制動(dòng)器說(shuō)明書參考

1、1 緒 論1.1 課題背景及目的汽車的普及伴隨著能源消耗的增多，而如今的生活，汽車已經(jīng)是人們?nèi)粘Ｉ铍x不開(kāi)的必要工具。在大力節(jié)約能源的背景下，對(duì)汽車的節(jié)能要求隨之增高。緊湊型轎車的出現(xiàn)正好適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，排量最多只有2.0緊湊型轎車相比其他類型的家用轎車無(wú)論從節(jié)能還是其他費(fèi)用上都表現(xiàn)處明顯的經(jīng)濟(jì)型，為了適應(yīng)時(shí)代的要求，特此提出了緊湊型轎車的設(shè)計(jì)說(shuō)明的畢業(yè)設(shè)計(jì)題目。要求在同組人員互相協(xié)作的基礎(chǔ)上，完成制動(dòng)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。旨在培養(yǎng)綜合運(yùn)用所學(xué)專業(yè)及專業(yè)基礎(chǔ)理論知識(shí)進(jìn)行產(chǎn)品系統(tǒng)開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的實(shí)踐工作能力。要求在收集和分析有關(guān)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，合理確定緊湊型轎車的制動(dòng)方式及系統(tǒng)布置方案，進(jìn)行主要零部件的強(qiáng)度和

2、疲勞壽命設(shè)計(jì)計(jì)算，繪制系統(tǒng)裝配圖及零部件圖紙，編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書。1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀從汽車誕生時(shí)起，車輛制動(dòng)系統(tǒng)在車輛的安全方面就扮演著至關(guān)重要的角色。近年來(lái)，隨著車輛技術(shù)的進(jìn)步和汽車行駛速度的提高，這種重要性表現(xiàn)得越來(lái)越明顯。眾多的汽車工程師在改進(jìn)汽車制動(dòng)性能的研究中傾注了大量的心血。制動(dòng)裝置需要轉(zhuǎn)換和吸收的動(dòng)能，與汽車制動(dòng)初速度的平方和總質(zhì)量成正比；其需要產(chǎn)生的制動(dòng)力則與汽車總質(zhì)量成正比，與制動(dòng)初速度相對(duì)來(lái)說(shuō)關(guān)系不大。在汽車的發(fā)展過(guò)程中，速度和總質(zhì)量?jī)?個(gè)參數(shù)始終處于不斷攀高的狀態(tài)，這就要求制動(dòng)裝置在更短的時(shí)間內(nèi)吸收越來(lái)越大的能量，并產(chǎn)生接近車輪滑移界限的制動(dòng)力。第二次世界大戰(zhàn)后由于汽

3、車技術(shù)的迅速發(fā)展和道路條件的不斷改善，汽車速度普遍提高得很快。另一方面由于道路行車密度日益增大，交通事故頻繁發(fā)生，引起了公眾對(duì)道路交通安全的密切關(guān)注。這些因素對(duì)制動(dòng)裝置提出了更加苛刻的要求，促使它作出相應(yīng)的改進(jìn)。例如，為了吸收高速制動(dòng)時(shí)的汽車動(dòng)能，出現(xiàn)了以熱效能較穩(wěn)定的鉗盤式制動(dòng)器取代傳統(tǒng)的鼓式制動(dòng)器的趨勢(shì)；為了產(chǎn)生足夠的地面制動(dòng)力并減輕操作強(qiáng)度，逐進(jìn)淘汰了人力制動(dòng)，代之以伺服制動(dòng)和動(dòng)力制動(dòng)；為了進(jìn)一步提高制動(dòng)裝置的可靠性，在行車和駐車制動(dòng)系之外增設(shè)了應(yīng)急制動(dòng)系。隨著電子技術(shù)的飛躍發(fā)展，防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）在技術(shù)上已經(jīng)成熟，正在汽車上普及。它能有效地防止制動(dòng)時(shí)由于車輪抱死而使汽車失去方向穩(wěn)

4、定性或轉(zhuǎn)向能力的危險(xiǎn)，并縮短制動(dòng)距離，從而提高了高速行駛的安全性。近年來(lái)出現(xiàn)了集ABS功能和其他擴(kuò)展功能于一體的電子控制制動(dòng)系統(tǒng)（EBS）和電子制動(dòng)助力系統(tǒng)（BAS）。前一種系統(tǒng)適用于重型汽車和汽車列車，它以電子控制方式代替氣壓控制方式，可根據(jù)制動(dòng)踏板行程及車輪載荷和制動(dòng)摩擦片磨損情況調(diào)節(jié)各車輪制動(dòng)氣室壓力。這樣不但可以大大減少制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間、縮短制動(dòng)距離，還可以使制動(dòng)力分配更加合理。后一種系統(tǒng)適用于轎車，在出現(xiàn)緊急狀況而駕駛員未能及時(shí)對(duì)制動(dòng)踏板施加足夠大的力時(shí)，能自動(dòng)加以識(shí)別并觸發(fā)電磁閥，使真空助力器在極短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)作用，從而可顯著縮短制動(dòng)距離。為了防止汽車發(fā)生追尾碰撞事故，美、日、歐各國(guó)

5、都在致力于車距報(bào)警和防追尾碰撞系統(tǒng)的研究。該系統(tǒng)用激光雷達(dá)或微波雷達(dá)對(duì)前方車輛和障礙物進(jìn)行監(jiān)測(cè)，若檢測(cè)出實(shí)際車距小于安全車距，就會(huì)向駕駛員發(fā)出報(bào)警，若駕駛員仍未作出反應(yīng)，就會(huì)自動(dòng)對(duì)汽車施行制動(dòng)。1.3 課題研究方法根據(jù)課題內(nèi)容，任務(wù)要求深入了解汽車制動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)造及工作原理；并收集相關(guān)緊湊型轎車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)資料；參考現(xiàn)有研究成果，并進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)和分析，借鑒經(jīng)驗(yàn)；同時(shí)學(xué)習(xí)有關(guān)汽車零部件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；充分學(xué)習(xí)和利用畫圖軟件，并再次學(xué)習(xí)機(jī)械制圖，畫出符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)圖紙，通過(guò)自己的研究分析；發(fā)揮自己的設(shè)計(jì)能力并通過(guò)試驗(yàn)最終確定緊湊型轎車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。1.4 本設(shè)計(jì)應(yīng)解決的難點(diǎn)（1）確定制動(dòng)系各參數(shù)，分

