第9章制動系統(tǒng)設(shè)計

第九章制動系統(tǒng)設(shè)計§9-1概述§9-2制動器的結(jié)構(gòu)方案分析§9-3制動器主要參數(shù)的確定§9-4制動器的設(shè)計與計算§9-5制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)§9-6制動力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)§9-7

制動器的主要結(jié)構(gòu)元件1§9-1概述

一、制動系的功用: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。

行車制動裝置駐車制動裝置應(yīng)急制動裝置輔助制動裝置

二、制動系的分類:2三、制動系的設(shè)計要求：

1）足夠的制動效能；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)入制動器工作表面；5）熱穩(wěn)定性良好；6）操縱輕便；7）噪聲盡可能?。?）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）報警裝置。轎車貨車踏板力（N）500700手柄力（N）≤500≤700踏板行程（mm）100～150150～200手柄行程（mm）160～2003§9-2制動器的結(jié)構(gòu)方案分析摩擦式液力式-----緩速器電磁式摩擦副結(jié)構(gòu)

鼓式盤式帶式-----中央制動器

一、鼓式制動器領(lǐng)從蹄式雙領(lǐng)蹄式雙向雙領(lǐng)蹄式雙從蹄式雙向增力式單向增力式4不同形式鼓式制動器的主要區(qū)別：制動器效能制動器在單位輸入壓力或力的作用下所輸出的力或力矩制動器效能因數(shù)在制動鼓或制動盤的作用半徑R上所得到摩擦力（Mμ/R）與輸入力F0之比制動器效能的穩(wěn)定性

效能因數(shù)K對摩擦因數(shù)f的敏感性（dK/df）易混概念①蹄片固定支點(diǎn)的數(shù)量和位置不同;②張開裝置的形式與數(shù)量不同;③制動時兩塊蹄片之間有無相互作用。51.領(lǐng)從蹄式凸輪或楔塊式張開裝置活塞輪缸（液壓驅(qū)動）平衡凸塊式楔塊式平衡式非平衡式6結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：每個蹄片都有固定支點(diǎn)兩固定支點(diǎn)位于同一端性能特點(diǎn)：制動性能和效能穩(wěn)定性較好前進(jìn)、倒退制動效果不變便于調(diào)整制動間隙蹄片磨損不均勻7結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：每個蹄片都有固定支點(diǎn)兩固定支點(diǎn)位于不同端性能特點(diǎn)：前進(jìn)時制動性能和效能穩(wěn)定性好前進(jìn)、倒退制動效果不一樣便于調(diào)整制動間隙蹄片磨損均勻2.雙領(lǐng)蹄式83.雙向雙領(lǐng)蹄式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩蹄片浮動分別張開蹄片性能特點(diǎn)：制動性能和效能穩(wěn)定性好結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整間隙困難適于雙回路驅(qū)動機(jī)構(gòu)蹄片磨損均勻94.雙從蹄式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：每個蹄片都有固定支點(diǎn)兩固定支點(diǎn)位于不同端性能特點(diǎn)：制動效能穩(wěn)定性最好制動效能最低105.單向增力式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩蹄片只有一個固定支點(diǎn)蹄片下端經(jīng)推桿相連性能特點(diǎn)：前進(jìn)制動時，皆為領(lǐng)蹄，制動效果好制動效能穩(wěn)定性差蹄片磨損不均勻倒退時，制動效果差116.雙向增力式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩蹄片有一個支點(diǎn)兩個活塞同時張開蹄片性能特點(diǎn)：制動性能好前進(jìn)與倒車制動效能不變制動性能穩(wěn)定性較差蹄片磨損不均勻12效能因數(shù)與效能穩(wěn)定性比較13二、盤式制動器鉗盤式(點(diǎn)盤式制動器)全盤式(離合器式制動器)固定鉗式滑動鉗式

