氣壓（凸輪）鼓式制動(dòng)器設(shè)計(jì)(畢業(yè)論文+全套CAD圖紙)(答辯通過)

買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 目 錄 1 緒論 .4 1.1 汽車制動(dòng)系概述 .4 1.2 汽車制動(dòng)器的工作原理 .6 1.3 設(shè)計(jì)的目的和意義 .7 2 制動(dòng)器結(jié)構(gòu)簡介 .9 2.1 鼓式制動(dòng)器 .9 2.2 盤式制動(dòng)器 . 10 2.2.1 定鉗盤式制動(dòng)器 . 11 2.2.2 浮鉗盤式制動(dòng)器 . 13 2.2.3 全盤式制動(dòng)器 . 13 3. 制動(dòng)系的主要參數(shù)及其選擇 . 14 原始數(shù)據(jù)與 技術(shù)參數(shù) . 14 3.1 制動(dòng)力與制動(dòng)力分配系數(shù) . 15 3.2 同步附著系數(shù) . 19 3.3 制動(dòng)強(qiáng)度和附著系數(shù)利用率 . 20 3.4 制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩 . 21 3.5 制動(dòng)器因數(shù) . 23 4.制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù) . 25 4.1 制動(dòng)鼓直徑 D 或半徑 R. 25 4.3 摩擦襯片起始角0. 28 4.4 張開力 P 的作用線至制動(dòng)器中心的距離 . 28 4.5 制動(dòng)蹄支銷中心的坐標(biāo)位置是 k與 c. 28 4.6 摩擦片摩擦系數(shù) f 及摩擦材料 . 28 4.7 制動(dòng)器間隙 . 29 5.制動(dòng)蹄摩擦面的壓力分布規(guī)律 . 30 6.制動(dòng)蹄片上的制動(dòng)力矩 . 32 7.駐車計(jì)算 . 33 8 摩擦襯塊 :的磨損特性計(jì)算 . 34 9 制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 35 9.1 制動(dòng)鼓 . 35 9.2 制動(dòng)蹄 . 35 9.3 制動(dòng)底板 . 35 9.4 制動(dòng)蹄的支承 . 36 9.5 凸輪式張開機(jī)構(gòu) . 36 9.6 摩擦材料 . 36 9.7 制動(dòng)間隙調(diào)整方法及相應(yīng)機(jī)構(gòu) . 36 9.8 制動(dòng)器主要零部件的強(qiáng)度計(jì)算 . 37 9.8.1 制動(dòng)凸輪軸的 計(jì)算 . 37 9.8.2 緊固摩擦片鉚釘?shù)募羟袘?yīng)力計(jì)算 . 37 10 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 . 38 II 10.1 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇 . 38 10.2 制動(dòng)管路的多回路系統(tǒng) . 38 10.3 氣壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 38 10.3.1 制動(dòng)氣室 . 38 10.3.2 儲(chǔ)氣罐 . 39 11 結(jié)論 . 39 參考文獻(xiàn) . 40 全套圖紙， 扣扣 414951605 摘要 目前，隨著汽車行業(yè)的日益興旺，對汽車零件的要求也越來越高，制動(dòng)系執(zhí)行機(jī)構(gòu) -制動(dòng)器的設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致汽車制動(dòng)系統(tǒng)的忽視進(jìn)而使汽車交通事故現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。因此正確的制動(dòng)器設(shè)計(jì)應(yīng)該被準(zhǔn)確深入研究。 本文對 應(yīng)用在豪華客車上的氣壓制動(dòng)器的設(shè)計(jì)，對 制動(dòng)系的參數(shù) 選擇進(jìn)行詳細(xì)的分析，并且估算了應(yīng)用該豪華客車的制動(dòng)器的參數(shù)及結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)對制動(dòng)器的制動(dòng)主要部件制動(dòng)蹄片進(jìn)行了受力分析，并且分析在駐車情況下車的受力及坡角。 