汽車制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書

年4月19日汽車制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)說明書文檔僅供參考，不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正。目錄第一章緒論 45399\h11.1本次制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義 45400\h21.2本次制動系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的目標(biāo) 45401\h21.3本次制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容 31.4汽車制動系統(tǒng)的組成 45403\h31.5制動系統(tǒng)類型 31.6制動系工作原理 3第二章汽車制動系統(tǒng)方案確定 42.1汽車制動器形式的選擇 45408\h52.2鼓式制動器的優(yōu)點(diǎn)及其分類 45409\h62.3盤式制動器的缺點(diǎn) 82.4制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式 82.4.1簡單制動系 92.4.2動力制動系 92.4.3伺服制動系 102.5制動管路的形式選擇 102.6液壓制動主缸方案的設(shè)計(jì) 12第三章制動系統(tǒng)主要參數(shù)的確定 45417\h143.1輕型貨車主要技術(shù)參數(shù) 143.2同步附著系數(shù)的的確定 45419\h143.3前、后輪制動力分配系數(shù)的確定 45420\h153.4鼓式制動器主要參數(shù)的確定 45421\h163.5制動器制動力矩的確定 183.6制動器制動因數(shù)計(jì)算 193.6.1制動器制動因數(shù)計(jì)算 193.6.1制動器制動因數(shù)計(jì)算 203.7鼓式制動器零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21第四章液壓制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 244.1制動輪缸直徑d的確定 244.2制動主缸直徑d的計(jì)算 254.3制動踏板力 264.4制動踏板工作行程Sp 26第五章制動性能分析 275.1制動性能評價(jià)指標(biāo) 275.2制動效能 275.3制動效能的恒定性 275.4制動時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性 285.5前、后制動器制動力分配 285.5.1地面對前、后車輪的法向反作用力 295.6制動減速度 295.7制動距離S 295.8摩擦襯片（襯塊）的磨損特性計(jì)算 305.9汽車能夠停留在極限上下坡角度計(jì)算 32第六章總結(jié) 33參考文獻(xiàn) 34一.緒論汽車工業(yè)是一個(gè)綜合性產(chǎn)業(yè)，汽車工業(yè)的生產(chǎn)水平，能夠代表一個(gè)國家的整個(gè)工業(yè)水平，汽車工業(yè)的發(fā)展，能夠帶動各行各業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)中國工業(yè)生產(chǎn)的總體水品。因此重視發(fā)展汽車工業(yè)，有著深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，特別中國對外貿(mào)易的不斷擴(kuò)大，汽車工業(yè)受到國外同行業(yè)的強(qiáng)烈競爭，而中國汽車工業(yè)起步比較晚，生成技術(shù)水平較低，因而改進(jìn)和提高中國的汽車性能及其機(jī)構(gòu)是一個(gè)迫在眉睫的問題，這關(guān)系到中國汽車工業(yè)的生存與發(fā)展的大事。汽車的行駛速度是汽車的一個(gè)重要性能參數(shù)。盡可能提高汽車的行駛速度，是提高運(yùn)輸生產(chǎn)率的主要技術(shù)措施之一，但必須保證行駛的安全性為前提。因此在道路寬闊平坦，人流和車流又較小的情況下，汽車能夠用高速度行駛，而在轉(zhuǎn)向或者行駛在不平路面或兩車交會時(shí)，都必須降低車速，特別是在遇到障礙物，或者碰撞行人或其它車輛危險(xiǎn)時(shí)，更需要在盡可能短的距離內(nèi)將車速降低到最低，甚至為零。如果汽車不具備這一性能，高速行駛就不可能實(shí)現(xiàn)。汽車在下長坡時(shí)，在重力作用下，有不斷加速到危險(xiǎn)程度的傾向，此時(shí)應(yīng)當(dāng)將車速限制在一定的安全性以內(nèi)，并保持穩(wěn)定。另外對已停駛的汽車，應(yīng)使其可靠的駐留在原地不動。上述使行駛中的汽車減速甚至行車，使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定，以及使已靜止的汽車保持不動，這些作用叫做制動。保證這些性能的系統(tǒng)叫制動系統(tǒng)因此對汽車制動系統(tǒng)的研究，開發(fā)是汽車工業(yè)的一個(gè)非常重要的課題，如何改進(jìn)汽車的制動效能，改進(jìn)制動器的結(jié)構(gòu)使一個(gè)重要環(huán)節(jié)。本人所設(shè)計(jì)的車型為五十鈴輕型貨車制動系統(tǒng)，在結(jié)構(gòu)上做了一些改進(jìn)，采用了自動調(diào)節(jié)間隙結(jié)構(gòu)，即自動調(diào)節(jié)制動器摩擦片與制動鼓的間隙，來保證在摩擦片磨損的情況下，汽車的制動效果依然符合設(shè)計(jì)要求。由于本人缺乏設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足，在設(shè)計(jì)過程中會出現(xiàn)不少錯(cuò)誤，希望各位老師給予指教。

