制動(dòng)器的設(shè)計(jì)

1、目錄摘要2ABSTRACT2第一章 緒論41.1 制動(dòng)器設(shè)計(jì)的概述 41.2 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)方法和重點(diǎn) 41.3 制動(dòng)器設(shè)計(jì)應(yīng)用前景 41.4 影響制動(dòng)器發(fā)展的因素 51.5 制動(dòng)器總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 5第二章 制動(dòng)器的主要參數(shù)及其選擇 72.1 制動(dòng)力與制動(dòng)力的分配系數(shù) 72.2 同步附著系數(shù) 92.3 制動(dòng)強(qiáng)度與附著系數(shù)利用率 112.4 制動(dòng)器的最大制動(dòng)力矩 122.5 制動(dòng)器因數(shù) 132.6 制動(dòng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù) 16第三章 主要零部件的設(shè)計(jì)和參數(shù)的計(jì)算 193.1 制動(dòng)器主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 193.2 制動(dòng)蹄摩擦面的壓力分布規(guī)律 213.3 制動(dòng)器因數(shù)及摩擦力矩分析計(jì)算 233.4 制

2、動(dòng)蹄上的壓力分布規(guī)律與制動(dòng)力矩的簡(jiǎn)化計(jì)算 243.5 摩擦襯片(襯塊)的磨損特性計(jì)算 283.6 制動(dòng)器的熱容量和溫升的核算 293.7 盤式制動(dòng)器制動(dòng)力矩的計(jì)算 303.8 駐車計(jì)算 31第四章 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 334.1 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇 334.2 制動(dòng)管的多回路系統(tǒng) 344.3 液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 36第五章 制動(dòng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu).43 5.1 限壓閥 43 5.2制動(dòng)防抱死機(jī)構(gòu)(ABS)43總節(jié)46致謝47參考文獻(xiàn)48汽車制動(dòng)器的設(shè)計(jì)摘 要本論文主要對(duì)制動(dòng)器的設(shè)計(jì)所遇到的一些問(wèn)題和困難做出了分析和研究，參數(shù)的選定和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是制動(dòng)器設(shè)計(jì)中的重中之重，如何正確的選擇參

3、數(shù)和設(shè)計(jì)方法是設(shè)計(jì)人員所普遍關(guān)注的技術(shù)問(wèn)題本文結(jié)合實(shí)踐信息，對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)參數(shù)的選定和設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了分析，提出了制動(dòng)因數(shù)的選擇、系統(tǒng)至少有兩條制動(dòng)回路、真空助力器的選擇等有效的控制措施。另外本文對(duì)主要零部件的設(shè)計(jì)和材料的選擇和制動(dòng)液的使用進(jìn)行了分析，著重論述了主要零部件的參數(shù)選擇和計(jì)算和材料的使用兩個(gè)方面。針對(duì)不同條件、不同使用情況、不同設(shè)計(jì)方法的制動(dòng)器做了深入而確鑿的研究和討論。詳細(xì)地提出了使用那種制動(dòng)器最為合適，從經(jīng)濟(jì)和安全狀況兩個(gè)方面。希望本文的結(jié)論對(duì)制動(dòng)器的設(shè)計(jì)理論研究及實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)一定的借鑒意義。關(guān)鍵詞：參數(shù)、制動(dòng)因數(shù)、材料- 49 -The design of car brakesAb

4、stract In this paper, the main brake on the design of some of the problems encountered by the difficulties and make the analysis and study of selected parameters and drive mechanism is designed to brake the top priority in the design, how the right choice and design parameters Is designed by the sta

5、ff of the technical issues of common concern. This paper practice, the braking system and the design parameters of the selected methods for analysis, the choice of a braking factor, the system at least two brake circuits, vacuum booster, such as the choice of effective control measures. In addition

6、to the main components of this design and material selection and use of brake fluid were analyzed, focusing on the main parts of the parameters and calculations and the use of two aspects. For different conditions, the use of different circumstances, different methods of design brake hard and do an

7、in-depth study and discussion. Detail by the use of brakes that the most appropriate, from the economic and security situation in two aspects. Hope that the conclusion of the brake design theory research and practical application of a certain significance of the draw.Key words: parameters, the brake

8、 factor, materials第一章 緒論1.1 制動(dòng)器設(shè)計(jì)的概述人類對(duì)于汽車制動(dòng)的認(rèn)識(shí)是逐步加深的。在路面車輛誕生初期，汽車前輪上幾乎不裝制動(dòng)器，制動(dòng)器僅安裝在后輪上。一方面的原因是當(dāng)時(shí)路面車輛行駛速度低，但主要的原因是為了防止前輪喪失轉(zhuǎn)向能力。這種做法大約持續(xù)了15年。到了20世紀(jì)20年代初期，隨汽車質(zhì)量的增加和車速的提高，僅靠后輪制動(dòng)不足以提供充分的制動(dòng)力，這樣才導(dǎo)致在前輪上安裝制動(dòng)器。本課題主要研究如何設(shè)計(jì)一個(gè)安全可靠的制動(dòng)器，綜合運(yùn)用機(jī)械專業(yè)所學(xué)課程和實(shí)際知識(shí)，學(xué)會(huì)從制動(dòng)器的功能、要求出發(fā)，合理選擇執(zhí)行機(jī)構(gòu)的類型，確定制動(dòng)方案，正確計(jì)算零件的工作能力，確定其尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)及材

