3326 輕型商用車(chē)制動(dòng)器設(shè)計(jì),輕型,商用,制動(dòng)器,設(shè)計(jì) 摘 要從汽車(chē)誕生時(shí)起，車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)在車(chē)輛的安全方面就起著決定性作用。汽車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)種類(lèi)很多，傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式主要有機(jī)械式、氣動(dòng)式、液壓式、氣液混合式。液壓制動(dòng)技術(shù)是如今最成熟、最經(jīng)濟(jì)的制動(dòng)技術(shù)，并應(yīng)用在當(dāng)前絕大多數(shù)乘用車(chē)上。目 前 ， 汽 車(chē) 所 用 制 動(dòng) 器 幾 乎 都 是 摩 擦 式 的 ， 可 分 為 鼓 式 和 盤(pán) 式 兩大 類(lèi) 。 盤(pán) 式 制 動(dòng) 器 的 主 要 優(yōu) 點(diǎn) 是 在 高 速 剎 車(chē) 時(shí) 能 迅 速 制 動(dòng) ， 散 熱 效果 優(yōu) 于 鼓 式 剎 車(chē) ,制 動(dòng) 效 能 的 恒 定 性 好 ,便 于 安 裝 像 ABS 那 樣 的 高 級(jí)電 子 設(shè) 備 。 鼓 式 制 動(dòng) 器 的 主 要 優(yōu) 點(diǎn) 是 剎 車(chē) 蹄 片 磨 損 較 少 ,成 本 較 低 ,便 于 維 修 。 由 于 鼓 式 制 動(dòng) 器 的 絕 對(duì) 制 動(dòng) 力 遠(yuǎn) 遠(yuǎn) 高 于 盤(pán) 式 制 動(dòng) 器 ,所以 普 遍 用 于 后 輪 驅(qū) 動(dòng) 的 卡 車(chē) 上 ， 但 為 了 提 高 其 制 動(dòng) 效 能 而 必 須 加 制動(dòng) 增 力 系 統(tǒng) ， 使 其 造 價(jià) 較 高 ， 故 輕 型 車(chē) 一 般 還 是 使 用 前 盤(pán) 后 鼓 式 。本 設(shè) 計(jì) 為 前 軸 制 動(dòng) 器 采 用 浮 動(dòng) 鉗 盤(pán) 式 制 動(dòng) 器 ， 后 軸 制 動(dòng) 器 為 領(lǐng) 從蹄 式 鼓 式 制 動(dòng) 器 。 制 動(dòng) 驅(qū) 動(dòng) 形 式 為 液 壓 驅(qū) 動(dòng) 形 式 ， 前 后 式 （ Ⅱ 式 ）雙 回 路 制 動(dòng) 控 制 系 統(tǒng) 。關(guān)鍵詞：行車(chē)制動(dòng)；駐車(chē)制動(dòng)；鼓式制動(dòng)器；盤(pán)式制動(dòng)器；液壓驅(qū)動(dòng)河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）AbstractBorn from the car, the vehicle braking system on the vehicle's security plays a decisive role. The vehicle brake system have many types. The traditional type of braking system structure mainly mechanical, pneumatic, hydraulic, gas-liquid hybrid. Now hydraulic brake technology is the most mature and most economical technology, and applied to the most cars on present. Currently, almost cars are used in friction brakes that is the drum and the disc. The main advantage of disc brakes is at high speed braking rapidly, resist heat is better than drum brakes, brake performance constant, easy to install as advanced electronic devices like ABS.The main advantage of drum brakes, brake shoe wear small, low cost, easy maintenance, because the absolute braking power of drum brakes is far higher than disc brakes ,so drum brakes are widely used for rear-wheel drive truck, but because In order to improve the braking performance and increased power brake system must be added to make it cost more, so light vehicles generally or to use front disc，rear drum brake.The design for the front axle floating brake caliper disc brakes, rear brake for the leading shoe drum brakes from. Drive in the form of brake hydraulic drive form, before and after the type (Ⅱ type) dual circuit brake control system.Key words：Brake；Parking brake；Drum brake；Disc brakes；Hydraulic drive河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）目 錄摘要 .........................................................IAbstract ....................................................II第 1 章 緒論 ..................................................11.1 課題背景及目的 ........................................11.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 ........................................11.3 課題研究方法 ..........................................31.4 本設(shè)計(jì)應(yīng)解決的難點(diǎn) ....................................4第 2 章 總體設(shè)計(jì)方案 ..........................................52.1 制動(dòng)能源的比較分析 ....................................72.2 駐車(chē)制動(dòng)系 ............................................82.3 行車(chē)制動(dòng)系 ............................................82.4 制動(dòng)管路的布置及原理 ..................................92.4.1 制動(dòng)管路的布置示意圖 .............................92.4.2 制動(dòng)原理和工作過(guò)程 ..............................102.5 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析 .................................11第 3 章 制動(dòng)系主要參數(shù)確定 ..................................143.1 基本參數(shù) .............................................143.2 同步附著系數(shù)的確定 ...................................143.3 制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩確定 ...............................163.4 鼓式制動(dòng)器的主要參數(shù)選擇 .............................173.4.1 制動(dòng)鼓直徑 D....................................183.4.2 摩擦襯片寬度 b 和包角 β..........................183.4.3 制動(dòng)器中心到張開(kāi)力 P 作用線和距離 e ..............193.4.4 