1.1本次制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)的意義在交通運(yùn)輸中，公路運(yùn)輸日益成為主要的交通運(yùn)輸形式。高速公路的快速發(fā)展使汽車運(yùn)輸速度加快?？墒?，在提高車速的同時(shí)，汽車應(yīng)能夠及時(shí)地制動，減速，停車。特別是在人流、車流比較大的道路上行車，安全行駛是最重要的前提條件。對汽車起制動作用的只能是作用在汽車上且方向與汽車行駛方向相反的外力，作用在行駛汽車上的滾動阻力，上坡阻力，空氣阻力都能對汽車起制動作用，但這些外力的大小都是隨機(jī)的、不可控制的，因此汽車上必須裝設(shè)一系列專門裝置以便駕駛員能根據(jù)道路和交通情況，利用裝在汽車上的一系列專門裝置，迫使路面在汽車車輪上施加一定的與汽車行駛方向相反的外力，對汽車進(jìn)行一定程度的強(qiáng)制制動。這種可控制的對汽車進(jìn)行制動的外力稱為制動力，用于產(chǎn)生制動力的一系列專門裝置稱為制動系統(tǒng)。制動系統(tǒng)的作用：使行駛中的汽車按照駕駛員的要求進(jìn)行強(qiáng)制減速甚至停車；使已停駛的汽車在各種道路條件下穩(wěn)定駐車；使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定。制動系直接影響著汽車行駛的安全性和停車的可靠性。本設(shè)計(jì)經(jīng)過合理的結(jié)構(gòu)分析，制動器形式的確定，并進(jìn)行了科學(xué)合理的計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，縮短了制動距離、保證制動系統(tǒng)具有良好的制動效能的熱穩(wěn)定性與水穩(wěn)定性以及良好的操縱穩(wěn)定性，對保證制動系統(tǒng)工作可靠具有理論與實(shí)際意義。1.2本次制動系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的目標(biāo)1.具有良好的制動效能2.具有良好的制動效能的水穩(wěn)定性3.制動時(shí)汽車操縱穩(wěn)定性好4.制動效能的熱穩(wěn)定性好5.摩擦副磨損后，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，設(shè)置自動調(diào)整間隙機(jī)構(gòu)1.3本次制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容1.前后制動器設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.制動主缸設(shè)計(jì)主缸參數(shù)計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.制動管路布置設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)雙管路布置1.4汽車制動系統(tǒng)的組成

1.供能裝置——包括供給、調(diào)節(jié)制動所需能量以及改進(jìn)傳能介質(zhì)狀態(tài)的各種部件。

2.控制裝置——包括產(chǎn)生制動動作和控制制動效果的各種部件，如制動踏板、制動閥等。3.傳動裝置——包括將制動能量傳輸?shù)街苿悠鞯母鱾€(gè)部件。

4.制動器——產(chǎn)生阻礙車輛的運(yùn)動或運(yùn)動趨勢的力的部件。1.5制動系統(tǒng)類型1.按制動系統(tǒng)的功用分類

行車制動系統(tǒng)、駐車制動系統(tǒng)、第二制動系統(tǒng)、輔助制動系統(tǒng)2．按制動系統(tǒng)的制動能源分類

人力制動系統(tǒng)、動力制動系統(tǒng)、伺服制動系統(tǒng)。1.6制動系工作原理一個(gè)以內(nèi)圓面為工作表面的金屬制動鼓固定在車輪輪轂上，隨車輪一同旋轉(zhuǎn)。在固定不動的制動底板上，有兩個(gè)支承銷，支承著兩個(gè)弧形制動蹄的下端。制動蹄的外圓面上又裝有一般是非金屬的摩擦片。制動底板上還裝有液壓制動輪缸，用油管與裝在車架上的液壓制動主缸相連通。主缸中的活塞可由駕駛員經(jīng)過制動踏板來操縱。制動系統(tǒng)不工作時(shí)，制動鼓的內(nèi)圓面與制動蹄摩擦片的外圓面之間保持由一定的間隙，使車輪和制動鼓能夠自由轉(zhuǎn)動。要使行駛中的汽車減速，駕駛員應(yīng)踩下制動踏板，經(jīng)過推桿和主缸活塞，使主缸內(nèi)的油液在一定壓力下流入輪缸，并經(jīng)過兩個(gè)輪缸活塞推動兩制動蹄繞支撐銷轉(zhuǎn)動，上端向兩邊分開而以其摩擦片壓緊在制動鼓的內(nèi)圓面上。這樣，不旋轉(zhuǎn)的制動蹄就對旋轉(zhuǎn)的制動鼓作用一個(gè)摩擦力矩，其方向與車輪行駛方向相反。制動鼓將該力矩傳到車輪后，由于車輪與路面間有附著作用，車輪對路面作用一個(gè)向前的圓周力，同時(shí)路面也對車輪作用著一個(gè)向后的反作用力，即制動力。制動力由車輪經(jīng)過車橋和懸架傳給車架及車身，迫使整個(gè)汽車產(chǎn)生一定的減速度，制動力越大，則汽車減速度越大。當(dāng)放開制動踏板時(shí)，復(fù)位彈簧將制動蹄拉回復(fù)位，摩擦力矩和制動力消失，制動作用即行終止。圖1-1二.汽車制動系統(tǒng)方案確定汽車制動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性、系統(tǒng)性的設(shè)計(jì)，它涉及到制動系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)和零件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)要求中既體現(xiàn)了對整體的要求，又有對各零件各自性能的要求。對制動系整體性能，除了上面所說的以外，還有使用性能良好，故障少等要求。對零部件除了能實(shí)現(xiàn)各自功能外，還要求它與其它組裝起來的配合能力，協(xié)作能力良好，因此，在制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)前，應(yīng)先提出制動系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)方案。2.1汽車制動器形式的選擇1.制動器按其直接作用對象的不同可分為車輪制動器和中央制動器。前者的旋轉(zhuǎn)元件固定裝在車輪或半軸上，即制動力矩直接作用在兩側(cè)車輪上。后者的制動力矩必須經(jīng)過驅(qū)動橋在分配到兩側(cè)車輪上。車輪制動器一般用于行車制動，也有兼用第二制動和駐車制動的。中央制動器用于駐車制動，其優(yōu)點(diǎn)式制動力矩須經(jīng)過驅(qū)動軸放大后傳到車輪。因而容易滿足操縱手力小的要求，但在應(yīng)急制動時(shí)往往造成傳動軸超載?，F(xiàn)在，由于車速高，對應(yīng)急制動的可靠性要求更嚴(yán)格。在中、高級轎車及總重在15T以下的貨車上，多在后輪制動器上附加手動機(jī)械驅(qū)動機(jī)構(gòu)，也不再設(shè)置中央制動器。2.制動器所用張開式裝置的型式可分為液壓輪缸、非平衡式凸輪式、平衡凸輪式、楔塊式機(jī)械張開機(jī)構(gòu)3.制動系按制動能量的傳輸方式制動系統(tǒng)可分為機(jī)械式、液壓式、氣壓式、電磁式等。同時(shí)采用兩種以上傳能方式的制動系稱為組合式制動系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)的輕型貨車采用的是液壓式制動系統(tǒng)。