9、料，并考慮制造工藝、使用、維護(hù)、經(jīng)濟(jì)和安全等問(wèn)題，掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律，培養(yǎng)機(jī)械專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用能力。通過(guò)這篇論文我們會(huì)看到制動(dòng)器的性能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到人們對(duì)他的要求，隨著汽車在速度方面的飛速提高，人們對(duì)汽車需求量的提高，還有人們安全意識(shí)的強(qiáng)化，讓制動(dòng)器的設(shè)計(jì)者們也感覺到前所未有的壓力和挑戰(zhàn)。我們應(yīng)該積極的尋求新技術(shù)和新科技來(lái)提高制動(dòng)器的性能穩(wěn)定性。要尋求突破性的進(jìn)展必然在制造工藝 材料性能和總體結(jié)構(gòu)上尋求提高，這必然會(huì)引領(lǐng)一科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域一系列的更新。1.2 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)方法和重點(diǎn)傳統(tǒng)制動(dòng)器的設(shè)計(jì)主要依靠摩擦力來(lái)起到制動(dòng)效果，良好的制動(dòng)性能是汽車安全行駛的重要保障。傳統(tǒng)汽車制動(dòng)方式是采用在車輪上

10、安裝機(jī)械式摩擦制動(dòng)器，但這種摩擦式車輪制動(dòng)器存在一個(gè)重大缺陷：頻繁或長(zhǎng)時(shí)間制動(dòng)會(huì)造成制動(dòng)鼓(盤)和摩擦片(即制動(dòng)襯片)過(guò)熱，導(dǎo)致制動(dòng)效能衰退，甚至制動(dòng)失效，從而引起重大交通事故。這個(gè)問(wèn)題對(duì)城市公交車和長(zhǎng)年行駛在山區(qū)的載重汽車和長(zhǎng)途大客車尤為突出。另外，由于制動(dòng)器過(guò)熱，不僅使摩擦片磨損加劇，使用壽命減短，而且也易造成輪胎早期爆裂，從而使運(yùn)營(yíng)成本大增。要使車輪制動(dòng)器保持良好的制動(dòng)性能和長(zhǎng)時(shí)間使用壽命，關(guān)鍵要控制好制動(dòng)器的溫度，使之不至于上升到危害摩擦片的程度。多年來(lái)人們對(duì)汽車制動(dòng)性能的改進(jìn)，大多是圍繞車輪制動(dòng)器本身來(lái)進(jìn)行的，如加寬制動(dòng)鼓和摩擦片的尺寸，改變摩擦片材料配方，由鼓式制動(dòng)改為盤式制動(dòng)等。

11、但這些都不足以從根本上解決問(wèn)題。因?yàn)槭芸臻g尺寸的限制，現(xiàn)有的車輪制動(dòng)器的散熱能力始終是有限的，頻繁或長(zhǎng)時(shí)間制動(dòng)后溫升過(guò)高不可避免。要解決這些問(wèn)題，比較切實(shí)可行的辦法就是加裝輔助制動(dòng)裝置，將車輪制動(dòng)器的負(fù)荷進(jìn)行分流，使車輪制動(dòng)器溫度控制在安全范圍內(nèi)?，F(xiàn)在許多國(guó)家的交通法規(guī)已將輔助制動(dòng)裝置作為商用車的必備系統(tǒng)。如德國(guó)的交通法規(guī)就明文規(guī)定：總質(zhì)量在5.5噸以上的客車和9噸以上的載重汽車，必須裝有輔助制動(dòng)裝置。在瑞士也有類似法規(guī)：總質(zhì)量超過(guò)3.5噸的牽引車以及總質(zhì)量8噸以上的載重車必須安裝輔助制動(dòng)系統(tǒng)。所以我采用了真空助力制動(dòng)系統(tǒng)。也是當(dāng)今應(yīng)用最普遍的一中助力系統(tǒng)。1.3 制動(dòng)器設(shè)計(jì)應(yīng)用前景隨著科技進(jìn)

12、步，傳統(tǒng)制動(dòng)系統(tǒng)漸漸推出舞臺(tái)，逐漸被更新的制動(dòng)系統(tǒng)取代。當(dāng)前裝在國(guó)內(nèi)汽車上的輔助制動(dòng)裝置多采用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣輔助制動(dòng)系統(tǒng)。但它存在的先天不足和不適用于汽油機(jī)的特性使其無(wú)法滿足市場(chǎng)的需求，而采用緩速器是解決排氣輔助制動(dòng)系統(tǒng)不足得一個(gè)理想方案。緩速器是用以使行駛中車輛，（特別是下長(zhǎng)坡的車輛）速度減低或穩(wěn)定在一定速度范圍，但不是用以使車輛停駛的機(jī)構(gòu)。電渦流緩速器在汽車輔助制動(dòng)中的效果顯著，概括地講有如下這些：（1）能夠減少車輪制動(dòng)器熱衰退，制動(dòng)跑偏，輪胎過(guò)熱爆胎現(xiàn)象的發(fā)生，因此提高了汽車的行駛安全性；（2）能提高汽車下長(zhǎng)坡的平均行駛速度和增強(qiáng)駕駛員下長(zhǎng)坡時(shí)安全感；（3）可延長(zhǎng)制動(dòng)襯片使用壽命，減少制動(dòng)器