動(dòng)蹄支銷(xiāo)中心的坐標(biāo)位置是 k 與 c..................193.4.5 摩擦片摩擦系數(shù) ..................................193.5 盤(pán)式制動(dòng)器的主要參數(shù)選擇 .............................203.5.1 制動(dòng)盤(pán)直徑 D ....................................203.5.2 制動(dòng)盤(pán)厚度 h.....................................203.5.3 摩擦襯塊外半徑 R2 和內(nèi)半徑 R1.....................213.5.4 摩擦塊工作面積 A ................................22第 4 章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ...................................23河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）4.1 制動(dòng)器摩擦面的壓力分布規(guī)律 ...........................234.2 單個(gè)制動(dòng)器制動(dòng)力矩計(jì)算 ...............................234.2.1 鼓式制動(dòng)器制動(dòng)力矩計(jì)算 ..........................234.2.2 盤(pán)式制動(dòng)器制動(dòng)力矩計(jì)算 ..........................264.3 駐車(chē)制動(dòng)的制動(dòng)力矩計(jì)算 ...............................274.4 制動(dòng)襯片的耐磨性計(jì)算 .................................284.5 制動(dòng)距離的計(jì)算 .......................................31第 5 章 液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 ...........................345.1 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式 ...................................345.2 分路系統(tǒng) .............................................355.3 液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 ...........................355.3.1 制動(dòng)輪缸直徑 d 的確定 ............................355.3.2 制動(dòng)主缸直徑 d0 的確定 ...........................365.3.3 制動(dòng)踏板力 FP ...................................385.3.4 制動(dòng)踏板工作行程 SP .............................395.3.5 制動(dòng)主缸 ........................................405.3.6 制動(dòng)力分配調(diào)節(jié)裝置的選取 ........................405.4 制動(dòng)器的主要結(jié)構(gòu)元件 .................................405.4.1 制動(dòng)鼓 ..........................................405.4.2 制動(dòng)蹄 ..........................................415.4.3 摩擦襯（片）塊 ..................................415.4.4 制動(dòng)底板 ........................................425.4.5 支承 ............................................425.4.6 制動(dòng)輪缸 ........................................435.4.7 制動(dòng)盤(pán) ..........................................435.4.8 制動(dòng)鉗 ..........................................435.4.9 制動(dòng)塊 ..........................................445.5 自動(dòng)間隙調(diào)整機(jī)構(gòu) .....................................445.6 鼓式制動(dòng)器工作過(guò)程 ...................................475.7 盤(pán)式制動(dòng)器工作過(guò)程 ...................................49結(jié)論 ........................................................51致謝 ........................................................52參考文獻(xiàn) ....................................................53河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）附錄 ........................................................541第 1 章 緒 論1.1 課題背景及目的汽車(chē)制動(dòng)系的功用是使汽車(chē)以適當(dāng)?shù)臏p速度降速行駛直至停車(chē)；在下坡行駛時(shí)，使汽車(chē)保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車(chē)速；使汽車(chē)可靠地停在原地或坡道上。因此，必須充分考慮制動(dòng)系統(tǒng)的控制機(jī)構(gòu)和制動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各種性能，然后進(jìn)行汽車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以滿(mǎn)足汽車(chē)安全行駛的要求。據(jù)有關(guān)資料的介紹，在由于車(chē)輛本身的問(wèn)題而造成的交通事故中，制動(dòng)系統(tǒng)故障引起的事故為總數(shù)的 45%?？梢?jiàn)，制動(dòng)系統(tǒng)是保證行車(chē)安全的極為重要的一個(gè)系統(tǒng)。此外，制動(dòng)系統(tǒng)的好壞直接影響車(chē)輛的平均車(chē)速和車(chē)輛的運(yùn)輸效率，也就是保證運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。因此制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是汽車(chē)設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)之一。1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀從汽車(chē)誕生時(shí)起，車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)在車(chē)輛的安全方面就起著決定性作用。汽車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)種類(lèi)很多，傳統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式主要有機(jī)械式、氣動(dòng)式、液壓式、氣液混合式。液壓制動(dòng)技術(shù)是如今最成熟、最經(jīng)濟(jì)的制動(dòng)技術(shù)，并應(yīng)用在當(dāng)前絕大多數(shù)乘用車(chē)上 [1]。汽車(chē)液壓制動(dòng)系統(tǒng)可以分為行車(chē)制動(dòng)、輔助制動(dòng)、伺服制動(dòng)等，主要制動(dòng)部件包括制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)、真空助力器、制動(dòng)主缸、制動(dòng)軟管、比例閥、制動(dòng)器和制動(dòng)警示燈等。在制動(dòng)系統(tǒng)，真空助力器、制動(dòng)主缸和剎車(chē)制動(dòng)器是最為重要的部分 [2]。目 前 ， 汽 車(chē) 所 用 都 制 動(dòng) 器 幾 乎 都 是 摩 擦 式 的 ，可 分 為 鼓 式 和 盤(pán) 式 兩 大 類(lèi) 。 