4.一般制動器都是經(jīng)過其中的固定元件對旋轉(zhuǎn)元件施加制動力矩，使后者的旋轉(zhuǎn)角速度降低，同時(shí)依靠車輪與地面的附著作用，產(chǎn)生路面對車輪的制動力以使汽車減速。凡利用固定元件與旋轉(zhuǎn)元件工作表面的摩擦而產(chǎn)生制動力矩的制動器都成為摩擦制動器。當(dāng)前汽車所用的摩擦制動器就其摩擦副的結(jié)構(gòu)型式可分為鼓式和盤式帶式三大類。她們的區(qū)別在于前者的摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件為制動鼓，其圓柱面為工作表面；后者的摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件為圓盤壯制動盤，其端面為工作表面。帶式之用做中央制動器。本次設(shè)計(jì)輕型貨車制動器為雙鼓式液壓輪缸式制動器2.2鼓式制動器的優(yōu)點(diǎn)及其分類鼓式制動器具有自剎作用：由于剎車時(shí)令蹄片外張，車輪旋轉(zhuǎn)連帶著外張的剎車鼓扭曲一個(gè)角度，剎車時(shí)蹄片外張力(剎車制動力)越大，則情形就越明顯，因此，一般大型車輛還是使用鼓式剎車，除了成本較低外，大型車與小型車的鼓剎，差別只有大型車采用氣動輔助，而小型車采用真空輔助來幫助剎車。鼓式制動器制造技術(shù)要求比較低，因此制造成本要比碟式剎車低。因此本次設(shè)計(jì)所采用的制動器為鼓式制動器。鼓式制動器有內(nèi)張型和外束型兩種。前者的制動鼓以內(nèi)圓為工作表面，應(yīng)用廣泛。后者制動鼓的工作表面則是外圓柱面，應(yīng)用較少。鼓式制動器按蹄的類型還分為領(lǐng)從蹄式制動器如圖a，雙領(lǐng)蹄式如圖b，雙向雙領(lǐng)蹄式如圖c，雙從蹄式如圖d，單向自增力式如圖e，雙向自增力式制動器如圖f。比較各種制動器的效能因數(shù)于摩擦系數(shù)可知：增力式制動器效能最高、雙領(lǐng)蹄次之、領(lǐng)從蹄又次之、而雙從蹄效能最低。但若就效能因數(shù)穩(wěn)定性而言，名詞排列正好相反，雙從蹄最好，增力式最差。雙領(lǐng)蹄式制動器正向效能相當(dāng)高，但倒車時(shí)則變成雙從蹄式，效能大降。很多中級轎車的前輪制動器采用雙領(lǐng)蹄式，這是由于這類汽車前進(jìn)制動時(shí)前軸的動軸荷及附著力大于后軸，倒車制動時(shí)則相反，正與這種制動器的特點(diǎn)相適應(yīng)。雙向雙領(lǐng)蹄式制動器在前進(jìn)和倒退制動時(shí)效能不變，故廣泛應(yīng)用于中，輕型貨車及部分轎車的前后輪。但用作后輪制動器時(shí)需另設(shè)中央制動器。雙領(lǐng)蹄式制動器荷雙向雙領(lǐng)蹄式制動器中有兩個(gè)輪缸。雙領(lǐng)蹄式制動器兩蹄片各有其固定支點(diǎn)，并用各具有一個(gè)活塞的兩個(gè)輪缸張開蹄片。雙向雙領(lǐng)蹄式制動器，兩蹄片浮動。用各有兩個(gè)活塞的輪缸張開雙蹄片。與雙領(lǐng)蹄式制動器比較，雙向雙領(lǐng)蹄式制動器的特點(diǎn)式制動鼓無論朝哪個(gè)方向轉(zhuǎn)動，制動效能都不變。增力式制動器的兩蹄片之間相互連接，兩蹄都式領(lǐng)蹄，次領(lǐng)蹄的輪缸張開后的作用效果很西歐啊或次領(lǐng)蹄的輪缸不存在張開。然而由主領(lǐng)蹄的自行增勢作用所造成且比主領(lǐng)蹄張開力后大得多的支點(diǎn)反力F傳到次領(lǐng)蹄的下端，成為次領(lǐng)蹄的張開力，采用增力式制動器后，及時(shí)制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)中不用伺服裝置，也能夠借很西歐啊的踏板力得到很大的制動力矩。但因其效能大不穩(wěn)定且效能因數(shù)太高容易發(fā)生制動自饋，故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)妥善選擇幾何參數(shù)，吧效能因數(shù)限制在一定程度，且需選用摩擦性能穩(wěn)定的摩擦片。單向增力時(shí)制動器在倒車制動時(shí)效能大為降低，之有少數(shù)輕，中型貨車和轎車用作前輪制動器。圖2-1另外，雙領(lǐng)蹄式制動器，由于其結(jié)構(gòu)呈中心對稱，因而領(lǐng)蹄對鼓作用的合力恰好相互平行，屬于平衡式制動器。領(lǐng)從蹄與其它型式制動器均不能保證這種平衡，是非平衡式制動器。非平衡式制動器將對輪轂軸成造成附加徑向載荷而且領(lǐng)蹄或次領(lǐng)蹄摩擦片表面單位壓力大于從蹄磨損較嚴(yán)重，為使襯片壽命均衡可將從蹄式的襯片包角適當(dāng)減小。由于本次設(shè)計(jì)的是輕型貨車制動器，汽車在制動時(shí)軸荷要前移原理前輪的制動力應(yīng)大于后輪，如果后輪制動力大于前輪且先制動于后輪即后輪先抱死時(shí)汽車將出現(xiàn)制動跑偏或側(cè)滑現(xiàn)象，這將極易造成嚴(yán)重的交通事故！因此本次設(shè)計(jì)前輪選用雙領(lǐng)蹄增力式制動器，后輪選用領(lǐng)從蹄式鼓式制動器。2.3盤式制動器的缺點(diǎn)盤式制動器的缺點(diǎn)：效能較低、難以完全防止塵污和銹蝕、兼用于駐車制動時(shí)，需要加裝的駐車制動傳動裝置較鼓式制動器復(fù)雜。盤式制動器又稱為碟式制動器，這種制動器兼作駐車制動器時(shí)，所需附加的手驅(qū)動機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜,摩擦片的耗損量較大，成本貴，襯塊工作面小，磨損快，使用壽命短，需要用高材質(zhì)的襯塊，需要的制動液壓高，必須要有助力裝置的車輛才能使用，因此只能適用于轎車和一些微型車上，不適合用于貨車上，因此我們選用鼓式制動器。2.4制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)用于將駕駛員或其它力源的力傳給制動器，使之產(chǎn)生需要的制動轉(zhuǎn)矩。制動系統(tǒng)工作的可靠性在很大程度上取決于制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)和性能。因此首先保證制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)工作可靠性；其次是制動力的產(chǎn)生和撤除都應(yīng)盡可能快，充分發(fā)揮汽車的制動性能；再次是制動驅(qū)動機(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)該與制動器中產(chǎn)生的制動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)生制動力矩。