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1、成績(jī) 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 題 目 轎車后輪制動(dòng)器設(shè)計(jì) 課 程 名 稱 汽車設(shè)計(jì) 院 部 名 稱 機(jī)電學(xué)院 專 業(yè) 車輛工程 班 級(jí) 11車輛工程(單） 學(xué) 生 姓 名 周坤 學(xué) 號(hào) 1104202031 指 導(dǎo) 教 師 賈永剛

2、 目 錄 第1章 概述 1 1.1 鼓式制動(dòng)器的簡(jiǎn)介 1 1.2 鼓式制動(dòng)器的組成固件 1 1.3 鼓式制動(dòng)器的工作原理 1 1.4 鼓式制動(dòng)器的優(yōu)缺點(diǎn) 2 1.5 設(shè)計(jì)基本要求和整車性能參數(shù) 2 第2章 鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 2 2.1 車輛前后輪制動(dòng)力的分析 2 2.2 前、后輪制動(dòng)力分配系數(shù) 的確定 5 2.3 制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩 6 第3章 制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 6 3.1 制動(dòng)鼓壁厚的確定 6 3.2 制動(dòng)鼓式厚度n 6 3.3 動(dòng)蹄摩擦襯片的包角β和寬度b 7 3.4 P的作用線至制動(dòng)器中心的距離 7 3.5 制動(dòng)蹄支銷中心的坐標(biāo)位置是k與c 8

3、 3.6摩擦片摩擦系數(shù) 8 第4章 制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 4.1 制動(dòng)鼓 8 4.2 制動(dòng)蹄 8 4.3 制動(dòng)底板 9 4.4 制動(dòng)蹄的支承 9 4.5 制動(dòng)輪缸 9 4.6 制動(dòng)器間隙 9 第5章 校核 10 5.1 制動(dòng)器的熱量和溫升的核算 10 5.2 制動(dòng)器的摩擦襯片校核 11 5.3駐車制動(dòng)計(jì)算 11 第1章 概述 1.1鼓式制動(dòng)器的簡(jiǎn)介 鼓式制動(dòng)器也叫塊式制動(dòng)器，是靠制動(dòng)塊在制動(dòng)輪上壓緊來(lái)實(shí)現(xiàn)剎車的。鼓式制動(dòng)是早期設(shè)計(jì)的制動(dòng)系統(tǒng)?，F(xiàn)在鼓式制動(dòng)器的主流是內(nèi)張式，它的制動(dòng)塊(剎車蹄)位于制動(dòng)輪內(nèi)側(cè)，在剎車的時(shí)候制動(dòng)塊向外張開(kāi)，摩擦制

4、動(dòng)輪的內(nèi)側(cè)，達(dá)到剎車的目的。近三十年中，鼓式制動(dòng)器在轎車領(lǐng)域上已經(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)類轎車中使用，主要用于制動(dòng)負(fù)荷比較小的后輪和駐車制動(dòng)。 1.2 鼓式制動(dòng)器的組成固件 鼓式制動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)元件是制動(dòng)鼓，固定元件是制動(dòng)蹄。制動(dòng)時(shí)制動(dòng)蹄鼓式制動(dòng)器在促動(dòng)裝置作用下向外旋轉(zhuǎn)，外表面的摩擦片壓靠到制動(dòng)鼓的內(nèi)圓柱面上，對(duì)鼓產(chǎn)生制動(dòng)摩擦力矩。 凡對(duì)蹄端加力使蹄轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置統(tǒng)稱為制動(dòng)蹄促動(dòng)裝置，制動(dòng)蹄促動(dòng)裝置有輪缸、凸輪和楔。 以液壓制動(dòng)輪缸作為制動(dòng)蹄促動(dòng)裝置的制動(dòng)器稱為輪缸式制動(dòng)器；以凸輪作為促動(dòng)裝置的制動(dòng)器稱為凸輪式制動(dòng)器；用楔作為促動(dòng)裝置的制動(dòng)器稱