盤(pán) 式 制 動(dòng) 器 的 主 要 優(yōu) 點(diǎn) 是 在 高 速 剎 車(chē) 時(shí)河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2能 迅 速 制 動(dòng) ， 散 熱 效 果 優(yōu) 于 鼓 式 剎 車(chē) ,制 動(dòng) 效 能 的 恒 定 性 好 ,便 于 安裝 像 ABS 那 樣 的 高 級(jí) 電 子 設(shè) 備 ． 鼓 式 制 動(dòng) 器 的 主 要 優(yōu) 點(diǎn) 是 剎 車(chē) 蹄 片磨 損 較 少 ,成 本 較 低 ,便 于 維 修 、 由 于 鼓 式 制 動(dòng) 器 的 絕 對(duì) 制 動(dòng) 力 遠(yuǎn) 遠(yuǎn)高 于 盤(pán) 式 制 動(dòng) 器 ,所 以 普 遍 用 于 后 輪 驅(qū) 動(dòng) 的 卡 車(chē) 上 [3]. 鼓 式 制 動(dòng) 器根 據(jù) 其 結(jié) 構(gòu) 都 不 同 ， 又 分 為 ： 雙 向 自 增 力 蹄 式 制 動(dòng) 器 、 雙 領(lǐng) 蹄 式 制動(dòng) 器 、 領(lǐng) 從 蹄 式 制 動(dòng) 器 、 雙 從 蹄 式 制 動(dòng) 器 。 其 制 動(dòng) 效 能 依 次 降 低 ，最 低 是 盤(pán) 式 制 動(dòng) 器 ； 但 制 動(dòng) 效 能 穩(wěn) 定 性 卻 是 依 次 增 高 ， 盤(pán) 式 制 動(dòng) 器最 高 。 也 正 是 因 為 這 個(gè) 原 因 ， 盤(pán) 式 制 動(dòng) 器 被 普 遍 使 用 。 但 由 于 為 了提 高 其 制 動(dòng) 效 能 而 必 須 加 制 動(dòng) 增 力 系 統(tǒng) ， 使 其 造 價(jià) 較 高 ， 故 輕 型 車(chē)一 般 還 是 使 用 前 盤(pán) 后 鼓 式 [4]。 汽車(chē) 制 動(dòng) 系 至 少 應(yīng) 有 兩 套 獨(dú) 立 的 制 動(dòng) 裝 置 ， 即 行 車(chē) 制 動(dòng) 裝 置 和 駐 車(chē)制 動(dòng) 裝 置 。 行 車(chē) 制 動(dòng) 裝 置 用 于 使 行 駛 中 的 汽 車(chē) 強(qiáng) 制 減 速 或 停 車(chē) ， 并使 汽 車(chē) 在 下 短 坡 時(shí) 保 持 適 當(dāng) 的 穩(wěn) 定 車(chē) 速 。 其 驅(qū) 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 常 采 用 雙 回 路結(jié) 構(gòu) ， 以 保 證 其 工 作 可 靠 。 駐 車(chē) 制 動(dòng) 裝 置 用 于 使 汽 車(chē) 可 靠 而 無(wú) 時(shí) 間限 制 地 停 駐 在 一 定 位 置 甚 至 在 斜 坡 上 ， 它 也 有 助 于 汽 車(chē) 在 坡 路 上 起步 。 駐 車(chē) 制 動(dòng) 裝 置 應(yīng) 采 用 機(jī) 械 式 驅(qū) 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 而 不 用 液 壓 或 氣 壓 驅(qū) 動(dòng) ，以 免 其 產(chǎn) 生 故 障 。任 何 一 套 制 動(dòng) 裝 置 均 由 制 動(dòng) 器 和 制 動(dòng) 驅(qū) 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 兩 部 分 組 成 。 行 車(chē)制 動(dòng) 是 用 腳 踩 下 制 動(dòng) 踏 板 操 縱 車(chē) 輪 制 動(dòng) 器 來(lái) 制 動(dòng) 全 部 車(chē) 輪 ； 而 駐 車(chē)制 動(dòng) 則 多 采 用 手 制 動(dòng) 桿 操 縱 利 用 車(chē) 輪 制 動(dòng) 器 進(jìn) 行 制 動(dòng) 。 利 用 車(chē) 輪 制動(dòng) 器 時(shí) ， 絕 大 部 分 駐 車(chē) 制 動(dòng) 器 用 來(lái) 制 動(dòng) 倆 個(gè) 后 輪 ， 行 車(chē) 制 動(dòng) 和 駐 車(chē)制 動(dòng) 這 兩 套 制 動(dòng) 裝 置 ， 必 須 具 有 獨(dú) 立 的 制 動(dòng) 驅(qū) 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) ， 而 且 每 車(chē) 必河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）3備 。 行 車(chē) 制 動(dòng) 裝 置 的 驅(qū) 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) 分 液 壓 和 氣 壓 兩 種 型 式 。 用 液 壓 傳 遞操 縱 力 時(shí) 還 應(yīng) 有 制 動(dòng) 主 缸 、 制 動(dòng) 輪 缸 以 及 管 路 ； 用 氣 壓 操 縱 時(shí) 還 應(yīng)有 空 氣 壓 縮 機(jī) 、 氣 路 管 道 、 儲(chǔ) 氣 筒 、 控 制 閥 和 制 動(dòng) 氣 室 等 ?，F(xiàn) 代 汽 車(chē) 由 于 車(chē) 速 的 提 高 ， 對(duì) 應(yīng) 急 制 動(dòng) 的 可 靠 性 要 求 更 嚴(yán) 格 ， 因此 在 中 、 高 級(jí) 轎 車(chē) 和 部 分 輕 型 商 用 車(chē) 上 ， 多 在 后 輪 制 動(dòng) 器 上 附 加 手操 縱 的 機(jī) 械 式 驅(qū) 動(dòng) 機(jī) 構(gòu) ， 使 之 兼 起 駐 車(chē) 制 動(dòng) 和 應(yīng) 急 制 動(dòng) 的 作 用 ， 從而 取 消 了 中 央 制 動(dòng) 器 。隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，汽車(chē)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)在技術(shù)上已經(jīng)成熟，開(kāi)始在汽車(chē)上普及。它是基于汽車(chē)輪胎與路面兼得附著特性而開(kāi)發(fā)的高技術(shù)制動(dòng)系統(tǒng)。它能有效的防止汽車(chē)在應(yīng)急制動(dòng)時(shí)由于車(chē)輪抱死使汽車(chē)失去方向穩(wěn)定性而出現(xiàn)側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力的危險(xiǎn)，并縮短制動(dòng)距離，從而提高了汽車(chē)高速行駛的安全性。1.3 課題研究方法根據(jù)課題內(nèi)容，任務(wù)要求深入了解汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的構(gòu)造及工作原理；并收集相關(guān)緊湊型轎車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)資料；參考現(xiàn)有研究成果，并進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)和分析，借鑒經(jīng)驗(yàn)；同時(shí)學(xué)習(xí)有關(guān)汽車(chē)零部件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；充分學(xué)習(xí)和利用畫(huà)圖軟件，并再次學(xué)習(xí)機(jī)械制圖，畫(huà)出符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)圖紙，通過(guò)自己的研究分析；發(fā)揮自己的設(shè)計(jì)能力并通過(guò)試驗(yàn)最終確定制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）41.4 本設(shè)計(jì)應(yīng)解決的難點(diǎn)（1）確定制動(dòng)系各參數(shù)，分析其制動(dòng)性能;（2）制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算；（3）液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算；（4）制動(dòng)系統(tǒng)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）5第 2 章 總體設(shè)計(jì)方案汽車(chē)的制動(dòng)性是汽車(chē)的主要性能之一。制動(dòng)性直接關(guān)系到行使安全性，是汽車(chē)行使的重要保障。隨著高速公路迅速的發(fā)展和車(chē)流密度的日益增大，出現(xiàn)了頻繁的交通事故。因此，改善汽車(chē)的制動(dòng)性始終是汽車(chē)設(shè)計(jì)制造和使用部門(mén)的主要任務(wù)。