根據(jù)制動力源的不同，制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)一般能夠分為簡單制動、動力制動和伺服制動三大類。2.4.1簡單制動系簡單制動系即人力制動系，是單靠駕駛員作用于制動踏板上或手柄上的力作為制動力源，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)簡單，造價(jià)低廉，工作可靠，但機(jī)械效率低，傳動比小，潤滑點(diǎn)多，且難以保證前后軸制動力的正確比例和左右輪制動力的均衡因此在汽車的行車制動裝置中已被淘汰。因?yàn)檫@種方式結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì)性好，工作可靠等優(yōu)點(diǎn)廣泛地應(yīng)用于中，小型汽車的駐車制動器中。液壓制動用于行車制動裝置。制動的優(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，能夠安裝在制動器內(nèi)部作為制動蹄的張開機(jī)構(gòu)或制動塊的壓緊機(jī)構(gòu)，而不需要制動臂等傳動件。這樣就減少了非黃載質(zhì)量。液壓制動也有器缺點(diǎn)。主要是過度受熱后會有一部分制動液液化，在管路中形成氣泡，嚴(yán)重影響液壓傳輸，使制動系效能降低，甚至完全失效，液壓制動廣泛應(yīng)用在轎車，輕型貨車及一部分中型貨車上。2.4.2動力制動系動力制動即利用發(fā)動機(jī)的動力轉(zhuǎn)化而成，并表現(xiàn)為氣壓或液壓形式的勢能作為汽車制動的全部力源，駕駛員施加于踏板或手柄上的力僅用于回路中的控制元件的操縱。從而可式踏板力較小，同時(shí)又又適當(dāng)?shù)奶ぐ逍谐獭?.氣壓制動系 氣壓制動系是動力制動系最常見的型式，由于可獲得較大的制動驅(qū)動力，且主車與被拖的掛車以及汽車列車之間制動驅(qū)動系統(tǒng)的連接裝置結(jié)構(gòu)簡單、連接和斷開均很方便，因此被廣泛用于總質(zhì)量為8t以上特別是15t以上的載貨汽車、越野汽車和客車上。但氣壓制動系必須采用空氣壓縮機(jī)、儲氣筒、制動閥等裝置，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(0.3s～0.9s)，因此，當(dāng)制動閥到制動氣室和儲氣筒的距離較遠(yuǎn)時(shí)，有必要加設(shè)氣動的第二級控制元件——繼動閥(即加速閥)以及快放閥；管路工作壓力較低(一般為0.5MPa～0.7MPa)，因而制動氣室的直徑大，只能置于制動器之外，再經(jīng)過桿件及凸輪或楔塊驅(qū)動制動蹄，使非簧載質(zhì)量增大；另外，制動氣室排氣時(shí)也有較大噪聲。2.氣頂液式制動系氣頂液式制動系是動力制動系的另一種型式，即利用氣壓系統(tǒng)作為普通的液壓制動系統(tǒng)主缸的驅(qū)動力源的一種制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)。它兼有液壓制動和氣壓制動的主要優(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.全液壓動力制動系全液壓動力制動系除了具有一般液壓制動系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)外，還具有操縱輕便、制動反應(yīng)快、制動能力強(qiáng)、受氣阻影響較小、易于采用制動力調(diào)節(jié)裝置和防滑移裝置，及可與動力轉(zhuǎn)向、液壓懸架、舉升機(jī)構(gòu)及其它輔助設(shè)備共用液壓泵和儲油罐等優(yōu)點(diǎn)。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密件多，對系統(tǒng)的密封性要求也較高，并未得到廣泛應(yīng)用，當(dāng)前僅用于某些高級轎車、大型客車以及極少數(shù)的重型礦用自卸汽車上。2.4.3伺服制動系伺服制動系是在人力液壓制動系中增加由其它能源提供的助力裝置，使人力與動力并用。在正常情況下，其輸出工作壓力主要由動力伺服系統(tǒng)產(chǎn)生，而在伺服系統(tǒng)失效時(shí)，仍可全由人力驅(qū)動液壓系統(tǒng)產(chǎn)生一定程度的制動力。因此，在中級以上的轎車及輕、中型客、貨車上得到了廣泛的應(yīng)用。按伺服系統(tǒng)能源的不同，又有真空伺服制動系、氣壓伺服制動系和液壓伺服制動系之分。其伺服能源分別為真空能(負(fù)氣壓能)、氣壓能和液壓能。綜上所述，經(jīng)過比較與分析，本次設(shè)計(jì)輕型貨車采用液壓傳動。2.5制動管路的形式選擇為了提高制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的工作可靠性，保證行車安全，制動管路一般都采用分立系統(tǒng)，即全車的所有行車制動器的液壓或氣壓管路分屬于兩個(gè)或更多的相互隔絕的回路。這樣，即使其中一個(gè)回路失效后，另一個(gè)回路依然能夠起作用。一般多設(shè)計(jì)成雙回路。下圖為雙軸汽車的液壓式制動驅(qū)動機(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)，主要是考慮其制動效能的損失程度、制動力的不對稱情況和回路系統(tǒng)的復(fù)雜程度等。 （a）（b）（c）（d）（e）圖2—2雙軸汽車液壓雙回路系統(tǒng)的5種分路方案圖1—雙腔制動主缸2—雙回路系統(tǒng)的一個(gè)回路3—雙回路系統(tǒng)的另一分路圖2—2（a）為一軸對一軸II型，前軸制動器與后橋制動器各用一各回路。其特點(diǎn)是管路布置最為簡單，可與傳統(tǒng)的單輪缸鼓式制動器相配合使用，成本較低，當(dāng)前在各類汽車特別使商用車上用的最廣泛。對于這種形式，若后輪制動回路失效，則一旦前輪抱死即極易喪失轉(zhuǎn)彎制動能力。對于采用前輪驅(qū)動因而前輪制動強(qiáng)于后輪的乘用車，當(dāng)前制動回路失效而單用后橋制動時(shí)，制動力將嚴(yán)重不足，而且，若后橋負(fù)荷小于前軸負(fù)荷，則踏板力過大時(shí)易使后橋車輪抱死而汽車側(cè)滑。圖2—2（b）X型的結(jié)構(gòu)也很簡單，直行制動時(shí)任一回路失效，剩余的總制動力都能保持正常值的50%，可是，一旦某一管路破損造成制動力不對稱，此時(shí)前輪超制動力大的一邊繞主銷轉(zhuǎn)動，使汽車喪失穩(wěn)定性。因此這種方案適用于主銷偏移距為（達(dá)20mm）的汽車上，這時(shí)，不平衡的制動力使車輪反向轉(zhuǎn)動，改進(jìn)了汽車穩(wěn)定性。圖2—3（c）一軸版對半軸HI型。兩側(cè)前制動器的半數(shù)輪缸和全部后輪制動器輪缸屬一個(gè)回路，其余的前輪缸屬另一回路。圖2—4（d）半軸一輪對半軸一輪LL型。