13、的維修保養(yǎng)工作量，從而使得安裝有緩速器的汽車具有良好的使用經(jīng)濟(jì)性；（4）可減少駕駛員的工作疲勞度，制動(dòng)過(guò)程柔和、平穩(wěn)，提高了車輛的乘座舒適性（5）顯著減少制動(dòng)時(shí)噪聲和粉塵污染，提高汽車環(huán)保性。隨著現(xiàn)在汽車的驅(qū)動(dòng)功率、車速以及載荷的增加使得車輪制動(dòng)器的負(fù)荷進(jìn)一步加大，加之人們對(duì)汽車的安全性、使用經(jīng)濟(jì)性、舒適性和環(huán)保性重視，電渦流緩速器的作用在國(guó)內(nèi)汽車界也日益受到重視。2002年6月1日交通部已頒布實(shí)施中華人民共和國(guó)交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JT/T325-2002營(yíng)運(yùn)客車類型劃分及等級(jí)評(píng)定。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中型客車中高二級(jí)，大型客車中高一級(jí)、高二級(jí)和高三級(jí)客車都必須裝置緩速器。建設(shè)部2002年10月1日公布執(zhí)行的C

14、J/T162-2002城市客車分等級(jí)技術(shù)要求與配置也規(guī)定超二級(jí)、超一級(jí)、高級(jí)的市區(qū)和城郊城市客車規(guī)定必須裝備緩速器。所以制動(dòng)系統(tǒng)定會(huì)向高技術(shù)高安全系數(shù)發(fā)展。1.4 影響制動(dòng)器發(fā)展的因素汽車的制動(dòng)性主要通過(guò)三方面因素來(lái)評(píng)價(jià)，包括制動(dòng)效能即制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度；制動(dòng)效能的恒定性即抗熱衰退性能；制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性即制動(dòng)時(shí)汽車不發(fā)生跑偏、側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力的性能。你所說(shuō)的制動(dòng)效能是指在良好路面上汽車以一定初速度制動(dòng)到停止的制動(dòng)距離或制動(dòng)時(shí)汽車的減速度，因此保證汽車擁有良好的制動(dòng)效能的指標(biāo)是制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度。制動(dòng)器起作用時(shí)間越短、制動(dòng)力越大、起始制動(dòng)車速越低，制動(dòng)距離越短。同時(shí)為了減少制動(dòng)器熱

15、衰退性對(duì)制動(dòng)效能的影響，制動(dòng)器結(jié)構(gòu)也是影響制動(dòng)效能的因素之一。一般稱汽車在制動(dòng)過(guò)程中維持直線行駛或按預(yù)定彎道行駛的能力為制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性。制動(dòng)時(shí)發(fā)生不穩(wěn)定的情況，最為常見的會(huì)產(chǎn)生跑偏、側(cè)滑、轉(zhuǎn)向能力喪失等情況。防止任何車輪抱死，使其擁有足夠的制動(dòng)力用以維持汽車的轉(zhuǎn)向能力，最理想的情況是前、后車輪都處于滾動(dòng)狀態(tài)，這樣就可以確保汽車在制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性?，F(xiàn)代汽車所采用的ABS、EBD等制動(dòng)輔助系統(tǒng)就能夠提高汽車的制動(dòng)穩(wěn)定性。但是我國(guó)在ABS、EBD等制動(dòng)輔助系統(tǒng)上的發(fā)展還不成熟，由于這兩種制動(dòng)輔助系統(tǒng)造價(jià)很昂貴，一般應(yīng)用在高檔轎車和進(jìn)口車上，暫時(shí)還不能普及。1.5 制動(dòng)器總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 而這

16、篇論文主要為中高檔轎車設(shè)計(jì)的制動(dòng)系統(tǒng)，下面總體結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)的方案。 1行車制動(dòng)系統(tǒng)采用了安全性最高的對(duì)角線布置形式的雙管路液壓制動(dòng)系統(tǒng)。制動(dòng)主缸的一腔通過(guò)ABS的液壓控制單元與前輪一側(cè)制動(dòng)及后軸另一側(cè)制動(dòng)器相接。制動(dòng)主缸的另一腔通過(guò)ABS的液壓控制單元接另外兩個(gè)制動(dòng)器。這種對(duì)角線型布置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安全性高。當(dāng)系統(tǒng)中的任何一套管路失效時(shí)，另一套都會(huì)保持工作，這樣，剩余的制動(dòng)力能保持正常值502前輪制動(dòng)器采用浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器，使制動(dòng)器軸向和徑向尺寸較小，布置緊湊，且散熱好。在摩擦塊的主動(dòng)片上裝有磨損報(bào)警信號(hào)裝置，當(dāng)襯塊磨損到最小厚度小于20mm時(shí)，制動(dòng)報(bào)警燈亮，提示駕駛員及時(shí)更換摩擦塊。3后輪制動(dòng)器

17、采用的是能自動(dòng)調(diào)整蹄片間隙裝置的鼓式制動(dòng)器。4伺服助力系統(tǒng)采用的是高效能、非貫通式單膜片真空助力器和中心閥式制動(dòng)主缸，該系統(tǒng)可有效增強(qiáng)制動(dòng)踏板力，使駕駛員操縱輕便省力，并提高主動(dòng)安全性，但在伺服系統(tǒng)失效時(shí)，還可以全靠人力驅(qū)動(dòng)液壓系統(tǒng)以產(chǎn)生一定程度的制動(dòng)力。制動(dòng)液儲(chǔ)液內(nèi)裝有制動(dòng)液面報(bào)警裝置，若制動(dòng)報(bào)警燈亮，則駕駛員需及時(shí)補(bǔ)充制動(dòng)液。5駐車制動(dòng)系統(tǒng)采用機(jī)械式操縱，制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)布置愛前排座椅之間，用摩擦阻力較小的帶護(hù)套拉線直接作用于兩后輪的杠桿機(jī)構(gòu)的拉臂上，制動(dòng)力直接作用于兩后輪。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用，效率較高。6在通向后輪的制動(dòng)管路中裝有感載式制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)閥，這樣就使通往后輪制動(dòng)器的壓力隨著載荷的變化得

