畢業(yè)設(shè)計(jì)DD1062中型客車制動(dòng)系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計(jì)說明書

摘要本次設(shè)計(jì)主要是對(duì)中型客車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)對(duì)中型客車制動(dòng)系統(tǒng)的要求，設(shè)計(jì)出合理的符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制動(dòng)系統(tǒng)。汽車制動(dòng)系統(tǒng)是汽車最重要的系統(tǒng)之一，它直接關(guān)系到汽車行駛的安全性。為了保證汽車行駛的安全，制動(dòng)器性能的好壞成為汽車構(gòu)造中的重中之重。同時(shí)，良好的制動(dòng)系統(tǒng)還能提高汽車的方向穩(wěn)定性和制動(dòng)效能。首先制定出制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)計(jì)算確定前盤、后鼓式制動(dòng)器。繪制出了前、后制動(dòng)器裝配圖、制動(dòng)閥裝配圖、制動(dòng)管路布置圖。最終對(duì)設(shè)計(jì)出的制動(dòng)系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。通過本次設(shè)計(jì)的計(jì)算結(jié)果表明設(shè)計(jì)出的制動(dòng)系統(tǒng)是合理的、符合標(biāo)準(zhǔn)的。其滿足結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、工作可靠等要求。關(guān)鍵詞：中型客車；制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)；盤式制動(dòng)器；鼓式制動(dòng)器；氣壓系統(tǒng)；AbstractBasedonthestructuralanalysisandthedesignrequirementsofn.mediumbusbrakingsystem,abrakingsystemdesignisperformedinthisthesis,accordingtothenationalandprofessionalstandards.Automotivevehiclebrakingsystemisoneofthemostimportantsystem,itisdirectlyrelatedtocardrivingsafety.Inordertoensurethesafetyofautomobiletravel,automobilebrakeperformanceisgoodorbadtobecomeatoppriorityinconstruction.Atthesametime,goodbrakingsystemcanimprovethecar'sdirectionalstabilityandbrakingperformance.Thebrakingsystemdesignstartsfromdeterminationofthestructurescheme.Calculatinganddeterminingthemaindimensionandstructuraltypeofthefrontdisc、drumbrake，brakemastercylinder，andthereforedrawtheengineeringdrawingsofthefrontandrearbrakes,Brakevalve,thediagramofthebrakepipelines.Theresultsshowthedesignofbrakingsystemisreasonable,consistentwiththestandardsandsatisfiestherequestssuchassimplestructureandlowcost.Keywords:Medium-sizedpassengercar;brakingsystemdesign;discbrake;drumbrake;pneumaticsystem;目錄摘要 IAbstract II第1章緒論 11.1制動(dòng)器設(shè)計(jì)的意義及目的 11.2汽車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求 11.3汽車制動(dòng)系統(tǒng)的組成 11.4制動(dòng)系工作原理 21.5制動(dòng)器研究現(xiàn)狀 2第2章汽車制動(dòng)方案論證分析與選擇 42.1制動(dòng)器形式方案分析 42.1.1鼓式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式 42.1.2盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式 62.2制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式與選擇 82.2.1簡(jiǎn)單制動(dòng)系 82.2.2動(dòng)力制動(dòng)系 92.2.3伺服制動(dòng)系 92.3液壓分路系統(tǒng)的形式與選擇 10第3章制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)的確定 123.1中型客車主要技術(shù)參數(shù) 123.2同步附著系數(shù)的的確定 123.3前、后輪制動(dòng)力分配系數(shù)的確定。 133.4盤式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定 133.5制動(dòng)器最大制動(dòng)力的確定 143.6盤式制動(dòng)器制動(dòng)因數(shù)計(jì)算 143.7鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 153.8鼓式制動(dòng)效能因素計(jì)算 153.9制動(dòng)器的溫升計(jì)算 163.10盤式制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 173.11鼓式制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18第4章氣壓制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析 204.1氣壓制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 204.1.1氣壓制動(dòng)回路 204.1.2供能裝置 204.1.3控制裝置 214.1.4制動(dòng)氣室 234.2氣壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 244.2.1制動(dòng)氣室設(shè)計(jì) 244.2.2貯氣筒 254.2.3空氣壓縮機(jī)的選擇 25第5章制動(dòng)性能評(píng)價(jià)分析 265.1制動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo) 265.2制動(dòng)效能 265.3制動(dòng)效能的恒定性 275.4制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性 275.5前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配 285.5.1地面對(duì)前、后車輪的法向反作用力 285.5.2理想的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線 295.5.3實(shí)際的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線 29第6章總論 30參考文獻(xiàn) 31致謝 32附錄1 33附錄2 38緒論制動(dòng)器設(shè)計(jì)的意義及目的汽車制動(dòng)系統(tǒng)是汽車最重要的系統(tǒng)之一，它直接關(guān)系到汽車行駛的安全性。隨著汽車性能的提高，汽車的時(shí)速越來(lái)越高，為此，交通事故也逐年增加。在汽車交通事故中，除去違章駕駛以外，最主要原因就是車輛機(jī)械故障，而在各種交通故障中制動(dòng)失靈占有相當(dāng)高的比例?？梢?，制動(dòng)機(jī)構(gòu)是保證行車安全的極為重要的系統(tǒng)。為了保證汽車行駛的安全，制動(dòng)器性能的好壞成為汽車構(gòu)造中的重中之重。同時(shí)，良好的制動(dòng)系統(tǒng)還能提高汽車的方向穩(wěn)定性和制動(dòng)效能。因此，提高汽車制動(dòng)性能具有一定的實(shí)際應(yīng)用意義，與此同時(shí)，掌握汽車制動(dòng)器設(shè)計(jì)具有一定的理論意義。制動(dòng)器設(shè)計(jì)的目的：1、通過查閱相關(guān)的資料，運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，確定中型客車制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行部件的設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。2、達(dá)到綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析汽車基本性能和部件設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，為今后實(shí)際工作打下基礎(chǔ)。汽車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求1、保證客車具有足夠的制動(dòng)效能，客車在30km/h時(shí),制動(dòng)距離小于8米。2、采用雙回路制動(dòng)系統(tǒng)保證制動(dòng)的可靠性。3、采用氣壓制動(dòng)，使客車具有良好的操縱輕便性。4、在滿足各個(gè)零部件質(zhì)量要求的同時(shí)，還要保證足夠的強(qiáng)度、剛度、壽命及經(jīng)濟(jì)性。1.3汽車制動(dòng)系統(tǒng)的組成制動(dòng)系統(tǒng)由以下四個(gè)基本組成部分：供能裝置——包括供給、調(diào)節(jié)制動(dòng)所需能量以及改善傳能介質(zhì)狀態(tài)的各種部件?？刂蒲b置——包括產(chǎn)生制動(dòng)動(dòng)作和控制制動(dòng)效果的各種部件。傳動(dòng)裝置——包括將制動(dòng)能量傳輸?shù)街苿?dòng)器的各個(gè)部件。制動(dòng)器——產(chǎn)生阻礙車輛的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力的部件，其中也包括輔助制動(dòng)系統(tǒng)中的緩速裝置。1.4制動(dòng)系工作原理本設(shè)計(jì)采用前盤后鼓式、間隙可調(diào)式的氣壓制動(dòng)器，以東風(fēng)EQ1090E型汽車的凸輪式前輪制動(dòng)器為例。制動(dòng)蹄是可鍛鑄鐵的，不制動(dòng)時(shí)由復(fù)位彈簧將其拉靠到制動(dòng)凸輪軸的凸輪上。制動(dòng)凸輪軸通過支座固定在制動(dòng)底板上，其尾部花鍵軸插入制動(dòng)調(diào)整臂的花鍵中。凸輪制動(dòng)器制動(dòng)調(diào)節(jié)臂的內(nèi)部為蝸輪蝸桿傳動(dòng)，蝸輪通過花鍵與凸輪軸相連。正常制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)調(diào)整臂體帶動(dòng)蝸桿繞蝸輪軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，蝸桿由帶動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使凸輪旋轉(zhuǎn)，張開制動(dòng)蹄起制動(dòng)作用。