6、析其制動(dòng)性能;（2）制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算；（3）液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算；（4）制動(dòng)系統(tǒng)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。2 總 體 設(shè) 計(jì) 方 案汽車的制動(dòng)性是汽車的主要性能之一。制動(dòng)性直接關(guān)系到行使安全性，是汽車行使的重要保障。隨著高速公路迅速的發(fā)展和車流密度的日益增大，出現(xiàn)了頻繁的交通事故。因此，改善汽車的制動(dòng)性始終是汽車設(shè)計(jì)制造和使用部門的主要任務(wù)。制動(dòng)系的功用是使汽車以適當(dāng)?shù)臏p速度降速行使直至停車；在下坡行使時(shí)，使汽車保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速；使汽車可靠地停在原地或坡道上。 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。前者用來(lái)保證前兩項(xiàng)功能，后者用來(lái)保證第三項(xiàng)功能。除此之外，有些汽車還設(shè)有應(yīng)急制

7、動(dòng)、輔助制動(dòng)和自動(dòng)制動(dòng)裝置。設(shè)計(jì)汽車制動(dòng)系應(yīng)滿足如下主要要求：（1）應(yīng)能適應(yīng)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的規(guī)定。（2）具有足夠的制動(dòng)效能，包括行車制動(dòng)效能和駐車制動(dòng)效能。行車制動(dòng)能力是用一定制動(dòng)初速度下的制動(dòng)減速度和制動(dòng)距離兩項(xiàng)指標(biāo)來(lái)評(píng)定的；駐坡能力是以汽車在良好路面上能可靠地停駐的最大坡度來(lái)評(píng)定的。詳見(jiàn)QC/T239-1997。（3）工作可靠。行車制動(dòng)裝置至少有兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器的管路，當(dāng)其中一套管路失效時(shí)，另一套完好的管路應(yīng)保證汽車制動(dòng)能力不低于沒(méi)有失效時(shí)規(guī)定值的30%。行車和駐車制動(dòng)裝置可以有共同的制動(dòng)器，而驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)各自獨(dú)立。行車制動(dòng)裝置都用腳操縱，其他制動(dòng)裝置多為手操縱。（4）制動(dòng)效能的熱穩(wěn)定性

8、好。具體要求詳見(jiàn)QC/T582-1999。（5）制動(dòng)效能的水穩(wěn)定性好。（6）在任何速度下制動(dòng)時(shí)，汽車都不應(yīng)喪失操縱穩(wěn)定性和方向穩(wěn)定性。有關(guān)方向穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，詳見(jiàn)QC/T239-1997。（7）制動(dòng)踏板和手柄的位置和行程符合人-機(jī)工程學(xué)要求，即操作方便性好，操縱輕便、舒適、能減少疲勞。（8）作用滯后的時(shí)間要盡可能短，包括從制動(dòng)踏板開(kāi)始動(dòng)作至達(dá)到給定制動(dòng)效能水平所需的時(shí)間和從放開(kāi)踏板至完全解除制動(dòng)的時(shí)間。（9）制動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。（10）轉(zhuǎn)向裝置不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，在車輪跳動(dòng)或轉(zhuǎn)向時(shí)不會(huì)引起自行制動(dòng)。（11）應(yīng)有音響或光信號(hào)等警報(bào)裝置，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)件的故障和功能失效。（12）用壽命長(zhǎng)

9、，制造成本低；對(duì)摩擦材料的選擇也應(yīng)考慮到環(huán)保要求，應(yīng)力求減少制動(dòng)時(shí)飛散到大氣中的有害人體的石棉纖維。（13）損后，應(yīng)有能消除因磨損而產(chǎn)生間隙的機(jī)構(gòu)，且調(diào)整間隙工作容易，最好設(shè)置自動(dòng)調(diào)整間隙機(jī)構(gòu)。防止制動(dòng)時(shí)車輪被抱死有利于提高汽車在制動(dòng)過(guò)程中的轉(zhuǎn)向操縱性和方向穩(wěn)定性，縮短制動(dòng)距離，所以近年來(lái)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）在汽車上得到了很快的發(fā)展和應(yīng)用。此外，由于含有石棉的摩擦材料存在石棉有公害問(wèn)題，已被逐漸淘汰，取而代之的各種無(wú)石棉材料相繼研制成功本次設(shè)計(jì)的緊湊型轎車采用前盤后鼓,液壓制動(dòng), II式(前后式)雙回路制動(dòng)控制系統(tǒng).采用真空助力器和ABS系統(tǒng).其中鼓式制動(dòng)器采用一般常用的領(lǐng)從蹄式,為一個(gè)自

10、由度.且?guī)в谢诣T鐵內(nèi)鼓筒的鑄鋁合金制動(dòng)鼓。制動(dòng)鼓內(nèi)徑尺寸參照專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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。摩擦襯片寬度尺寸系列參照QC/T309-1999。盤式制動(dòng)器采用浮動(dòng)鉗盤式.制動(dòng)盤直徑取輪輞直徑的70%。通風(fēng)式制動(dòng)盤厚度取25mm。具體的制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程依據(jù)汽車設(shè)計(jì)教材進(jìn)行。2.1 制動(dòng)能源的選擇 經(jīng)過(guò)同多種類型的車輛比較，參考汽車工程手冊(cè)，如下制動(dòng)能源：表2-1制動(dòng)能源比較供能裝置傳能裝置型式制動(dòng)能源工作介質(zhì)型式工作介質(zhì)氣壓伺服制動(dòng)系駕駛員體力與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力空氣液壓制動(dòng)系制動(dòng)液真空伺服制動(dòng)系是由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的空氣壓縮機(jī)提供壓縮空氣作為動(dòng)力源，伺服氣壓一般可

11、達(dá)0.050.07MPa。 真空伺服制動(dòng)系多用于總質(zhì)量在1.11.35t以上的轎車及裝載質(zhì)量在6t以下的輕、中型載貨汽車上；氣壓伺服制動(dòng)系則廣泛用于裝載質(zhì)量為612t的中、重型貨車以及極少數(shù)高級(jí)轎車上。液壓制動(dòng)用于行車制動(dòng)裝置。液壓制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是：作用滯后時(shí)間短，（0.10.3s）;工作壓力高（可達(dá)1020M），因而輪缸尺寸小，可以安裝在制動(dòng)器內(nèi)部，直接作為制動(dòng)蹄的張開(kāi)機(jī)構(gòu)（或制動(dòng)塊的壓緊機(jī)構(gòu)），而不需要制動(dòng)臂等傳動(dòng)件，使之結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量?。粰C(jī)械效率較高（液壓系統(tǒng)有自潤(rùn)滑作用）。液壓制動(dòng)的主要缺點(diǎn)是：過(guò)度受熱后，部分制動(dòng)液汽化，在管路中形成氣泡，嚴(yán)重影響液壓傳輸，使制動(dòng)系統(tǒng)的效能降低，甚至完全失