擺動鉗式

浮動鉗式14活塞制動鉗體制動塊車橋進(jìn)油口制動盤1、定鉗盤式制動器易于保證鉗的剛度；容易實(shí)現(xiàn)從鼓式到盤式的改型；能適應(yīng)不同回路驅(qū)動系統(tǒng)的要求。至少有兩個液壓缸分置于制動盤兩側(cè)，必須用跨越制動盤的內(nèi)部油道或外部油管來連通；徑向和軸向尺寸大，增加了在汽車上的布置難度；受熱機(jī)會增加，使制動液溫度過高而汽化；要兼作駐車制動器時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，或是采用盤鼓結(jié)合式制動器。152、浮鉗盤式制動器軸向尺寸小，制動器能更進(jìn)一步靠近輪轂；沒有跨越制動盤的油道或油管，加之液壓缸冷卻條件好，所以制動液汽化可能性??；成本低；浮動鉗的制動塊可兼用于駐車制動。16制動時車輪、制動盤受力示意圖合成載荷F小可避免輪胎向鉗內(nèi)甩濺泥污17熱穩(wěn)定性好水穩(wěn)定性好制動力矩與汽車運(yùn)動方向無關(guān)易于構(gòu)成雙回路制動系尺寸小、質(zhì)量小、散熱良好襯塊磨損均勻更換襯塊容易易于實(shí)現(xiàn)間隙自動調(diào)整難以完全防止塵污和銹蝕(封閉的多片全盤式制動器除外)兼作駐車制動器時，所需附加的手驅(qū)動機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜必須裝用助力器襯塊工作面積小，磨損快，使用壽命低，需用高材質(zhì)的襯塊盤式制動器的優(yōu)缺點(diǎn)18§9-3制動器主要參數(shù)的確定一、鼓式制動器主要參數(shù)的確定1.制動鼓內(nèi)徑D乘用車：D/Dr=0.64~0.74商用車：D/Dr=0.70~0.83主要考慮：能產(chǎn)生足夠的制動力矩便于散熱M=Ff?R，R大，則制動力矩大便于散熱制約因素輪輞內(nèi)徑制動鼓厚度制動鼓剛度192.摩擦襯片寬度b和包角βb影響的因素：b大，磨損小，但質(zhì)量大，不易加工、不易保證與制動鼓全面接觸；b小，磨損快，壽命短。此外還影響摩擦襯片的摩擦面積：襯片的摩擦面積Ap=Rβb，∑Ap大，則單位面積正壓力和能量負(fù)荷小，磨損特性好β影響的因素：β大，摩擦面積大、單位壓力小、襯片壽命長；β過大，散熱差一般β=90°~100°203.摩擦襯片起始角β04.制動器中心到張開力F0作用線的距離ee盡可能大→↑制動效能初步設(shè)計，e=0.8R5.制動蹄支承點(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)計時，取a=0.8R

一般將襯片布置在制動蹄中央，即β0=90o-β/2

21二、盤式制動器主要參數(shù)的確定1.制動盤直徑DD↑→↓制動鉗的夾緊力，↓襯塊的單位壓力，↓工作溫度受輪輞直徑的限制，D=（70％～79％）Dr2.制動盤厚度h影響：制動盤質(zhì)量和工作時的溫升實(shí)心：h=10~20mm;通風(fēng)式:h=20~50mm，多采用20~30mm223.摩擦襯塊內(nèi)半徑R1、外半徑R2R2/R1≤1.5，比值過大，內(nèi)外側(cè)圓周速度相差過多，磨損不均勻→接觸面積降低→制動力距降低、壽命降低4.制動襯塊工作面積A

A↑→單位壓力↓，但散熱↓按制動襯塊單位面積占有汽車質(zhì)量取一般A=1.6~3.5kg/cm223§9-4制動器的設(shè)計與計算

一、鼓式制動器的設(shè)計計算徑向變形δ1和壓力p1為：

1）兩個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)律結(jié)論：壓力沿摩擦襯片長度方向的 分布符合正弦分布規(guī)律242）一個自由度的緊蹄摩擦襯片的徑向變形規(guī)律

結(jié)論：壓力沿摩擦襯片長度的 分布符合正弦曲線規(guī)律25法向力

制動力矩

2.蹄片上的制動力矩的計算26制動力矩與張開力的關(guān)系

27對于緊蹄

對于松蹄

當(dāng)領(lǐng)蹄表面的最大壓力

時不會自鎖自鎖條件：28二、盤式制動器的設(shè)計計算單側(cè)制動塊加于制動盤的制動力矩

單側(cè)襯塊加于制動盤的總摩擦力

有效半徑

m值一般不應(yīng)小于0.65

29三、前、后輪制動器制動力矩的確定首先選定同步附著系數(shù)計算前、后輪制動力矩的比值按好路、滿載，緊急制動到前輪抱死拖滑算出Mμ1max根據(jù)前后輪制動力矩比值算出Mμ2max30四、應(yīng)急制動和駐車制動所需的制動力矩1.應(yīng)急制動后輪抱死滑移后橋制動力矩312.駐車制動上坡停駐時后橋附著力

下坡停駐時后橋附著力32汽車上坡停駐時，根據(jù)后橋上的附著力與制動力相等，即同理，可得到汽車可能停駐的極限下坡路傾角于是，得到汽車可能停駐的極限上坡路傾角33§9-5制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)一、制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的形式簡單制動動力制動伺服制動制動力源

機(jī)械式：液壓式：機(jī)械效率低，傳動比小，潤滑點(diǎn)多；

結(jié)構(gòu)簡單，成本低，工作可靠作用滯后時間較短；工作壓力高，結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量?。粰C(jī)械效率較高氣壓制動：

全液壓動力制動

閉式（常壓式）開式（常流式）

操縱輕便、