制動(dòng)調(diào)整臂除了具有傳力作用外，還可以調(diào)整制動(dòng)器的間隙。1.5制動(dòng)器研究現(xiàn)狀雖然中國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，顯然供不應(yīng)求，其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命、高檔次領(lǐng)域。由于在零件精度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面，中國(guó)與國(guó)際平均水平和發(fā)達(dá)國(guó)家仍有較大差距，因此，每年需要大量進(jìn)口汽車。中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力，今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，主要是企業(yè)結(jié)構(gòu)向?qū)I(yè)化調(diào)整，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向著中高檔次發(fā)展，向進(jìn)出口結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，中高檔汽車覆蓋件成形分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)、并朝高速、高檔次，高性能的方向發(fā)展。而汽車制動(dòng)系統(tǒng)是汽車最重要的系統(tǒng)之一，制動(dòng)系統(tǒng)性能的好壞直接關(guān)系到汽車行駛的安全性。車輛在行駛過程中要頻繁進(jìn)行制動(dòng)操作,由于制動(dòng)性能的好壞直接關(guān)系到交通和人身安全,因此制動(dòng)性能是車輛非常重要的性能之一,改善汽車的制動(dòng)性能始終是汽車設(shè)計(jì)制造和使用部門的重要任務(wù)。當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí),由于車輛受到與行駛方向相反的外力,所以才導(dǎo)致汽車的速度逐漸減小至0,對(duì)這一過程中車輛受力情況的分析有助于制動(dòng)系統(tǒng)的分析和設(shè)計(jì),因此制動(dòng)過程受力情況分析是車輛試驗(yàn)和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),由于這一過程較為復(fù)雜,因此一般在實(shí)際中只能建立簡(jiǎn)化模型分析,通常人們主要從三個(gè)方面來(lái)對(duì)制動(dòng)過程進(jìn)行分析和評(píng)價(jià):1)制動(dòng)效能:即制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度；2)制動(dòng)效能的恒定性:即抗熱衰退性；3)制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性；目前,對(duì)于整車制動(dòng)系統(tǒng)的研究主要通過路試或臺(tái)架進(jìn)行,由于在汽車道路試驗(yàn)中車輪扭矩不易測(cè)量,因此,多數(shù)有關(guān)傳動(dòng)系!制動(dòng)系的試驗(yàn)均通過間接測(cè)量來(lái)進(jìn)行汽車在道路上行駛,其車輪與地面的作用力是汽車運(yùn)動(dòng)變化的根據(jù),在汽車道路試驗(yàn)中,如果能夠方便地測(cè)量出車輪上扭矩的變化,則可為汽車整車制動(dòng)系統(tǒng)性能研究提供更全面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和性能評(píng)價(jià)。汽車制動(dòng)方案論證分析與選擇汽車制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性、系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)。因此，在制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)前，應(yīng)先提出制動(dòng)系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)方案。制動(dòng)器形式方案分析汽車制動(dòng)器幾乎均為機(jī)械摩擦式，即利用旋轉(zhuǎn)元件與固定元件兩工作表面間的摩擦產(chǎn)生的制動(dòng)力矩使汽車減速或停車。一般摩擦式制動(dòng)器按其旋轉(zhuǎn)元件的形狀分為鼓式和盤式兩大類。鼓式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式鼓式制動(dòng)器是最早形式的汽車制動(dòng)器，當(dāng)盤式制動(dòng)器還沒有出現(xiàn)前，它已經(jīng)廣泛用干各類汽車上。鼓式制動(dòng)器又分為內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器和外束型鼓式制動(dòng)器兩種結(jié)構(gòu)型式。內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器的摩擦元件是一對(duì)帶有圓弧形摩擦蹄片的制動(dòng)蹄，后者則安裝在制動(dòng)底板上，而制動(dòng)底板則緊固在前橋的前梁或后橋橋殼半袖套管的凸緣上，其旋轉(zhuǎn)的摩擦元件為制動(dòng)鼓。車輪制動(dòng)器的制動(dòng)鼓均固定在輪鼓上。制動(dòng)時(shí)，利用制動(dòng)鼓的圓柱內(nèi)表面與制動(dòng)蹄摩擦路片的外表面作為一對(duì)摩擦表面在制動(dòng)鼓上產(chǎn)生摩擦力矩，故又稱為蹄式制動(dòng)器。外束型鼓式制動(dòng)器的固定摩擦元件是帶有摩擦片且剛度較小的制動(dòng)帶，其旋轉(zhuǎn)摩擦元件為制動(dòng)鼓，并利用制動(dòng)鼓的外因柱表面與制動(dòng)帶摩擦片的內(nèi)圓弧面作為一對(duì)摩擦表面，產(chǎn)生摩擦力矩作用于制動(dòng)鼓，故又稱為帶式制動(dòng)器。在汽車制動(dòng)系中，帶式制動(dòng)器曾僅用作一些汽車的中央制動(dòng)器，但現(xiàn)代汽車已很少采用。所以內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器通常簡(jiǎn)稱為鼓式制動(dòng)器，通常所說的鼓式制動(dòng)器就是指這種內(nèi)張型鼓式結(jié)構(gòu)。鼓式制動(dòng)器按蹄的類型分為：領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器如圖所示，若圖上方的旋向箭頭代表汽車前進(jìn)時(shí)制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向(制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn))，則蹄1為領(lǐng)蹄，蹄2為從蹄。汽車倒車時(shí)制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向變?yōu)榉聪蛐D(zhuǎn)，則相應(yīng)地使領(lǐng)蹄與從蹄也就相互對(duì)調(diào)了。這種當(dāng)制動(dòng)鼓正、反方向旋轉(zhuǎn)時(shí)總具有一個(gè)領(lǐng)蹄和一個(gè)從蹄的內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器稱為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。領(lǐng)蹄所受的摩擦力使蹄壓得更緊，即摩擦力矩具有“增勢(shì)”作用，故又稱為增勢(shì)蹄；而從蹄所受的摩擦力使蹄有離開制動(dòng)鼓的趨勢(shì)，即摩擦力矩具有“減勢(shì)”作用，故又稱為減勢(shì)蹄?！霸鰟?shì)”作用使領(lǐng)蹄所受的法向反力增大，而“減勢(shì)”作用使從蹄所受的法向反力減小。領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的效能及穩(wěn)定性均處于中等水平，但由于其在汽車前進(jìn)與倒車時(shí)的制動(dòng)性能不變，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，也便于附裝駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)，故這種結(jié)構(gòu)仍廣泛用于中、重型載貨汽車的前、后輪制動(dòng)器及轎車的后輪制動(dòng)器。雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器若在汽車前進(jìn)時(shí)兩制動(dòng)蹄均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器，則稱為雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。顯然，當(dāng)汽車倒車時(shí)這種制動(dòng)器的兩制動(dòng)蹄又都變?yōu)閺奶愎仕挚煞Q為單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。如圖2—2所示，兩制動(dòng)蹄各用一個(gè)單活塞制動(dòng)輪缸推動(dòng)，兩套制動(dòng)蹄、制動(dòng)輪缸等機(jī)件在制動(dòng)底板上是以制動(dòng)底板中心作對(duì)稱布置的，因此，兩蹄對(duì)制動(dòng)鼓作用的合力恰好相互平衡，故屬于平衡式制動(dòng)器。雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器有高的正向制動(dòng)效能，但倒車時(shí)則變?yōu)殡p從蹄式，使制動(dòng)效能大降。這種結(jié)構(gòu)常用于中級(jí)轎車的前輪制動(dòng)器，這是因?yàn)檫@類汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí)，前軸的動(dòng)軸荷及附著力大于后軸，而倒車時(shí)則相反。雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器當(dāng)制動(dòng)鼓正向和反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩制動(dòng)助均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器則稱為雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。它也屬于平衡式制動(dòng)器。由于雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器在汽車前進(jìn)及倒車時(shí)的制動(dòng)性能不變，因此廣泛用于中、輕型載貨汽車和部分轎車的前、后車輪，但用作后輪制動(dòng)器時(shí)，則需另設(shè)中央制動(dòng)器用于駐車制動(dòng)。單向增力式制動(dòng)器單向增力式制動(dòng)器如圖所示兩蹄下端以頂桿相連接，第二制動(dòng)蹄支承在其上端制動(dòng)底板上的支承銷上。由于制動(dòng)時(shí)兩蹄的法向反力不能相互平衡，因此它居于一種非平衡式制動(dòng)器。單向增力式制動(dòng)器在汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)效能很高，且高于前述的各種制動(dòng)器，但在倒車制動(dòng)時(shí)，其制動(dòng)效能卻是最低的。因此，它僅用于少數(shù)輕、中型貨車和轎車上作為前輪制動(dòng)器。雙向增力式制動(dòng)器將單向增力式制動(dòng)器的單活塞式制動(dòng)輪缸換用雙活塞式制動(dòng)輪缸，其上端的支承銷也作為兩蹄共用的，則成為雙向增力式制動(dòng)器。