駐車制動(dòng)系設(shè)計(jì)指導(dǎo)

1、第八章第八章 制動(dòng)系設(shè)計(jì)制動(dòng)系設(shè)計(jì)第八章第八章 制動(dòng)系設(shè)計(jì)制動(dòng)系設(shè)計(jì)8-1概述概述8-2制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析8-3制動(dòng)器主要參數(shù)的確定制動(dòng)器主要參數(shù)的確定8-4制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算8-5制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)8-6制動(dòng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)制動(dòng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)8-7 制動(dòng)器的主要結(jié)構(gòu)元件制動(dòng)器的主要結(jié)構(gòu)元件8-1概述概述 功用: 使汽車以適當(dāng)?shù)臏p速度降速行駛直至停車; 在下坡行駛時(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。 行車制動(dòng)裝置駐車制動(dòng)裝置應(yīng)急制動(dòng)裝置輔助制動(dòng)裝置 汽車制動(dòng)系統(tǒng)圖組制動(dòng)系應(yīng)滿足如下要求：制動(dòng)系應(yīng)滿足如下要求： 1）足夠的制動(dòng)能力 。

2、2）工作可靠 。 3）不應(yīng)當(dāng)喪失操縱性和方向穩(wěn)定性 。 4）防止水和污泥進(jìn)入制動(dòng)器工作表面。 5）熱穩(wěn)定性良好 。 6）操縱輕便，并具有良好的隨動(dòng)性 。 7）噪聲盡可能小。 8）作用滯后性應(yīng)盡可能短 9）摩擦襯片（塊）應(yīng)有足夠的使用壽命 10）調(diào)整間隙工作容易 11）報(bào)警裝置 8-2制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析 摩擦式液力式 -緩速器 電磁式 磨擦副結(jié)構(gòu) 鼓式盤式帶式-中央制動(dòng)器 分領(lǐng)從蹄式、雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式、雙從蹄式、單向增力式、雙向增力式等幾種 一、鼓式制動(dòng)器主要區(qū)別： 蹄片固定支點(diǎn)的數(shù)量和位置不同; 張開裝置的形式與數(shù)量不同; 制動(dòng)時(shí)兩塊蹄片之間有無相互作用。 制動(dòng)器效

3、能:制動(dòng)器在單位輸入壓力或力的作用下所輸出的力或力矩。 制動(dòng)器效能因數(shù):在制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤的作用半徑R上所得到摩擦力（M/R）與輸入力F0之比，RFMK0 制動(dòng)器效能的穩(wěn)定性: 效能因數(shù)K對摩擦因數(shù)f的敏感性（dK/df）。 1.領(lǐng)從蹄式每塊蹄片都有自己的固定支點(diǎn)，而且兩固定支點(diǎn)位于兩蹄的同一端 。 凸輪或楔塊式張開裝置:活塞輪缸（液壓驅(qū)動(dòng)）平衡凸塊式楔塊式平衡式非平衡式 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 ;兩蹄襯片磨損不均勻，壽命不同。 2.雙領(lǐng)蹄式兩塊蹄片各有自己的固定支點(diǎn)，而且兩固定支點(diǎn)位于兩蹄的不同端。 每塊蹄片有各自獨(dú)立的張開裝置，且位于與固定支點(diǎn)相對應(yīng)的一方。 制動(dòng)器的

4、制動(dòng)效能相當(dāng)高; 倒車制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)效能明顯下降; 兩蹄片磨損均勻，壽命相同; 結(jié)構(gòu)略顯復(fù)雜。 3.雙向雙領(lǐng)蹄式兩蹄片浮動(dòng)，始終為領(lǐng)蹄。 制動(dòng)效能相當(dāng)高，而且不變，磨損均勻，壽命相同。 4.雙從蹄式兩塊蹄片各有自己的固定支點(diǎn)，而且兩固定支點(diǎn)位于兩蹄的不同端。制動(dòng)器效能穩(wěn)定性最好，但制動(dòng)器效能最低。 5.單向增力式兩蹄片只有一個(gè)固定支點(diǎn)，兩蹄下端經(jīng)推桿相互連接成一體 制動(dòng)器效能很高，制動(dòng)器效能穩(wěn)定性相當(dāng)差 6.雙向增力式制動(dòng)器效能很高，制動(dòng)器效能穩(wěn)定性比較差 兩蹄片端部各有一個(gè)制動(dòng)時(shí)不同時(shí)使用的共用支點(diǎn)，支點(diǎn)下方有張開裝置，兩蹄片下方經(jīng)推桿連接成一體 二、盤式制動(dòng)器鉗盤式(點(diǎn)盤式制動(dòng)器 )全盤式(