豪華客車上的氣壓凸輪制動(dòng)器對汽車安全性能的提高起到重要作用，這也為以后的研究設(shè)計(jì)提供了必備的參數(shù)。 關(guān)鍵詞：客車；制動(dòng)器；參數(shù)；分析；結(jié)構(gòu)。 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 Abstract At present, as the auto industrys increasingly prosperous auto parts are also getting higher and higher requirements, implementation of the braking system - brake design flaw led to the neglect of the vehicle braking system so that the phenomenon of more and more serious car accident. Therefore, the correct brake designed to be accurate and in-depth study. Application of this article in the luxury passenger car brake pressure on the design parameters of the braking system of choice for detailed analysis and estimates the application of the luxury passenger car brakes in the form and structure of the parameters, at the same time the brakes on the brake of the main brake parts Carried out a shoe analysis, and analysis of the situation in the car and get off in the force and slope angle. The luxury bus cam brake pressure on the improvement of vehicle safety performance has played an important role in this for the future research and design to provide the necessary parameters. Key words: passenger cars； brakes； parameters； analysis； structure. 4 1 緒論 1.1 汽車制動(dòng)系概述 盡可能提高車 速是提高運(yùn)輸生產(chǎn)率的主要技術(shù)措施之一。但這一切必須以保證行駛安全為前提。因此，在寬闊人少的路面上汽車可以高速行駛。但在不平路面上，遇到障礙物或其它緊急情況時(shí)，應(yīng)降低車速甚至停車。如果汽車不具備這一性能，提高汽車行駛速度便不可能實(shí)現(xiàn)。 所以，需要在汽車上安裝一套可以實(shí)現(xiàn)減速行駛或者停車的制動(dòng)裝置 制動(dòng)系統(tǒng)。 制動(dòng)系是汽車的一個(gè)重要組成部分，它直接影響汽車的行駛安全性。隨著高速公路的迅速發(fā)展和汽車密度的日益增大，交通事故時(shí)有發(fā)生。因此，為保證汽車行駛安全，應(yīng)提高汽車的制動(dòng)性能，優(yōu)化汽車制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)。 制動(dòng)裝置可 分為行車制動(dòng)、駐車制動(dòng)、應(yīng)急制動(dòng)和輔助制動(dòng)四種裝置。其中行駛中的汽車減速至停止的制動(dòng)系叫行車制動(dòng)系。使已停止的汽車停駐不動(dòng)的制動(dòng)系稱為駐車制動(dòng)系。每種車都必須具備這兩種制動(dòng)系。應(yīng)急制動(dòng)系成為第二制動(dòng)系，它是為了保證在行車制動(dòng)系失效時(shí)仍能有效的制動(dòng)。輔助制動(dòng)系的作用是使汽車下坡時(shí)車速穩(wěn)定的制動(dòng)系。 汽車制動(dòng)系統(tǒng)是一套用來使四個(gè)車輪減速或停止的零件。