對(duì)雙向增力式制動(dòng)器來(lái)說，不論汽車前進(jìn)制動(dòng)或倒退制動(dòng)，該制動(dòng)器均為增力式制動(dòng)器。雙向增力式制動(dòng)器在大型高速轎車上用的較多，而且常常將其作為行車制動(dòng)與駐車制動(dòng)共用的制動(dòng)器，但行車制動(dòng)是由液壓經(jīng)制動(dòng)輪缸產(chǎn)生制動(dòng)蹄的張開力進(jìn)行制動(dòng)，而駐車制動(dòng)則是用制動(dòng)操縱手柄通過鋼索拉繩及杠桿等機(jī)械操縱系統(tǒng)進(jìn)行操縱。雙向增力式制動(dòng)器也廣泛用作汽車的中央制動(dòng)器，因?yàn)轳v車制動(dòng)要求制動(dòng)器正向、反向的制動(dòng)效能都很高，而且駐車制動(dòng)若不用于應(yīng)急制動(dòng)時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生高溫，故其熱衰退問題并不突出。但由于結(jié)構(gòu)問題使它在制動(dòng)過程中散熱和排水性能差，容易導(dǎo)致制動(dòng)效率下降。因此，在轎車領(lǐng)域上己經(jīng)逐步退出讓位給盤式制動(dòng)器。但由于成本比較低，仍然在一些經(jīng)濟(jì)型車中使用，主要用于制動(dòng)負(fù)荷比較小的后輪和駐車制動(dòng)。綜合以上各種制動(dòng)器的優(yōu)缺點(diǎn)，本設(shè)計(jì)選擇領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器2.1.2盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式按摩擦副中固定元件的結(jié)構(gòu)，盤式制動(dòng)器可分為鉗盤式和全盤式兩大類。鉗盤式制動(dòng)器是由旋轉(zhuǎn)元件（制動(dòng)盤）和固定元件（制動(dòng)鉗）組成。制動(dòng)盤是摩擦副中的旋轉(zhuǎn)件，它是以端面工作的金屬圓盤。制動(dòng)鉗是由裝在橫跨制動(dòng)盤兩側(cè)的夾鉗形支架中的促動(dòng)裝置組成。制動(dòng)塊是由工作面積不大的摩擦塊和金屬背板組成。每個(gè)制動(dòng)器中一般有2-4個(gè)制動(dòng)塊。全盤式制動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)件也是以端面工作的金屬圓盤（制動(dòng)盤），其固定元件是呈圓盤形的金屬背板和摩擦片。工作時(shí)制動(dòng)盤和摩擦片間的摩擦面全部接觸。其工作原理猶如摩擦離合器，故亦稱為離合器式制動(dòng)器。全盤式制動(dòng)器用的較多的是多片全盤式制動(dòng)器，以便獲得較大的制動(dòng)力。但這種制動(dòng)器的散熱性能較差，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。一般只用于重型汽車。在這次設(shè)計(jì)中采用鉗盤式制動(dòng)器，因此我主要介紹一下鉗盤式制動(dòng)器。按制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)型式，鉗盤式制動(dòng)器又可分為定鉗盤式和浮動(dòng)鉗盤式兩種。固定鉗式盤式制動(dòng)器固定鉗式盤式制動(dòng)器如圖2—1a固定鉗盤式制動(dòng)器在汽車上的應(yīng)用較浮動(dòng)鉗式的要早，其制動(dòng)鉗的剛度好，除活塞和制動(dòng)塊外無(wú)其他滑動(dòng)件。但由于需采用兩個(gè)油缸并分置于制動(dòng)盤的兩側(cè)，使結(jié)構(gòu)尺寸較大，布置也較困難；需兩組高精度的液壓缸和活塞，成本較高；制動(dòng)產(chǎn)生的熱經(jīng)制動(dòng)鉗體上的油路傳到制動(dòng)油液，易使其由于溫度過高而產(chǎn)生氣泡，影響制動(dòng)效果。另外，由于兩側(cè)制動(dòng)塊均靠活塞推動(dòng)，很難兼用于由機(jī)械操縱的駐車制動(dòng)，必須另加裝一套駐車制動(dòng)用的輔助制動(dòng)鉗，或是采用盤鼓結(jié)合式后輪制動(dòng)器，其中作為駐車用的鼓式制動(dòng)器由于直徑較小，只能是雙向增力式的。這種“盤中鼓”的結(jié)構(gòu)很緊湊，但雙向增力式制動(dòng)器的調(diào)整不方便。浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗體是浮動(dòng)的。其浮動(dòng)方式分為滑動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器和擺動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器兩種，如圖2—1b)和c)所示。它們的制動(dòng)油缸都是單側(cè)的，且與油缸同側(cè)的制動(dòng)塊總成為活動(dòng)的，而另一側(cè)的制動(dòng)塊總成則固定在鉗體上。制動(dòng)時(shí)在油液壓力作用下，活塞推動(dòng)該側(cè)活動(dòng)的制動(dòng)塊總成壓靠到制動(dòng)盤，而反作用力則推動(dòng)制動(dòng)鉗體連同固定于其上的制動(dòng)塊總成壓向制動(dòng)盤的另一側(cè)，直到兩側(cè)的制動(dòng)塊總成的受力均等為止。對(duì)擺動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器來(lái)說，鉗體不是滑動(dòng)而是在于與制動(dòng)盤垂直的平面內(nèi)擺動(dòng)。這就要求制動(dòng)摩擦襯片為楔形的，摩擦表面對(duì)其背面的傾斜角為6°左右。在使用過程中，摩擦襯塊逐漸磨損到各處殘存厚度均勻（一般約為1mm）后即應(yīng)更換。當(dāng)浮動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器兼用作行車制動(dòng)器和駐車制動(dòng)器時(shí)，可不必加設(shè)駐車制動(dòng)用的制動(dòng)鉗，而只需在行車制動(dòng)鉗的液壓油缸附近加裝一些用于推動(dòng)液壓油缸活塞的駐車制動(dòng)用的機(jī)械傳動(dòng)件即可。浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器只在制動(dòng)盤的一側(cè)裝油缸，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，易于布置，結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，可將制動(dòng)器進(jìn)一步移近輪轂，同一組制動(dòng)塊可兼用于行車制動(dòng)和駐車制動(dòng)。由于浮動(dòng)鉗沒有跨越制動(dòng)盤的油道和油管，減少了油液的受熱機(jī)會(huì)，單側(cè)油缸又位于盤的內(nèi)側(cè)，受車輪遮蔽較少，使冷卻條件較好。另外，單側(cè)油缸的活塞比兩側(cè)油缸的活塞要長(zhǎng)，也增大了油缸的散熱面積，因此制動(dòng)油液溫度比固定鉗式的低30℃～50℃因此設(shè)計(jì)的中型客車采用浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器。 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式與選擇制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于將駕駛員或其它力源的力傳給制動(dòng)器，使之產(chǎn)生需要的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。制動(dòng)系統(tǒng)工作的可靠性在很大程度上取決于制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和性能。所以首先保證制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)工作可靠性；其次是制動(dòng)力的產(chǎn)生和撤除都應(yīng)盡可能快，充分發(fā)揮汽車的制動(dòng)性能；再次是制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)操縱輕便省力；最后是加在踏板上的力和踩下踏板的距離應(yīng)該與制動(dòng)器中產(chǎn)生的制動(dòng)力矩有一定的比例關(guān)系。保證汽車在最理想的情況下產(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)一般可以分為簡(jiǎn)單制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)和伺服制動(dòng)三大類。而力的傳遞方式又有機(jī)械式、液壓式、氣壓式和氣壓-液壓式的區(qū)別。簡(jiǎn)單制動(dòng)系簡(jiǎn)單制動(dòng)系即人力制動(dòng)系，是靠駕駛員作用于制動(dòng)踏板上或手柄上的力作為制動(dòng)力源，而力的傳遞方式又有機(jī)械式和液壓式兩種。機(jī)械式的靠桿系或鋼絲繩傳力，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，工作可靠，但機(jī)械效率低，因此僅用于中小型汽車的駐車制動(dòng)器。由于駐車制動(dòng)器必須可靠的保證汽車在原地停駐并在任何情況下不致于自動(dòng)滑行。實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能一般都用機(jī)械鎖止方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，因?yàn)檫@種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)性好，所以中級(jí)轎車的駐車制動(dòng)系統(tǒng)幾乎都采用了機(jī)械傳動(dòng)裝置。液壓式的簡(jiǎn)單制動(dòng)系通常簡(jiǎn)稱為液壓制動(dòng)系，用于行車制動(dòng)裝置。其優(yōu)點(diǎn)是作用滯后時(shí)間短(0.1s～0.3s)，工作壓力大(可達(dá)10MPa～12MPa)，缸徑尺寸小，可布置在制動(dòng)器內(nèi)部作為制動(dòng)蹄的張開機(jī)構(gòu)或制動(dòng)塊的壓緊機(jī)構(gòu)，使之結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，質(zhì)量小、造價(jià)低。但其有限的力傳動(dòng)比限制了它在汽車上的使用范圍。另外，液壓管路在過度受熱時(shí)會(huì)形成氣泡而影響傳輸，即產(chǎn)生所謂“氣阻”，使制動(dòng)效能降低甚至失效；而當(dāng)氣溫過低時(shí)(-25℃液壓式簡(jiǎn)單制動(dòng)系曾廣泛用于轎車、輕型貨車和部分中型貨車上。但由于其操縱較沉重，不能適應(yīng)現(xiàn)代汽車提高操縱輕便性的要求，故當(dāng)前僅多用于微型汽車上，在轎車和輕型汽車早已極少采用。動(dòng)力制動(dòng)系動(dòng)力制動(dòng)系是以發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力形成的氣壓或液壓勢(shì)能作為汽車制動(dòng)的全部力源進(jìn)行制動(dòng)，而司機(jī)作用于制動(dòng)踏板或手柄上的力僅用于對(duì)制動(dòng)回路中控制元件的操縱。在簡(jiǎn)單制動(dòng)系中的踏板力與其行程間的反比例關(guān)系在動(dòng)力制動(dòng)系中便不復(fù)存在，因此，此處的踏板力較小且可有適當(dāng)?shù)奶ぐ逍谐?。?dòng)力制動(dòng)系有氣壓制動(dòng)系、氣頂液式制動(dòng)系和全液壓動(dòng)力制動(dòng)系3種。