18、到調(diào)整，使制動(dòng)力的分配更趨近于理想狀態(tài)，這就保證了前輪總是比后輪先抱死，提高制動(dòng)穩(wěn)定性。7裝有代表當(dāng)今最新型的電子防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS），保證汽車制動(dòng)時(shí)前后車輪不會(huì)完全抱死，從而減輕制動(dòng)側(cè)滑現(xiàn)象，使制動(dòng)效果達(dá)到最佳狀態(tài)，最大限度的提高了汽車的主動(dòng)安全性。第二章 制動(dòng)器的主要參數(shù)及其選擇制動(dòng)器設(shè)計(jì)中需要預(yù)先給定的整車參數(shù)有：汽車軸距L；車輪滾動(dòng)半徑rr，；汽車空、滿載時(shí)的總質(zhì)量，；空、滿載時(shí)的軸荷分配：前軸負(fù)荷，；后軸負(fù)荷，；空、滿載時(shí)的質(zhì)心位置：質(zhì)心高度，；質(zhì)心距前軸距離，；質(zhì)心距后軸距離，等。而對(duì)汽車制動(dòng)性能有著重要影響的制動(dòng)系參數(shù)有：制動(dòng)力及其分配系數(shù)、同步附著系數(shù)、制動(dòng)強(qiáng)度、附著系數(shù)利

19、用率、最大制動(dòng)力矩與制動(dòng)器因數(shù)等。2.1 制動(dòng)力與制動(dòng)力分配系數(shù) 汽車制動(dòng)時(shí)，如果忽略路面對(duì)車輪的滾動(dòng)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: (1) 式中 制動(dòng)器對(duì)車輪作用的制動(dòng)力矩，即制動(dòng)器的摩擦力矩，其方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反，Nm；地面作用于車輪上的制動(dòng)力，即地面與輪胎之間的摩擦力，又稱為地面制動(dòng)力，其方向與汽車行駛方向相反，N；車輪有效半徑，m。 令 (2)并稱之為制動(dòng)器制動(dòng)力，它是在輪胎周緣克服制動(dòng)器摩擦力矩所需的力，因此又稱為制動(dòng)周緣力。與地面制動(dòng)力的方向相反，當(dāng)車輪角速度0時(shí)，大小亦相等，且僅由制動(dòng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定。即取決于制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)型式、尺寸、

20、摩擦副的摩擦系數(shù)及車輪有效半徑等，并與制動(dòng)踏板力即制動(dòng)系的液壓或氣壓成正比。當(dāng)加大踏板力以加大，和均隨之增大。但地面制動(dòng)力受著附著條件的限制，其值不可能大于附著力，即 (3) 或 (4)式中 輪胎與地面間的附著系數(shù)； Z地面對(duì)車輪的法向反力。當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力和地面制動(dòng)力達(dá)到附著力值時(shí)，車輪即被抱死并在地面上滑移。此后制動(dòng)力矩即表現(xiàn)為靜摩擦力矩，而即成為與相平衡以阻止車輪再旋轉(zhuǎn)的周緣力的極限值。當(dāng)制動(dòng)到=0以后，地面制動(dòng)力達(dá)到附著力值后就不再增大，而制動(dòng)器制動(dòng)力由于踏板力的增大使摩擦力矩增大而繼續(xù)上升(見2-1)。 根據(jù)汽車制動(dòng)時(shí)的整車受力分析，考慮到制動(dòng)時(shí)的軸荷轉(zhuǎn)移，可求得地面對(duì)前、后軸車輪的法

21、向反力Z1，Z2為： (5)式中 G汽車所受重力； L汽車軸距；汽車質(zhì)心離前軸距離；汽車質(zhì)心離后軸距離； 汽車質(zhì)心高度； g重力加速度； -汽車制動(dòng)減速度。 汽車總的地面制動(dòng)力為 (6)式中 q（）制動(dòng)強(qiáng)度，亦稱比減速度或比制動(dòng)力；，前后軸車輪的地面制動(dòng)力。由以上兩式可求得前、后軸車輪附著力為 （7）上式表明：汽車在附著系數(shù)為任意確定值的路面上制動(dòng)時(shí)，各軸附著力即極限制動(dòng)力并非為常數(shù)，而是制動(dòng)強(qiáng)度q或總制動(dòng)力的函數(shù)。當(dāng)汽車各車輪制動(dòng)器的制動(dòng)力足夠時(shí)，根據(jù)汽車前、后軸的軸荷分配，前、后車輪制動(dòng)器制動(dòng)力的分配、道路附著系數(shù)和坡度情況等，制動(dòng)過(guò)程可能出現(xiàn)的情況有三種，即(1)前輪先抱死拖滑，然后后輪

22、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(shí)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(7)、式(8)不難求得在任何附著系數(shù)的路面上，前、后車輪同時(shí)抱死即前、后軸車輪附著力同時(shí)被充分利用的條件是 (8)式中 前軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力，；后軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力，；前軸車輪的地面制動(dòng)力；后軸車輪的地面制動(dòng)力；，地面對(duì)前、后軸車輪的法向反力；G汽車重力；，汽車質(zhì)心離前、后軸距離；汽車質(zhì)心高度。由式(8)可知，前、后車輪同時(shí)抱死時(shí)，前、后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力，是的函數(shù)。由式(8)中消去，得 (9)式中 L汽車的軸距。將上式繪成以，為坐標(biāo)的曲線，即為