5、為楔式制動(dòng)器。 鼓式制動(dòng)器比較復(fù)雜的地方在于，許多鼓式制動(dòng)器都是自作用的。 當(dāng)制動(dòng)蹄與鼓發(fā)生接觸時(shí)，會(huì)出現(xiàn)某種楔入動(dòng)作，其效果是借助更大的制動(dòng)力將制動(dòng)蹄壓入鼓中。楔入動(dòng)作提供的額外制動(dòng)力，可讓鼓式制動(dòng)器使用比盤式制動(dòng)器所用的更小的活塞。但是，由于存在楔入動(dòng)作，在松開(kāi)制動(dòng)器時(shí)，必須使制動(dòng)蹄脫離鼓。這就是需要一些彈簧的原因。彈簧有助于將制動(dòng)蹄固定到位，并在調(diào)節(jié)臂驅(qū)動(dòng)之后使它返回。 1.3 鼓式制動(dòng)器的工作原理 在轎車制動(dòng)鼓上，一般只有一個(gè)輪缸，在制動(dòng)時(shí)輪缸受到來(lái)自總泵液力后，輪缸兩端活塞會(huì)同時(shí)頂向左右制動(dòng)蹄的蹄端，作用力相等。但由于車輪是旋轉(zhuǎn)的，制動(dòng)鼓作用于制動(dòng)蹄的壓力左右不對(duì)稱，造成自行增

6、力或自行減力的作用。因此，業(yè)內(nèi)將自行增力的一側(cè)制動(dòng)蹄稱為領(lǐng)蹄，自行減力的一側(cè)制動(dòng)蹄稱為從蹄，領(lǐng)蹄的摩擦力矩是從蹄的2～2.5倍，兩制動(dòng)蹄摩擦襯片的磨損程度也就不一樣。 為了保持良好的制動(dòng)效率，制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓之間要有一個(gè)最佳間隙值。隨著摩擦襯片磨損，制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓之間的間隙增大，需要有一個(gè)調(diào)整間隙的機(jī)構(gòu)。過(guò)去的鼓式制動(dòng)器間隙需要人工調(diào)整，用塞尺調(diào)整間隙?，F(xiàn)在轎車鼓式制動(dòng)器都是采用自動(dòng)調(diào)整方式，摩擦襯片磨損后會(huì)自動(dòng)調(diào)整與制動(dòng)鼓間隙。當(dāng)間隙增大時(shí)，制動(dòng)蹄推出量超過(guò)一定范圍時(shí)，調(diào)整間隙機(jī)構(gòu)會(huì)將調(diào)整桿（棘爪）拉到與調(diào)整齒下一個(gè)齒接合的位置，從而增加連桿的長(zhǎng)度，使制動(dòng)蹄位置位移，恢復(fù)正常間隙。 轎車鼓

7、式制動(dòng)器一般用于后輪（前輪用盤式制動(dòng)器）。鼓式制動(dòng)器除了成本比較低之外，還有一個(gè)好處，就是便于與駐車（停車）制動(dòng)組合在一起，凡是后輪為鼓式制動(dòng)器的轎車，其駐車制動(dòng)器也組合在后輪制動(dòng)器上。這是一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)，它完全與車上制動(dòng)液壓系統(tǒng)是分離的：利用手操縱桿或駐車踏板（美式車）拉緊鋼拉索，操縱鼓式制動(dòng)器的杠件擴(kuò)展制動(dòng)蹄，起到停車制動(dòng)作用，使得汽車不會(huì)溜動(dòng)；松開(kāi)鋼拉索，回位彈簧使制動(dòng)蹄恢復(fù)原位，制動(dòng)力消失。 1.4 鼓式制動(dòng)器的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn) 鼓式制動(dòng)器造價(jià)便宜，而且符合傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。 四輪轎車在制動(dòng)過(guò)程中，由于慣性的作用，前輪的負(fù)荷通常占汽車全部負(fù)荷的70%-80%，前輪制動(dòng)力要比后輪大，后輪起輔助制

8、動(dòng)作用，因此轎車生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本，就采用前盤后鼓的制動(dòng)方式。不過(guò)對(duì)于重型車來(lái)說(shuō)，由于車速一般不是很高，剎車蹄的耐用程度也比盤式制動(dòng)器高，因此許多重型車至今仍使用四輪鼓式的設(shè)計(jì)。 缺點(diǎn) 鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)效能和散熱性都要差許多，鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)力穩(wěn)定性差，在不同路面上制動(dòng)力變化很大，不易于掌控。而由于散熱性能差，在制動(dòng)過(guò)程中會(huì)聚集大量的熱量。制動(dòng)塊和輪鼓在高溫影響下較易發(fā)生極為復(fù)雜的變形，容易產(chǎn)生制動(dòng)衰退和振抖現(xiàn)象，引起制動(dòng)效率下降。另外，鼓式制動(dòng)器在使用一段時(shí)間后，要定期調(diào)校剎車蹄的空隙，甚至要把整個(gè)剎車鼓拆出清理累積在內(nèi)的剎車粉。 1.5設(shè)計(jì)基本要求和整車性能參數(shù) 整車性能參數(shù)