12、效。液壓制動(dòng)廣泛應(yīng)用在乘用車和總質(zhì)量不大的商用車上2.2 駐車制動(dòng)系 制動(dòng)系統(tǒng)用于使汽車可靠而無(wú)時(shí)間限制地停駐在一定位置甚至斜坡上，也有助于汽車在斜坡上起步。駐車制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)采用機(jī)械式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而不用液壓或氣壓式，以免其產(chǎn)生故障。通過(guò)類比采用：手動(dòng)駐車制動(dòng)操縱桿、駐車制動(dòng)杠桿作用于后輪。用后輪制動(dòng)兼用駐車制動(dòng)器。后輪駐車制動(dòng)：輪缸或輪制動(dòng)器，（對(duì)領(lǐng)叢蹄制動(dòng)器，只需附加一個(gè)駐車制動(dòng)推桿和一個(gè)駐車杠桿即可）使用駐車制動(dòng)時(shí)，由人搬動(dòng)駐車制動(dòng)操縱桿，通過(guò)操縱纜繩。平衡臂和拉桿（拉繩）拉動(dòng)駐車制動(dòng)杠桿使兩蹄張開(kāi)。2.3 行車制動(dòng)系制動(dòng)系統(tǒng)用作強(qiáng)制行使中的汽車減速或停車，并使汽車在下短坡時(shí)保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速。

13、其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)多采用雙回路或多回路結(jié)構(gòu)，以保證其工作可靠。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)距離。 四輪轎車在制動(dòng)過(guò)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。2.4 制動(dòng)管路的布置及原理II式(前后式): 前、后輪制動(dòng)管路各成獨(dú)立的回路系統(tǒng)，即一軸對(duì)一軸的分路型式，一條回路連接前橋(軸)車輪制動(dòng)器,另一條回

14、路連接后橋(軸)車輪制動(dòng)器,如圖1a)所示。前橋車輪制動(dòng)器與后橋車輪制動(dòng)器各用一個(gè)回路。其特點(diǎn)是管路布置最為簡(jiǎn)單，可與傳統(tǒng)的單輪缸(或單制動(dòng)氣室)鼓式制動(dòng)器相配合，成本較低。在各類汽車上都有采用。通過(guò)分析，II式(前后式)制動(dòng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，因此CS緊湊型轎車采用的就是II式(前后式)雙回路制動(dòng)系。2.4.1 制動(dòng)管路的布置示意圖（II型）1.前輪制動(dòng)器 2.制動(dòng)鉗 3.制動(dòng)管路 4.制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu) 5.制動(dòng)主缸 6.制動(dòng)輪缸 7.后輪制動(dòng)器 圖2-1液壓制動(dòng)裝置示意圖2.4.2 制動(dòng)原理和工作過(guò)程圖2-2 制動(dòng)系統(tǒng)工作原理 要使行使中的汽車減速，駕駛員應(yīng)踩下制動(dòng)踏板，通過(guò)推桿和主缸活塞，

15、使主缸內(nèi)的油液在一定壓力下流入輪缸，并通過(guò)兩個(gè)輪缸活塞推動(dòng)兩制動(dòng)蹄繞支撐銷轉(zhuǎn)動(dòng)，上端向兩邊分開(kāi)而其摩擦片壓緊在制動(dòng)鼓的內(nèi)圓面上。這樣，不旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)蹄就對(duì)旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)鼓作用一個(gè)摩擦力矩，其方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反。制動(dòng)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(duì)路面作用一個(gè)向前的周緣力，同時(shí)路面也對(duì)車輪作用一個(gè)向后的反作用力，即制動(dòng)力。制動(dòng)力由車輪經(jīng)車橋和懸架傳給車架和車身，迫使整個(gè)汽車產(chǎn)生一定的減速度。制動(dòng)力越大，制動(dòng)減速度越大。當(dāng)放開(kāi)制動(dòng)踏板時(shí)，復(fù)位彈簧即將制動(dòng)蹄拉回復(fù)位，摩擦力矩和制動(dòng)力消失，制動(dòng)作用即行終止。2.5 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析 制動(dòng)器主要有摩擦式、液力式和電磁式等幾種形

16、式。目前廣泛使用的是摩擦式制動(dòng)器。摩擦式制動(dòng)器按摩擦副結(jié)構(gòu)形式不同，可分為鼓式，盤式和帶式三種。帶式制動(dòng)器只用作中央制動(dòng)器，本文不做介紹。鼓式制動(dòng)器形式的選用：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)、倒退行使的制動(dòng)效果不變；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低；便于附裝駐車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；易于調(diào)整蹄片與制動(dòng)鼓之間的間隙。但領(lǐng)叢制動(dòng)器也有兩蹄片的壓力不等（在兩蹄上的摩擦襯片面積相等的條件下），因而兩蹄片磨損不均勻、壽命不同的缺點(diǎn)。此外，因只有一個(gè)輪缸，兩蹄必須在同一驅(qū)動(dòng)回路下工作。鑒于以上的優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用液壓驅(qū)動(dòng)的，由定位銷定位的一個(gè)自由度的非平衡式的領(lǐng)叢蹄式制動(dòng)器。盤式制動(dòng)器的選用：按摩擦副

17、中固定元件的結(jié)構(gòu)不同，盤式制動(dòng)器可分為鉗盤式和全盤式兩類。鉗盤式根據(jù)制動(dòng)鉗結(jié)構(gòu)的不同，分篤式和浮動(dòng)鉗式。對(duì)兩中類型進(jìn)行比較，浮動(dòng)鉗盤式具有如下優(yōu)點(diǎn)： 在盤的內(nèi)側(cè)有液壓缸，故軸向尺寸小，制動(dòng)器能進(jìn)一步靠近輪轂；沒(méi)有跨越制動(dòng)盤的油道或油管，家之液壓缸；冷卻條件好，所以制動(dòng)液汽化的可能性小；成本低。所以，本設(shè)計(jì)采用浮動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器。與鼓式制動(dòng)器比較，盤式制動(dòng)器有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）熱穩(wěn)定性好，因無(wú)自行增力作用，襯塊摩擦表面壓力分布較鼓式制動(dòng)器更為均勻。此外，制動(dòng)鼓在受熱膨脹后，工作半徑增大，使其只能與蹄的中部接觸，從而降低了制動(dòng)效能。因此，前輪采用盤式制動(dòng)器，汽車制動(dòng)時(shí)不易跑偏。（2）水穩(wěn)定性好。制動(dòng)