5、離合器式制動(dòng)器 )固定鉗式 滑動(dòng)鉗式 擺動(dòng)鉗式 浮動(dòng)鉗式 盤式制動(dòng)器有如下優(yōu)點(diǎn)： 熱穩(wěn)定性好；水穩(wěn)定性好；制動(dòng)力矩與汽車運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)；易于構(gòu)成雙回路制動(dòng)系；尺寸小、質(zhì)量小、散熱良好；襯塊磨損均勻；更換襯塊容易；縮短了制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間；易于實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整。8-3制動(dòng)器主要參數(shù)的確定制動(dòng)器主要參數(shù)的確定一、鼓式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定1.制動(dòng)鼓內(nèi)徑D轎車：D/Dr=0.640.74貨車：D/Dr=0.700.83 ZBT24 005-89制動(dòng)鼓工作直徑及制動(dòng)蹄片寬度尺寸系列 2.摩擦襯片寬度b和包角包角一般不宜大于120。 制動(dòng)襯片寬度尺寸系列見ZB T24 005-89。 3.摩擦襯片起始角04.制動(dòng)

6、器中心到張開力F0作用線的距離e使距離e（圖8-7）盡可能大, 初步設(shè)計(jì)時(shí)可暫定e=0.8R左右。 5.制動(dòng)蹄支承點(diǎn)位置坐標(biāo)a和c使a盡可能大而c盡可能小。初步設(shè)計(jì)時(shí)，也可暫定a=0.8R左右。 二、盤式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定1.制動(dòng)盤直徑D 通常選擇為輪輞直徑70%79% 2.制動(dòng)盤厚度h 實(shí)心制動(dòng)盤厚度可取為1020mm; 通風(fēng)式制動(dòng)盤厚度取為2050mm; 采用較多的是2030mm 3.摩擦襯塊外半徑R2與內(nèi)半徑R1 外半徑R2與內(nèi)半徑R1（圖8-11）的比值不大于1.5 4.制動(dòng)襯塊面積A 1.63.5kg/cm2 8-4制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 一、鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算11

7、1111cosBBCB 對于緊蹄的徑向變形1和壓力p1為： )sin()sin(11max1111max11appa兩個(gè)自由度的緊蹄摩擦襯片的徑向變形規(guī)律: 1.壓力沿襯片長度方向的分布規(guī)律一個(gè)自由度的緊蹄摩擦襯片的徑向變形規(guī)律 dBABBCB111111111sinsin表面的徑向變形和壓力為: appadRsinsinmax11新蹄片壓力沿摩擦襯片長度的分布符合正弦曲線規(guī)律 2.計(jì)算蹄片上的制動(dòng)力矩法向力 制動(dòng)力矩 對于緊蹄 對于松蹄 液力驅(qū)動(dòng) 自鎖條件 領(lǐng)蹄表面的最大壓力 不會(huì)自鎖 二、盤式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算單側(cè)制動(dòng)塊加于制動(dòng)盤的制動(dòng)力矩 單側(cè)襯塊加于制動(dòng)盤的總摩擦力 有效半徑 m值一般不

8、應(yīng)小于0.65。 平面度允差為0.012mm，表面粗糙度為Ra0.71.3m，兩摩擦表面的平行度不應(yīng)大于0.05mm，制動(dòng)盤的端面圓跳動(dòng)不應(yīng)大于0.03mm。 三、襯片磨損特性的計(jì)算 摩擦襯片（襯塊）的磨損受溫度、摩擦力、滑磨速度、制動(dòng)鼓（制動(dòng)盤）的材質(zhì)及加工情況，以及襯片（襯塊）本身材質(zhì)等許多因素的影響，試驗(yàn)表明，影響磨損的最重要的因素還是摩擦表面的溫度和摩擦力。雙軸汽車的單個(gè)前輪及后輪制動(dòng)器的比能量耗散率 鼓式制動(dòng)器的比能量耗散率以不大于1.8W/mm2為宜，計(jì)算時(shí)取減速度j=0.6g。制動(dòng)初速度1：轎車用100km/h（27.8m/s）；總質(zhì)量3.5t以下的貨車用80km/h（22.2m

9、/s）；總質(zhì)量3.5t以上的貨車用65km/h（18m/s）。 轎車的盤式制動(dòng)器在同上的1和j的條件下，比能量耗散率應(yīng)不大于6.0W/mm2。 比摩擦力f0 每單位襯片（襯塊）摩擦面積的制動(dòng)器摩擦力 在j=0.6g時(shí)，鼓式制動(dòng)器的比摩擦力f0以不大于0.48N/mm2為宜。與之相應(yīng)的襯片與制動(dòng)鼓之間的平均單位壓力pm=f0/f=1.371.60N/mm2（設(shè)摩擦因數(shù)f=0.30.35）。 四、前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定首先選定同步附著系數(shù)0， 計(jì)算前、后輪制動(dòng)力矩的比值 根據(jù)汽車滿載在柏油、混凝土路面上緊急制動(dòng)到前輪抱死拖滑，計(jì)算出前輪制動(dòng)器的量大制動(dòng)力矩M1max； 再根據(jù)前面已確定的前、