（1）氣壓制動(dòng)系 氣壓制動(dòng)系是動(dòng)力制動(dòng)系最常見的型式，由于可獲得較大的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)力，且主車與被拖的掛車以及汽車列車之間制動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的連接裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、連接和斷開均很方便，因此被廣泛用于總質(zhì)量為8t以上尤其是15t以上的載貨汽車、越野汽車和客車上。但氣壓制動(dòng)系必須采用空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣筒、制動(dòng)閥等裝置，使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重、輪廓尺寸大、造價(jià)高；管路中氣壓的產(chǎn)生和撤除均較慢，作用滯后時(shí)間較長(zhǎng)(0.3s～0.9s)，因此，當(dāng)制動(dòng)閥到制動(dòng)氣室和儲(chǔ)氣筒的距離較遠(yuǎn)時(shí)，有必要加設(shè)氣動(dòng)的第二級(jí)控制元件——繼動(dòng)閥(即加速閥)以及快放閥；管路工作壓力較低(一般為0.5MPa～0.7MPa)，因而制動(dòng)氣室的直徑大，只能置于制動(dòng)器之外，再通過桿件及凸輪或楔塊驅(qū)動(dòng)制動(dòng)蹄，使非簧載質(zhì)量增大；另外，制動(dòng)氣室排氣時(shí)也有較大噪聲。（2）氣頂液式制動(dòng)系氣頂液式制動(dòng)系是動(dòng)力制動(dòng)系的另一種型式，即利用氣壓系統(tǒng)作為普通的液壓制動(dòng)系統(tǒng)主缸的驅(qū)動(dòng)力源的一種制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。它兼有液壓制動(dòng)和氣壓制動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)。由于其氣壓系統(tǒng)的管路短，故作用滯后時(shí)間也較短。顯然，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大、造價(jià)高，故主要用于重型汽車上，一部分總質(zhì)量為9t—11t的中型汽車上也有所采用。（3）全液壓動(dòng)力制動(dòng)系全液壓動(dòng)力制動(dòng)系除了具有一般液壓制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)外，還具有操縱輕便、制動(dòng)反應(yīng)快、制動(dòng)能力強(qiáng)、受氣阻影響較小、易于采用制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置和防滑移裝置，及可與動(dòng)力轉(zhuǎn)向、液壓懸架、舉升機(jī)構(gòu)及其他輔助設(shè)備共用液壓泵和儲(chǔ)油罐等優(yōu)點(diǎn)。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密件多，對(duì)系統(tǒng)的密封性要求也較高，并未得到廣泛應(yīng)用，目前僅用于某些高級(jí)轎車、大型客車以及極少數(shù)的重型礦用自卸汽車上。伺服制動(dòng)系伺服制動(dòng)系是在人力液壓制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加設(shè)一套動(dòng)力伺服制動(dòng)而形成的，即兼用人體和發(fā)動(dòng)機(jī)作為制動(dòng)能源的制動(dòng)系統(tǒng)。在正常的情況下，制動(dòng)能量大部分由動(dòng)力伺服系統(tǒng)供給，而在動(dòng)力伺服系統(tǒng)失效時(shí)，還可全靠駕駛員供給。伺服制動(dòng)系統(tǒng)的類型：按伺服系統(tǒng)的輸出力作用部位和對(duì)其控制裝置的操縱方式不同，伺服制動(dòng)系統(tǒng)可分為助力式（直接操縱式）和增壓式（間接操縱式）兩類。前者中的伺服系統(tǒng)控制裝置用制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)直接操縱，其輸出力也作用于液壓主缸，以助踏板力之不足；后者中的伺服系統(tǒng)控制裝置用制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)直接操縱，其輸出力也作用于液壓主缸，以助踏板力之不足；后者中的伺服系統(tǒng)控制裝置用制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)通過主缸輸出的液壓操縱，且伺服系統(tǒng)的輸出力與主缸液壓共同作用于一個(gè)中間傳動(dòng)液缸，使該液缸輸出到輪崗的液壓遠(yuǎn)高于主缸液壓。伺服制動(dòng)系統(tǒng)又可按伺服能量的形式分為真空伺服式、氣壓伺服式和液壓伺服式3種，其伺服能量分別為真空能、氣壓能和液壓能。液壓分路系統(tǒng)的形式與選擇為了提高制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作可靠性，保證行車安全，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)架構(gòu)至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的系統(tǒng)，即應(yīng)是雙回路系統(tǒng)，也就是說應(yīng)將汽車的全部洗車制動(dòng)器的液壓或氣壓管路分成兩個(gè)或更多個(gè)相互獨(dú)立的回路，以便當(dāng)一個(gè)回路發(fā)生故障失效時(shí)，其它完好的回路仍能可靠的工作。下圖為雙軸汽車的液壓式制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的雙回路系統(tǒng)的5種分路方案圖。選擇分路方案時(shí)，主要是考慮其制動(dòng)效能的損失程度、制動(dòng)力的不對(duì)稱情況和回路系統(tǒng)的復(fù)雜程度等。圖2—6制動(dòng)管路回路圖圖2—6（a）為前、后輪制動(dòng)管路各成獨(dú)立的回路系統(tǒng)，即一軸對(duì)一軸的分路形式，簡(jiǎn)稱II型。其特點(diǎn)是管路布置最為簡(jiǎn)單，可與傳統(tǒng)的單輪缸鼓式制動(dòng)器相配合，成本較低。這種分路布置方案在各類汽車上均有采用，但在貨車上用得最廣泛。圖2—6（b）為前后制動(dòng)管路曾對(duì)角連接的兩個(gè)獨(dú)立的回路系統(tǒng)，即前軸的一側(cè)車輪制動(dòng)器與后橋的對(duì)側(cè)車輪制動(dòng)器同屬于一個(gè)回路稱交叉型，簡(jiǎn)稱X型。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)也很簡(jiǎn)單，一回路失效時(shí)仍能保持50%的制動(dòng)效能，并且制動(dòng)力的分配系數(shù)和同步附著系數(shù)沒有變化，保證了制動(dòng)時(shí)與整車負(fù)荷的適應(yīng)性。此時(shí)前、后各有一側(cè)車輪有制動(dòng)作用，使制動(dòng)力不對(duì)稱，導(dǎo)致前輪將朝制動(dòng)起作用車輪的一側(cè)繞主銷轉(zhuǎn)動(dòng)，使汽車失去方向穩(wěn)定性。但采用這種分路方案的汽車，其主銷偏移距應(yīng)取負(fù)值（至20mm），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，所以多用于中、小型轎車。圖2—6（c）的左、右前輪制動(dòng)器的半數(shù)輪缸與全部后輪制動(dòng)器輪缸構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的回路，而兩前輪制動(dòng)器的另半數(shù)輪缸構(gòu)成另一回路，可看成是一軸半對(duì)半個(gè)軸的分路形式，簡(jiǎn)稱HI型。圖2—6（d）的兩個(gè)獨(dú)立的回路分別為兩側(cè)前輪制動(dòng)器的半數(shù)輪缸和一個(gè)后輪制動(dòng)器所組成，即半個(gè)軸與一輪對(duì)另半個(gè)軸與另一輪的式，簡(jiǎn)稱LL型。圖2—6（e）的兩個(gè)獨(dú)立的回路均由每個(gè)前、后制動(dòng)器的半數(shù)缸所組成，即前、后軸對(duì)前、后半個(gè)軸的分路形式，簡(jiǎn)稱HH型。這種形式的雙回路制動(dòng)效能最好。HI，LL，HH型的結(jié)構(gòu)均較復(fù)雜。LL型與HH型在任一回路失效時(shí)，前、后制動(dòng)力的比值均與正常情況下相同，且剩余的總制動(dòng)力可達(dá)到正常值的50%左右。HI型單用回路3，即一軸半時(shí)剩余制動(dòng)力較大，但此時(shí)與LL型一樣，在緊急制動(dòng)時(shí)后輪極易先抱死。綜合各個(gè)方面的因素和比較各回路形式的優(yōu)缺點(diǎn)。本設(shè)計(jì)選擇了II型回路。制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)的確定中型客車主要技術(shù)參數(shù)整車質(zhì)量：滿載：12000kg，空載：7800kg質(zhì)心位置：a=2.4mb=2.0mhg=0.9m(空載)hg=1.1m（滿載）軸距：L=4.4m，輪距:B=1.8m輪胎：10-20同步附著系數(shù)的的確定客車制動(dòng)制動(dòng)力分配系數(shù)采用恒定值得設(shè)計(jì)方法。欲使汽車制動(dòng)時(shí)的總制動(dòng)力和減速度達(dá)到最大值，應(yīng)使前、后輪有可能被制動(dòng)同步抱死滑移，這時(shí)各軸理想制動(dòng)力關(guān)系為F+F=GF/F=（L2-G）/(L1-hg)式中：F：前軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力F：后軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力G：汽車重力L1：汽車質(zhì)心至前軸中心線的距離L2：汽車質(zhì)心至后軸中心線的距離hg：汽車質(zhì)心高度由上式可知，前后輪同時(shí)抱死時(shí)前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力是的函數(shù)，如圖所示，圖上的I曲線即為客車的前后輪同時(shí)抱死的前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力的分配曲線（理想的前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線）。如果汽車前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力能按I曲線的要求匹配，則能保證汽車在不同的附著系數(shù)的路面制動(dòng)時(shí)，前后輪同時(shí)抱死.然而，目前大多數(shù)汽車的前后制動(dòng)器制動(dòng)力之比為定值。常用前制動(dòng)器制動(dòng)力與汽車總制動(dòng)力之比來(lái)表明分配的比例，稱為制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)，并以符號(hào)來(lái)表示，即=F/F當(dāng)汽車在不同值的路面上制動(dòng)時(shí)，可能有以下3種情況。1)當(dāng)＜時(shí)，線在I線下方，制動(dòng)時(shí)總是前輪先抱死。這是一種穩(wěn)定工況，但在制動(dòng)時(shí)汽車有可能喪失轉(zhuǎn)向能力，附著條件沒有充分利用。2)當(dāng)＞時(shí)，線在I線上方，制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死，因而容易發(fā)生后軸側(cè)滑使汽車失去方向穩(wěn)定性。3）當(dāng)=時(shí)，前、后輪同時(shí)抱死，是一種穩(wěn)定的工況，但也失去轉(zhuǎn)向能力。前、后制動(dòng)器的制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)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。