制動(dòng)系的功用是使汽車(chē)以適當(dāng)?shù)臏p速度降速行使直至停車(chē)；在下坡行使時(shí)，使汽車(chē)保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車(chē)速；使汽車(chē)可靠地停在原地或坡道上。制動(dòng)系至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的制動(dòng)裝置，即行車(chē)制動(dòng)裝置和駐車(chē)制動(dòng)裝置。前者用來(lái)保證前兩項(xiàng)功能，后者用來(lái)保證第三項(xiàng)功能。設(shè)計(jì)汽車(chē)制動(dòng)系應(yīng)滿(mǎn)足如下主要要求 [5]：（1）應(yīng)能適應(yīng)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的規(guī)定；（2）具有足夠的制動(dòng)效能，包括行車(chē)制動(dòng)效能和駐車(chē)制動(dòng)效能。行車(chē)制動(dòng)能力是用一定制動(dòng)初速度下的制動(dòng)減速度和制動(dòng)距離兩項(xiàng)指標(biāo)來(lái)評(píng)定的；駐坡能力是以汽車(chē)在良好路面上能可靠地停駐的最大坡度來(lái)評(píng)定的。詳見(jiàn) QC/T239-1997《貨車(chē)、客車(chē)制動(dòng)器性能要求國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》。（3）工作可靠。行車(chē)制動(dòng)裝置至少有兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器的管路，當(dāng)其中一套管路失效時(shí)，另一套完好的管路應(yīng)保證汽車(chē)制動(dòng)能力不低于沒(méi)有失效時(shí)規(guī)定值的 30%。行車(chē)和駐車(chē)制動(dòng)裝置可以有共同的制動(dòng)器，而驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)各自獨(dú)立。行車(chē)制動(dòng)裝置都用腳操縱，其他制動(dòng)裝置多為手操縱；河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）6（4）制動(dòng)效能的熱穩(wěn)定性好。具體要求詳見(jiàn) QC/T582-1999《轎車(chē)制動(dòng)器性能要求國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》；（5）制動(dòng)效能的水穩(wěn)定性好；（6）在任何速度下制動(dòng)時(shí)，汽車(chē)都不應(yīng)喪失操縱穩(wěn)定性和方向穩(wěn)定性。有關(guān)方向穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，詳見(jiàn) QC/T239-1997《貨車(chē)、客車(chē)制動(dòng)器性能要求國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)》；（7）制動(dòng)踏板和手柄的位置和行程符合人-機(jī)工程學(xué)要求，即操作方便性好，操縱輕便、舒適、能減少疲勞；（8）作用滯后的時(shí)間要盡可能短，包括從制動(dòng)踏板開(kāi)始動(dòng)作至達(dá)到給定制動(dòng)效能水平所需的時(shí)間和從放開(kāi)踏板至完全解除制動(dòng)的時(shí)間；（9）制動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲；（10）轉(zhuǎn)向裝置不產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，在車(chē)輪跳動(dòng)或轉(zhuǎn)向時(shí)不會(huì)引起自行制動(dòng)；（11）應(yīng)有音響或光信號(hào)等警報(bào)裝置，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)件的故障和功能失效；（12）用壽命長(zhǎng)，制造成本低；對(duì)摩擦材料的選擇也應(yīng)考慮到環(huán)保要求，應(yīng)力求減少制動(dòng)時(shí)飛散到大氣中的有害人體的石棉纖維；（13）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，最好設(shè)置自動(dòng)調(diào)整間隙機(jī)構(gòu)。防止制動(dòng)時(shí)車(chē)輪被抱死有利于提高汽車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中的轉(zhuǎn)向操縱性和方向穩(wěn)定性，縮短制動(dòng)距離，所以近年來(lái)防抱死制動(dòng)系統(tǒng)（ABS）河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）7在汽車(chē)上得到了很快的發(fā)展和應(yīng)用。此外，由于含有石棉的摩擦材料存在石棉有公害問(wèn)題，已被逐漸淘汰，取而代之的各種無(wú)石棉材料相繼研制成功。本次設(shè)計(jì)采用前盤(pán)后鼓式制動(dòng)器,液壓制動(dòng), II 式(前后式)雙回路制動(dòng)控制系統(tǒng)。采用真空助力器.其中鼓式制動(dòng)器采用一般常用的領(lǐng)從蹄式,為一個(gè)自由度.灰鑄鐵制動(dòng)鼓。制動(dòng)鼓內(nèi)徑尺寸、摩擦襯片寬度尺寸參照專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn) QC/T309-1999《制動(dòng)鼓工作直徑及制動(dòng)蹄片寬度尺寸系列》選取。盤(pán)式制動(dòng)器采用浮動(dòng)鉗盤(pán)式.制動(dòng)盤(pán)直徑取輪輞直徑的70%。通風(fēng)式制動(dòng)盤(pán)厚度取 20mm。具體的制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算過(guò)程依據(jù)汽車(chē)設(shè)計(jì)教材進(jìn)行。2.1 制動(dòng)能源的比較分析經(jīng)過(guò)同多種類(lèi)型的車(chē)輛制動(dòng)能源比較，如表 2.1 所示：表 2.1 制動(dòng)能源比較供能裝置 傳能裝置型式 制動(dòng)能源 工作介質(zhì) 型式 工作介質(zhì)氣壓伺服制動(dòng)系 駕駛員體力與發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力 空氣 液壓制動(dòng)系 制動(dòng)液真空伺服制動(dòng)系是由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的空氣壓縮機(jī)提供壓縮空氣作為動(dòng)力源，伺服氣壓一般可達(dá) 0.05～0.07MPa。 真空伺服制動(dòng)系多用于總質(zhì)量在 1.1～1.35t 以上的轎車(chē)及裝載質(zhì)量在 6t 以下的輕、中型載貨汽車(chē)上；氣壓伺服制動(dòng)系則廣泛用于裝載質(zhì)量為 6～12t 的中、重型貨車(chē)以及極少數(shù)高級(jí)轎車(chē)上。河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）8液壓制動(dòng)用于行車(chē)制動(dòng)裝置。液壓制動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是：作用滯后時(shí)間短， （0.1～0.3s）;工作壓力高（可達(dá) 10～20M ） ，因而輪缸尺寸小，aP可以安裝在制動(dòng)器內(nèi)部，直接作為制動(dòng)蹄的張開(kāi)機(jī)構(gòu)（或制動(dòng)塊的壓緊機(jī)構(gòu)） ，而不需要制動(dòng)臂等傳動(dòng)件，使之結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，質(zhì)量??；機(jī)械效率較高（液壓系統(tǒng)有自潤(rùn)滑作用） 。液壓制動(dòng)的主要缺點(diǎn)是：過(guò)度受熱后，部分制動(dòng)液汽化，在管路中形成氣泡，嚴(yán)重影響液壓傳輸，使制動(dòng)系統(tǒng)的效能降低，甚至完全失效。液壓制動(dòng)廣泛應(yīng)用在乘用車(chē)和總質(zhì)量不大的商用車(chē)上。2.2 駐車(chē)制動(dòng)系駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)用于使汽車(chē)可靠而無(wú)時(shí)間限制地停駐在一定位置甚至斜坡上，同時(shí)也有助于汽車(chē)在斜坡上起步的一套專(zhuān)門(mén)裝置。駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)采用機(jī)械式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而不用液壓或氣壓式，以免其產(chǎn)生故障。