當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板時(shí)，制動(dòng)動(dòng)作開始。踏板裝在頂端帶銷軸的桿件上。踏板的運(yùn)動(dòng)促使推桿移動(dòng)，移向主缸或離開主缸。 主缸安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)室的隔板上，主缸是一個(gè)由駕駛 員通過踏板操作的液壓泵。當(dāng)踏板被踩下，主缸迫使有壓力的制動(dòng)液通過液壓管路到四個(gè)車輪的每個(gè)制動(dòng)器。液壓管路由鋼管和軟管組成。它們將壓力液從主缸傳遞到車輪制動(dòng)器。 盤式制動(dòng)器多用于汽車的前輪，有不少車輛四個(gè)車輪都用盤式制動(dòng)器。制動(dòng)盤裝在輪輞上、與車輪及輪胎一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)駕駛員進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，主缸的液體壓力傳遞到盤式制動(dòng)器。該壓力推動(dòng)摩擦襯片靠到制動(dòng)盤上，阻止制動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)。 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 圖 1-1 汽車制動(dòng)系統(tǒng)的基本部件 1.液壓助力制動(dòng)器 2.主缸和防抱死裝置 3.前盤式制動(dòng)器 4.制動(dòng)踏板 5.駐車 制動(dòng)桿 6.防抱死計(jì)算機(jī) 7.后盤式制動(dòng) 器 很多汽車都采用助力制動(dòng)系統(tǒng)減少駕駛員在制動(dòng)停車時(shí)必須加到踏板上的力。助力制動(dòng)器一般有兩種型式。最常見的型式是利用進(jìn)氣歧管的真空，作用在膜片上提供助力。另一種型式是采用泵產(chǎn)生液壓力提供助力。 駐車制動(dòng)器總成用來進(jìn)行機(jī)械制動(dòng)，防止停放的車輛溜車，在液壓制動(dòng)完全失效時(shí)實(shí)現(xiàn)停車。絕大部分駐車制動(dòng)器用來制動(dòng)兩個(gè)后車輪。有些前輪驅(qū)動(dòng)的車輛裝有前輪駐車制功器，因?yàn)樵诰o急停車中絕大部分的制動(dòng)功需要用在車輛的前部。駐車制動(dòng)器一般用手柄或腳 踏板操作。當(dāng)運(yùn)用駐車制動(dòng)器時(shí)，駐車制動(dòng)鋼索機(jī)械地拉緊施加制動(dòng)的稈件。駐車制動(dòng)器由機(jī)械控制，不是由液壓控制。 每當(dāng)以很強(qiáng)的壓力進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，車輪可能完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)。這叫做“車輪抱死”。這并不能幫助車輛停下來，而是使輪胎損失 些與路面的摩擦接觸，在路面上滑移。輪胎滑移時(shí)，車輛不再是處于控制下的停車，駕駛員處在危險(xiǎn)之中。有經(jīng)驗(yàn)的駕駛員知道，防止車輪抱死的對策是迅速上、下踩動(dòng)制動(dòng)踏板。這樣間歇地對制動(dòng)器提供液壓力，使駕駛員在緊急制動(dòng)時(shí)能控制住車輛。 現(xiàn)今許多新型車輛裝備了防抱死制動(dòng)系統(tǒng) (ABS)。防抱死 制動(dòng)系統(tǒng)做的工作與有經(jīng)驗(yàn)駕駛員做的相同，只是更快、更精確些。它感受到某車輪快要抱死或滑移時(shí)，迅速中斷該車輪制動(dòng)器的制動(dòng)壓力。在車輪處的速度傳感器監(jiān)測車輪速度， 6 并將信息傳遞給車上計(jì)算機(jī)。于是，計(jì)算機(jī)控制防抱死制動(dòng)裝置，輸送給即將抱死的車輪的液壓力發(fā)生脈動(dòng)。 1.2 汽車制動(dòng)器的工作原理 一般制動(dòng)系的工作原理可用下圖所示的一種簡單的液壓制動(dòng)系示意圖來說明。 個(gè)以內(nèi)圓面為工作表面的金屬的制動(dòng)鼓 8固定在車輪輪毅上，隨車輪一同旋轉(zhuǎn)。在固定不動(dòng)的制動(dòng)底板 11上，有兩個(gè)支承銷 12，支承著兩個(gè)弧形制動(dòng)卸10的下端。