要確定值首先要選取同步附著系數(shù)。根據(jù)汽車知識(shí)手冊(cè)查表，中型客車的同步附著系數(shù)取為0.7前、后輪制動(dòng)力分配系數(shù)的確定。根據(jù)公式：=（L+hg）/L得（3-1）式中：同步附著系數(shù)L：汽車重心至后軸中心線的距離L：軸距hg:汽車質(zhì)心高度盤式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定1）制動(dòng)盤直徑D根據(jù)制動(dòng)盤的直徑D為輪輞直徑的70%～79%，因此前輪制動(dòng)盤直徑D取輪輞直徑的78%，后輪制動(dòng)盤直徑D取輪輞直徑的70%。由于給定中級(jí)轎車的輪胎規(guī)格為20-10，可知輪輞直徑為20×25.4=508所以，制動(dòng)盤直徑D=508×0.8=406.4制動(dòng)盤厚度選擇通常，實(shí)心制動(dòng)盤厚度可取為10mm～20mm；只有通風(fēng)孔道的制動(dòng)盤的兩工作面之間的尺寸，即制動(dòng)盤的厚度取為20mm～50mm，但多采用20mm～30mm。本設(shè)計(jì)采用實(shí)心盤，厚度h取為10mm。3）摩擦襯塊內(nèi)半徑R1與外半徑R2摩擦襯塊的外半徑R2與內(nèi)半徑R1的比值不大于1.5。若此比值偏大，工作時(shí)摩擦襯塊外緣與內(nèi)緣的圓周速度相差較大，則其磨損就會(huì)不均勻，接觸面積將減小，最終會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)力矩變化大。根據(jù)R2/R1≤1.5通過分析，前盤取摩擦襯塊內(nèi)半徑為R1=70mm，外半徑為R2=844）摩擦襯塊工作面積A通過查看《汽車知識(shí)手冊(cè)》和參考相近車型制動(dòng)襯塊的工作面積，本設(shè)計(jì)前盤制動(dòng)器面積取A=96cm,厚度均取10mm。制動(dòng)器最大制動(dòng)力的確定為保證汽車有良好的制動(dòng)效能和穩(wěn)定性，應(yīng)合理的確定前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力矩。對(duì)于選取較大的各類汽車，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q＜，故所需的后軸和前軸的最大制動(dòng)力矩為T=Z=（L1-qhg）r（3-2）T=（3-3）根據(jù)（3-2）式，后輪的最大制動(dòng)力矩為：根據(jù)（3-3）式，前輪的最大制動(dòng)力矩為：其中，制動(dòng)強(qiáng)度盤式制動(dòng)器制動(dòng)因數(shù)計(jì)算對(duì)于鉗盤式制動(dòng)器，設(shè)兩側(cè)制動(dòng)塊對(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2fP，此處f為盤與制動(dòng)襯塊間的摩擦系數(shù)f，摩擦系數(shù)f一般都取0.35～0.5之間，因此取f=0.3，于是鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)器因數(shù)為：2×0.3=0.6（3-4）鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算1）制動(dòng)鼓直徑確定根據(jù)制動(dòng)鼓的直徑D為輪輞直徑的70%～83%，因此后輪制動(dòng)鼓直徑D取輪輞直徑的80%。由于取中型客車的輪胎規(guī)格為20-10，可知輪輞直徑為20×25.4=508mm所以，制動(dòng)盤直徑D=508×0.8=406.4摩擦襯片寬度b和包角摩擦襯片包角=時(shí)，磨損最小，制動(dòng)鼓溫度最低，且制動(dòng)效能最高。角減小雖然有利于散熱，但單位壓力過高將加速磨損。實(shí)際上包角兩端處的單位壓力最小，因此過分延伸襯片的兩端以加大包角，對(duì)較少單位壓力的作用不大，而且將使制動(dòng)作用不平順，容易使制動(dòng)器發(fā)生自鎖。因此，包角一般不宜大于。在這次設(shè)計(jì)中=摩擦襯片寬度尺寸b與制動(dòng)鼓直徑D的比值為，在這里取0.2。所以b=406.4mm3）摩擦襯片起始角0本設(shè)計(jì)中0=制動(dòng)器中心到張開力P作用線的距離e在保證輪缸或制動(dòng)凸輪能夠布置于制動(dòng)鼓內(nèi)的條件下，應(yīng)使距離e盡可能大，以提高制動(dòng)效能。e=0.8R=0.8mm制動(dòng)蹄支承銷連線至制動(dòng)器中心值aa=0.8R=0.86)支承銷中心距2c2c=27)摩擦片摩擦系數(shù)=0.35～0.4本設(shè)計(jì)中取0.3鼓式制動(dòng)效能因素計(jì)算壓力中心圓直徑：mm（3-5）領(lǐng)蹄效能因數(shù)計(jì)算（3-6）從蹄制動(dòng)器效能因（3-7）領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器總效能因數(shù)Kt（3-8）制動(dòng)器的溫升計(jì)算汽車在制動(dòng)時(shí)，汽車的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，一部分熱能傳到空氣中，一部分則被制動(dòng)部件吸收，當(dāng)汽車在水平道路上行駛，緊急制動(dòng)時(shí)輻射到周圍介質(zhì)中的熱量很小，熱量幾乎全部被制動(dòng)鼓吸收。在這種情況下，從速度va到完全停車，制動(dòng)鼓的溫升計(jì)算公式（3-9）為：（3-9）當(dāng)va=30km/h時(shí)，當(dāng)va=0km/h時(shí)，盤式制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）制動(dòng)盤制動(dòng)盤一般用珠光體灰鑄鐵制成，或用添加Cr，Ni等的合金鑄鐵制成。制動(dòng)盤在工作時(shí)不僅承受著制動(dòng)塊作用的法向力和切向力，而且承受著熱負(fù)荷。為了改善冷卻效果，鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)盤有的鑄成中間有徑向通風(fēng)槽的雙層盤這樣可大大地增加散熱面積，降低溫升約20％～30％，但盤的整體厚度較厚。而一般不帶通風(fēng)槽的轎車制動(dòng)盤，其厚度約在l0mm～13mm之間。制動(dòng)盤的工0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，制動(dòng)盤的設(shè)計(jì)選用珠光體灰鑄鐵HT200材料。制動(dòng)鉗制動(dòng)鉗由可鍛鑄鐵KTH370—12或球墨鑄鐵QT400—18制造，也有用輕合金制造的，例如用鋁合金壓鑄。由于可鍛鑄鐵制造方便，所以制動(dòng)鉗的設(shè)計(jì)選用可鍛鑄鐵。3）制動(dòng)塊制動(dòng)塊由背板和摩擦襯塊構(gòu)成，兩者直接牢固地壓嵌或鉚接或粘接在一起。制動(dòng)塊選用背板和摩擦襯塊粘接在一起。4）摩擦材料制動(dòng)摩擦材料應(yīng)該具有穩(wěn)定摩擦系數(shù)，抗熱衰退性能要好，不應(yīng)在溫升到某一數(shù)值后摩擦系數(shù)突然急劇下降，材料應(yīng)有好的耐磨性，低的吸水率，低的壓縮率、低的熱傳導(dǎo)率和低的熱膨脹率，高的抗壓、抗打、抗剪切、抗彎購(gòu)性能和耐沖擊性能；制動(dòng)時(shí)應(yīng)不產(chǎn)生噪聲、不產(chǎn)生不良?xì)馕叮瑧?yīng)盡量采用污染小印對(duì)人體人害的庫(kù)擦材料。無(wú)石棉材料是以多種金屬、有機(jī)、無(wú)機(jī)材料的纖維或粉末代替石棉作為增強(qiáng)材料，其他成分和制造方法與石棉模壓摩擦材料大致相同。這種摩擦材料在歐美各國(guó)廣泛用于轎車的盤式制動(dòng)器上，已成為制動(dòng)摩擦材料的主流?；谒膬?yōu)點(diǎn)，摩擦材料選用無(wú)石棉材料。5）制動(dòng)器間隙制動(dòng)鼓(制動(dòng)盤)與摩擦襯片(摩擦襯塊)之間在未制動(dòng)的狀態(tài)下應(yīng)有工作作間隙，以保證制動(dòng)鼓(制動(dòng)盤)能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。一般，鼓式制動(dòng)器的設(shè)定間隙為0.2～0.5mm；盤式制動(dòng)器的為0.1～0.3mm。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。考慮到在制動(dòng)過程中摩擦副可能產(chǎn)生機(jī)械變形和熱變形，因此制動(dòng)器在冷卻狀態(tài)下應(yīng)有的間隙應(yīng)通過試驗(yàn)來(lái)確定。另外，制動(dòng)器在工作過程中會(huì)因?yàn)槟Σ烈r片(襯塊)的磨損而加大，因此制動(dòng)器設(shè)有間隙自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)。本次設(shè)計(jì)制動(dòng)器間隙取0.1mm。鼓式制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制動(dòng)鼓制動(dòng)鼓應(yīng)當(dāng)有足夠強(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)。制動(dòng)鼓有鑄造的和組合式兩種。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強(qiáng)肋，用來(lái)加強(qiáng)剛度和增加散熱效果。組合式制動(dòng)鼓的圓柱部分可以用鑄鐵鑄出，腹板部分用鋼板沖壓成形；也可以在鋼板沖壓的制動(dòng)鼓內(nèi)側(cè)，鑲裝用離心澆鑄的合金鑄鐵組合構(gòu)成制動(dòng)鼓；后者主體用鋁合金鑄成，內(nèi)鑲一層珠光體組成的灰鑄鐵作為工作面。組合式制動(dòng)鼓的共同特點(diǎn)是質(zhì)量小，工作面耐磨，并具有較高的摩擦因數(shù)。綜上所述，本次設(shè)計(jì)采用鑄造式制動(dòng)鼓。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形型鋼碾壓或用鋼板焊接制成；總質(zhì)量較大的商用車，則多用鑄鐵或鑄鋼鑄成。制動(dòng)蹄的斷面形狀和尺寸應(yīng)保證其剛度。但總質(zhì)量較小汽車的鋼板制成的制動(dòng)蹄腹板上往往開一條或兩條徑向槽，使蹄的彎曲剛度小些，其目的是使臣配件磨損較為均勻，并減少制動(dòng)時(shí)的尖叫聲?？傎|(zhì)量較大的商用車的制動(dòng)蹄斷面有工字形、山字形和字形集中。制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度，乘用車的為3～5mm。本次設(shè)計(jì)采用鋼板焊接制成。制動(dòng)底板制動(dòng)底板承受全部制動(dòng)反力矩，故應(yīng)有足夠的剛度。為此，制動(dòng)底板都沖壓成凹凸起伏狀。4）制動(dòng)蹄回位彈簧制動(dòng)蹄回位彈簧的拉力應(yīng)等于制動(dòng)分泵或制動(dòng)凸輪推力的1%～4%。對(duì)于簡(jiǎn)單非平衡式制動(dòng)器，只用一根回位彈簧，而對(duì)于對(duì)稱平衡式或簡(jiǎn)單平衡式的用二根回位彈簧，對(duì)于氣制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，只在凸輪一端裝有一根回位彈簧。在設(shè)計(jì)制動(dòng)器回位彈簧時(shí)，彈簧圈數(shù)應(yīng)盡量取得多些。本次設(shè)計(jì)采用一根回位彈簧。摩擦材料對(duì)汽車制動(dòng)摩擦材料要求：具有高而穩(wěn)定的穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，熱衰退應(yīng)當(dāng)較為緩和，不能在溫度升到某一數(shù)值后摩擦系數(shù)驟然下降；耐磨性好；吸水率和洗油率低；有較高的耐擠壓強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度；制動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生噪聲和臭氣。