9、驅(qū)動(dòng)形式 4X2前輪 軸距 2471mm 輪距前/后 1429X1442mm 整備質(zhì)量 1060kg 空載時(shí)前后軸分配負(fù)載 60% 最高車速 180km/h 最大爬坡度 35% 制動(dòng)距離（初速度30km/h） 5.6m 最小轉(zhuǎn)向直徑 11m 最大功率/轉(zhuǎn)速 74/5800kW/rpm 最大轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速 150/4000N·m/rpm 輪胎型號(hào) 185/60R14T 手動(dòng)5檔 具體設(shè)計(jì)任務(wù) 1） 查閱汽車制動(dòng)的相關(guān)資料，更具后輪的制動(dòng)要求，確定后輪鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)。 2） 在的路面上制動(dòng)時(shí)，計(jì)算地面制動(dòng)力，制動(dòng)器制

10、動(dòng)力，制動(dòng)力矩等 3） 設(shè)計(jì)制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)（包括駐車制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)），對(duì)制動(dòng)主缸，制動(dòng)輪缸進(jìn)行選型，繪制液壓管路圖等。 4） 繪制所有零件圖和裝配圖 第2章 鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 2.1 車輛前后輪制動(dòng)力的分析 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: 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，N?m； —地面作用于車輪上的制動(dòng)力，即

11、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 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、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 或 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。制動(dòng)力與踏板力的關(guān)系

12、 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（如圖所示）。 根據(jù)軸距可以判斷出 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、后軸車輪的法向反力Z1，Z2為： 汽車受力圖 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；

13、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 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 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，然后后輪再抱死拖滑； (2)后輪先抱死拖滑，然后前輪再抱死拖滑； (3)前、

14、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。 （1） 1 2 1 2 I線（空載） 線 0 Fb1/KN 某轎車的I曲線和線 FB2/KN j=0.7 B Ⅱ線（滿載） （2） 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； ——汽車重力； ，——汽車質(zhì)心離前、后軸距離； ——汽車質(zhì)心高度。 因所設(shè)計(jì)的轎車為輕型轎車后輪鼓式制動(dòng)器，而現(xiàn)代轎

15、車的行使?fàn)顩r 較好，特別是高級(jí)公路的高速要求，同步附著系數(shù)可選取j=0.7，則 由式(1)、式(2)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。 由式（2）得： 由式（1）（2）得 （3） 則, 2.2 前、后輪制動(dòng)力分配系數(shù)的確定 根據(jù)公式： 得： 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 2.3制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩 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，； 一個(gè)車輪制動(dòng)器應(yīng)

16、有的最大制動(dòng)力矩為按上列公式計(jì)算結(jié)果的半值。 則后輪制動(dòng)器應(yīng)有的最大力矩為 第3章 制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 3.1 制動(dòng)鼓壁厚的確定 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20～30mm，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 貨車 轎車輪

17、輞為14in，得到（1in=25.4mm） 表3-1 輪輞直徑/in 12 13 14 15 16 制動(dòng)鼓內(nèi)徑/mm 轎車 180 200 240 260 ---- 貨車 220 240 260 300 320 參考上表并結(jié)合實(shí)際情況，取。得到制動(dòng)鼓內(nèi)徑D=230mm,所以制動(dòng)鼓半徑為115mm。 3.2 制動(dòng)鼓式厚度n 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7～12mm，中、重型貨車為13～18mm。 由于本設(shè)

18、計(jì)的對(duì)象是轎車，所以選取制動(dòng)鼓的厚度為n=10mm。 3.3 制動(dòng)蹄摩擦襯片的包角β和寬度b 摩擦襯片的包角可在=90°～120°范圍內(nèi)選取，試驗(yàn)表明，摩擦襯片包角=90°～100°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)作用不平順，甚至可能發(fā)生自鎖。 本次設(shè)計(jì)摩擦襯片的包角取110°。 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)2.5