18、襯塊對(duì)盤的單位壓力高，易于將水?dāng)D出，因而進(jìn)水后效能降低不多；又由于離心力及襯塊對(duì)盤的擦拭作用，出水后只需經(jīng)一、二次制動(dòng)即能恢復(fù)正常。鼓式制動(dòng)器則需經(jīng)十余次制動(dòng)方能恢復(fù)。（3）制動(dòng)力矩與汽車運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)。（4）易于構(gòu)成雙回路制動(dòng)系，使系統(tǒng)具有較高的可靠性和安全性。（5）尺寸小、質(zhì)量小、散熱良好。（6）壓力在制動(dòng)襯塊的分布比較均勻，故襯塊磨損也均勻。（7）更換襯塊簡(jiǎn)單容易。（8）襯塊與制動(dòng)盤之間的間隙小（0.050.15mm），從而縮短了制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間。（9）易于實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整。盤式制動(dòng)器的主要缺點(diǎn)：（1）難以完全防止污塵和銹蝕。（2）兼作駐車制動(dòng)器時(shí)，所需附加的手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜。（3）在制動(dòng)驅(qū)

19、動(dòng)機(jī)構(gòu)中必須裝用助力器。（4）因?yàn)橐r塊工作面積小，所以磨損快，使用壽命低，敘需用高材質(zhì)的襯塊。 經(jīng)過(guò)對(duì)不同制動(dòng)器優(yōu)、缺點(diǎn)的比較，參考同類型車，本設(shè)計(jì)采用前盤（浮動(dòng)鉗式）后鼓（支承銷領(lǐng)叢蹄式）的制動(dòng)系統(tǒng)。3 制動(dòng)系主要參數(shù)確定3.1 CS緊湊型轎車的基本參數(shù)表3-1 制動(dòng)系主要參數(shù)空載滿載汽車質(zhì)量1077kg1447kg軸荷分配前軸570kg720kg后軸507kg727kg質(zhì)心高度hg0=0.52mHg1=0.57m軸距2450 m前制動(dòng)器盤式后制動(dòng)器鼓式3.2 同步附著系數(shù)的確定一般汽車根據(jù)前、后輪制動(dòng)力的分配、載荷情況及道路附著系數(shù)和坡度等因素，當(dāng)制動(dòng)力足夠時(shí)，制動(dòng)過(guò)程出現(xiàn)前后輪同時(shí)抱死拖

20、滑時(shí)附著條件利用最好。任何附著系數(shù)路面上前后同時(shí)抱死的條件為1（=0.8）： （3-1） （3-2）式中：G-汽車重力；-前制動(dòng)器制動(dòng)力；-后制動(dòng)器制動(dòng)力；-質(zhì)心到前軸的距離；-質(zhì)心到后軸的距離；得： =7788.2N =3556.3N一般常用制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)來(lái)表示分配比例空載條件： 前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配的比例影響到汽車制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性和附著條件利用程度。要確定值首先就要選取同步附著系數(shù)。一般來(lái)說(shuō)，我們總是希望前輪先抱死（）。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)推薦以及我國(guó)道路條件，車速不高，所以本車型選取。為保證汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性和有足夠的附著系數(shù)利用率，ECE的制動(dòng)法規(guī)規(guī)定，在各種載荷條件下，轎車在0.

21、15q0.8，其他汽車在0.15q0.3的范圍內(nèi)，前輪應(yīng)先抱死；在車輪尚未抱死的情況下，在0.150.8的范圍內(nèi)，必須滿足q3.3 制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩確定應(yīng)合理地確定前、后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力矩，以保證汽車有良好的制動(dòng)效能和穩(wěn)定性。最大制動(dòng)力矩是在汽車附著質(zhì)量被完全利用的條件下獲得的，這時(shí)制動(dòng)力與地面作用于車輪的法向力成正比。計(jì)算公式如下 （3-3） （3-4）式中 該車所能遇到的最大附著系數(shù)0.8；q制動(dòng)強(qiáng)度 （）車輪有效半徑。3.4 制動(dòng)器的主要參數(shù)選擇在有關(guān)的整車總布置參數(shù)和制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式確定以后，就可以參考已有的同類型、同等級(jí)汽車的同類制動(dòng)器，對(duì)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行初選。 鼓式制動(dòng)器的主

22、要參數(shù)選擇.1 制動(dòng)鼓直徑D 當(dāng)輸出力一定時(shí)，制動(dòng)鼓的直徑越大，制動(dòng)力矩也越大，散熱性能也越好。但止境的尺寸受到輪輞內(nèi)徑的限制，而且直徑的增大也使制動(dòng)鼓的質(zhì)量增大，使汽車的非懸掛質(zhì)量增大，而不利于汽車的行駛平順性。制動(dòng)鼓與輪輞之間應(yīng)有相當(dāng)?shù)拈g隙，此間隙一般不小于2030mm,以利于散熱通風(fēng)，也可避免由于輪輞過(guò)熱而損壞輪胎。由此間隙要求及輪輞的尺寸及渴求得制動(dòng)鼓直徑的尺寸。另外，制動(dòng)鼓直徑與輪輞直徑之比為根據(jù)QC/T309-1999制動(dòng)鼓工作及制動(dòng)蹄片寬度尺寸系列取D=300mm R=150mm.2 摩擦襯片寬度b和包角摩擦襯片的包角可在9001200范圍內(nèi)選取，試驗(yàn)表明，摩擦襯片包角在9001

23、200時(shí)，磨損最小，制動(dòng)鼓溫度也最低，且制動(dòng)效能最高。再減小包角雖有利于散熱，但由于單位壓力過(guò)高將加速磨損。包角一般不宜大于1200，因過(guò)大不僅不利于散熱，而且易使制動(dòng)作永不平順，甚至可能發(fā)生自鎖。摩擦襯片寬度較大可以降低單位壓力、減小磨損，但過(guò)大則不易保證與制動(dòng)鼓全面接觸。通常是根據(jù)在緊急制動(dòng)時(shí)使單位壓力不超過(guò)2.5 M的條件來(lái)選擇襯片寬度的。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量按摩擦片的產(chǎn)品規(guī)格選擇寬度值。另外，根據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)資料可知，單個(gè)鼓式制動(dòng)器總的摩擦襯片面積隨汽車總質(zhì)量的增大而增大。而單個(gè)摩擦襯片的面積又決定與制動(dòng)鼓的半徑，襯片寬度及包角。即1 （3-5） 式中，包角以弧度為單位，當(dāng)面積、包角、半徑確定后，

24、由上式可以初選襯片寬度的尺寸。 制動(dòng)器各蹄摩擦襯片總面積越大，制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的單位面積正壓力越小，從而磨損也越小。 a、參考同類汽車選取，一般b/D=0.160.26,取0.25，故b=75mmb、取包角 =150××75 = 19625mm2c、摩擦襯片起始角，一般將襯片布置在制動(dòng)蹄的中央，即令：有時(shí)為了適應(yīng)單位壓力的分布情況，將襯片相對(duì)于最大壓力點(diǎn)對(duì)稱布置，以改善制動(dòng)效能和磨損的均勻性。.3 制動(dòng)器中心到張開(kāi)力P作用線和距離e在保證輪缸能夠布置于制動(dòng)鼓內(nèi)的條件，應(yīng)使距離e盡可能大，以提高制動(dòng)效能。初步設(shè)計(jì)可取e=0.8R ，故e=120mm。.4 制動(dòng)蹄支承銷連線到制動(dòng)器中

