，而制動器制動力 fF 由于踏板力 PF 的增大使摩擦力矩 fT 增大而繼續(xù)上升 (見圖 1-1)。 根據(jù)汽車制動時的整車受力分析 9，考慮到制動時的軸荷轉(zhuǎn)移，可求得地面對前、后軸車輪的法向反力 Z1， Z2 為： NdtdughLLGZ g 5 7 0 7 8610600205038009 0 0 0 0)( 21 NdtdughLLGZ g 3 2 9 2 16106 0 01 7 5 03 8 0 09 0 0 0 0)( 12 （ 3-5） 式中 G 汽車所受重力90000N； L 汽車軸距 3800mm； 1L 汽車質(zhì)心離前軸距離1750mm； 2L 汽車質(zhì)心離后軸距離2050mm； gh 汽車質(zhì)心高度 600mm； 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 g 重力加速度 10N/kg； dtdu 汽車制動減速度 6.0m/s2。 汽車總的地面制動力為 NGqdtdugGFFF BBB 5 4 0 0 010 0.69 0 0 0 021 (3-6) 式中 q（ 6.0gdtduq） 制動強度，亦稱比減速度或比制動力； 1BF ， 2BF 前后軸車輪的地面制動力。 由以上兩式可求得前、后軸車輪附著力為 NqhLLGLhFLLGF ggB 4 5 6 6 33 8 0 09 0 0 0 08.06 0 06.02 0 5 0)()( 221 NqhLLGLhFLLGF ggB 2 6 3 3 6 43 8 0 09 0 0 0 08.06006.01 7 5 0)()( 112 （ 3-7） 當(dāng)汽車各車輪制動器的制動力足夠時，根據(jù)汽車前、后軸的軸荷分配，前、后車輪制動器制動力的分配、道路附著系數(shù)和坡度情況等， 制動過程 3可能出現(xiàn)的情況有三種，即 1)前輪先抱死拖滑，然后后輪再抱死拖滑； 2)后輪先抱死拖滑，然后前輪再抱死拖滑； 3)前、后輪同時抱死拖滑。 在以上三種情況中，顯然是最后一種情況的附著條件利用得最好。 由式 (1-6)、式 (1-7)不難求得在任何附著系數(shù) 的路面上，前、后車輪同時抱死即前、后軸車輪附著力同時被充分利用的條件是 NGFFFF BBff 7 2 0 0 09 0 0 0 08.02121 80.0)/()(/ 122121 ggBBff hLhLFFFF (3-8) 18 式中 1fF 前軸車輪的制動器制動力， NZFFBf 4.4 5 6 6 2111 ； 2fF 后軸車輪的制動器制動力 ， NZFFBf 8.2 6 3 3 6222 ； 1BF 前軸車輪的地面制動力； 2BF 后軸車輪的地面制動力； 1Z ， 2Z 地面對前、后軸車輪的法向反力； G 汽車重力； 1L ， 2L 汽車質(zhì)心離前、后軸距離； gh 汽車質(zhì)心高度。 由式 (1-8)可知，前、后車輪同時抱死時，前、后輪制動器的制動力 1fF ， 2fF是 的函數(shù)。 由式 (1-8)中消去 ，得 )2(421112222 fgfggf FhGLFGLhLhGF (3-9) 式中 L 汽車的軸距。 將上式繪成以1fF，2fF為坐標(biāo)的曲線，即為理想的前、后輪制動器制動力分配曲線，簡稱 I 曲線，如圖 1-3所示。如果汽車前、后制動器的制動力1fF，2fF能按 I曲線的規(guī)律分配，則能 保證汽車在任何附著系數(shù) 的路面上制動時，都能使前、后車輪同時抱死。然而，目前大多數(shù)兩軸汽車尤其是貨車的前、后制動器制動力之比值為一定值，并以前制動1fF與汽車總制動力fF之比來表明分配的比例，稱為汽車制動器制動力分配系數(shù) ： 63.02111 fffffFFFFF （ 3-10） 又由于在附著條件所限定的范圍內(nèi)，地面制動力在數(shù)值上等于相應(yīng)的制動周買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 緣力，故 又可通稱為制動力分配系數(shù)。 3.2 同步附著系數(shù) 式 (3-10) 可表達為 112ffFF(3-11) 上式在圖 1-35中是一條通過坐標(biāo)原點且斜率為 (1- )/ 的直線，它是具有制動器制動力分配系數(shù)為 的汽車的實際前、后制動器制動力分配線，簡稱 線。圖中 線與 I 曲線交于 B點，可求出 B 點處的附著系數(shù) =0,則稱 線與 I 曲線交點處的附著系數(shù)0為同 步附著系數(shù)。它是汽車制動性能的一個重要參數(shù)，由汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定。同步附著系數(shù) 取 ： 57.06 0 0 2 0 5 063.03 8 0 020 ghLL 對于前、后制動器制動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，前、后車輪制動器才會同時抱死。此汽車在給定 值的路面上制動時， 0， 線位于 I曲線上方，制動時總是后輪先抱死，這時容易發(fā)生后軸側(cè)滑使汽車失去方向穩(wěn)定性。 為了防止汽車的前輪失去轉(zhuǎn)向能力和后輪產(chǎn)生側(cè)滑，希望在制動過程中，在即將出現(xiàn)車輪抱死但尚無任何車輪抱死時的制動減速度，為該車可能產(chǎn)生的最高減速度。分析表明，汽車在同步附著系數(shù)0的路面上制動 (前、后車輪同時抱死 ) 20 時，其制動減速度為 du/dt=qg=0g，即 q=0， q 為制動強度。而在其他附著系數(shù) 的路面上制動時，達到前輪或后輪即將抱死時的制動強度 q 0 時的 q 和 。 根據(jù)所定的同步附著系數(shù) 0 ，可以由式（ 1-8）及式（ 1-10）求得 63.03 8 0 0 6 0 057.02 0 5 002 L hL g （ 3-13） 37.01 01 L hL g （ 3-14） 進而求得 NqhLLGGqFF gBB 339916.060057.02050380090000)( 021 （ 3-15） NqhLLGGqFF gBB 20008)()1()1( 012 （ 3-16） 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 由式（ 3-8）、式（ 3-9）、式（ 3-12）和式（ 3-16）得 NhL GLF gB 6 6 7 3 76 0 057.08.01 7 5 0 8.01 7 5 09 0 0 0 0)( 01 1 （ 3-17） 74,060057.08.01750 8.01750)( 01 1 ghL Lq （ 3-18） 92.0)(011 ghLL（ 3-19） 對于 值恒定的汽車，為使其在常遇附著系數(shù)范圍內(nèi) 不致過低，其0值總是選得小于可能遇到的最大附著系數(shù)。所以在 0的良好路面上緊急制動時，總是后輪先抱死。 3.4 制動器最大制動力矩 應(yīng)合理地確定前、后輪制動器的制動力矩，以保證汽車有良好的制動效能和穩(wěn)定性。 最 大制動力是在汽車附著質(zhì)量被完全利用的條件下獲得的，這時制動力與地面作用于車輪的法向力 1Z , 2Z 成正比。由式 (9)可知，雙軸汽車前、后車輪附著力同時被充分利用或前、后輪同時抱死時的制動力之比為 58.002011212 ggf hLhLZZFF f 式中 1L , 2L 汽車質(zhì)心離前、后軸距離 ； 0 同步附著系 數(shù)； gh 汽車質(zhì)心高度。 通常，上式的比值：客車約為 0.5 0.7 符合條件。 制動器所能產(chǎn)生的制動力矩，受車輪的計算力矩所制約，即 mNrFT eff 7.9 3 6