19、MPa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，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)生的單位面積正壓力愈小，從而磨損亦愈小。 摩擦襯片的摩擦面積A取200cm,襯片寬b為45mm。見(jiàn)表 汽車類別 汽車總質(zhì)量 m/t 單個(gè)制動(dòng)器的襯片摩擦面積 轎車 0.9~1.5 1.5~2.5 100~200

20、 200~300 3.4摩擦襯片起始角 鼓式制動(dòng)器主要幾何參數(shù) 摩擦襯片起始角如圖所示。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。則=35 3.5 開(kāi)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。 則 3.6 制動(dòng)蹄支銷中心的坐標(biāo)位置是k與c 如圖所示，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=

21、0.8R左右。 則c=92mm 3.7 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0.3～0.5，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)=0.35～0.40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

22、使計(jì)算結(jié)果接近實(shí)際。因此取=0.3。 第4章 制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1制動(dòng)鼓 制動(dòng)鼓應(yīng)具有非常好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)鼓的材料應(yīng)與摩擦襯片的材料向匹配，以保證具有高的摩擦系數(shù)并使工作表面摩擦均勻。 中型，重型載貨汽車和中型、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鋼板沖壓成形的輻板與鑄鐵鼓筒部分鑄成一體的組合制動(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

23、；鑄鐵內(nèi)鼓筒與鋁合金也是鑄到一起的，這中內(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，而且減少了質(zhì)量。 本設(shè)計(jì)采用的制動(dòng)鼓材料：鑄鐵內(nèi)鼓筒與鋁合金鑄到一起 4.2制動(dòng)蹄 轎車和微型，輕型載貨汽車的制動(dòng)蹄管飯采用T形型鋼碾壓或鋼板沖壓--焊接制成；大噸位載貨汽車的制動(dòng)蹄則多采用鑄鐵、鑄鋼或鑄鋁合金制成。制動(dòng)蹄的結(jié)構(gòu)尺寸和斷面形狀應(yīng)保證其剛度好，單小型車用鋼板制的制動(dòng)蹄腹板上有時(shí)開(kāi)有一、兩條徑向槽，使蹄的彎曲剛度小些，以便使制動(dòng)蹄摩擦襯片與制動(dòng)鼓之間的接觸壓力均勻，因而使襯片的磨損較為均勻，并可減少制動(dòng)時(shí)的尖叫聲。 制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度，轎車的約為3mm~5mm；貨車的

24、約為5mm~8mm。摩擦片的厚度，轎車的多為4.5mm~5mm。 本設(shè)計(jì)制動(dòng)蹄選用：T形45號(hào)鋼 制動(dòng)蹄腹板厚度：5mm 制動(dòng)蹄翼緣厚度：5mm 摩擦襯片厚度：5mm 4.3制動(dòng)底板 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，因此它應(yīng)該有足夠的剛度。剛度不足會(huì)使制動(dòng)力矩減小，踏板行程增大，襯片磨損也不均勻。 本設(shè)計(jì)底板的材料：45號(hào)鋼 4.4制動(dòng)蹄的支承 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)。 本設(shè)計(jì)采用支承銷由45號(hào)鋼制造并高頻淬火。 其支

25、座為可鍛鑄鐵（KTH370—12）或球墨鑄鐵（QT400—18）件。 4.5制動(dòng)輪缸 制動(dòng)輪缸的剛起由灰鑄鐵HT250制成。其缸筒為通孔，需鏜磨?；钊射X合金制造?；钊舛藟河袖撝频拈_(kāi)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)的橡膠皮碗密封。 4.6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?？紤]到在制動(dòng)過(guò)程中摩擦