10、后輪制動(dòng)力矩的比值計(jì)算出后輪制動(dòng)器的最大制動(dòng)力矩M2max。 五、應(yīng)急制動(dòng)和駐車制動(dòng)所需的制動(dòng)力矩1.應(yīng)急制動(dòng)應(yīng)急制動(dòng)時(shí)，后輪一般都將抱死滑移 前橋制動(dòng)力 后橋制動(dòng)力 2.駐車制動(dòng)上坡停駐時(shí)后橋附著力 下坡停駐時(shí)后橋附著力汽車可能停駐的極限上坡路傾角 汽車可能停駐的極限下坡路傾角 8-5制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一、制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式簡單制動(dòng)動(dòng)力制動(dòng)伺服制動(dòng)制動(dòng)力源 機(jī)械式：液壓式：機(jī)械效率低，傳動(dòng)比小，潤滑點(diǎn)多 結(jié)構(gòu)簡單，成本低，工作可靠（故障少）， 應(yīng)用于中、小型汽車的駐車制動(dòng)裝置中 作用滯后時(shí)間較短（0.10.3s）；工作壓力高（可1020MPa），結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量??；機(jī)械效率較高 氣壓制動(dòng)

11、： 全液壓動(dòng)力制動(dòng) 閉式（常壓式）開式（常流式） 操縱輕便、工作可靠、不易出故障、維修保養(yǎng)方便 結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重、成本高；作用滯后時(shí)間較長（0.30.9s）；簧下質(zhì)量大；噪聲大。 真空伺服制動(dòng)空氣伺服制動(dòng)液壓伺服制動(dòng)0.050.07MPa 0.60.7MPa 二、分路系統(tǒng) 全車的所有行車制動(dòng)器的液壓或氣壓管路分為兩個(gè)或多的互相獨(dú)立的回路，其中一個(gè)回路失效后，仍可利用其它完好的回路起制動(dòng)作用。三、液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算1.制動(dòng)輪缸直徑d的確定2.制動(dòng)主缸直徑d0的確定3.制動(dòng)踏板力Fp第i個(gè)輪缸的工作容積 所有輪缸的總工作容積 初步設(shè)計(jì)時(shí) 主缸活塞行程S0和活塞直徑d0 一般 要求：最大踏板力

12、一般為500N（轎車）或700N（貨車）。 4.制動(dòng)踏板工作行程 踏板行程（計(jì)入襯片或襯塊的允許磨損量）對轎車最大應(yīng)大于100150mm，對貨車不大于180mm。 8-6制動(dòng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)制動(dòng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu) 一、限壓閥 限壓閥適用于軸距短且質(zhì)心高，從而制動(dòng)時(shí)軸荷轉(zhuǎn)移較多的輕型汽車，特別是輕型和微型轎車。 二、制動(dòng)防抱死機(jī)構(gòu)（ABS） 基本功能: 感知制動(dòng)輪每一瞬時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，相應(yīng)地調(diào)節(jié)制動(dòng)器制動(dòng)力矩的大小，避免出現(xiàn)車輪的抱死現(xiàn)象。 它可使汽車在制動(dòng)時(shí)維持方向穩(wěn)定性和縮短制動(dòng)距離，有效地提高行車安全性。 滑動(dòng)率S ABS系統(tǒng)控制方法目前主要有邏輯門限值控制方法和現(xiàn)代控制方法兩種，目的是在各種工況下制動(dòng)時(shí)

13、都可獲得最佳的滑動(dòng)率S，由此可獲得最短的制動(dòng)距離。8-7 制動(dòng)器的主要結(jié)構(gòu)元件制動(dòng)器的主要結(jié)構(gòu)元件一、制動(dòng)鼓二、制動(dòng)蹄 制動(dòng)鼓應(yīng)當(dāng)有足夠的強(qiáng)度、剛度和熱容量，與摩擦襯片材料相配合，又應(yīng)當(dāng)有較高的摩擦因數(shù)。 轎車和輕型貨車的制動(dòng)蹄廣泛采用T形鋼輾壓或用鋼板焊接制成；重型貨車的制動(dòng)蹄則多用鑄鐵或鑄鋼鑄成，斷面有工字形、山字形和字形幾種 。制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度，轎車為35mm，貨車約為58mm。 制動(dòng)蹄和摩擦片可以鉚接，也可以粘接。 鑄造式： 組合式：質(zhì)量小，工作面耐磨，并有較高的摩擦因數(shù) 多選用灰鑄造鐵，具有機(jī)械加工容易、耐磨熱容量大等優(yōu)點(diǎn) 轎車壁厚取為712mm，貨車取為1318mm。 三、摩擦襯片（襯塊）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）要有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，對環(huán)境無污染。5）應(yīng)采用對人體無害的摩擦材料。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）摩擦襯塊的熱傳導(dǎo)率應(yīng)控制在一定范圍。石棉摩阻材料： 半金屬摩阻材料： 金屬摩阻材料： 制造容易、成本低、不易刮傷對偶；耐熱性能差，隨著溫度升高而摩擦因數(shù)降低、磨耗增高和對環(huán)境污染 較高的耐熱性和耐磨性，沒有石棉粉塵公害 由增強(qiáng)材料（石棉及其它纖維）、粘結(jié)劑、摩擦性能調(diào)節(jié)劑組成由金屬纖維、粘結(jié)劑和