25、心值a a值越大則制動(dòng)效果越好，初步設(shè)計(jì)取a=0.8R ， a和e相同.5 制動(dòng)蹄支銷中心的坐標(biāo)位置是k 與 c 制動(dòng)蹄支銷中心的坐標(biāo)尺寸 k 是應(yīng)盡可能地小,以不使兩制動(dòng)蹄端毛面相碰擦為準(zhǔn)，使尺寸 c 盡可能地大，設(shè)計(jì)可定c=0.8R =120 mm, k=25mm。.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，更要求其熱穩(wěn)定性要好，受溫度和壓力的影響要小。不能單獨(dú)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)器用摩擦材料的摩擦系數(shù)的穩(wěn)定值約為0.30.5之間，少數(shù)可達(dá)0.7。一般說(shuō)來(lái)，摩

26、擦系數(shù)越高的材料，其耐磨性越差。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(guó)產(chǎn)的摩擦片材料溫度低于250度時(shí)，保持摩擦系數(shù)在0 .30.4已無(wú)大問(wèn)題。因此，在假設(shè)的理想條件下計(jì)算制動(dòng)器的制動(dòng)力矩，取0.3可使計(jì)算結(jié)果接近世紀(jì)。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(wú)害的材料。 盤式制動(dòng)器的主要參數(shù)選擇.1 制動(dòng)盤直徑D制動(dòng)盤直徑D應(yīng)盡量取大些，這樣，制動(dòng)盤的有效半徑增大，可以減小制動(dòng)鉗的夾緊力，降低襯塊的單位壓力和工作溫度。通常D=0.700.79，本車總質(zhì)量不大于2噸，取上限，即D=0.75=285.6mm.2 制動(dòng)盤厚度h制動(dòng)盤厚度對(duì)制動(dòng)盤的質(zhì)量和溫升有影響。為使質(zhì)量

27、小些，厚度不宜太大，為了減少溫升，厚度又不宜過(guò)小。因此，參考同類型車，取為25mm,通風(fēng)式，增大散熱。.3 摩擦襯塊外半徑和內(nèi)半徑參考同類車型，選取摩擦襯塊的內(nèi)外半徑分別為：，.4 制動(dòng)襯塊工作面積A在確定盤式制動(dòng)器制動(dòng)襯塊的工作面積時(shí)，根據(jù)制動(dòng)襯快單位面積占有的汽車質(zhì)量，推薦在1.63.5kg/, 此處取為2kg/cm2，可得A =1447kg÷2kg/cm2 723.5cm24 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算4.1 制動(dòng)器摩擦面的壓力分布規(guī)律從前面的分析可知，制動(dòng)器摩擦材料的摩擦系數(shù)及所產(chǎn)生的摩擦力對(duì)制動(dòng)器因數(shù)有很大的影響。掌握制動(dòng)蹄表面的壓力分布規(guī)律，有助于正確分析制動(dòng)器因數(shù)。在理論上對(duì)制

28、動(dòng)蹄摩擦面的壓力分布規(guī)律作研究時(shí)，通常作如下一些假定： （1）制動(dòng)蹄、鼓為絕對(duì)剛性； （2）在外力作用下，便行僅發(fā)生在摩擦襯片上； （3）壓力與變形符合胡克定律。 對(duì)于繞支承銷轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)蹄，制動(dòng)蹄片上的壓力符合正弦分布。4.2 單個(gè)制動(dòng)器制動(dòng)力矩計(jì)算4.2.1 鼓式制動(dòng)器制動(dòng)力矩計(jì)算.1 制動(dòng)蹄的效能因數(shù)制動(dòng)器效能因數(shù)，表示制動(dòng)器的效能，其實(shí)質(zhì)是制動(dòng)器在單位輸入壓力或力的作用下所能輸出的力或力矩，用于評(píng)比不同結(jié)構(gòu)形式的制動(dòng)器的效能1領(lǐng)蹄：=1.077從蹄：=0.519則 BF=+=1.596.2 同一制動(dòng)器各蹄產(chǎn)生的制動(dòng)力矩在計(jì)算鼓式制動(dòng)器時(shí)，必須建立制動(dòng)蹄對(duì)制動(dòng)鼓的壓緊力與所產(chǎn)生的制動(dòng)力矩之

29、間的關(guān)系，其計(jì)算公式如下1對(duì)于領(lǐng)蹄： （4-1） （4-2）其中： 為壓力分布不均勻時(shí)蹄片上的最大壓力。4.2.2 盤式制動(dòng)器制動(dòng)力矩計(jì)算現(xiàn)假設(shè)襯塊的摩擦表面與制動(dòng)盤接觸良好，且各處的單位壓力分布均勻，則盤式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩計(jì)算公式為2 (4-3)其中：其中：?jiǎn)蝹€(gè)制動(dòng)器的制動(dòng)力矩=1222.6 -摩擦系數(shù) -單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤的壓緊力 R-作用半徑 （摩擦襯塊的作用半徑R=）4.3 應(yīng)急制動(dòng)和駐車制動(dòng)的制動(dòng)力矩計(jì)算 應(yīng)急制動(dòng)應(yīng)急制動(dòng)時(shí)，后輪一般都將抱死滑移，故后橋制動(dòng)力為1此時(shí)所需的后橋制動(dòng)力矩為1=4782.20.3=1434.7式中，-汽車滿載總質(zhì)量與重力加速度的乘積 L-軸距 -汽車質(zhì)心

30、到前軸的距離 -汽車質(zhì)心高度 -路面對(duì)后橋的法向反力 -附著系數(shù) -車輪有效半徑 駐車制動(dòng)通過(guò)受力分析，可以得出汽車在上、下坡停駐時(shí)的后橋附著力分別為1 上坡 (4-4)下坡 (4-5) 汽車停駐的最大坡度可根據(jù)后軸上的附著力與制動(dòng)力相等求得1：滿載：上坡 下坡 空載：上坡 下坡 滿載時(shí)，上下坡后橋附著力為上坡 下坡 空載時(shí)，上下坡后橋附著力分別為上坡 下坡 4.4 制動(dòng)襯片的耐磨性計(jì)算摩擦襯片（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(duì)滑磨速度等多種因素有關(guān)，因此，在理論上要精確計(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