通過(guò)類(lèi)比采用手動(dòng)駐車(chē)制動(dòng)操縱桿、駐車(chē)制動(dòng)杠桿作用于后輪，作為后輪駐車(chē)制動(dòng)器。后輪駐車(chē)制動(dòng)：輪缸或輪制動(dòng)器， （對(duì)領(lǐng)叢蹄制動(dòng)器，只需附加一個(gè)駐車(chē)制動(dòng)推桿和一個(gè)駐車(chē)杠桿即可）使用駐車(chē)制動(dòng)時(shí)，由人搬動(dòng)駐車(chē)制動(dòng)操縱桿，通過(guò)操縱纜繩。平衡臂和拉桿（拉繩）拉動(dòng)駐車(chē)制動(dòng)杠桿使兩蹄張開(kāi)。2.3 行車(chē)制動(dòng)系行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)用作強(qiáng)制行使中的汽車(chē)減速或停車(chē)，并使汽車(chē)在下河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）9短坡時(shí)保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車(chē)速。其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)多采用雙回路或多回路結(jié)構(gòu)，以保證其工作可靠。目前，盤(pán)式制動(dòng)器已廣泛應(yīng)用于轎車(chē)，但除了在一些高性能轎車(chē)上用于全部車(chē)輪以外，大都只用作前輪制動(dòng)器，而與后輪的鼓式制動(dòng)器配合，以期汽車(chē)有較高的制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性。在貨車(chē)上，盤(pán)式制動(dòng)器也有采用。四輪轎車(chē)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(chē)全部負(fù)荷的 70%-80%，前輪制動(dòng)力要比后輪大，后輪起輔助制動(dòng)作用，因此為了節(jié)省成本，就采用前盤(pán)后鼓的制動(dòng)方式。2.4 制動(dòng)管路的布置及原理II 式(前后式): 前、后輪制動(dòng)管路各成獨(dú)立的回路系統(tǒng)，即一軸對(duì)一軸的分路型式，一條回路連接前橋(軸)車(chē)輪制動(dòng)器,另一條回路連接后橋(軸)車(chē)輪制動(dòng)器,如圖（2.1）所示。前橋車(chē)輪制動(dòng)器與后橋車(chē)輪制動(dòng)器各用一個(gè)回路。其特點(diǎn)是管路布置最為簡(jiǎn)單，可與傳統(tǒng)的單輪缸(或單制動(dòng)氣室)鼓式制動(dòng)器相配合，成本較低。在各類(lèi)汽車(chē)上都有采用。通過(guò)分析，II 式(前后式)制動(dòng)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，因此采用的就是 II 式(前后式)雙回路制動(dòng)系。2.4.1 制動(dòng)管路的布置示意圖（II 型）如圖 2.1 所示河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）10圖 2.1 液壓制動(dòng)裝置示意圖2.4.2 制動(dòng)原理和工作過(guò)程圖 2.2 鼓式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖以鼓式制動(dòng)器為例，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖（2.2）所示，工作原理如下：要使行使中的汽車(chē)減速，駕駛員應(yīng)踩下制動(dòng)踏板，通過(guò)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，并通過(guò)兩個(gè)輪缸活塞推動(dòng)兩制動(dòng)蹄繞支撐銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng)，上端向兩邊分開(kāi)而其摩擦片壓緊在制動(dòng)鼓的內(nèi)圓面上。這樣，不旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)蹄就對(duì)旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)鼓作用一個(gè)摩擦力矩，其方向與車(chē)輪旋轉(zhuǎn)方向相反。制動(dòng)鼓將該力矩傳到車(chē)輪后，由于車(chē)輪與路面間有附著作用，車(chē)輪對(duì)路面作用一個(gè)向前的周緣力，同時(shí)路面也對(duì)車(chē)輪作用一個(gè)向后的反作用力，即制動(dòng)力。制動(dòng)力由車(chē)輪經(jīng)車(chē)橋和懸架傳給車(chē)架和車(chē)身，迫使整個(gè)汽車(chē)產(chǎn)生一定的減速度。制動(dòng)力越大，制動(dòng)減速度越大。當(dāng)放開(kāi)制動(dòng)踏板時(shí)，復(fù)位彈簧即將制1.前輪制動(dòng)器 2.制動(dòng)鉗 3.制動(dòng)管路 4.制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)5.制動(dòng)主缸 6.制動(dòng)輪缸 7.后輪制動(dòng)器河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）11動(dòng)蹄拉回復(fù)位，摩擦力矩和制動(dòng)力消失，制動(dòng)作用即行終止。2.5 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析通常，汽車(chē)所用制動(dòng)器一般都采用摩擦式的，也就是阻止汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)力矩來(lái)源于固定元件和旋轉(zhuǎn)工作表面之間的摩擦。主要是盤(pán)式制動(dòng)器和鼓式制動(dòng)器兩種形式。鼓式制動(dòng)器的選用：鼓式制動(dòng)器是靠制動(dòng)塊在制動(dòng)輪上壓緊產(chǎn)生摩擦來(lái)實(shí)現(xiàn)剎車(chē)的。鼓式制動(dòng)器的形式有很多種，如領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器、單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器、雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器、單向自增力式制動(dòng)器、雙向自增力式制動(dòng)器、凸輪式制動(dòng)器、楔式制動(dòng)器。它們都各有利弊，其中領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器發(fā)展較早，且其效能和效能穩(wěn)定性在各式制動(dòng) 0.器中均居于中游；前進(jìn)、倒退行駛的制動(dòng)效果不變；便于附裝駐車(chē)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；易于調(diào)整蹄片與制動(dòng)鼓之間的間隙；且有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低等優(yōu)點(diǎn)。但領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器也有兩蹄片的壓力不等（在兩制動(dòng)蹄上的摩擦襯片面積相等的條件下），因而兩蹄片磨損不均勻、壽命不同的缺點(diǎn)。此外，因只有一個(gè)輪缸，兩制動(dòng)蹄必須在同一驅(qū)動(dòng)回路下工作。因此，本設(shè)計(jì)采用由定位銷(xiāo)定位的一個(gè)自由度的非平衡式的領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）12盤(pán)式制動(dòng)器的選用：盤(pán)式制動(dòng)器又叫做碟式制動(dòng)器，一般是由液壓控制，主要的部件有制動(dòng)盤(pán)、制動(dòng)鉗、固定器，制動(dòng)輪缸等組成。按摩擦副中固定元件的結(jié)構(gòu)不同，盤(pán)式制動(dòng)器分為鉗盤(pán)式和全盤(pán)式兩類(lèi)。全盤(pán)式制動(dòng)器的固定摩擦元件和旋轉(zhuǎn)元件均為圓盤(pán)形，制動(dòng)時(shí)各盤(pán)摩擦表面全部接觸。用得較多的是多片全盤(pán)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，故多為油冷式，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。鉗盤(pán)式制動(dòng)器按制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)型式又可分為固定鉗盤(pán)式制動(dòng)器和浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器。