制動(dòng)蹄的外圓面 上又裝有一般是非金屬的摩擦片 9。制動(dòng)底板上還裝有液壓制動(dòng)輪缸 6，用油管 5與裝在車架上的液壓制動(dòng)主缸 4 相連通。主缸中的活塞 3可由駕駛員通過制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)來操縱。 制動(dòng)系不工作時(shí)，制動(dòng)鼓的內(nèi)圓面與制動(dòng)蹄摩擦片的外圓面之間保持有一定的間隙，使車輪和制動(dòng)鼓可以自由旋轉(zhuǎn)。 要使行駛中的汽車減速，駕駛員應(yīng)跺下制動(dòng)踏板 l，通過推桿 2 和主缸活塞3，使主缸內(nèi)的油液在一定壓力下流人輪缸 6，并通過兩個(gè)輪缸活塞 7 推使兩制動(dòng)蹄 10 繞支承銷 12 轉(zhuǎn)動(dòng)，上端向兩邊分開而以其摩擦片 9壓緊在制動(dòng)鼓的內(nèi)圓面上。這樣，不旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)卸 就對旋轉(zhuǎn)著的制動(dòng)鼓作用一個(gè)摩擦力矩 M，其方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反。制動(dòng)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)向前的周繞力 F，同時(shí)路面也對車輪作用一個(gè)向后的反作用力，即制動(dòng)力 F。制動(dòng)力 F 由車輪經(jīng)車橋和懸架傳給車架及車身，迫使整個(gè)汽車減速。制動(dòng)力愈大，汽車減速度也愈大。當(dāng)撤開制動(dòng)踏板時(shí)回位彈簧 13即將制動(dòng)蹄拉回原位，摩擦力矩 M 和制動(dòng)力 F 消失，制動(dòng)作用即行終止 。 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 圖 1-2 鼓式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖 1.制動(dòng)踏板 2.推桿 3.主缸活塞 4.制動(dòng)主缸 5.油管 6.制動(dòng)輪缸 7.輪缸活塞 8.制動(dòng)鼓 9.摩擦片 10.制動(dòng)蹄 11.制動(dòng)底板 12.支承銷 13.制動(dòng)體回位彈簧 圖中所示的制動(dòng)器中，由制動(dòng)鼓 8、摩擦片 9 和制動(dòng)蹄 10 所構(gòu)成的系統(tǒng)產(chǎn)生了一個(gè)制動(dòng)力矩 (摩擦力矩 M)以阻礙車輪轉(zhuǎn)動(dòng)該系統(tǒng)稱為制動(dòng)器。 顯然，阻礙汽車運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)力 F不僅取決于制動(dòng)力矩 M，還取決于輪胎與路面間的附著條件。如果完全喪失附著，則這種制動(dòng)系事實(shí)上不可能產(chǎn)生制動(dòng)汽車的效果。不過，在討論制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)問 題時(shí)，一般都假定具備良好的附著條件。 1.3 設(shè)計(jì)的目的和意義 畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文是本科生培養(yǎng)方案中的重要環(huán)節(jié)。學(xué)生通過畢業(yè) 設(shè)計(jì) ，綜合性地運(yùn)用幾年內(nèi)所學(xué)知識(shí)去分析、解決一個(gè)問題，在作畢業(yè) 設(shè)計(jì) 的過程中，所學(xué)知識(shí)得到疏理和運(yùn)用，它既是一次檢閱，又是一次鍛煉。不少學(xué)生在作完畢業(yè)設(shè)計(jì)后，感到自己的實(shí)踐動(dòng)手、動(dòng)筆能力得到鍛煉，增強(qiáng)了即將跨入社會(huì)去競 8 爭，去創(chuàng)造的自信心。 通過大學(xué)四年的學(xué)習(xí)，從理論與實(shí)踐上均有了一定程度的積累。畢業(yè)設(shè)計(jì)就是對我們以往所學(xué)的知識(shí)的綜合運(yùn)用與進(jìn)一步的鞏固加深，并對解決實(shí)際問題的能力的訓(xùn)練與檢驗(yàn)，目 的在于： 1、 培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)思想與工作作風(fēng)。 