31、。 汽車的制動(dòng)過(guò)程是將其機(jī)械能的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎纳⒌倪^(guò)程。在制動(dòng)強(qiáng)度很大的緊急制動(dòng)過(guò)程中，制動(dòng)器幾乎承擔(dān)了耗散汽車全部動(dòng)能的任務(wù)。此時(shí)由于在短時(shí)間內(nèi)熱量來(lái)不及逸散到大氣中，致使制動(dòng)器的溫度升高，此即所謂的制動(dòng)器的能量負(fù)荷。能量負(fù)荷越大，摩擦襯片（塊）的磨損越嚴(yán)重。制動(dòng)器的能量負(fù)荷以其比能量耗散率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。它表示單位摩擦面積在單位時(shí)間內(nèi)耗散的能連。單位為。 雙軸汽車的制動(dòng)器的比能量耗散率分別為1前輪 (4-6) 后輪 (4-7)式中，-汽車總質(zhì)量； -汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量轉(zhuǎn)換系數(shù)；、-制動(dòng)初速度和減速度；J-制動(dòng)減速度；t-制動(dòng)時(shí)間；、-前后制動(dòng)襯片（塊）的摩擦面積；-制動(dòng)力分配系數(shù)雙軸汽車的制動(dòng)

32、器的比能量耗散率分別為： 前輪 (4-8) 后輪 (4-9)在緊急制動(dòng)到停車的情況下，=0，并可認(rèn)為=1，對(duì)于乘用車，制動(dòng)速度，故 據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)推薦，鼓式制動(dòng)器的比能量耗散率以不大于1.8w/為宜，盤式制動(dòng)器的比能量耗散率應(yīng)不大于6.0, 計(jì)算時(shí)取減速度j=0.6g。 比摩擦力磨損特性指標(biāo)也可用襯片（塊）的比摩擦力即單位摩擦面積的摩擦力來(lái)衡量1。越大，則磨損越嚴(yán)重。前輪 (4-10)后輪 (4-11)式中，-單個(gè)制動(dòng)器的制動(dòng)力矩；R-制動(dòng)鼓半徑（或襯塊平均半徑）；A-單個(gè)制動(dòng)器的襯片（塊）摩擦面積 前輪 后輪5 液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于將駕駛員或其他動(dòng)力源的制動(dòng)作用力傳給制動(dòng)器

33、，使之產(chǎn)生制動(dòng)力矩。5.1 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將來(lái)自駕駛員或其他力源的力傳給制動(dòng)器，使之產(chǎn)生制動(dòng)力矩。根據(jù)制動(dòng)力源的不同，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般可分為簡(jiǎn)單制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)和伺服制動(dòng)三大類。通過(guò)對(duì)各種驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)不同形式優(yōu)缺點(diǎn)的比較，本設(shè)計(jì)采用真空助力的伺服驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 伺服制動(dòng)系是在人力液壓制動(dòng)系中增加由其他能源提供的助力裝置，使人力與動(dòng)力并用。在正常情況下，其輸出工作壓力主要由動(dòng)力伺服系統(tǒng)產(chǎn)生，而在伺服系統(tǒng)失效時(shí)，仍可由人力驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生一定的制動(dòng)力。因此，在1.6L以上的乘用車到各種商用車。都廣泛采用伺服制動(dòng)。真空伺服制動(dòng)系是利用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管中節(jié)氣門后的真空度（負(fù)壓，一般可達(dá)0.05

34、0.07M）作動(dòng)力源。按照助力特點(diǎn)，伺服制動(dòng)系又可分為助力式和增壓式兩種。助力式伺服制動(dòng)系如圖2-1所示，伺服氣室位于制動(dòng)踏板與制動(dòng)主缸之間，其控制閥直接由踏板通過(guò)推桿操縱，因此又稱為直動(dòng)式伺服制動(dòng)系。司機(jī)通過(guò)踏板直接控制伺服動(dòng)力的大小，并與之共同推動(dòng)主缸活塞，使主缸產(chǎn)生更高的液壓通向盤式制動(dòng)器的油缸和鼓式制動(dòng)器的輪缸。由真空伺服氣室、制動(dòng)主缸和控制閥組成的總成稱為真空助力器。5.2 分路系統(tǒng) 為了提高制動(dòng)工作的可靠性，應(yīng)采用分路系統(tǒng)，即全車的所有行車制動(dòng)器的液壓或氣壓管路分為兩個(gè)或多個(gè)互相獨(dú)立的回路，其中一個(gè)回路失效后，仍可利用其他完好的回路進(jìn)行制動(dòng)。 雙軸汽車的雙回路制動(dòng)系統(tǒng)有II型、X型

35、、HI型、LL型和HH型。其中，II型回路的布置較為簡(jiǎn)單，可與傳統(tǒng)的單輪缸（或單制動(dòng)氣室）鼓式制動(dòng)器配合使用，成本較低。目前在各類汽車上應(yīng)用廣泛。X型的結(jié)構(gòu)也很簡(jiǎn)單。直行制動(dòng)時(shí)任一回路失效，剩余的總制動(dòng)力都能保持正常值的50%。并且制動(dòng)力的分配系數(shù)和同步附著系數(shù)沒(méi)有變化，保證了制動(dòng)時(shí)與整車負(fù)荷的適應(yīng)性。但是，一旦某一管路損壞造成制動(dòng)力不對(duì)稱，此時(shí)車輪將朝制動(dòng)力大的一邊繞主銷轉(zhuǎn)動(dòng)，使汽車喪失穩(wěn)定性。所以，具有這種分路方案的汽車，其主銷偏移距應(yīng)取負(fù)值，這樣，不平衡的制動(dòng)力使車輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)，改善了汽車的方向穩(wěn)定性。HI、HH、LL型結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜。所以本設(shè)計(jì)經(jīng)過(guò)對(duì)比，采用II型回路。5.3 液壓制動(dòng)驅(qū)

36、動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 為了確定制動(dòng)主缸和輪缸直徑、制動(dòng)踏板上的力、踏板行程、踏板機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比以及采用增壓或助力裝置的必要性，必須進(jìn)行如下的設(shè)計(jì)計(jì)算。5.3.1 制動(dòng)輪缸直徑d的確定制動(dòng)輪缸對(duì)制動(dòng)蹄塊施加的張開(kāi)力與輪缸直徑和制動(dòng)管路的關(guān)系為 d= (5-1)其中： p制動(dòng)管路壓力；對(duì)盤式制動(dòng)器取15M，鼓式取10M制動(dòng)管路液壓在制動(dòng)時(shí)一般不超過(guò)1012 M，對(duì)盤式制動(dòng)器可再取高些。壓力越高，輪缸直徑就越小，但對(duì)管路特別是制動(dòng)軟管及管接頭則提出了更高的要求，對(duì)軟管的耐壓性、強(qiáng)度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：19，22，24，25，28，30，