定鉗盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗固定安裝在車(chē)橋上，既不能旋轉(zhuǎn)，也不能沿著制動(dòng)盤(pán)軸線方向移動(dòng)，因此必須在制動(dòng)盤(pán)的兩側(cè)都 安裝制動(dòng)塊的促動(dòng)裝置，以便于將兩側(cè)的制動(dòng)塊分別壓向制動(dòng)盤(pán)。定鉗盤(pán)式制動(dòng)器在制動(dòng)鉗體上有兩個(gè)液壓油缸，其中各裝有一個(gè)活塞。當(dāng)壓力油液進(jìn)入兩個(gè)油缸活塞外腔時(shí)，推動(dòng)兩個(gè)活塞向內(nèi)將位于制動(dòng)盤(pán)兩側(cè)的制動(dòng)塊總成壓緊到制動(dòng)盤(pán)上，從而將車(chē)輪制動(dòng)。當(dāng)放松制動(dòng)踏板使油液壓力減小時(shí)，回位彈簧又將兩制動(dòng)塊總成及活塞推離制動(dòng)盤(pán)。這種型式也稱(chēng)為對(duì)置活塞式或浮動(dòng)活塞式。定鉗盤(pán)式制動(dòng)器的缺點(diǎn)就是：（1）制動(dòng)盤(pán)的兩側(cè)各有液壓缸，使制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)復(fù)雜。（2）液壓缸分裝于制動(dòng)盤(pán)的兩側(cè)，制動(dòng)液必須跨越制動(dòng)盤(pán)的鉗內(nèi)油道或者外部的油管。（3）熱負(fù)荷較大，液壓缸和跨越制動(dòng)盤(pán)的鉗內(nèi)制動(dòng)管路或者是外部河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）13油管內(nèi)的制動(dòng)液容易氣化。（4）若想兼用于駐車(chē)制動(dòng)裝置，則必須添加一個(gè)機(jī)械促動(dòng)的駐車(chē)制動(dòng)鉗。由于上述的種種原因，定鉗盤(pán)式制動(dòng)裝置已經(jīng)很難適應(yīng)現(xiàn)代轎車(chē)的發(fā)展趨勢(shì)，也逐漸的在 70 年代以后讓位于浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器。 浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器只在制動(dòng)盤(pán)的一側(cè)裝油缸，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，易于布置，結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，可以將制動(dòng)器進(jìn)一步移近輪轂，同一組制動(dòng)塊可兼用于行車(chē)和駐車(chē)制動(dòng)，在兼行車(chē)和駐車(chē)制動(dòng)的情況下不需要加設(shè)駐車(chē)制動(dòng)鉗，只需要在行車(chē)制動(dòng)鉗液壓缸的附近加裝一些用于推動(dòng)液壓缸活塞的駐車(chē)制動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)零件即可。浮動(dòng)鉗由于沒(méi)有跨越制動(dòng)盤(pán)的油道或油管，減少了受熱機(jī)會(huì)，單側(cè)油缸又位于盤(pán)的內(nèi)側(cè)，受車(chē)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)液溫度比用固定鉗時(shí)低 30℃～50℃，氣化的可能性較小。但由于制動(dòng)鉗體是浮動(dòng)的，必須設(shè)法減少滑動(dòng)處或擺動(dòng)中心處的摩擦、磨損和噪聲。經(jīng)過(guò)對(duì)不同制動(dòng)器優(yōu)、缺點(diǎn)的比較，參考同類(lèi)型車(chē)，本設(shè)計(jì)采用前盤(pán)（浮動(dòng)鉗式）后鼓（支承銷(xiāo)領(lǐng)叢蹄式）的制動(dòng)系統(tǒng)。本章小結(jié)本章確定了制動(dòng)系統(tǒng)方案為行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)采用液壓制動(dòng)控制機(jī)構(gòu)，前軸制動(dòng)器為浮動(dòng)鉗盤(pán)式制動(dòng)器，后軸采用領(lǐng)從蹄式鼓式制動(dòng)器?；芈废到y(tǒng)采用一軸對(duì)一軸式雙回路控制系統(tǒng)。駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)控制機(jī)構(gòu)為河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）14機(jī)械式，由鼓式制動(dòng)器兼做駐車(chē)制動(dòng)器。第 3 章 制動(dòng)系主要參數(shù)確定3.1 基本參數(shù)表 3.1 制動(dòng)系主要參數(shù)空載 滿(mǎn)載汽車(chē)質(zhì)量 2230kg 4110kg前軸 1070.4kg 1233kg軸荷分配后軸 1159.6kg 2877kg質(zhì)心高度 hg0=850mm Hg1=750mm軸距 3100 ｍm前制動(dòng)器 浮動(dòng)鉗盤(pán)式后制動(dòng)器 鼓式領(lǐng)叢蹄式3.2 同步附著系數(shù)的確定汽車(chē)制動(dòng)時(shí)，若忽略路面對(duì)車(chē)輪的滾動(dòng)阻力矩和汽車(chē)回轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力矩，則對(duì)任意角速度 ＞0 的車(chē)輪，其力矩平衡方程為?0??ebfrFT（3.1）河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）15式中： —制動(dòng)器對(duì)車(chē)輪作用的制動(dòng)力矩，即制動(dòng)器的摩擦力矩，其fT方向與車(chē)輪旋轉(zhuǎn)方向相反，N?m；―地面作用于車(chē)輪上的制動(dòng)力，即地面與輪胎之間的摩擦力，bF又稱(chēng)為地面制動(dòng)力，其方向與汽車(chē)行駛方向相反，N；―車(chē)輪有效半徑，m。er令（3.2）efrTF?稱(chēng)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。一般汽車(chē)根據(jù)前、后輪制動(dòng)力的分配、載荷情況及道路附著系數(shù)和坡度等因素，當(dāng)制動(dòng)力足夠時(shí)，制動(dòng)過(guò)程出現(xiàn)前后輪同時(shí)抱死拖滑時(shí)附著條件利用最好 [6]。任何附著系數(shù) 路面上前后同時(shí)抱死的條件為（ =0.85）：??(3.3) GFff??21gf hL??12（3.4） 式中：G-汽車(chē)重力；—前制動(dòng)器制動(dòng)力，N ；1fF河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）16—后制動(dòng)器制動(dòng)力，N；2fF—質(zhì)心到前軸的距離，mm；1L—質(zhì)心到后軸的距離，mm。2得： =1275N =1825N1fF2fF一般常用制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù) 來(lái)表示分配比例?412.02?fF前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配的比例影響到汽車(chē)制動(dòng)時(shí)方向穩(wěn)定性和附著條件利用程度。要確定 值首先就要選取同步附著系數(shù) 。一般?0?來(lái)說(shuō)，我們總是希望前輪先抱死（ ） 。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)推薦以及我0??國(guó)道路條件，車(chē)速不高，所以本車(chē)型 取 0.5 左右為宜。由 Lhg02????得 46.0759341.30 ???為保證汽車(chē)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，ECE的制動(dòng)法規(guī)規(guī)定，在各種載荷條件下，轎車(chē)在 0.15 q 0.8，其他汽車(chē)?在 0.15 q 0.3 的范圍內(nèi)，前輪應(yīng)先抱死；在車(chē)輪尚未抱死的情況下，?在 0.15 0.8 的范圍內(nèi)，必須滿(mǎn)足 q 。? )2.0(85.10????河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）173.3 制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩確定應(yīng)合理地確定前、后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力矩，以保證汽車(chē)有良好的制動(dòng)效能和穩(wěn)定性。