2、 進(jìn)一步培養(yǎng)制圖、繪圖的能力。 3、 學(xué)會(huì)分析與評(píng)價(jià)汽車及其各總成的結(jié)構(gòu)與性能，合理選擇結(jié)構(gòu)方案及其有關(guān)參數(shù)。 4、 學(xué)會(huì)汽車一些主要零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算方法以及總體設(shè)計(jì)的一般方法，以畢業(yè)后從事汽車技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。 5、 培養(yǎng)獨(dú)立分析、解決問題的能力。 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 2 制動(dòng)器結(jié)構(gòu)簡介 汽車的制動(dòng)器設(shè)計(jì)究竟采用哪一種結(jié)構(gòu)方案較為合理，能夠最大限度的發(fā)揮制動(dòng)器的功用，首先應(yīng)該從制動(dòng)器設(shè)計(jì)的一般原則上談起 。 2.1 鼓式制動(dòng)器 l-調(diào)整楔 2-推桿 3-制動(dòng)蹄 4-連接彈簧 5-上回位彈簧 6-彈簧座 7-手制動(dòng)拉桿 8-下回位彈簧 9-車輪制動(dòng)缸 l0-制動(dòng)底板 ll 旋塞 12-制動(dòng)摩擦片 l3-彈簧 鼓式制動(dòng)器總成的主要零部件有：制動(dòng)鼓和輪毅總成、制動(dòng)蹄總成、制動(dòng)底板、液壓輪缸、制動(dòng)蹄回位彈簧壓緊裝置、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)。為制動(dòng)車輪、制動(dòng)鼓和制動(dòng)蹄提供摩擦表面，制動(dòng)鼓的內(nèi)圓周是一加工過的制動(dòng)表面。車輪通過螺母和雙頭螺栓安裝到制動(dòng)鼓輪毅上。該輪轂安放在允許車輪總成轉(zhuǎn)動(dòng)的車輪軸承上。 10 各種鼓式制動(dòng)器的示意圖如下 ： 1、領(lǐng)從蹄式 2、雙領(lǐng)蹄式 3、雙向領(lǐng)從蹄式 4、雙從蹄式 5、單向增力式 6、雙向增力式 2.2 盤式制動(dòng)器 盤式制動(dòng)系統(tǒng)的基本零件是制動(dòng)盤，輪轂和制動(dòng)卡鉗組件。制動(dòng)盤為停止車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)提供摩擦表面。車輪通過雙頭螺栓和帶突緣的螺母裝到制動(dòng)盤轂上。轂內(nèi)有允許車輪轉(zhuǎn)動(dòng)的軸承。制動(dòng)盤的每一面有加工過的制動(dòng)表面。 液壓元件和摩擦元件裝在制動(dòng)卡鉗組件內(nèi)。制動(dòng)卡鉗裝到車輛上時(shí)，它跨騎在制動(dòng)盤和輪轂的外徑處。 進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，靠主缸的液壓力，制動(dòng)卡鉗內(nèi) 的活塞被迫外移。活塞壓力通過摩擦塊或制動(dòng)蹄夾住制動(dòng)盤。由于施加在制動(dòng)盤兩側(cè)的液壓力是方向相反、大小相等的，制動(dòng)盤不會(huì)變形，除非制動(dòng)過猛或持續(xù)加壓。 制動(dòng)盤表面的摩擦能生成熱。由于制動(dòng)盤在轉(zhuǎn)動(dòng)。表面沒有遮蓋，熱很容易消散到周圍空氣中。由于迅速冷卻的特性，即使在連續(xù)地猛烈制動(dòng)之后，盤式制動(dòng)器比抗制動(dòng)衰退的鼓式制動(dòng)器工作得要好。許多車輛的前部采用盤式制動(dòng)器的主要理由就是它抗制動(dòng)衰退性好和停車平穩(wěn)。 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 圖 2-2 盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖 1.制動(dòng)卡鉗組件 2.制動(dòng)盤和轂組件 3.輪轂 4.雙頭螺栓 5.摩擦面 6.摩擦塊 2.2.1 定鉗盤式制動(dòng)器 鉗盤式制動(dòng)器主要有以下幾種結(jié)構(gòu)型式： 12 圖 2-3 鉗盤式制動(dòng)器示意圖 a)、 d) 固定鉗式 b) 滑動(dòng)鉗式 c) 擺動(dòng)鉗式 固定鉗式制動(dòng)器，如圖（ a）所示，制動(dòng)盤兩側(cè)均有油缸。