37、32，35，38，40，45，50，55mm.得：前輪缸直徑，根據(jù)HG2865-1997標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定尺寸系列取，取直徑為39mm;后輪缸直徑d2=14.9，取為19mm5.3.2 制動(dòng)主缸直徑的確定第i個(gè)輪缸的工作容積為 (5-2)其中：第i個(gè)輪缸活塞的直徑 n輪缸中的活塞數(shù)目 第i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2.02.5mm.盤式：d = 39mm ，n=1，得V1 = ×2 ×392=2267.08mm3鼓式：d = 19mm ,n=1, 得V2= ×192×4=1133.54 mm3全部輪缸的總工作容積: V = V1 +

38、 V2 = 2267.08 + 1134.54 =3400.62mm3所有輪缸的工作容積為，式中m為輪缸數(shù)目。對(duì)于乘用車，v0=1.1v在初步設(shè)計(jì)時(shí)，制動(dòng)主缸的工作容積可取為;V0=1.1V=3740.68主缸活塞行程和活塞直徑為 （5-3）一般=0.81.2，本設(shè)計(jì)取得：，主缸的直徑應(yīng)符合系列尺寸，主缸直徑的系列尺寸為：19，22，26，28，32，35，38, 40, 459根據(jù)QC/T311-1999中規(guī)定的尺寸系列根據(jù)QC/T311-1999中規(guī)定的尺寸系列，取為19mm.5.3.3 制動(dòng)踏板力制動(dòng)踏板力為 （5-4） 式中，踏板機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比 踏板機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率，可取=0.820.86

39、，設(shè)計(jì)中取為0.86 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200350N的范圍內(nèi)選取。設(shè)計(jì)時(shí)取250N。 在設(shè)計(jì)中，取=3.8，=0.86，p=10M; =867.4N 真空助力必為3.55.3.4 制動(dòng)踏板工作行程=（） （5-5） 式中，-主缸中活塞與推桿的間隙一般取=1.52.0mm -主缸活塞的空行程在確定主缸容積時(shí)應(yīng)考慮到制動(dòng)器零件的彈性變形和熱變形以及用于制動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)信號(hào)指示的制動(dòng)液體積，因此，制動(dòng)踏板的全行程（至于地面相碰的行程）應(yīng)大于正常工作行程的40%60%，以便保證在制動(dòng)管路中獲得給定的壓力。為了避免空氣進(jìn)入

40、制動(dòng)管路，在主缸活塞回位彈簧的計(jì)算中，應(yīng)保證在踏板放開(kāi)后，制動(dòng)管路中仍能保持0.050.14 M的殘余液壓。最大踏板行程，對(duì)乘用車不應(yīng)大于100150mm,所以在設(shè)計(jì)中取為120mm.5.3.5 制動(dòng)主缸 在設(shè)計(jì)制動(dòng)主缸時(shí)應(yīng)該考慮要否補(bǔ)償孔和在放開(kāi)制動(dòng)踏板時(shí)主缸活塞原始位置的定位以及在制動(dòng)管路中是否必須有或不準(zhǔn)有殘余壓力。在前盤式后鼓式的雙回路制動(dòng)系統(tǒng)中，由于盤式制動(dòng)器制動(dòng)塊與制動(dòng)盤之間的間隙較小且其油缸活塞的回位僅靠橡膠密封圈的彈力而無(wú)強(qiáng)力的回位彈簧，所以盤式制動(dòng)器開(kāi)始起制動(dòng)作用與制動(dòng)回路中壓力開(kāi)始升高幾乎是同時(shí)發(fā)生的，因此，通往盤式制動(dòng)器的管路應(yīng)與雙腔制動(dòng)主缸裝有較弱回位彈簧的那一工作腔相

41、接。由于同樣原因，在解除制動(dòng)時(shí)，在通往盤式制動(dòng)器的管路中不允許有殘余液壓，而通往鼓式制動(dòng)器的管路在放開(kāi)制動(dòng)踏板時(shí)必須保有殘余壓力，為此在與其相通的制動(dòng)主缸工作腔的出口應(yīng)裝上止回閥。 制動(dòng)主缸由灰鑄鐵制造，也可采用低碳鋼冷擠成形；活塞可由灰鑄鐵、鋁合金或中碳鋼制造5.4 真空助力器的設(shè)計(jì)計(jì)算5.4.1 真空助力器如圖5-1所示： 在發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，真空單向閥（3）被吸開(kāi)后，加力器室左、右兩腔產(chǎn)生相等的真空度。剛踩下制動(dòng)踏板時(shí)，膜片座尚未運(yùn)動(dòng)，踏板力經(jīng)踏板本身的杠桿作用放大后，傳到操縱桿（8），使壓縮空氣閥座彈簧連同空氣閥座一起左移，推動(dòng)制動(dòng)主缸推桿（1），使制動(dòng)主缸內(nèi)的制動(dòng)液具有一定壓力流入制動(dòng)輪

42、缸。在此過(guò)程中，閥門在彈簧的作用下隨同空氣閥座也左移，待與膜片座上的真空閥座接觸時(shí)，真空閥即關(guān)閉。這時(shí)加力氣室左、右腔隔絕。推桿（8）繼續(xù)前移，使空氣閥座離開(kāi)閥門，即空氣閥開(kāi)啟。于是，外界空氣即經(jīng)濾芯、1-推桿；2-回位彈簧；3-單向閥；4-活塞；5-膜片；6-空氣過(guò)濾器；7-通大氣孔；8-操縱桿；9-柱塞；10-推盤；11-放氣孔；A，B-氣室圖5-1 真空助力器結(jié)構(gòu)圖控制閥和通道B充入加力氣室右腔。加力氣室左、右兩腔形成壓力差，該壓力差的作用力除小部分用以克服回位彈簧（2）的張力外，大部分經(jīng)膜片座傳到制動(dòng)主缸推桿（1）上。 在踩制動(dòng)踏板的過(guò)程中，空氣經(jīng)開(kāi)啟的空氣閥不斷進(jìn)入加力氣室的右腔，膜

43、片座不斷左移。當(dāng)制動(dòng)踏板停留在某一位置時(shí)，膜片座左移到使空氣閥關(guān)閉時(shí)為止就不再移動(dòng)。這時(shí)真空閥和空氣閥都關(guān)閉，膜片左、右氣壓處于平衡狀態(tài)。 放開(kāi)制動(dòng)踏板，彈簧立即將操縱桿（8）和空氣閥座拉向右邊，使閥門離開(kāi)真空閥座，于是又回到不工作時(shí)的狀態(tài)。 參考同類型車，選取參數(shù)，真空助力器的有效直徑為210mm,助力比為3.5。 5.5 制動(dòng)器的主要結(jié)構(gòu)元件5.5.1 制動(dòng)鼓制動(dòng)鼓應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，剛度和熱容量，與摩擦襯片的材料相配合，又應(yīng)當(dāng)有較高的摩擦因數(shù)。制動(dòng)鼓有鑄造和組合式兩種。鑄造制動(dòng)鼓多選用灰鑄鐵制造，具有機(jī)械加工容易、耐磨、熱容量大等優(yōu)點(diǎn)。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