26、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(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。另外，制動(dòng)器在工作過(guò)程中會(huì)因?yàn)槟Σ烈r片(襯塊)的磨損而加大，因此制動(dòng)器必須設(shè)有間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)。 為了保持良好的制動(dòng)效率，制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓之間要有一個(gè)最佳間隙值。隨著摩擦襯片磨損，制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓之間的間隙增大，需要有一個(gè)調(diào)整間隙的機(jī)構(gòu)。過(guò)去的鼓式制動(dòng)器間隙需要人工調(diào)整，用塞尺調(diào)整間隙?，F(xiàn)在轎車鼓式制動(dòng)器都是采用自動(dòng)調(diào)整方式，摩擦襯片磨損后會(huì)自動(dòng)調(diào)整與制動(dòng)鼓間隙。當(dāng)間隙增大時(shí)，制動(dòng)蹄推出量超過(guò)一定范圍時(shí)，調(diào)整間隙機(jī)構(gòu)會(huì)將調(diào)整桿（棘爪）拉到與調(diào)整齒下一個(gè)齒接合的位置，從而增加連桿的長(zhǎng)度，使制動(dòng)蹄位置位移，恢復(fù)正常間隙。 鼓

27、式制動(dòng)器的間隙調(diào)整是通過(guò)凸輪軸和制動(dòng)氣室之間的連接桿系—— 制動(dòng)臂實(shí)現(xiàn)的，在制動(dòng)臂的內(nèi)部有一蝸輪和蝸桿副，通過(guò)調(diào)整蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)蝸輪帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，消除摩擦副間的多余間隙。 第5章 校核 5.1 制動(dòng)器的熱容量和溫升的核算 應(yīng)核算制動(dòng)器的熱容量和溫升是否滿足如下條件： 式中 ——制動(dòng)鼓的總質(zhì)量；初選=18kg ——與制動(dòng)鼓相連的受熱金屬件(如輪轂、輪輻、輪輞、制動(dòng)鼓等)的總質(zhì)量；初選=28kg ——制動(dòng)鼓材料的比熱容，對(duì)鑄鐵，對(duì)鋁合金 ； ——制動(dòng)鼓的溫升(一次由到完全停車的強(qiáng)烈制動(dòng)

28、，初選 溫升不應(yīng)超過(guò)15℃) L——滿載汽車制動(dòng)時(shí)由動(dòng)能轉(zhuǎn)變的熱能，因制動(dòng)過(guò)程迅速，可以認(rèn)為制動(dòng)生成的熱能全部為前、后制動(dòng)器所吸收，并按前、后軸制動(dòng)力的分配比率分配給前、后制動(dòng)器，即 式中 ——滿載汽車總質(zhì)量； ——汽車制動(dòng)時(shí)的初速度，可?。? ——汽車制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)， 105903 J／K =55534.5 J／K 105903+55534.5=161437.5J/K 而 符合要求 所以制動(dòng)器的熱容量與升溫符合要求。 5.2 制動(dòng)器的摩擦襯片校核 為了保證所設(shè)計(jì)的合理性，能夠使制動(dòng)器達(dá)到設(shè)計(jì)的目的,一定要滿足: 4rP> 建議取液壓

29、泵產(chǎn)生的推力為F=4000N, 因?yàn)槟Σ烈r片所受的壓力之和P=2F P=2F=2×4000N=8000N 4rP=4×0.3×0.115×8000=1104N =2504×0.3=751.2N P——摩擦襯片所受的壓力 ——摩擦襯片的摩擦因數(shù) r——制動(dòng)鼓內(nèi)徑 ——后輪的制動(dòng)力矩 ——車輪有效半徑。 所以 因此,所取的液壓泵的推力符合條件。 5.3 駐車制動(dòng)計(jì)算 車可能停駐的極限上坡路傾斜角

30、 = =22.5 式中：：車輪與輪面摩擦系數(shù)，取0.7； ：汽車質(zhì)心至前軸間距離； ：軸距; ：汽車質(zhì)心高度。 最大停駐坡高度應(yīng)不小于16%～20%，故符合要求。 汽車可能停駐的極限下坡路傾斜角 = =17 最大停駐坡高度應(yīng)不小于16%～20%，故符合要求。 參考文獻(xiàn)： [1] 王國(guó)權(quán)，汽車設(shè)計(jì)，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2012. [2] 劉永臣，汽車構(gòu)造，北京.國(guó)防工業(yè)出版社，2011. [3] 詹友剛，PROE設(shè)計(jì)教程，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2011. [4] 王望予，汽車設(shè)計(jì)，吉林：機(jī)械工業(yè)出版社, 2011 [5] 黃金陵，汽車車身設(shè)計(jì)，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2012 [6] 田晉躍，現(xiàn)代汽車新技術(shù)概念，北京，北京大學(xué)出版社，2012 13