23、理想的前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線，簡(jiǎn)稱I曲線，如圖2-3所示。如果汽車前、后制動(dòng)器的制動(dòng)力，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(dòng)時(shí)，都能使前、后車輪同時(shí)抱死。然而，目前大多數(shù)兩軸汽車尤其是貨車的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力之比值為一定值，并以前制動(dòng)與汽車總制動(dòng)力之比來(lái)表明分配的比例，稱為汽車制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)： （10）又由于在附著條件所限定的范圍內(nèi)，地面制動(dòng)力在數(shù)值上等于相應(yīng)的制動(dòng)周緣力，故又可通稱為制動(dòng)力分配系數(shù)。2.2 同步附著系數(shù)式(10) 可表達(dá)為 (11)上式在圖2-3中是一條通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)且斜率為(1-)/的直線，它是具有制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)為的汽車的實(shí)際前、后制

24、動(dòng)器制動(dòng)力分配線，簡(jiǎn)稱線。圖中線與I曲線交于B點(diǎn)，可求出B點(diǎn)處的附著系數(shù)=,則稱線與I曲線交點(diǎn)處的附著系數(shù)為同步附著系數(shù)。它是汽車制動(dòng)性能的一個(gè)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)的計(jì)算公式是：對(duì)于前、后制動(dòng)器制動(dòng)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)的路面上，前、后車輪制動(dòng)器才會(huì)同時(shí)抱死。當(dāng)汽車在不同值的路面上制動(dòng)時(shí)，可能有以下情況： (1)當(dāng)，線位于I曲線上方，制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死，這時(shí)容易發(fā)生后軸側(cè)滑使汽車失去方向穩(wěn)定性。(3)當(dāng)=，制動(dòng)時(shí)汽車前、后輪同時(shí)抱死，是一種穩(wěn)定工況，但也失去轉(zhuǎn)向能力。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(dòng)過(guò)程中，在即將出現(xiàn)

25、車輪抱死但尚無(wú)任何車輪抱死時(shí)的制動(dòng)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)的路面上制動(dòng)(前、后車輪同時(shí)抱死)時(shí)，其制動(dòng)減速度為du/dt=qg=g，即q=，q為制動(dòng)強(qiáng)度。而在其他附著系數(shù)的路面上制動(dòng)時(shí)，達(dá)到前輪或后輪即將抱死時(shí)的制動(dòng)強(qiáng)度q，這表明只有在=的路面上，地面的附著條件才得到充分利用。附著條件的利用情況可用附著系數(shù)利用率 (或附著力利用率)來(lái)表達(dá)，可定義為： (12)式中 汽車總的地面制動(dòng)力；G汽車所受重力； q制動(dòng)強(qiáng)度。當(dāng)=時(shí)， q=，=1,利用率最高。直至20世紀(jì)50年代，當(dāng)時(shí)道路條件還不很好，汽車行駛速度也不很高，后輪抱死側(cè)滑的后果也不顯得像前輪抱死喪失轉(zhuǎn)

26、向能力那樣嚴(yán)重，因此往往將值定得較低，即處于常遇附著系數(shù)范圍的中間偏低區(qū)段。但當(dāng)今道路條件大為改善，汽車行駛速度也大為提高，因而汽車因制動(dòng)時(shí)后輪先抱死引起的后果十分嚴(yán)重。由于車速高，它不僅會(huì)引起側(cè)滑甩尾甚至?xí){(diào)頭而喪失操縱穩(wěn)定性。后輪先抱死的情況是最不希望發(fā)生的。因此各類轎車和一般載貨汽車的值有增大的趨勢(shì)。如何選擇同步附著系數(shù)，是采用恒定前后制動(dòng)力分配比的汽車制動(dòng)系設(shè)計(jì)中的一個(gè)較重要的問(wèn)題。在汽車總重和質(zhì)心位置已定的條件下，的數(shù)值就決定了前后制動(dòng)力的分配比。的選擇與很多因數(shù)有關(guān)。首先，所選的應(yīng)使得在常用路面上，附著系數(shù)利用率較高。具體而言，若主要是在較好的路面上行駛，則選的值可偏高些，反之可偏

27、低些。從緊急制動(dòng)的觀點(diǎn)出發(fā)，值宜取高些。汽車若常帶掛車行駛或常在山區(qū)行駛，值宜取低些。此外，的選擇還與汽車的操縱性、穩(wěn)定性的具體要求有關(guān)，與汽車的載荷情況也有關(guān)?？傊?，的選擇是一個(gè)綜合性的問(wèn)題，上述各因數(shù)對(duì)的要求往往是相互矛盾的。因此，不可能選一盡善盡美的值，只有根據(jù)具體條件的不同，而有不同的側(cè)重點(diǎn)。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，空滿載的同步附著系數(shù)和應(yīng)在下列范圍內(nèi)：轎車：0.650.80；輕型客車、輕型貨車：0.550.70；大型客車及中重型貨車：0.450.65?，F(xiàn)代汽車多裝有比例閥或感載比例閥等制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置，可根據(jù)制動(dòng)強(qiáng)度、載荷等因素來(lái)改變前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的比值，使之接近于理想制動(dòng)力分配曲線。為保證

28、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，聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)(ECE)的制動(dòng)法規(guī)規(guī)定，在各種載荷情況下，轎車在0.15q0.8，其他汽車在0.15q0.3的范圍內(nèi)，前輪均應(yīng)能先抱死；在車輪尚未抱死的情況下，在0.20.8的范圍內(nèi)，必須滿足q0.1+0.85(-0.2)。2.3 制動(dòng)強(qiáng)度和附著系數(shù)利用率上面已給出了制動(dòng)強(qiáng)度q和附著系數(shù)利用率的定義式，如式(7)和式(13)所示。下面再討論一下當(dāng)=、時(shí)的q和。根據(jù)所定的同步附著系數(shù)，可以由式（8）及式（10）求得 （13） （14）進(jìn)而求得 （15） （16）當(dāng)=時(shí)：，故，q=；=1當(dāng)時(shí)： 可能得到的最大總制動(dòng)力取決于后輪剛剛首先抱死的條件