兩個(gè)回路分別對兩側(cè)前輪制動器的半數(shù)輪缸和一個(gè)后輪制動器器作用。圖2—5（e）雙半軸對雙半軸HH型。每個(gè)回路均只對每個(gè)前、后制動器的半數(shù)輪缸器作用。這種形式的雙回路制動效能最好。HI，LL，HH型的結(jié)構(gòu)均比較復(fù)雜。LL型與HH型在任一回路失效時(shí)，前、后制動力的比值均與正常情況下相同，剩余的總制動力可達(dá)到正常值的50%左右。HI型單用一軸半回路時(shí)剩余制動力較大，但此時(shí)與LL型一樣，緊急制動情況下后輪極易先抱死。綜合各個(gè)方面的因素和比較各回路形式的優(yōu)缺點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)選擇了半軸一輪對半軸一輪（LL）型回路。2.6液壓制動主缸方案的設(shè)計(jì)為了提高汽車的行駛安全性，現(xiàn)代汽車的行車制動裝置均采用雙回路制動系統(tǒng)。雙回路制動系統(tǒng)的制動主缸為串列雙腔制動主缸，因此用與單回路制動系的單腔制動主缸已被淘汰。制動主缸由灰鑄鐵制造，也能夠采用低碳鋼冷擠成形；活塞可用灰鑄鐵，鋁合金或中碳鋼制造。主缸的作用是將駕駛員踩到制動踏板上的壓力傳遞到四個(gè)車輪的制動器以使汽車停車。主缸將駕駛員在踏板上的機(jī)械壓力轉(zhuǎn)變?yōu)橐簤毫Γ谲囕喼苿悠魈幰簤毫D(zhuǎn)（變?yōu)闄C(jī)械力。主缸利用液體不可壓縮原理，將駕駛員的踏板運(yùn)動傳送到車輪制動器。主缸由儲液罐和主缸體構(gòu)成。儲液罐提供主缸工作的制動液。現(xiàn)在的所有儲液罐都是分體設(shè)計(jì)，即兩個(gè)獨(dú)立的活塞有兩個(gè)獨(dú)立的儲液區(qū)域。分體設(shè)計(jì)分別為前輪和后輪，或一個(gè)前輪一個(gè)后輪的液壓系統(tǒng)供液，以防一個(gè)液壓系統(tǒng)失效影響另一個(gè)液壓系統(tǒng)。本次設(shè)計(jì)采用的制動主缸為串列雙腔制動主缸。如圖所示，該主缸相當(dāng)于兩個(gè)單腔制動主缸串聯(lián)在一起而構(gòu)成。儲蓄罐中的油經(jīng)每一腔的進(jìn)油螺栓和各自旁通孔、補(bǔ)償孔流入主缸的前、后腔。在主缸前、后工作腔內(nèi)產(chǎn)生的油壓，分別經(jīng)各自得出油閥和各自的管路傳到前、后制動器的輪缸。主缸不制動時(shí)，前、后兩工作腔內(nèi)的活塞頭部與皮碗正好位于前、后腔內(nèi)各自得旁通孔和補(bǔ)償孔之間。當(dāng)踩下制動踏板時(shí)，踏板傳動機(jī)構(gòu)經(jīng)過制動推桿15推動后腔活塞12前移，到皮碗掩蓋住旁通孔后，此腔油壓升高。在液壓和后腔彈簧力的作用下，推動前腔活塞7前移，前腔壓力也隨之升高。當(dāng)繼續(xù)踩下制動踏板時(shí)，前、后腔的液壓繼續(xù)提高，使前、后制動器制動。撤出踏板力后，制動踏板機(jī)構(gòu)、主缸前、后腔活塞和輪缸活塞在各自的回位彈簧作用下回位，管路中的制動液在壓力作用下推開回油閥流回主缸，于是解除制動。若與前腔連接的制動管路損壞漏油時(shí)，則踩下制動踏板時(shí)，只有后腔中能建立液壓，前腔中無壓力。此時(shí)在液壓差作用下，前腔活塞7迅速前移到活塞前端頂?shù)街鞲赘左w上。此后，后缸工作腔中的液壓方能升高到制動所需的值。若與后腔連接的制動管路損壞漏油時(shí)，則踩下制動踏板時(shí)，起先只有后缸活塞12前移，而不能推動前缸活塞7，因后缸工作腔中不能建立液壓。但在后腔活塞直接頂觸前缸活塞時(shí)，前缸活塞前移，使前缸工作腔建立必要的液壓而制動。由此可見，采用這種主缸的雙回路液壓制動系，當(dāng)制動系統(tǒng)中任一回路失效時(shí)，串聯(lián)雙腔制動主缸的另一腔仍能工作，只是所需踏板行程加大，導(dǎo)致汽車制動距離增長，制動力減小。大大提高了工作的可靠性。三.制動系統(tǒng)主要參數(shù)的確定3.1輕型貨車主要技術(shù)參數(shù)表3-1設(shè)計(jì)參數(shù)名稱參數(shù)整車質(zhì)量滿載：8930kg，空載：3735kg質(zhì)心位置a=2.016mb=2.184mhg=1.14m(空載)a=2.94b=1.26hg=1.42m（滿載）軸距L=4.20m輪距前輪B=1.81m后輪B=1.60m輪胎規(guī)格7.50R16r=20×25.4+232×0.75×2=872mm車輪滾動半徑r=436mm輪輞直徑20×25.4=508mm汽車最高行駛速度V=90km/h3.2同步附著系數(shù)的的確定轎車制動制動力分配系數(shù)采用恒定值得設(shè)計(jì)方法。欲使汽車制動時(shí)的總制動力和減速度達(dá)到最大值，應(yīng)使前、后輪有可能被制動同步抱死滑移，這時(shí)各軸理想制動力關(guān)系為F+F=G(3-1)F/F=（L2-G）/(L1-hg)(3-2)式中：F：前軸車輪的制動器制動力F：后軸車輪的制動器制動力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、后輪制動器制動力是的函數(shù)，如果汽車前后輪制動器制動力能按I曲線的要求匹配，則能保證汽車在不同的附著系數(shù)的路面制動時(shí)，前后輪同時(shí)抱死。然而，當(dāng)前大多數(shù)汽車的前后制動器制動力之比為定值。常見前制動器制動力與汽車總制動力之比來表明分配的比例，稱為制動器制動力分配系數(shù)，并以符號來表示，即=F/F（3-3）當(dāng)汽車在不同值的路面上制動時(shí)，可能有以下3種情況。1.當(dāng)＜時(shí)，線在I線下方，制動時(shí)總是前輪先抱死。這是一種穩(wěn)定工況，但在制動時(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。綜上所述，如果要確定值首先要選取同步附著系數(shù)。由于中國道路條件還較差，車速也不可能設(shè)計(jì)太高，推薦同步系數(shù)的選擇轎車=0.55~0.8一般貨車取=0.45-0.7本次輕型貨車設(shè)計(jì)取取=0.7取=0.6。3.3前、后輪制動力分配系數(shù)的確定制動力分配系數(shù)=（b+hg）/L（3-4）得：=（1260+0.71420）/4200=0.54式中：同步附著系數(shù)=0.7b：汽車重心至后軸中心線的距離L：軸距hg:汽車質(zhì)心高3.4鼓式制動器主要參數(shù)的確定1.制動鼓直徑D貨車D/Dr=0.70~0.83這里選D/Dr=400/20×25.4=0.78mmR=200mm由于輕型貨車的輪胎規(guī)格為7.50R20前后輪制動鼓直徑D=400mm2.