雙軸汽車(chē)前后車(chē)輪附著力同時(shí)被充分利用或前后車(chē)輪同時(shí)抱死的制動(dòng)力之比為69.0754.21093012 ??????ghLF?通常上式的比值為轎車(chē) 1.3 到 1.6，貨車(chē)為 0.5 到 0.7。因此可知前后制動(dòng)器比值符合要求最大制動(dòng)力矩是在汽車(chē)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(chē)輪的法向力成正比。計(jì)算公式如下 egf rhLGT?)(2max1??（3.5） maxmax21ff T??（3.6） 式中： —該車(chē)所能遇到的最大附著系數(shù) 0.85；?—車(chē)輪有效半徑為 360mm；er 6935.23085.)7.093(14)(21 ??????egmanf hLGT 47.916.24.0max12 ??fmanfT?河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）183.4 鼓式制動(dòng)器的主要參數(shù)選擇在有關(guān)的整車(chē)總布置參數(shù)和制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式確定以后，就可以參考已有的同類(lèi)型、同等級(jí)汽車(chē)的同類(lèi)制動(dòng)器，對(duì)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行初選。3.4.1 制動(dòng)鼓直徑 D當(dāng)輸出力一定時(shí)，制動(dòng)鼓的直徑越大，制動(dòng)力矩也越大，散熱性能也越好。但止境的尺寸受到輪輞內(nèi)徑的限制，而且直徑的增大也使制動(dòng)鼓的質(zhì)量增大，使汽車(chē)的非懸掛質(zhì)量增大，而不利于汽車(chē)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及渴求得制動(dòng)鼓直徑的尺寸。另外，制動(dòng)鼓直徑與輪輞直徑之比為 根據(jù) QC/T309-1999《制動(dòng)鼓工0.7~.83rD?作及制動(dòng)蹄片寬度尺寸系列》取 D=320mm R=160mm。3.4.2 摩擦襯片寬度 b 和包角 β摩擦襯片的包角可在 900～120 0 范圍內(nèi)選取，試驗(yàn)表明，摩擦襯片包角在 900～120 0 時(shí)，磨損最小，制動(dòng)鼓溫度也最低，且制動(dòng)效能最高。再減小包角雖有利于散熱，但由于單位壓力過(guò)高將加速磨損。包角一般不宜大于 1200，因過(guò)大不僅不利于散熱，而且易使制動(dòng)作永不平順，甚至可能發(fā)生自鎖。摩擦襯片寬度較大可以降低單位壓力、減小磨損，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)使單位壓力不超過(guò)河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）192.5 M 的條件來(lái)選擇襯片寬度的。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量按摩擦片的產(chǎn)品規(guī)格aP選擇寬度值。另外，根據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)資料可知，單個(gè)鼓式制動(dòng)器總的摩擦襯片面積隨汽車(chē)總質(zhì)量的增大而增大。而單個(gè)摩擦襯片的面積又決定與制動(dòng)鼓的半徑，襯片寬度及包角。即?RbAp?（3.7） 式中，包角以弧度為單位，當(dāng)面積、包角、半徑確定后，由上式可以初選襯片寬度的尺寸。制動(dòng)器各蹄摩擦襯片總面積越大，制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的單位面積正壓力越小，從而磨損也越小。 a、參考同類(lèi)汽車(chē)選取，一般 b/D=0.16～0.26,取 0.25，故 b=65mmb、取領(lǐng)蹄包角 從蹄包角 ??10???102?=320×3.14×65（100+110）/360= 36/)(21???DAp36302mm2c、摩擦襯片起始角 ，一般將襯片布置在制動(dòng)蹄的中央，即0?令： ???40290?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(chēng)布置，以改善制動(dòng)效能和磨損的均勻性。3.4.3 制動(dòng)器中心到張開(kāi)力 P 作用線和距離 e在保證輪缸能夠布置于制動(dòng)鼓內(nèi)的條件，應(yīng)使距離 e 盡可能大，以河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）20提高制動(dòng)效能。初步設(shè)計(jì)可取e=0.8R故 e=128mm。3.4.4 動(dòng)蹄支銷(xiāo)中心的坐標(biāo)位置是 k 與 c制動(dòng)蹄支銷(xiāo)中心的坐標(biāo)尺寸 k 是應(yīng)盡可能地小, 以不使兩制動(dòng)蹄端毛面相碰擦為準(zhǔn)，使尺寸 c 盡可能地大，設(shè)計(jì)可定c=0.8R =128 mm, K 盡可能的小，以使 c 盡可能的大，初步設(shè)計(jì)取 k=22mm。3.4.5 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。不能單獨(dú)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 之間，少數(shù)可達(dá) 0.7。一般說(shuō)來(lái)，摩擦系數(shù)越高的材料，其耐磨性越差。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)的摩擦片材料溫度低于 250 度時(shí)，保持摩擦系數(shù)在 0 .3～0.4 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)果接近世紀(jì)。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。3.5 盤(pán)式制動(dòng)器的主要參數(shù)選擇3.5.1 制動(dòng)盤(pán)直徑 D河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）21制動(dòng)盤(pán)直徑 D 應(yīng)盡量取大些，這樣，制動(dòng)盤(pán)的有效半徑增大，可以減小制動(dòng)鉗的夾緊力，降低襯塊的單位壓力和工作溫度。通常D=0.70～0.79D r，本車(chē)總質(zhì)量不大于 2 噸，取上限，即 74.309.??r因此D =320mm。3.5.2 制動(dòng)盤(pán)厚度 h制動(dòng)盤(pán)厚度對(duì)制動(dòng)盤(pán)的質(zhì)量和溫升有影響。為使質(zhì)量小些，厚度不宜太大，為了減少溫升，厚度又不宜過(guò)小。因此，參考同類(lèi)型車(chē)，取為 20mm,通風(fēng)式，增大散熱。3.5.3 摩擦襯塊外半徑 R2 和內(nèi)半徑 R1參考同類(lèi)車(chē)型，選取摩擦襯塊的內(nèi)外半徑分別為：，mR10?mR1502?平均半徑為=12521m?有效半徑為 )(32213RfNTRe???])(1[4221?河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）22)2105]()105([34????=126.66令 mR?21則有 meR])1([342??選取半徑滿(mǎn)足式 ＞eRm＞0.656.0152?R滿(mǎn)足要求即 m 值小于 0.65。3.5.4 摩擦襯塊工作面積 A在確定盤(pán)式制動(dòng)器制動(dòng)襯塊的工作面積時(shí)，根據(jù)制動(dòng)襯快單位面積占有的汽車(chē)質(zhì)量，推薦在 1.6～3.5kg/ , A =120cm2。2cm本章小結(jié)本章確定了制動(dòng)器的基本參數(shù)，首先計(jì)算出制動(dòng)力分配系數(shù)及同步附著系數(shù)，然后進(jìn)一步確定制動(dòng)器的最大制動(dòng)力矩，確定了鼓式制動(dòng)器的主要參數(shù)，包括制動(dòng)鼓直徑、摩擦襯片寬度及包角、制動(dòng)器中心到張開(kāi)力作用線的距離、制動(dòng)蹄支撐銷(xiāo)中心的位置、摩擦片的摩擦系數(shù)，盤(pán)式制動(dòng)器主要參數(shù)包括制動(dòng)盤(pán)直徑、制動(dòng)盤(pán)厚度、摩擦襯塊內(nèi)外半徑、摩擦塊工作面積。河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）23河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）24第 4 章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算4.1 制動(dòng)器摩擦面的壓力分布規(guī)律從前面的分析可知，制動(dòng)器摩擦材料的摩擦系數(shù)及所產(chǎn)生的摩擦力對(duì)制動(dòng)器因數(shù)有很大的影響。