29、，即。由式（6）、式（7）、式（12）和式（16）得 （20） （21） （22）對(duì)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(guò)低，其值總是選得小于可能遇到的最大附著系數(shù)。所以在的良好路面上緊急制動(dòng)時(shí)，總是后輪先抱死。2.4 制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩應(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。由式(8)可知，雙軸汽車前、后車輪附著力同時(shí)被充分利用或前、后輪同時(shí)抱死時(shí)的制動(dòng)力之比為 （23）式中 ,汽車質(zhì)心離前、后軸距離;同步附著系數(shù)；汽車質(zhì)心高度。通常，上式的比值：轎車約

30、為1.31.6；貨車約為0.50.7。制動(dòng)器所能產(chǎn)生的制動(dòng)力矩，受車輪的計(jì)算力矩所制約，即 式中 前軸制動(dòng)器的制動(dòng)力，；后軸制動(dòng)器的制動(dòng)力，；作用于前軸車輪上的地面法向反力；作用于后軸車輪上的地面法向反力；車輪有效半徑。對(duì)于常遇到的道路條件較差、車速較低因而選取了較小的同步附著系數(shù)值的汽車，為了保證在的良好的路面上（例如=0.7）能夠制動(dòng)到后軸和前軸先后抱死滑移（此時(shí)制動(dòng)強(qiáng)度），前、后軸的車輪制動(dòng)器所能產(chǎn)生的最大制動(dòng)力力矩為 （24） （25）對(duì)于選取較大值的各類汽車，則應(yīng)從保證汽車制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性出發(fā)，來(lái)確定各軸的最大制動(dòng)力矩。當(dāng)時(shí)，相應(yīng)的極限制動(dòng)強(qiáng)度，故所需的后軸和前軸的最大制動(dòng)力矩為 (2

31、6) (27)式中 該車所能遇到的最大附著系數(shù)；q制動(dòng)強(qiáng)度，由式(21)確定；車輪有效半徑。一個(gè)車輪制動(dòng)器應(yīng)有的最大制動(dòng)力矩為按上列公式計(jì)算結(jié)果的半值。2.5 制動(dòng)器因數(shù)已給出了制動(dòng)器因數(shù)BF的表達(dá)式（即，），它表示制動(dòng)器的效能，因此又稱為制動(dòng)器效能因數(shù)。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)型式的制動(dòng)器的效能。制動(dòng)器因數(shù)可定義為在制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤的作用半徑上所產(chǎn)生的摩擦力與輸入力之比，即 (28)式中 制動(dòng)器的摩擦力矩；R制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤的作用半徑；P輸入力，一般取加于兩制動(dòng)蹄的張開力(或加于兩制動(dòng)塊的壓緊力)的平均值為輸入力。對(duì)于鉗盤式制動(dòng)器，設(shè)兩側(cè)制動(dòng)塊

32、對(duì)制動(dòng)盤的壓緊力均為P，則制動(dòng)盤在其兩側(cè)工作面的作用半徑上所受的摩擦力為2P，此處為盤與制動(dòng)襯塊間的摩擦系數(shù)，于是鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)器因數(shù)為 (29)對(duì)于全盤式制動(dòng)器，則有 (30)式中 n旋轉(zhuǎn)制動(dòng)盤數(shù)目；摩擦系數(shù)。對(duì)于鼓式制動(dòng)器，設(shè)作用于兩蹄的張開力分別為、，制動(dòng)鼓內(nèi)圓柱面半徑即制動(dòng)鼓工作半徑為R，兩蹄給予制動(dòng)鼓的摩擦力矩分別為和，則兩蹄的效能因數(shù)即制動(dòng)蹄因數(shù)分別為： （31）整個(gè)鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)因數(shù)則為 （32）當(dāng)時(shí)，則 (33)蹄與鼓間作用力的分布，其合力的大小、方向及作用點(diǎn)，需要較精確地分析、計(jì)算才能確定。今假設(shè)在張力P的作用下制動(dòng)蹄摩擦襯片與鼓之間作用力的合力N如圖2-4所示作用于襯

33、片的B點(diǎn)上。這一法向力引起作用于制動(dòng)蹄襯片上的摩擦力為N，為摩擦系數(shù)。a，b，c，h，R及為結(jié)構(gòu)尺寸，如圖2-4所示。對(duì)領(lǐng)蹄取繞支點(diǎn)A的力矩平衡方程，即由上式得領(lǐng)蹄的制動(dòng)蹄因數(shù)為 (34)當(dāng)制動(dòng)鼓逆轉(zhuǎn)時(shí)，上述制動(dòng)蹄便又成為從蹄，這時(shí)摩擦力N的方向與圖26所示相反，用上述分析方法，同樣可得到從蹄繞支點(diǎn)A的力矩平衡方程，即 由上式得從蹄的制動(dòng)蹄因數(shù)為 (35)由式(34)可知：當(dāng)趨近于占bc時(shí)，對(duì)于某一有限張開力P，制動(dòng)鼓摩擦力趨于無(wú)窮大。這時(shí)制動(dòng)器將自鎖。自鎖效應(yīng)只是制動(dòng)蹄襯片摩擦系數(shù)和制動(dòng)器幾何尺寸的函數(shù)。通過(guò)上述對(duì)領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器制動(dòng)蹄因數(shù)的分析與計(jì)算可以看出，領(lǐng)蹄由于摩擦力對(duì)蹄支點(diǎn)形成的力矩