汽車制動(dòng)材料目前在鼓式和盤式制動(dòng)器中廣泛應(yīng)用的是模壓材料。其主要成分是石棉纖維，一般約占0.4～0.7，它能在高溫下保持較高的機(jī)械強(qiáng)度。還有一種是編織材料，是先用長(zhǎng)纖維石棉和銅絲或鋅絲制成合絲，編織成布，然后浸滲樹脂粘合劑，干燥后經(jīng)輥壓而成。編織材料有很好的撓性，可以由用戶自行裁剪后直接鉚接到任何半徑的制動(dòng)蹄或制動(dòng)帶上。模壓材料撓性較差，故必須在模壓過程中即形成各種規(guī)格的襯片或襯塊具有不同的摩擦性能和其它性能。編織材料在常溫下具有較高的摩擦系數(shù)（）以上，沖擊強(qiáng)度比模壓材料高4到5倍，但耐熱性差，在200～250以上即不能承受較高的單位壓力，且磨損較大。故編織材料只是用于輕、中型汽車的鼓式和帶式制動(dòng)器，特別是帶式中央制動(dòng)器。氣壓制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與分析氣壓制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)是發(fā)展最早的一種動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)。其供能裝置和傳動(dòng)裝置全部是氣壓式的。其控制裝置大多數(shù)是由制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)和制動(dòng)閥等氣壓控制元件組成，又有的在踏板機(jī)構(gòu)和制動(dòng)閥之間還串聯(lián)有液壓式操縱傳動(dòng)裝置。氣壓制動(dòng)回路我國(guó)生產(chǎn)的中型以上貨車或客車一般都采用氣壓制動(dòng)系統(tǒng)，其回路和液壓制動(dòng)系統(tǒng)一樣采用雙回路制動(dòng)系統(tǒng)。以解放CA1091型汽車的雙回路氣壓制動(dòng)系統(tǒng)為例。由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的雙缸活塞式空氣壓縮機(jī)將壓縮空氣經(jīng)單向閥首先輸入濕儲(chǔ)氣筒。壓縮空氣在濕儲(chǔ)氣筒內(nèi)冷卻并經(jīng)行油的水分離之后，再分別經(jīng)兩個(gè)單向閥金土儲(chǔ)氣筒的前、后腔。儲(chǔ)氣筒前腔與串列雙腔活塞式的制動(dòng)閥上腔相連，可以向后制動(dòng)氣室充氣。儲(chǔ)氣筒后腔與制動(dòng)閥下腔相連，可以向前制動(dòng)氣室充氣。此外，儲(chǔ)氣筒兩腔的氣壓都經(jīng)三通管分別通向雙指針空氣壓力表中的兩個(gè)傳感器腔，使兩個(gè)指針分別指示儲(chǔ)氣筒兩腔的氣壓。而且儲(chǔ)氣筒后腔還通過器官與調(diào)壓閥相連，當(dāng)該腔氣壓增大到規(guī)定值時(shí)，調(diào)壓閥便使空壓機(jī)空轉(zhuǎn)而停止向儲(chǔ)氣筒供氣。儲(chǔ)氣筒最高氣壓為0.8MPa。當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，通過拉桿機(jī)構(gòu)操縱制動(dòng)閥，使制動(dòng)閥上下兩腔的進(jìn)氣口分別與本腔的出氣口相通，使儲(chǔ)氣筒前、后腔的壓縮空氣得以分別通過制動(dòng)閥的上、下腔進(jìn)入后制動(dòng)氣室和前制動(dòng)氣室，從而促動(dòng)制動(dòng)器進(jìn)入工作。當(dāng)放松制動(dòng)踏板時(shí)，制動(dòng)閥使制動(dòng)氣室通大氣以解除制動(dòng)。制動(dòng)氣室內(nèi)建立的氣壓越高，則制動(dòng)器所產(chǎn)生的制動(dòng)力矩越大。故為了保證行車制動(dòng)的漸進(jìn)性，制動(dòng)閥應(yīng)具有隨動(dòng)作用，即保證制動(dòng)氣室壓力與踏板行程成一定的遞增函數(shù)關(guān)系。供能裝置氣壓制動(dòng)系統(tǒng)的供能裝置包括：①產(chǎn)生氣壓能的空壓機(jī)和積儲(chǔ)氣壓能的儲(chǔ)氣筒；②將氣壓限制在安全范圍內(nèi)的調(diào)壓閥及安全閥；③改善傳能介質(zhì)（空氣）狀態(tài)的進(jìn)氣濾清器、排氣濾清器、管道濾清器、油水分離器、空氣干燥器、防凍器等；④在一個(gè)回路失效時(shí)用以保護(hù)其余回路，使其中氣壓能不受損失的多回路壓力保護(hù)閥等。1）空壓機(jī)和調(diào)壓閥空壓機(jī)由發(fā)動(dòng)機(jī)通過帶傳動(dòng)直接驅(qū)動(dòng)，有單缸式和雙缸式，東風(fēng)EQ1090E型汽車的空壓機(jī)是單缸風(fēng)冷式。本次設(shè)計(jì)采用單缸風(fēng)冷式。濾氣調(diào)壓閥在儲(chǔ)氣筒壓力超過規(guī)定值時(shí)，空壓機(jī)出氣口經(jīng)調(diào)壓閥直通大氣，將壓縮空氣放出而中止對(duì)儲(chǔ)氣筒充氣，調(diào)壓閥又與油水分離器組合成一個(gè)部件，即濾氣調(diào)壓閥。3）防凍器油水分離器或?yàn)V氣調(diào)壓閥輸出的壓縮空氣仍可能含有少量殘留水分。為了防止在寒冷季節(jié)中，積聚在管路和其他氣壓元件內(nèi)的殘留水分凍結(jié)，最好裝設(shè)防凍器，以便在必要時(shí)向氣路中加入防凍劑，以降低水的冰點(diǎn)。4）多回路壓力保護(hù)閥多回路壓力保護(hù)閥的基本功用是：來(lái)自空壓機(jī)的壓縮空氣可經(jīng)多回路壓力保護(hù)閥分別向各回路的儲(chǔ)氣筒充氣。當(dāng)某一回路損壞漏氣時(shí)，壓力保護(hù)閥能保證其余完好回路繼續(xù)充氣。控制裝置1）制動(dòng)閥制動(dòng)閥是氣壓行車制動(dòng)系統(tǒng)中的主要控制裝置，用以起隨動(dòng)作用并保證有足夠強(qiáng)的踏板感，即在輸入壓力一定的情況下，使其輸出壓力與輸入的控制信號(hào)——踏板行程和踏板力成一定的遞增函數(shù)關(guān)系。其輸出壓力的變化在一定范圍內(nèi)應(yīng)該是漸進(jìn)的。制動(dòng)閥輸出壓力可以作為促動(dòng)管路壓力直接輸入到作為傳動(dòng)裝置的制動(dòng)氣室，但必要時(shí)也可作為控制信號(hào)輸入另一控制裝置（如繼動(dòng)閥）。解放CA1091型汽車使用的是串列雙腔活塞式制動(dòng)閥。上下兩腔的工作都由制動(dòng)踏板控制，并能保證當(dāng)一個(gè)回路漏氣時(shí)，另一回路仍能工作。下圖所示為CA1091型汽車制動(dòng)閥其工作原理：駕駛員將制動(dòng)踏板踩下一定距離，使搖臂繞銷軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其上端通過滾輪、推桿使平衡彈簧及上腔活塞向下移動(dòng)，消除排氣間隙而推開上腔閥門，此時(shí)從儲(chǔ)氣筒前腔來(lái)到的壓縮空氣經(jīng)閥門與中閥體上的進(jìn)氣閥座間的進(jìn)氣間隙進(jìn)入G腔，并經(jīng)出氣口B1進(jìn)入后制動(dòng)氣室，使后輪制動(dòng)。與此同時(shí)，進(jìn)入G腔的壓縮空氣通過通氣孔F進(jìn)入大活塞及下腔小活塞的上方，使其下移推開下腔閥門，此時(shí)從儲(chǔ)氣筒后腔來(lái)的壓縮空氣經(jīng)下腔閥門與下體的閥座之間形成的進(jìn)氣間隙進(jìn)入H腔，并經(jīng)出氣口B2充入前制動(dòng)氣室，使前輪制動(dòng)。當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板保持在某一位置，壓縮空氣在進(jìn)入G腔的同時(shí)由通氣孔E進(jìn)入上強(qiáng)活塞的下方，并推動(dòng)上強(qiáng)活塞上移，使G腔中的氣壓作用力與圖4-1解放CA1091型汽車制動(dòng)閥復(fù)位彈簧的力之和與平衡彈簧的壓緊力相平衡。與此同時(shí)，H腔中的氣壓作用力與復(fù)位彈簧的力之和與大活塞上方的氣壓作用力相平衡，此時(shí)上腔閥門和下腔閥門均關(guān)閉，G、H腔中的氣壓保持穩(wěn)定狀態(tài)，即為制動(dòng)閥的平衡位置。若駕駛員感到制動(dòng)強(qiáng)度不足，可以將制動(dòng)踏板再踩下一些，上述的上腔閥門和下腔閥門又重行開啟，使中閥體的G腔和下閥體的H腔以及制動(dòng)氣室進(jìn)一步充氣，直到G腔中氣壓有一次到到與平衡彈簧的壓力平衡，而H腔中的壓縮空氣對(duì)大活塞向上的壓力又重新與大活塞上方的壓縮空氣對(duì)大活塞向下作用的壓力相平衡時(shí)為止。在此新的平衡狀態(tài)下，制動(dòng)氣室所保持的穩(wěn)定壓力比以前更高，同時(shí)，平衡彈簧的壓縮量和踏板力也比以前更大。當(dāng)放開制動(dòng)踏板時(shí)，操縱搖臂復(fù)位，平衡堂皇恢復(fù)到原來(lái)裝配長(zhǎng)度，上強(qiáng)活塞上移到使下端與上腔閥門之間形成排氣間隙。后制動(dòng)氣室的壓縮空氣經(jīng)G腔和所形成的排氣建起以及通過下腔小活塞上的排氣孔D和下面的排氣口C排入大氣；于此同時(shí)，下腔大活塞及下腔小活塞受復(fù)位彈簧伸張力的作用而上升，使下腔閥門與下閥體的閥座接觸，從而關(guān)閉儲(chǔ)氣筒與前制動(dòng)器式的道路；另一方面，由于下腔大活塞及下腔小活塞的上移，使小活塞的下端與下腔閥門之間也形成排氣間隙，前制動(dòng)氣室的壓縮空氣經(jīng)H腔及所形成的排氣間隙以及下腔閥門和排氣口C排入大氣中。當(dāng)前制動(dòng)管路斷裂時(shí)，制動(dòng)閥上腔仍能按上述方式工作，因此后制動(dòng)器仍能起作用。當(dāng)后制動(dòng)管路斷裂時(shí)，上腔平衡彈簧及上腔活塞將直接推動(dòng)下腔小活塞，使前制動(dòng)器起作用。調(diào)整螺釘是用來(lái)調(diào)整排氣間隙的，出場(chǎng)時(shí)已調(diào)整好，使用中不要任意擰動(dòng)。2）手控制動(dòng)閥手控制動(dòng)閥可以控制汽車的駐車制動(dòng)和掛車的駐車制動(dòng)。因?yàn)閷?duì)駐車制動(dòng)沒有漸進(jìn)控制的要求，所以控制駐車制動(dòng)的手控制動(dòng)閥實(shí)際上只是一個(gè)氣開關(guān)。3）快放閥與繼動(dòng)閥快放閥的作用是保證解除制動(dòng)時(shí)制動(dòng)氣室快速放氣。快放閥布置在制動(dòng)閥與制動(dòng)氣室之間的管路上，靠近制動(dòng)氣室，由于離制動(dòng)氣室近，制動(dòng)氣室排氣所經(jīng)過的回路短，放氣速度較快。下圖所示的狀態(tài)是進(jìn)氣口關(guān)閉，排氣口開啟。繼動(dòng)閥的作用是使壓縮空氣不流經(jīng)制動(dòng)閥，而是通過繼動(dòng)閥直接充入制動(dòng)氣室，以縮短供氣路線，減少制動(dòng)滯后時(shí)間。4）梭閥（雙向閥）梭閥的特點(diǎn)是雙腔制動(dòng)閥的兩腔都可以通過梭閥向掛車制動(dòng)閥輸入控制氣壓，保證在汽車兩制動(dòng)回路之一損壞時(shí)，掛車制動(dòng)閥仍然可以接到制動(dòng)控制信號(hào)。1）膜片式制動(dòng)氣室膜片式制動(dòng)氣室的兩腔通過膜片隔離，連接叉與制動(dòng)調(diào)整臂相連。下圖所示為膜片式制動(dòng)彈簧制動(dòng)氣室制動(dòng)氣室的作用是將氣壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能輸出，輸出的機(jī)械能傳給制動(dòng)凸輪等促動(dòng)裝置，使制動(dòng)器產(chǎn)生制動(dòng)力矩。制動(dòng)氣室有膜片式、活塞式和復(fù)合式三種。圖4-2解放CA1091型汽車制動(dòng)閥工作原理：夾布層橡膠膜片的咒怨用卡箍夾緊在殼體和蓋的凸緣之間。蓋與膜片之間為工作腔，借橡膠軟管與由制動(dòng)閥接出的鋼管連通，膜片右方則通大氣。彈簧通過焊接在推桿上的支承盤將膜片推到左極限位置。推桿外端借連接叉與制動(dòng)器的制動(dòng)調(diào)整臂相連。