摩擦襯片寬度b和包角θb/D=0.16-0.26取0.25，故b=100mm制動鼓半徑R確定后，摩擦襯片的寬度b和包角θ便決定了襯片的摩擦面積Ap，Ap越大則制動時(shí)所受單位面積的正壓力和能量負(fù)荷越小，從而磨損特性越好Ap隨汽車總重而增加，給定的輕型總重量Ga=8930×9.8/1000=87.51KN查汽車設(shè)計(jì)書得Ap=250~400(cm)Ap==Rbθ（3-5）Ap==Rbθ=200×100×100×π/180=349.06cm選取前輪摩擦襯片包角θ=θ=100°摩擦襯片起始角θ=θ=40°后輪摩擦襯片包角θ=90°摩擦襯片起始角θ=90°—θ/2=90°—90°/2=45°3.制動器中心到張開力P作用線的距離e在保證輪缸或制動凸輪能夠布置于制動鼓內(nèi)的條件下，應(yīng)使距離e盡可能大，以提高制動效能。e=0.4Dmm=160mm4.制動蹄支承點(diǎn)位置坐標(biāo)a和ca取0.8R=160mmc取0.8R=160mm5.整車制動性能同步附著系數(shù)按公式計(jì)算=(L-b)/hg(3-6)式中：L軸距Hg—重心高--制動分配系數(shù)變換公式得：=（b+hg）/L（3-7）=（1260+0.71420）/4200=0.54=(4.54-1260)/1420=0.7096.適應(yīng)性系數(shù)適應(yīng)性系數(shù)也稱附著系數(shù)利用率，它表示整車最大可能利用的制動力矩與附著力之比，既表征在各種道路上附著重量利用的程度。當(dāng)前輪首先抱死時(shí)=L/L+(-)hg（3-8）時(shí)，當(dāng)后輪首先抱死時(shí)：=L/L+(-)hg時(shí)，取=0.7，=L/L+(-)hg=1260/1260+0.03830=0.99時(shí)，取=0.6，=L/L+(-)hg=2700/2700+0.07830=0.97可見當(dāng)時(shí)更大一些。7.制動器的溫升計(jì)算制動時(shí)，由于制動鼓和摩擦片之間作用，產(chǎn)生了大量的熱。在緊急制動時(shí)，因時(shí)間短，熱量來不及散到大氣中去，幾乎全被制動鼓所吸收使之溫度升高。實(shí)踐表明，從速度Va=30km/h緊急制動到完全停車制動鼓的溫升不應(yīng)超15°溫升公式:t=1/1084584.19(GaVa/ncg)（3-9）=1/1084584.19(89309.830/0.48246)=11.5°由于11.5°小于15°合格。3.5制動器制動力矩的確定為保證汽車有良好的制動效能和穩(wěn)定性，應(yīng)合理的確定前、后輪制動器制動力矩。對于選取較大的各類汽車，應(yīng)從保證汽車制動時(shí)的穩(wěn)定性出發(fā)，來確定各軸的最大制動力矩。當(dāng)＞時(shí)，相應(yīng)的極限制動強(qiáng)度q＜，故所需的后軸和前軸的最大制動力矩為T=Z=（a-qhg）r(3-10)T=(3-11)其中q=a/a+(-)hg（3-12）=2940×0.6/2940+(0.6-0.7)×1420=0.63輪胎規(guī)格：7.50R202r=20×25.4+232×0.75×2=872mmr=436mm后軸制動力矩：T=（a-qhg）r=8930×9.8/4200（2940-0.63×1420)×0.6×375=11149.2Nm一個(gè)后輪的制動力矩T/2=5472.32Nm前軸制動力矩：T==0.54/0.46×11149.2=13088.2Nm一個(gè)前輪的制動力矩：T/2=6424.03Nm3.6制動器制動因數(shù)計(jì)算在評價(jià)不同結(jié)構(gòu)型式的制動器效能時(shí)，常見一種無因數(shù)指標(biāo)，稱為制動器效能因數(shù)。也就是在制動鼓或制動盤的作用半徑上所得到的摩擦力與輸入力之比3.6.1.后輪領(lǐng)從蹄效能因數(shù)：1.領(lǐng)蹄的效能因數(shù)：Kt=(3-13)=1.6/((0.8/0.78cos16.7°sin16.7°)-1)=1.0式中：制動蹄支承點(diǎn)位置坐標(biāo)a=160mm=h/R=(a+e)/R=(160+160)/200=1.6制動器中心到張開力P作用線的距離e=160mm制動鼓半徑R=200mm摩擦襯片包角=90°=(4sin（/2）)/(+sin)=1.1摩擦片摩擦系數(shù)=0.3~0.5取0.3=arctan=arctan0.3=16.7°θ=90°—90°/2=90°—90°/2=45°=/2+-θ-θ/2=16.7°2.從蹄的效能因數(shù)Kt=（3-14）=1.6/2.51+1=0.44后輪總的效能因數(shù)：Kt=Kt+Kt=1.0+0.44=1.443.6.2.前輪雙向自增力效能因數(shù)：領(lǐng)蹄制動效能因數(shù)：Kt=（3-15）=1.60/（(0.8/cos21.8°sin21.8°)-1）=1.45式中：摩擦襯片包角θ=θ=100°摩擦襯片起始角θ=θ=40°制動蹄支承點(diǎn)位置坐標(biāo)a=160mm制動蹄支承點(diǎn)位置坐標(biāo)c=25mm制動器中心到張開力P作用線的距離e=160mm制動鼓半徑R=200mm摩擦襯片包角=90°hp輪缸張開力P作用線到支承銷的距離=42mm摩擦片摩擦系數(shù)=0.3~0.5取0.4=arctan=arctan0.3=21.8°θ=90°—θ/2=90°—100°/2=40°=/2+-θ-θ/2=21.8°雙增力總的效能因數(shù)：Kt=2Kt=2.93.7鼓式制動器零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.摩擦襯片摩擦襯片選擇應(yīng)滿足以下條件：具有穩(wěn)定的摩擦因數(shù)，有良好的耐磨性。要盡可能小的壓縮率和膨脹率。制動時(shí)不易產(chǎn)生噪音，對環(huán)境無污染。應(yīng)采用對人體無害的摩擦材料。有較高的耐擠壓強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度，和抗剪切能力。摩擦襯塊的熱導(dǎo)率應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)。2.制動底板制動底板是除制動鼓外制動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，制動底版承受著制動器工作時(shí)的制動反力矩，故應(yīng)有足夠的剛度，為此本次設(shè)計(jì)選用具有凹凸起伏形狀的鋼板沖壓成型的制動底板。3.摩擦材料對汽車的摩擦材料有如下要求：（1）具有高而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，熱衰退應(yīng)該較為緩和，不能在溫升到某一值后，摩擦系數(shù)驟然下降。（2）耐磨性好（3）吸水性和吸油率低（4）有較高的耐擠壓強(qiáng)度和沖壓強(qiáng)度（5）制動時(shí)不發(fā)生噪聲和臭氣（6）盡量采用減少污染和對人體無害的摩擦材料摩擦材料當(dāng)前廣泛采用的是模壓材料，模壓材料是將石棉纖維與樹膠粘結(jié)劑，由無機(jī)粉粒及橡膠聚合樹脂等配成的用以調(diào)態(tài)摩擦性能的填充劑，以及主要成分為石墨的噪聲消除劑等混合后，在高溫下保持較高的機(jī)械強(qiáng)度。