34、與張開力對(duì)蹄支點(diǎn)的力矩同向而使其制動(dòng)蹄因數(shù)值大，而從蹄則由于這兩種力矩反向而使其制動(dòng)蹄因數(shù)值小。兩者在=0.30.35范圍內(nèi)，當(dāng)張開力時(shí)，相差達(dá)3倍之多。圖2-5給出了領(lǐng)蹄與從蹄的制動(dòng)蹄因數(shù)及其導(dǎo)數(shù)對(duì)摩擦系數(shù)的關(guān)系曲線。由該圖可見，當(dāng)增大到一定值時(shí)，領(lǐng)蹄的和dd均趨于無(wú)限大。它意味著此時(shí)只要施加一極小張開力，制動(dòng)力矩將迅速增至極大的數(shù)值，此后即使放開制動(dòng)踏板，領(lǐng)蹄也不能回位而是一直保持制動(dòng)狀態(tài)，發(fā)生“自鎖”現(xiàn)象。這時(shí)只能通過(guò)倒轉(zhuǎn)制動(dòng)鼓消除制動(dòng)。領(lǐng)蹄的和dd隨的增大而急劇增大的現(xiàn)象稱為自行增勢(shì)作用。反之，從蹄的及dd隨的增大而減小的現(xiàn)象稱為自行減勢(shì)作用。在制動(dòng)過(guò)程中，襯片(襯塊)的溫度、相對(duì)滑動(dòng)

35、速度、壓力以及濕度等因素的變化會(huì)導(dǎo)致摩擦系數(shù)的改變。而摩擦系數(shù)的改變則會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)效能即制動(dòng)器因數(shù)的改變。制動(dòng)器因數(shù)BF對(duì)摩擦系數(shù)的敏感性可由dBFd來(lái)衡量，因而dBFd稱為制動(dòng)器的敏感度，它是制動(dòng)器效能穩(wěn)定性的主要決定因素，而除決定于摩擦副材料外，又與摩擦副表面的溫度和水濕程度有關(guān)，制動(dòng)時(shí)摩擦生熱，因而溫度是經(jīng)常起作用的因素，熱穩(wěn)定性更為重要。熱衰退的臺(tái)架試驗(yàn)表明，多次重復(fù)緊急制動(dòng)可導(dǎo)致制動(dòng)器因數(shù)值減小50%，而下長(zhǎng)坡時(shí)的連續(xù)和緩制動(dòng)也會(huì)使該值降至正常值的30%。由圖2-5也可以看出，領(lǐng)蹄的制動(dòng)蹄因數(shù)雖大于從蹄，但其效能穩(wěn)定性卻比從蹄差。就整個(gè)鼓式制動(dòng)器而言，也在不同程度上存在以BF為表征的效

36、能本身與其穩(wěn)定性之間的矛盾。由于盤式制動(dòng)器的制動(dòng)器因數(shù)對(duì)摩擦系數(shù)的導(dǎo)數(shù)(dBFd)為常數(shù)，因此其效能穩(wěn)定性最好。表2-1給出了不同結(jié)構(gòu)類型制動(dòng)器的制動(dòng)器因數(shù)BF或制動(dòng)器外部因數(shù)，其中凸輪制動(dòng)器外部因數(shù)等于制動(dòng)器輸出力矩()除以凸輪軸輸入力矩；楔型制動(dòng)器外部因數(shù)等于制動(dòng)器總摩擦力()除以外部作用力。2.6 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù)在有關(guān)的整車總布置參數(shù)和制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)型式確定以后，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。1.制動(dòng)鼓直徑D或半徑R當(dāng)輸入力P一定時(shí)，制動(dòng)鼓的直徑愈大，則制動(dòng)力矩亦愈大，散熱性能亦愈好。但直徑D的尺寸受到輪輞內(nèi)徑的限制，而且D的增大也

37、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，此間隙一般不應(yīng)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即可求得制動(dòng)鼓直徑D的尺寸。另外，制動(dòng)鼓直徑D與輪輞直徑之比的一般范圍為：轎車 D=0.640.74貨車 D=0.700.832.制動(dòng)蹄摩擦襯片的包角和寬度b摩擦襯片的包角可在=90120范圍內(nèi)選取，試驗(yàn)表明，摩擦襯片包角=90100時(shí)，磨損最小，制動(dòng)鼓溫度也最低，且制動(dòng)效能最高。再減小雖有利于散熱，但由于單位壓力過(guò)高將加速磨損。一般也不宜大于120，因過(guò)大不僅不利于散熱，而且易使制動(dòng)作用不

38、平順，甚至可能發(fā)生自鎖。摩擦襯片寬度b較大可以降低單位壓力、減少磨損，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)使其單位壓力不超過(guò)2.5MPa的條件來(lái)選擇襯片寬度b的。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量按摩擦片的產(chǎn)品規(guī)格選擇b值。另外，根據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)資料可知，單個(gè)鼓式車輪制動(dòng)器總的襯片摩擦面積隨汽車總質(zhì)量的增大而增大，如表2-2(張洪欣主編.汽車設(shè)計(jì)（第2版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1995)所示。而單個(gè)摩擦襯片的摩擦面積A又決定于制動(dòng)鼓半徑R、襯片寬度b及包角，即式中是以弧度(rad)為單位，當(dāng)A，R，確定后，由上式也可初選襯片寬b的尺寸。 制動(dòng)器各蹄摩擦襯片總摩擦面積愈大，則制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的單位面積正壓