踩下制動(dòng)踏板時(shí)，壓縮空氣自制動(dòng)閥充入制動(dòng)氣室工作腔，使膜片向右拱，將推桿推出，使制動(dòng)調(diào)整臂和制動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。放開制動(dòng)踏板，工作腔則經(jīng)由制動(dòng)閥的排氣口同大氣。膜片與推桿都在彈簧作用下復(fù)位而解除制動(dòng)。2）活塞式制動(dòng)氣室活塞式制動(dòng)氣室的推桿行程較大，其活塞工作壽命也比膜片長(zhǎng)，但整個(gè)氣室結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高，常用于重型貨車。下圖為活塞式制動(dòng)氣室活塞組件由活塞體、密封皮碗、密封圈、彈簧座和導(dǎo)向套筒等組成。推桿在軸向移動(dòng)的同時(shí)還有擺動(dòng)，因此其接觸活塞體的一段做成球頭?；钊街苿?dòng)氣室的推桿行程可以取得較膜片式的大，其活塞工作壽命也比膜片長(zhǎng)，但整個(gè)其實(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。氣壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算氣壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)是汽車制動(dòng)系的主要部件之一。由于車型、噸位及用途的不同，氣壓系統(tǒng)的組成形式也各異。如解放牌CA10B汽車，由壓氣機(jī)來(lái)的壓縮空氣直接送至儲(chǔ)氣筒。而黃河牌的JN150汽車，由壓氣機(jī)來(lái)的壓縮空氣，經(jīng)油水分離器、壓力調(diào)節(jié)器而進(jìn)入儲(chǔ)氣筒。氣壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)的主要問題是元件的設(shè)計(jì)與選擇以及空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣筒和制動(dòng)氣室的生產(chǎn)、消費(fèi)關(guān)系的確定。一般氣壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中，由調(diào)壓器調(diào)定的儲(chǔ)氣筒壓力為0.67～0.73N/mm2，而安全閥限定的儲(chǔ)氣筒最高壓力則為0.9N/mm2左右。為了在空氣壓縮機(jī)停止工作后一段時(shí)間內(nèi)，應(yīng)當(dāng)保證各個(gè)氣動(dòng)裝置的正常工作，各個(gè)氣動(dòng)裝置的工作氣壓低于儲(chǔ)氣筒壓力。在計(jì)算時(shí)可取工作壓力0.6N/mm2。制動(dòng)氣室設(shè)計(jì)制動(dòng)氣室有膜片式和活塞式兩種。膜片式的優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，對(duì)室壁的加工要求不高，但所允許的行程較小，膜片壽命也較短?；钊降膬?yōu)點(diǎn)是不需要經(jīng)常調(diào)整，推力不變，行程大。目前，活塞式有取代膜片式的趨勢(shì)。制動(dòng)氣室輸出的推桿推力Q應(yīng)保證制動(dòng)器制動(dòng)蹄所需的張開力。當(dāng)采用非平衡式凸輪張開裝置時(shí)，兩蹄的張開力P1,P2與制動(dòng)氣室輸出的推力Q之間的關(guān)系可由下式表示：Q=由于T2=p*kt*r=p*1.25*203.2*=17334.8所以p=6825(N)因?yàn)轭I(lǐng)蹄的張開力P1大于從蹄的張開力P2，且取P1=7000P2=6650所以Q=制動(dòng)氣室直徑：D=貯氣筒貯氣筒由鋼板焊接而成，內(nèi)外涂以防銹漆，也有用玻璃制造的，其防腐蝕性很好。貯氣筒的容積大小適當(dāng)，過大將使充氣時(shí)間過長(zhǎng)；過小將使每次制動(dòng)后灌中壓力降落太大，因而當(dāng)空氣壓縮機(jī)停止工作時(shí)可能進(jìn)行的有效制動(dòng)次數(shù)太少。當(dāng)汽車具有空氣懸架、氣動(dòng)車門開閉機(jī)構(gòu)等大量消耗壓縮空氣的裝置時(shí)，往往加裝副貯氣筒。主、副貯氣筒間應(yīng)有壓力控制閥，使得只有在貯氣筒的氣壓高于0.6～0.63MPa左右時(shí)才向副貯氣筒充氣。主貯氣筒的氣壓達(dá)到上述壓力值時(shí)方可出車。貯氣筒上裝有安全閥，貯氣筒底裝有放水閥?？諝鈮嚎s機(jī)的選擇空氣壓縮機(jī)主要由壓縮、潤(rùn)滑、冷卻和空氣濾清器等部分組成，此外有的裝有卸載裝置。汽車用空氣壓縮機(jī)基本上都是采用單、雙缸往復(fù)活塞式。從氣門布置可分為側(cè)置與頂置兩種型式，一般現(xiàn)代汽車都采用頂置式氣門的空氣壓縮機(jī)?？諝鈮嚎s機(jī)的潤(rùn)滑很少自成體系，一般是由發(fā)動(dòng)機(jī)供給，基本上都采用飛濺潤(rùn)滑和壓力潤(rùn)滑。從現(xiàn)有汽車來(lái)看，都是采用復(fù)合法，即兩種方法同時(shí)采用來(lái)潤(rùn)滑空氣壓縮機(jī)各個(gè)潤(rùn)滑點(diǎn)?？諝鈮嚎s機(jī)的冷卻形式可分為水冷和氣冷兩種。水冷特點(diǎn)：冷卻性能好，但需加水套，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工不便。氣冷結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工制造方便，但冷卻性能較差，所以采用綜合式冷卻較好，即缸蓋采用水冷，缸體采用氣冷。進(jìn)入空氣壓縮機(jī)的空氣，基本上都通過空氣濾清器，而且大部分與發(fā)動(dòng)機(jī)空氣濾清器共用。本次采用頂置式氣門的空氣壓縮機(jī)。制動(dòng)性能評(píng)價(jià)分析汽車制動(dòng)是指汽車行駛時(shí)能在短距離內(nèi)停車且維持行駛方向穩(wěn)定性和在下長(zhǎng)坡時(shí)能維持一定車速能力制動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)汽車制動(dòng)性能主要由以下三個(gè)方面來(lái)評(píng)價(jià)：1）制動(dòng)效能，即制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度；2）制動(dòng)效能的穩(wěn)定性，即抗衰退性能；3）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。制動(dòng)效能制動(dòng)效能是指在良好路面上，汽車以一定初速度制動(dòng)到停車的制動(dòng)距離或制動(dòng)時(shí)汽車的減速度。它是制動(dòng)性能在基本的評(píng)價(jià)指標(biāo)。制動(dòng)效能是制動(dòng)性能中最基本的評(píng)價(jià)指標(biāo)。評(píng)定制動(dòng)性能的指標(biāo)是制動(dòng)距離和減速度。制動(dòng)距離與汽車安全的行駛有直接的關(guān)系，它指的是汽車速度為u0時(shí)，從駕駛員開始操縱制動(dòng)控制裝置到汽車安全停車為止所行使過的距離。制動(dòng)距離與制動(dòng)踏板力、路面附著條件、車輛載荷、發(fā)動(dòng)機(jī)是否結(jié)合等因素有關(guān)。在測(cè)試制動(dòng)距離時(shí)，應(yīng)對(duì)踏板力或制動(dòng)系壓力路面附著系數(shù)以及車輛的狀態(tài)做一規(guī)定。制動(dòng)距離與制動(dòng)器的熱狀況也有密切關(guān)系，若無(wú)特殊說明，一般制動(dòng)距離是在冷實(shí)驗(yàn)的條件下測(cè)得的。此時(shí)，起始制動(dòng)時(shí)制動(dòng)器的溫度在100攝氏度以下。由于各種汽車的動(dòng)力性不同，對(duì)制動(dòng)效能也提出了不同要求：一般轎車、輕型客車行駛車速高，所以要求制動(dòng)效能也高；重型貨車形式車速低，要求就稍低一點(diǎn)。從制動(dòng)全過程來(lái)看，總共包括駕駛員見到信號(hào)后作出行動(dòng)反應(yīng)、制動(dòng)器起作用、持續(xù)制動(dòng)和方松制動(dòng)器四個(gè)階段。真正使汽車減速停車的是持續(xù)制動(dòng)時(shí)間，但制動(dòng)器起作用時(shí)間對(duì)制動(dòng)距離影響是不小的。制動(dòng)器起作用時(shí)間與制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)形式有密切關(guān)系。當(dāng)駕駛員急速踩下制動(dòng)踏板時(shí)，液壓制動(dòng)系的制動(dòng)器起作用時(shí)間可短至0.1s或更短；真空助力制動(dòng)系和氣壓制動(dòng)系為0.3～0.9s；貨車有掛車時(shí)，汽車列車的制動(dòng)器起作用時(shí)間有時(shí)可達(dá)2s，但精心設(shè)計(jì)的汽車列車制動(dòng)系可縮短0.4s。本次所設(shè)計(jì)的《金龍6800中型客車制動(dòng)系統(tǒng)改進(jìn)設(shè)計(jì)》在經(jīng)過前述的參數(shù)選擇和設(shè)計(jì)計(jì)算后，經(jīng)過汽車標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)的驗(yàn)證，保證了客車所能達(dá)到的計(jì)算結(jié)果符合要求。制動(dòng)效能的恒定性制動(dòng)效能的恒定性主要指的是抗熱衰性能。汽車在高速行駛或下長(zhǎng)坡連續(xù)制動(dòng)時(shí)制動(dòng)效能保持的程度。因?yàn)橹苿?dòng)過程實(shí)際上是把汽車行駛的動(dòng)能通過制動(dòng)器吸收轉(zhuǎn)換為熱能，所以制動(dòng)器溫度升高后能否保持在冷態(tài)時(shí)的制動(dòng)效能，已成為設(shè)計(jì)制動(dòng)器時(shí)要考慮的一個(gè)重要問題?？篃崴ネ诵阅芘c制動(dòng)器摩擦副材料及制動(dòng)器結(jié)構(gòu)有關(guān)。一般制動(dòng)器的制動(dòng)鼓、盤由鑄鐵制成，而摩擦片由石棉、半金屬和無(wú)石棉等幾種材料制成。按照ECER13的規(guī)定，由于石棉有害人的健康，不允許使用含石棉的摩擦片。正常制動(dòng)時(shí)，摩擦副的溫度在200℃左右，摩擦副的摩擦因數(shù)約為0.3～0.4。但在更高的溫度時(shí)，有些摩擦片的摩擦因數(shù)會(huì)有很大降低巍峨出現(xiàn)熱衰退現(xiàn)象。另外，如果制動(dòng)器結(jié)構(gòu)不合理或使用不當(dāng)時(shí)會(huì)引起制動(dòng)液的溫度急劇上升，當(dāng)溫度超過制動(dòng)液的沸點(diǎn)時(shí)會(huì)發(fā)生氣化現(xiàn)象，使制動(dòng)完全失效。制動(dòng)器的抗熱衰退性能不僅受摩擦材料摩擦因數(shù)下降的影響，而且同制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式有密切關(guān)系。本次設(shè)計(jì)的制動(dòng)器是用珠光體灰鑄鐵制成制動(dòng)盤，無(wú)石棉作為摩擦材料，正常制動(dòng)時(shí)，摩擦副的溫度在200℃左右。制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性，常用制動(dòng)時(shí)汽車給定路徑行駛的能力來(lái)評(píng)價(jià)。若制動(dòng)時(shí)發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力。則汽車將偏離原來(lái)的路徑。制動(dòng)過程中汽車維持直線行駛，或按預(yù)定彎道行駛的能力稱為方向穩(wěn)定性。影響方向穩(wěn)定性的包括制動(dòng)跑偏、后軸側(cè)滑或前輪失去轉(zhuǎn)向能力三種情況。制動(dòng)時(shí)發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力時(shí)，汽車將偏離給定的行駛路徑。