44、強(qiáng)肋，用來(lái)加強(qiáng)剛度和增加散熱效果。精確計(jì)算制動(dòng)鼓的壁厚既復(fù)雜又困難，所以常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取，對(duì)乘用車，制動(dòng)鼓壁厚取為712mm，設(shè)計(jì)中為10mm.5.5.2 制動(dòng)蹄乘用車和總質(zhì)量較小的商用車的制動(dòng)蹄，廣泛采用T形鋼碾壓或用鋼板焊接制成；總質(zhì)量較小的汽車的鋼板制成的制動(dòng)蹄腹板上往往開(kāi)一條或兩條徑向槽，使蹄的彎曲剛度小些，其目的是使襯片磨損較為均勻，并減小制動(dòng)時(shí)的尖叫聲。制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度，乘用車為35mm.本設(shè)計(jì)取4mm制動(dòng)蹄和摩擦片可以鉚接，也可以粘接。粘接的優(yōu)點(diǎn)在于襯片更換前允許磨損的剛度較大，缺點(diǎn)是工藝復(fù)雜，且不易更換襯片。鉚接的優(yōu)點(diǎn)是噪聲小。設(shè)計(jì)中選用鉚接襯片。5.5.3 摩擦襯（片）塊

45、摩擦襯（片）塊的材料應(yīng)滿足如下要求：（1）具有一定的穩(wěn)定的摩擦因數(shù)。（2）具有良好的耐磨性。（3）要用盡可能小的壓縮率和膨脹率。（4）制動(dòng)時(shí)不易產(chǎn)生噪聲，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。（5）應(yīng)采用對(duì)人體無(wú)害的摩擦材料。（6）有較高的耐擠壓強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度，以及足夠的抗剪切能力。（7）應(yīng)將摩擦襯塊的導(dǎo)熱率控制在一定范圍。由金屬纖維、粘結(jié)劑和摩擦性能調(diào)節(jié)劑組成的半金屬摩阻材料，具有較高的耐熱性和耐磨性，特別是因?yàn)闆](méi)有石棉粉塵公害，近年來(lái)得到廣泛應(yīng)用。5.5.4 制動(dòng)底板制動(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

46、沖壓成形的制動(dòng)底板都具有凹凸起伏的形狀。5.5.5 支承二自由度制動(dòng)蹄的支承，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并能使制動(dòng)蹄相對(duì)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)。如采用偏心支承銷或偏心輪。支承銷由45號(hào)鋼制造并高頻淬火。其支座為可鍛鑄鐵（KTH370-12）或球墨鑄鐵（QT400-18）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。具有長(zhǎng)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)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(kāi)機(jī)構(gòu)調(diào)整推桿端部開(kāi)槽供制動(dòng)蹄腹板張開(kāi)端插入

47、，以保持制動(dòng)蹄的正確位置。5.5.6 制動(dòng)輪缸是液壓制動(dòng)系統(tǒng)采用的活塞式制動(dòng)蹄張開(kāi)機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在車輪制動(dòng)器中布置方便。輪缸的缸體有灰鑄鐵HT250制成。其缸筒為通孔，需搪磨?；钊射X合金制造?；钊舛螇河袖撝频拈_(kāi)槽頂塊，以支承插入槽中的制動(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)端面的橡膠皮碗密封。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。5.5.7 制動(dòng)盤制動(dòng)盤一般由珠光體灰鑄鐵制成，其結(jié)構(gòu)有平板形和禮帽形兩種。后一種的圓柱部分長(zhǎng)度取決于布置尺寸。為了改善冷卻條件，有的鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)盤鑄成中間有徑向通風(fēng)槽的雙層盤，可大大增加散熱面積，但盤的整

48、體厚度加大。制動(dòng)盤的工作表面應(yīng)光滑平整。兩側(cè)表面不平行度不應(yīng)大于0.008mm，盤面擺差不應(yīng)大于0.1mm.5.5.8 制動(dòng)鉗制動(dòng)鉗由可鍛鑄鐵KTH370-12或球墨鑄鐵QT400-18制造，也有用合金制造的，可作成整體的，也可作成兩辦并由螺栓連接。其外緣留有開(kāi)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)有高的剛度和強(qiáng)度。一般多在鉗體中加工出制動(dòng)油缸，也有將單獨(dú)制造的油缸嵌入鉗體的。為了減少傳給制動(dòng)液的熱量，多將杯形活塞的開(kāi)口端頂靠制動(dòng)塊的背板。有的活塞的開(kāi)口端部切成階梯狀，形成兩個(gè)相對(duì)且在同一平面內(nèi)的小半圓環(huán)形端面?；钊T鋁合金或鋼制造。為了提高耐磨性能，活塞的工作表面進(jìn)行鍍鉻處理

49、。當(dāng)制動(dòng)鉗由鋁合金制造時(shí)，減少傳給制動(dòng)液的熱量成為必須解決的問(wèn)題。為此，應(yīng)減小活塞與制動(dòng)背塊的接觸面積，有時(shí)也可采用非金屬活塞。5.5.9 制動(dòng)塊制動(dòng)塊由背板和摩擦襯塊構(gòu)成，兩者直接嵌壓在一起。襯塊多為扇形，也有矩形、正方形或長(zhǎng)圓形?；钊麘?yīng)能壓住盡可能多的襯塊面積，以免襯塊發(fā)生卷角而引起尖叫聲。制動(dòng)塊背板有鋼板制成。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，以便即使更換摩擦襯片。5.6 自動(dòng)間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)制動(dòng)鼓（盤）與摩擦襯片（塊）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（盤）能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。一般，鼓式制動(dòng)器的設(shè)定間隙為0.10.5mm，盤式制動(dòng)器的為0.10.3mm，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(guò)程中的摩擦副可能產(chǎn)生機(jī)械變形和熱變形，因此，制動(dòng)器在冷卻條件下的間隙應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。另外，制動(dòng)器在工作過(guò)程中會(huì)因?yàn)槟Σ烈r片（塊）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)。關(guān)于支承銷式鼓式制動(dòng)器的間隙調(diào)整為：可采用不同方法及其相應(yīng)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)制動(dòng)鼓與摩擦襯片之間的間隙。第一種方法：借助于裝在制動(dòng)底板上的調(diào)整凸輪和偏心支承銷用手調(diào)節(jié)制動(dòng)蹄的原始安裝位置以得到所要