本次設(shè)計(jì)摩擦材料選用無石棉材料。4.制動蹄轎車和微型車，輕型載貨汽車的制動蹄廣泛采用T形鋼輾壓或鋼板沖壓焊接制成。制動蹄腹板和翼緣的厚度分別選用了6mm，襯片的厚度選用了6mm制動蹄和摩擦片能夠鉚接，也能夠粘接。粘接的優(yōu)點(diǎn)在于襯片更換前允許磨損的厚度較大，其缺點(diǎn)在于工藝較復(fù)雜，且不易更換襯片。鉚接的噪聲較小。本次設(shè)計(jì)采用鉚接的。2.制動鼓制動鼓在工作載荷下將變形，使蹄鼓間單位壓力不均勻，且?guī)砹松僭S踏板行程損失，鼓變形后的不圓柱度過大容易引起制動時(shí)的自鎖或引起踏板振動。為提高制動鼓的剛度，沿鼓口外圓邊鑄有周向肋條，也有鑄成若干軸向肋條的。加肋條還能夠提高散熱性能。制動鼓的內(nèi)工作面應(yīng)在制動鼓與輪輞裝配后進(jìn)行加工，能夠保證兩軸線重合。并應(yīng)在兩者裝配條件下進(jìn)行動平衡。需用不平衡度為0.30~0.40N.m制動鼓壁厚，轎車為7~2mm，中型以上貨車為13~18mm。壁厚取大些有利于增加熱容量。故本次設(shè)計(jì)選用由鋼板沖壓成型的輻板與鑄鐵鼓筒部分鑄成一體的組合式制動鼓。6.制動器間隙調(diào)節(jié)裝置為了保證制動鼓在不轉(zhuǎn)動時(shí)能自由轉(zhuǎn)動，制動鼓與制動蹄襯片必須保留一定的間隙，可是又不能過大。因?yàn)檫@樣將使制動踏板行程過大，以致駕駛員操縱不便，同時(shí)也會推遲制動器起作用的時(shí)刻。一般合適的間隙范圍在0.25～0.5mm之間；采用間隙自動調(diào)節(jié)裝置時(shí)，制動器安裝到車上以后，不需要人工精細(xì)調(diào)整，只需進(jìn)行一次完全制動即自動調(diào)準(zhǔn)到合適范圍，并在行車過程中能隨時(shí)補(bǔ)償過量間隙。（1）手動調(diào)整裝置

①轉(zhuǎn)動調(diào)整凸輪和帶偏心軸頸的支承銷

凸輪固定在制動底板上，支承銷固定在制動蹄上，沿某一方向轉(zhuǎn)動調(diào)整凸輪時(shí)，經(jīng)過支承銷將制動蹄向外頂，制動器間隙將減小。②轉(zhuǎn)動調(diào)整螺母

有些制動器輪缸兩端的端蓋制成調(diào)整螺母，用一字螺絲刀撥動調(diào)整螺母的齒槽，使螺母轉(zhuǎn)動，帶螺桿的可調(diào)支座便向內(nèi)或向外作軸向移動，使制動蹄上端靠近或遠(yuǎn)離制動鼓，制動間隙減小或增大。間隙調(diào)整好以后，用鎖片插入調(diào)整螺母的齒槽中，固定螺母位置。③調(diào)整可調(diào)頂桿長度

可調(diào)頂桿由頂桿體、調(diào)整螺釘和頂桿套組成。頂桿套一端具有帶齒的凸緣，套內(nèi)制有螺紋，調(diào)整螺釘借螺紋旋入頂桿套內(nèi)。撥動頂桿套帶齒的凸緣，可使調(diào)整螺釘沿軸向移動，從而改變了可調(diào)頂桿的總長度，調(diào)整了制動器間隙。此調(diào)整方式僅適用于自增力式制動器。（2）自動調(diào)整裝置

現(xiàn)在很多汽車的制動器都裝有制動器間隙自動調(diào)整裝置，它能夠保證制動器間隙始終處于最佳狀態(tài)，不必經(jīng)常人工檢查和調(diào)整。

①摩擦限位式間隙自調(diào)裝置

用以限定不制動時(shí)制動蹄內(nèi)極限位置的限位摩擦環(huán)裝在輪缸活塞內(nèi)，限位摩擦環(huán)是一個(gè)有切口的彈性金屬環(huán)，壓裝入輪缸后與缸壁之間的摩擦力可達(dá)400～550N。如果制動器間隙過大，活塞向外移動靠在限位環(huán)上仍不能正常制動，活塞將在油壓作用下克服制動環(huán)與缸壁間的摩擦力繼續(xù)向外移動，摩擦環(huán)也被帶動外移，解除制動時(shí)，制動器復(fù)位彈簧不可能帶動摩擦環(huán)回位，也即活塞的回位受到限制，制動器間隙減小。制動器的過量間隙一部分由于襯片或襯塊磨損所致，另一部分是由于制動器元件變形所致。本次設(shè)計(jì)過程中，對后制動器采取了自動調(diào)節(jié)裝置。主要是對主領(lǐng)蹄，而次領(lǐng)蹄依然采用人工調(diào)整裝置。這樣裝置從結(jié)構(gòu)上分析較簡單，而且加工工藝簡單，而且由于后蹄片為從蹄，其間隙的調(diào)整期限能夠相對加長，而且對于制動力矩和制動效能因數(shù)的影響較小。本次輕型貨車制動器設(shè)計(jì)制動器間隙取0.35mm。7.制動液制動液應(yīng)能保證液壓系統(tǒng)工作的可靠性。對于它有以下幾點(diǎn)要求：高溫下不易汽化，否則將在管路中產(chǎn)生汽阻現(xiàn)象，使制動系失效。低溫下有良好的流動性。對液壓系統(tǒng)起良好的潤滑作用。不會使之與經(jīng)常接觸的金屬件腐蝕，橡膠發(fā)生膨脹，變硬或損壞。吸水性差而溶水性良好，因而選用了國內(nèi)常見的50%作用的溶劑（丁醇，酒精和甘油等）配成。8.制動主缸制動主缸有的與貯液室鑄成一體，也有二者分制而裝合在一起或用油管連接的。我所設(shè)計(jì)的輕型貨車采用了后者。由于制動管路的布置采用了雙回路液壓制動管路，因而制動主缸采用了串聯(lián)雙腔式制動主缸9.制動輪缸制動輪缸有雙活塞式和單活塞式兩種。由于前輪制動器采用了雙向自增力式，因此輪缸采用雙活塞式，后輪為領(lǐng)從蹄式因此也采用單活塞式制動輪缸。四.液壓制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1制動輪缸直徑d的確定制動輪缸對制動蹄塊施加的張開力與輪缸直徑和制動管路的關(guān)系為d=（4-1）式中：—p—制動管路壓力；對盤式制動器取15M，鼓式取10M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：19，22，24，25，28，30，32，35，38，40，45，50，55…..mm.最終求得：前輪缸直徑，d1=48mm根據(jù)HG2865-1997標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定尺寸系列取，取直徑為45mm;后輪缸直徑d2=29mm，取為30mm4.2制動主缸直徑d的計(jì)算第i個(gè)輪缸的工作容積為：（4-2）式中：—第1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時(shí)的行程，初步設(shè)計(jì)時(shí)，對鼓式制動器可取2.0～2.5mm.鼓式：d=45mm，n=1，得V1=EQ\F(π,4)×2×452=3180.86mm3鼓式：d=30mm,n=1,得V2=EQ\F(π,4)×302×4=1809.55mm3全部輪缸的總工作容積:V=V1+V2=1808.64+3179.25=4990.41mm3所有輪缸的工作容積為，式中m為輪缸數(shù)目。