39、力愈小，從而磨損亦愈小。3.摩擦襯片起始角摩擦襯片起始角如圖2-6所示。一般是將襯片布置在制動(dòng)蹄外緣的中央，并令。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。4.張開力P的作用線至制動(dòng)器中心的距離在保證制動(dòng)輪缸或凸輪能夠布置于制動(dòng)鼓內(nèi)的條件下，應(yīng)使距離盡可能地大，以提高其制動(dòng)效能。初步設(shè)計(jì)時(shí)可暫定左右。5.制動(dòng)蹄支銷中心的坐標(biāo)位置是k與c如圖2-6所示，制動(dòng)蹄支銷中心的坐標(biāo)尺寸k是應(yīng)盡可能地小，以使尺寸c盡可能地大，初步設(shè)計(jì)可暫定c=0.8R左右。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

40、小。不能單純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的要求，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，少數(shù)可達(dá)0.7。一般說(shuō)來(lái)，摩擦系數(shù)愈高的材料，其耐磨性愈差。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)的制動(dòng)摩擦片材料在溫度低于250時(shí)，保持摩擦系數(shù)=0.350.40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)果接近實(shí)際。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。第三章 主要零部件的設(shè)計(jì)和參數(shù)的計(jì)算3.1制動(dòng)器主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1

41、制動(dòng)盤制動(dòng)盤一般由珠光體灰鑄鐵制成，其結(jié)構(gòu)形狀有平板形(用于全盤式制動(dòng)器)和禮帽形(用于鉗盤式制動(dòng)器)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，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，但盤的整體厚度較大。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。在加工方面，制動(dòng)盤厚度變化大于技術(shù)要求，能引起踏板脈動(dòng)或前端震動(dòng)。制動(dòng)盤不符合技術(shù)要求的，需精加工滿足要求。（制動(dòng)盤表面的輕微刻痕，深度不超過(guò)1.5mm是正常的，對(duì)制動(dòng)器工作的影響不大）。制動(dòng)盤的厚度檢查，測(cè)量距制動(dòng)盤外緣12mm且相隔約45各點(diǎn)對(duì)照技

42、術(shù)要求檢查測(cè)量結(jié)果。若發(fā)現(xiàn)制動(dòng)盤厚度或平行度超差，必須更換或修復(fù)制動(dòng)盤。2制動(dòng)鉗制動(dòng)鉗由可鍛鑄鐵K丁H37012或球墨鑄鐵QT40018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(duì)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)

43、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)塊背板的接觸面積，有時(shí)也可采用非金屬活塞。3制動(dòng)鼓制動(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(guò)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；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；帶有灰鑄鐵內(nèi)鼓筒的鑄鋁合金制動(dòng)鼓在轎車上得到了日益廣泛的應(yīng)用。鑄鐵內(nèi)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。 制動(dòng)

44、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(guò)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。 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，摩擦表面平均最高溫度變化并不大。一般鑄造制動(dòng)鼓的壁厚：轎車為712mm，中、重型貨車為1318mm。制動(dòng)鼓在閉口一側(cè)可開小孔，用于檢查制動(dòng)器間隙。4制動(dòng)蹄轎車和輕型、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

45、、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、山字形和字形幾種。制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度，轎車的約為35mm；貨車的約為58mm。摩擦襯片的厚度，轎車多用4.55mm；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。在使用和更換制動(dòng)蹄片的時(shí)候應(yīng)該注意的事項(xiàng)：在更換修理時(shí)可以使用鉚有摩擦片的制動(dòng)蹄，也可以用提供的摩擦片，自行鉚接。制動(dòng)蹄

46、修理完之后，進(jìn)行基本的調(diào)整。手制動(dòng)處于松開狀態(tài)，調(diào)節(jié)齒板位于最上端，待制動(dòng)鼓安裝完畢后用力踩一制動(dòng)踏板，然后放開，使蹄片間隙處于最佳狀態(tài)。同一車上的制動(dòng)器，摩擦襯片更換必須同時(shí)進(jìn)行，并須選用同一廠家，同一型號(hào)產(chǎn)品。 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 37012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，襯片磨損也不均勻。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)

47、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)。支承銷由45號(hào)鋼制造并高頻淬火。其支座為可鍛鑄鐵(KTH 37012)或球墨鑄鐵(QT 40018)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)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。6制動(dòng)輪缸 是液壓制動(dòng)系采用的活塞式制動(dòng)蹄張開機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在車輪制動(dòng)器中布置方便。輪缸的缸體由灰

48、鑄鐵HT250制成。其缸筒為通孔，需搪磨?；钊射X合金制造?；钊舛藟河袖撝频拈_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；雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的兩蹄則各用一個(gè)單活塞制動(dòng)輪缸推動(dòng)。7制動(dòng)塊制動(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(zhǎng)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。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。摩擦材料制動(dòng)摩擦材料應(yīng)具有高而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，抗熱

49、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?，?yīng)盡量采用少污染和對(duì)人體無(wú)害的摩擦材料。目前在制動(dòng)器中廣泛采用著模壓材料，它是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(wú)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。另一種是編織材料，它是先用長(zhǎng)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，剪切后可以直接鉚到任何半徑的制動(dòng)蹄或制動(dòng)帶上。在100120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45倍。但耐熱性差，在200250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。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6080)，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。各種摩擦材料摩擦系數(shù)的穩(wěn)定值約為0.30.5，少數(shù)可達(dá)0.7。設(shè)計(jì)計(jì)算制動(dòng)器