因此，常用制動(dòng)時(shí)汽車按給定路徑行駛的能力來(lái)評(píng)價(jià)汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性，對(duì)制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度兩指標(biāo)測(cè)試時(shí)都要求了其試驗(yàn)通道的寬度。制動(dòng)跑偏的原因有兩個(gè)：汽車左、右車輪，特別是前軸左、右車輪制動(dòng)器的制動(dòng)力不相等。制動(dòng)時(shí)懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在運(yùn)動(dòng)學(xué)上的不協(xié)調(diào)。其中，第一個(gè)原因是制造、調(diào)整誤差造成的，汽車究竟向左或向右跑偏，要根據(jù)具體情況而定；而第二原因是設(shè)計(jì)造成的，制動(dòng)時(shí)汽車總是向左（向右）一方跑偏。因此，國(guó)標(biāo)GB7258-2004對(duì)制動(dòng)力平衡做了具體要求:在制動(dòng)力增長(zhǎng)全過程中同時(shí)測(cè)得的左右輪制動(dòng)力差的最大值，與全過程中測(cè)得的該軸左右輪最大制動(dòng)力中大者之比，對(duì)前軸不應(yīng)大于20%，對(duì)后軸(及其它軸)在軸制動(dòng)力不小于該軸軸荷的60%時(shí)不應(yīng)大于24%;當(dāng)后軸(及其它軸)制動(dòng)力小于該軸軸荷的60%時(shí)，在制動(dòng)力增長(zhǎng)全過程中同時(shí)測(cè)得的左右輪制動(dòng)力差的最大值不應(yīng)大于該軸軸荷的80%。側(cè)滑是指車輪連帶車軸的側(cè)向滑移，這常常是由于緊急制動(dòng)車輪被抱死后，側(cè)向附著系數(shù)趨于零，使胎面喪失了抵抗側(cè)滑的能力造成的。只要各車輪制動(dòng)力稍不平衡，車輛就出現(xiàn)甩尾、回轉(zhuǎn)，完全失去了方向操縱穩(wěn)定性。一般情況下，若后軸車輪比前軸車輪先抱死拖滑，就可能發(fā)生后軸側(cè)滑;前軸車輪比后軸車輪先抱死拖滑或前后軸車輪同時(shí)抱死，則能防止后軸側(cè)滑，但前軸車輪抱死后將失去轉(zhuǎn)向能力。因此，從保證汽車方向穩(wěn)定性的角度考慮，最理想的情況就是防止任何車輪抱死，前后車輪都處于滾動(dòng)狀態(tài)。前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配對(duì)于一般汽車而言，根據(jù)其前、后軸制動(dòng)器制動(dòng)力的分配、載荷情況及路面附著系數(shù)和坡度等因素，當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力足夠時(shí)，制動(dòng)過程可能出現(xiàn)如下三種情況：1）前輪先抱死拖滑，然后后輪抱死拖滑。2）后輪先抱死拖滑，然后前輪抱死拖滑。3）前、后輪同時(shí)抱死拖滑。所以，前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配將影響汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性和附著條件利用程度，是設(shè)計(jì)汽車制動(dòng)系必須妥善處理的問題。地面對(duì)前、后車輪的法向反作用力在分析前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配比例以前，必須先了解在制動(dòng)時(shí)地面作用于前、后車輪的法向反作用力。地面對(duì)前輪法向反作用力為（5-1）地面對(duì)后輪的法向反作用力（5-2）理想的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線制動(dòng)時(shí)前、后車輪同時(shí)抱死，對(duì)附著條件的利用、制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性均較為有利。此時(shí)的前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力和的曲線關(guān)系，常稱為理想的前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線。在任何附著系數(shù)的道路上，前、后輪同時(shí)抱死的條件是：前、后制動(dòng)器制動(dòng)力之和等于附著力，并且前、后輪制動(dòng)力分配等于各自的附著力，即消去變量，得（5-3）由上式畫成的曲線，即前、后輪同時(shí)抱死時(shí)，前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的關(guān)系曲線。實(shí)際的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線綜合上述，通過合理選擇同步附著系數(shù)，計(jì)算制動(dòng)器制動(dòng)力實(shí)際分配曲線，（如圖所示）把理想曲線和實(shí)際曲線進(jìn)行比較、分析、論證。保證客車實(shí)際制動(dòng)系統(tǒng)在制動(dòng)性能達(dá)到要求，可以實(shí)現(xiàn)其制動(dòng)系統(tǒng)功能。充分說明了實(shí)際制動(dòng)力分配的合理性與可行性。當(dāng)I線與β線相交時(shí)，前、后輪同時(shí)抱死。當(dāng)I線在β線下方時(shí)，前輪先抱死。當(dāng)I線在β線上方時(shí)，后輪先抱死?？傉撝苿?dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是以DD6102中型客車的制動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的前、后制動(dòng)器、制動(dòng)閥、制動(dòng)管路布置進(jìn)行了設(shè)計(jì)及計(jì)算，并繪制出了前、后制動(dòng)器裝配圖、制動(dòng)閥零件圖、管路布置圖、并通過應(yīng)用MATLAB軟件編程，繪制出汽車制動(dòng)力分配曲線。為了提高汽車的安全性，中型客車采用了前盤后鼓制動(dòng)器，雙管路制動(dòng)系統(tǒng)、間隙可調(diào)結(jié)構(gòu)的制動(dòng)器滿足了設(shè)計(jì)要求。為了環(huán)保的需要，摩擦襯片采用無(wú)石棉材料，滿足溫升的要求。制動(dòng)器的制動(dòng)力能滿足汽車對(duì)制動(dòng)力的需求，可以充分利用好地面附著力。駐車制動(dòng)滿足國(guó)家對(duì)汽車駐車坡度的要求。設(shè)計(jì)的汽車制動(dòng)器達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。通過查閱大量的有關(guān)汽車制動(dòng)系統(tǒng)資料后，使我學(xué)到了很多先進(jìn)的制動(dòng)系統(tǒng)的相關(guān)知識(shí)，這對(duì)我設(shè)計(jì)的課題起到了十分重要的作用。同時(shí)在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)了一些問題，但是經(jīng)過老師和同學(xué)的幫助問題得到解決。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)歷了兩個(gè)多月是對(duì)我大學(xué)四年學(xué)習(xí)情況的一次檢驗(yàn)，使我受益匪淺。參考文獻(xiàn)[1]劉惟信.汽車設(shè)計(jì)[M].北京:清華大學(xué)出版社,2001[2]余志生.汽車?yán)碚揫M].北京:機(jī)械出版社,2000[3]陳家瑞.汽車構(gòu)造[M].北京:人民交通出版社，1999[4]王望予.汽車設(shè)計(jì)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2004[5]趙學(xué)敏.汽車底盤構(gòu)造與維修[M].北京:國(guó)防工業(yè)出版社，2003[6]崔心存.現(xiàn)代汽車新技術(shù)[M].北京:人民交通出版社,2001[7]吳宗澤.機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工程出版社,2002[8]細(xì)川武志編,魏朗譯.汽車構(gòu)造圖冊(cè)[M].北京:人民交通出版社,2004[9]龔微寒.汽車現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造[M].北京:人民交通出版社，1995[10]宋森.汽車底盤維修實(shí)例[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2002[11]蔣立盛.汽車設(shè)計(jì)手冊(cè)整車底盤卷（4.4，4.5）長(zhǎng)春汽車研究所，1998,5[12]JohnB.Rae.TheAmericanAutomobileIndustry[M].Boston:TwaynePublishers,1984[14]RobertN.brady.ElectricandElectronicSystemsforAutomobilesandTrucks[M].Virginia:RestonPublishingCompany,Inc.,1982[14]張洪圖.汽車構(gòu)造底盤部分.北京：北京理工大學(xué)出版社，1996,9[15]Oldham,J.AutoTroubleShooter[M].NewYork:TheHearstCorporation,1976致謝論文的完成標(biāo)志著我的學(xué)生時(shí)代即將結(jié)束，從剛到大學(xué)到即將畢業(yè)感覺時(shí)間是過的那么快，真的好想繼續(xù)在學(xué)校學(xué)習(xí)，與老師同學(xué)一起生活，在次感受大學(xué)的美好時(shí)光。畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成，首先必須感謝我的導(dǎo)師張立軍，從開題報(bào)告到最后的審查他給予我的幫助是相當(dāng)多的。由于工作原因，我的開題報(bào)告和數(shù)據(jù)計(jì)算都是在校外完成的，在那段時(shí)間內(nèi)老師通過電話等方式聯(lián)系幫助我，更使我非常感動(dòng)。在老師輔導(dǎo)我的過程中，老師的知識(shí)淵博更讓我佩服無(wú)比，在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中遇到什么問題老師都能輕易的幫我解決，在次感謝張立軍老師。其次必須感謝我的答辯老師，雖然答辯的時(shí)間很短，次數(shù)很少，但是在那短短的時(shí)間呢，各位老師給我意見非常有用，精辟，使我的畢業(yè)設(shè)計(jì)更加完整，合理，感謝各位答辯老師。還有感謝我的同學(xué)，同學(xué)的幫助是非常大的，在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中遇到了許多問題，我的同學(xué)都能非常耐心的給我指導(dǎo)，幫助，并且給我提出問題幫我改正，感謝我的同學(xué)。最后還得感謝我的家人，他們?cè)诰裆蠈?duì)我?guī)椭遣荒苋鄙俚?，在我煩惱的時(shí)候幫助我放松精神，繼續(xù)投入到設(shè)計(jì)當(dāng)中。再次由衷的感謝各位幫助我的人！附錄1BRAKESYSTEMThebrakingsystemisthemostimportantsystemincars.Ifthebrakesfail,theresultcanbedisastrous.Brakesareactuallyenergyconversiondevices,whichconvertthekineticenergy(momentum)ofthevehicleintothermalenergy(heat).Thebrakesystemiscomposedofthefollowingbasiccomponents:the“mastercylinder”、“