在初步設(shè)計(jì)時(shí)，制動主缸的工作容積可取為;主缸活塞行程和活塞直徑為（4-3）一般=0.8～1.2，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：19，22，26，28，32，35，38,40,45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22mm.考慮到制動軟管容積變形，則制動主缸應(yīng)有的工作容積為V=1.3VV=1.37296.3=9485.2mmV=dSd=9485.2式中：d=22.9mmS=(0.8~1.2)d取S=0.8d4.3制動踏板力根據(jù)公式：(4-4)式中：——制動主缸活塞直徑；P——制動管路的液壓，p=8MPa～12MPa。取p=12MPa——制動踏板機(jī)構(gòu)傳動比；取=8；——制動踏板機(jī)構(gòu)及制動主缸的機(jī)械效率，可取=0.85～0.95。根據(jù)上式得：=22.9121/0.901/8=686N(500-700)N因此該車的踏板力滿足要求4.4制動踏板工作行程Sp(4-5)式中：——主缸推桿與活塞的間隙，一般取1.5～2mm；取2mm。——主缸活塞空行程，即主缸活塞由不工作的極限位置到使其皮碗完全封堵主缸上的旁通孔所經(jīng)過的行程；取1.5mm根據(jù)上式得：Sp=8(22.90.8+2+1.5)=174.56mm＜（150-200）mm符合設(shè)計(jì)要求。表4-1計(jì)算結(jié)果制動輪缸直徑d=45mm制動主缸直徑d0=22.9mm制動踏板力Fp=686N踏板工作行程Sp=17.456mm五．制動性能分析任何一套制動裝置都是由制動器和制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)兩部分組成。汽車的制動性是指汽車在行駛中能利用外力強(qiáng)制地降低車速至停車或下長坡時(shí)能維持一定車速的能力。5.1制動性能評價(jià)指標(biāo)汽車制動性能主要由以下三個(gè)方面來評價(jià)：制動效能，制動效能的穩(wěn)定性，制動時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性5.2制動效能制動效能是指在良好路面上，汽車以一定初速度制動到停車的制動距離或制動時(shí)汽車的減速度。制動效能是制動性能中最基本的評價(jià)指標(biāo)。制動距離越小，制動減速度越大，汽車的制動效能就越好。本次所設(shè)計(jì)的《輕型貨車制動系統(tǒng)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)手冊的驗(yàn)證，保證了輕型貨車所能達(dá)到的性能，計(jì)算結(jié)果符合要求。5.3制動效能的恒定性制動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坡連續(xù)制動時(shí)制動效能保持的程度。因?yàn)橹苿舆^程實(shí)際上是把汽車行駛的動能經(jīng)過制動器吸收轉(zhuǎn)換為熱能，因此制動器溫度升高后能否保持在冷態(tài)時(shí)的制動效能，已成為設(shè)計(jì)制動器時(shí)要考慮的一個(gè)重要問題。本次設(shè)計(jì)的制動器是用珠光體灰鑄鐵制成制動盤，無石棉作為摩擦材料，正常制動時(shí)，摩擦副的溫度在200℃左右。5.4制動時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性制動時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性，常見制動時(shí)汽車給定路徑行駛的能力來評價(jià)。若制動時(shí)發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力。則汽車將偏離原來的路徑。制動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)定性的包括制動跑偏、后軸側(cè)滑或前輪失去轉(zhuǎn)向能力三種情況。制動時(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，常見制動時(shí)汽車按給定路徑行駛的能力來評價(jià)汽車制動時(shí)的方向穩(wěn)定性，對制動距離和制動減速度兩指標(biāo)測試時(shí)都要求了其試驗(yàn)通道的寬度。表征制動效能恒定性的制動器抗熱衰退性，分析表明，制動器溫度上升后，制動器，摩擦力矩顯著下降，對溫升有要求。規(guī)定，以速度30Km/h的緊急制動到完全停車的制動鼓溫升不超過15°，該車滿足要求。5.5前、后制動器制動力分配對于一般汽車而言，根據(jù)其前、后軸制動器制動力的分配、載荷情況及路面附著系數(shù)和坡度等因素，當(dāng)制動器制動力足夠時(shí)，制動過程可能出現(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。因此，前、后制動器制動力分配將影響汽車制動時(shí)的方向穩(wěn)定性和附著條件利用程度，是設(shè)計(jì)汽車制動系必須妥善處理的問題。5.5.1地面對前、后車輪的法向反作用力在分析前、后制動器制動力分配比例以前，必須先了解在制動時(shí)地面作用于前、后車輪的法向反作用力。地面對前輪法向反作用力為：(5-1）地面對后輪的法向反作用力：（5-2）5.6制動減速度制動系的作用效果，能夠用最大制動減速度及最小制動距離來評價(jià)。假設(shè)汽車是在水平的，堅(jiān)硬的道路上行駛，而且不考慮路面附著條件，因此制動力是由制動器產(chǎn)生。=（5-3）式中：：汽車前、后輪制動力矩的總合。=M+M=11149.2+13088.2=24237.4Nmr--滾動半徑r=436mmGa—汽車總重Ga=8930kg代入數(shù)據(jù)得=(11149.2+13088.2)/0.436×8930=6.25.7制動距離S在勻減速度制動時(shí)，制動距離S:中國交通法規(guī)定，Va=30Km/h輕型貨車制動距離在7m以下，中型貨車不得大于8mS=1/3.6（t+t/2）Va+Va/254（5-4）式中，t:消除蹄與制動鼓間隙時(shí)間，取0.1st：制動坡長減速度上升所需時(shí)間取0.2s故S=1/3.6（0.1+0.2/2）30+30/254×0.8=6.1m滿足要求5.8摩擦襯片（襯塊）的磨損特性計(jì)算摩擦襯片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。汽車的制動過程，是將其機(jī)械能（動能、勢能）的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷纳⒌倪^程。在制動強(qiáng)度很大