掌握制動(dòng)蹄表面的壓力分布規(guī)律，有助于正確分析制動(dòng)器因數(shù)。在理論上對(duì)制動(dòng)蹄摩擦面的壓力分布規(guī)律作研究時(shí)，通常作如下一些假定：（1）制動(dòng)蹄、鼓為絕對(duì)剛性；（2）在外力作用下，便行僅發(fā)生在摩擦襯片上；（3）壓力與變形符合胡克定律。對(duì)于繞支承銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng)的制動(dòng)蹄，制動(dòng)蹄片上的壓力符合正弦分布。4.2 單個(gè)制動(dòng)器制動(dòng)力矩計(jì)算4.2.1 鼓式制動(dòng)器制動(dòng)力矩計(jì)算4.2.1.1 制動(dòng)蹄的效能因數(shù)制動(dòng)器效能因數(shù)，表示制動(dòng)器的效能，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)形式的制動(dòng)器的效能領(lǐng)蹄：= =0.64861TBF)(acRfh?河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）25從蹄：= =0.55812TBF)1(acRfh??則 BF= + =1.20671TBF24.2.1.2 同一制動(dòng)器各蹄產(chǎn)生的制動(dòng)力矩在計(jì)算鼓式制動(dòng)器時(shí)，必須建立制動(dòng)蹄對(duì)制動(dòng)鼓的壓緊力與所產(chǎn)生的制動(dòng)力矩之間的關(guān)系，其計(jì)算公式如下對(duì)于增勢(shì)蹄：（4.1） ' 'max(2sini2)/4FPbR?????（4.2）' 'aco/y其中： 為壓力分布不均勻時(shí)蹄??10???130'??2' maxP片上的最大壓力。 ])2sini()2cosarctn[( '''' ??? ???? 22 )0sin139.1300 ????179.rt05 2''2'' ''1 )sini()cos2( )]cos4[ ?????????R河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）2622 )0sin132si9.()130cos2(cs )]0co64[ ????????=182.63對(duì)于減勢(shì)蹄： ' 'max(2sini)/4FPbR???' 'acoy?式中： 為壓力分布不均勻10????130'??' maxP時(shí)蹄片上的最大壓力。 ])2sini2()cos2arctn[( '''' ??? ???? ])30si19.1302????018.72''2''''2 )sini()cos( )]cos4[ ????????R22 )30si1si9.()130s(s ]306[ ????=179.35增勢(shì)蹄的制動(dòng)力矩 111'11 ])sin(co/[ BPfffhPTf ??????? 35.179.0)8.7sin3.08.7(cos9.2/[35.726.0 ?????= 1579減勢(shì)蹄的制動(dòng)力矩河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）27222'22 ])sin(co/[ BPfffhPTf ??????? 63.182.0)75.9sin3.0759(cos.1/[63.853.0 ????24.16制動(dòng)鼓上的制動(dòng)力矩等于兩蹄摩擦力矩之和，即 2121BPTfff ??液壓驅(qū)動(dòng)的制動(dòng)器由于 ，故所需的張開(kāi)力為21PP= =)/(BTf?)(/21maxTf?57.924.1630??=1882.83計(jì)算蹄式制動(dòng)器必須檢查蹄有無(wú)自鎖的可能。蹄式制動(dòng)器的自鎖條件為 0)sin(co11' ?????ff即式 1'1'i?f?成立，則不會(huì)自鎖。 3.0718.sin97.235.cosinco1'1' ???????f 04i2'2' ???f故此蹄式制動(dòng)器不會(huì)自鎖。4.2.2 盤(pán)式制動(dòng)器制動(dòng)力矩計(jì)算現(xiàn)假設(shè)襯塊的摩擦表面與制動(dòng)盤(pán)接觸良好，且各處的單位壓力分河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）28布均勻，則盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩計(jì)算公式為（4.3）RfFM02??式中：?jiǎn)蝹€(gè)制動(dòng)器的制動(dòng)力矩 =317964.84/1—摩擦系數(shù)f—單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)的壓緊力0FR—作用半徑 （摩擦襯塊的作用半徑 R= =125mm）21R?盤(pán)式制動(dòng)器單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)的壓緊力為 NfRM53.4913.0287960????4.3 駐車(chē)制動(dòng)的制動(dòng)力矩計(jì)算通過(guò)受力分析，可以得出汽車(chē)在上、下坡停駐時(shí)的后橋附著力分別為：上坡 )sinco(12 ??LhgmFga??（4.4） 下坡 )sinco(12 ??LhgFga??（4.5） 汽車(chē)停駐的最大坡度 可根據(jù)后軸上的附著力與制動(dòng)力相等求得：?河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）29滿(mǎn)載：上坡 ?8.36arctn11???ghL??下坡 ?2.6arctn12???ghL??空載：上坡 ?9.arct11?g下坡 ?7.1arctn2???ghL??滿(mǎn)載時(shí)，上下坡后橋附著力為：上坡 1.487)sinco(12 ?????LhgmFga下坡 9.2)sics(12 ga空載時(shí)，上下坡后橋附著力分別為：上坡 6.3970)sinco(12 ?????LhgmFga下坡 8.)sic(12 ga河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）304.4 制動(dòng)襯片的耐磨性計(jì)算摩擦襯片（塊）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(duì)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(chē)的制動(dòng)過(guò)程是將其機(jī)械能的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎纳⒌倪^(guò)程。在制動(dòng)強(qiáng)度很大的緊急制動(dòng)過(guò)程中，制動(dòng)器幾乎承擔(dān)了耗散汽車(chē)全部動(dòng)能的任務(wù)。此時(shí)由于在短時(shí)間內(nèi)熱量來(lái)不及逸散到大氣中，致使制動(dòng)器的溫度升高，此即所謂的制動(dòng)器的能量負(fù)荷。能量負(fù)荷越大，摩擦襯片（塊）的磨損越嚴(yán)重。制動(dòng)器的能量負(fù)荷以其比能量耗散率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。它表示單位摩擦面積在單位時(shí)間內(nèi)耗散的能連。單位為 。2mW雙軸汽車(chē)的制動(dòng)器的比能量耗散率分別為前輪211()4aetA?????（4.6）后輪 2124)((tAmea?????（4.7） 河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）31式中： —汽車(chē)總質(zhì)量， kg；am—汽車(chē)回轉(zhuǎn)質(zhì)量轉(zhuǎn)換系數(shù)；?、 —制動(dòng)初速度和減速度，m/s；1?2J—制動(dòng)減速度 m/s2；t—制動(dòng)時(shí)間，s；、 —前后制動(dòng)襯片（塊）的摩擦面積,mm 2；1A2—制動(dòng)力分配系數(shù)?雙軸汽車(chē)的制動(dòng)器的比能量耗散率分別為：前輪 （4.8） 211()4ametA?????后輪 212()(aet（4.9） 在緊急制動(dòng)到停車(chē)的情況下， =0，并可認(rèn)為 =1，對(duì)于乘用車(chē)，2??制動(dòng)速度 ，)18(651smhkv?故 22121 0.6831034.8wtAvmea ????.179.745.)(2 mt ??據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)推薦，鼓式制動(dòng)器的比能量耗散率以不大于 1.8w/河南理工大學(xué)萬(wàn)方科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）32為宜，盤(pán)式制動(dòng)器的比能量耗散率應(yīng)不大于 6.0 , 計(jì)算時(shí)取2m 2/wm減速度 j=0.6g。磨損特性指標(biāo)也可用襯片（塊）的比摩擦力即單位摩擦面積的摩擦力來(lái)衡量。 越大，則磨損越嚴(yán)重。0f前輪10ARMf??（4.