制動(dòng)時(shí)，僅兩側(cè)油缸中的活塞驅(qū)使兩側(cè)制動(dòng)塊向盤面移動(dòng)。這種制動(dòng)器的主要優(yōu)點(diǎn)是： （ 1）除活塞和制動(dòng)塊外無其它滑動(dòng)件，易于保證鉗的剛度； （ 2）結(jié)構(gòu)及制造工藝與一般的制動(dòng)輪缸相差不多，容易實(shí)現(xiàn) 從鼓式到盤式的改型； （ 3）很能適應(yīng)分路系統(tǒng)的要求； 就目前汽車發(fā)展趨勢來看，隨著汽車性能要求的提高，固定鉗結(jié)構(gòu)上的缺點(diǎn)也日益明顯。主要有以下幾個(gè)方面： （ 1）固定鉗式至少要有兩個(gè)油缸分置于制動(dòng)盤兩側(cè)，因而必須用跨越制動(dòng)盤的內(nèi)部油道或外部油管（橋管）來連通，這就使制動(dòng)器的徑向和軸向的尺寸都比較大，因而在車輪中布置比較困難； 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 （ 2）在嚴(yán)酷的使用條件下，固定鉗容易使制動(dòng)液溫度過高而汽化，從而使制動(dòng)器的制動(dòng)效能受到影響； （ 3）固定前盤式制動(dòng)器為了要兼充駐車制動(dòng)器，必須在主制動(dòng)鉗上另外附裝一套供駐車制動(dòng)用的輔助制 動(dòng)鉗，或者采用盤鼓結(jié)合式制動(dòng)器，其中用于駐車制動(dòng)的鼓式制動(dòng)器只能是雙向增力式的，但這種雙向增力式制動(dòng)器的調(diào)整不方便。 2.2.2 浮鉗盤式制動(dòng)器 浮鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗一般設(shè)計(jì)成可以相對于制動(dòng)盤軸向滑動(dòng)。其中只在制動(dòng)盤的內(nèi)側(cè)設(shè)置油缸，而外側(cè)的制動(dòng)塊則附裝鉗體。 浮動(dòng)鉗式制動(dòng)器可分為滑動(dòng)鉗式（圖 b）和擺動(dòng)鉗式（圖 c）。與固定鉗式制動(dòng)器相比較，其優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面： (1).鉗的外側(cè)沒有油缸，可以將制動(dòng)器進(jìn)一步移近輪轂。因此，在布置時(shí)較容易； (2).浮動(dòng)鉗沒有跨越制動(dòng)盤的油管或油道，減少了受熱機(jī)會(huì)，且單側(cè) 油缸又位于盤的內(nèi)側(cè)，受車輪遮蔽減少而冷卻條件較好等原因，所以其制動(dòng)液汽化可能性較?。?(3).浮動(dòng)鉗的同一組制動(dòng)塊可兼用于行車和駐車制動(dòng)； (4).采用浮動(dòng)鉗可將油缸和活塞等緊密件減去一半，造價(jià)大為降低。這一點(diǎn)對大批量生產(chǎn)的汽車工業(yè)式十分重要的。 與定鉗盤式制動(dòng)器相反，浮鉗盤式制動(dòng)器的單側(cè)油缸結(jié)構(gòu)不需要跨越制動(dòng)盤的油道，故不僅軸向和徑向尺寸較小，有可能布置得更接近車輪輪轂，而且制動(dòng)液受熱氣化的機(jī)會(huì)就少。 此外，浮鉗盤式制動(dòng)器在兼充行車和駐車制動(dòng)器的情況下，不用加設(shè)駐車制動(dòng)鉗，只須在行車制動(dòng)鉗的油缸附近加裝一 些用以推動(dòng)油缸活塞的駐車制動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)零件即可。 2.2.3 全盤式制動(dòng)器 與鼓式制動(dòng)器相比較，盤式制動(dòng)器有如下優(yōu)點(diǎn)： 1、一般無摩擦助勢作用，因而制動(dòng)器效能受摩擦系數(shù)的影響較小，即效能較穩(wěn)定。 2、浸水后效能降低較少，而且只須經(jīng)一兩次制動(dòng)即可恢復(fù)正常。 3、在輸出制動(dòng)力矩相同的情況下，尺寸和質(zhì)量一般較小。 4、制動(dòng)盤沿厚度方向的熱膨脹量極小，不會(huì)像制動(dòng)鼓的熱膨脹那樣使制動(dòng)器間隙明顯增加而導(dǎo)致制動(dòng)踏扳行程過大。 5、較易實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整，其他保養(yǎng)修理作業(yè)也較簡便。 14 與鼓式制動(dòng)器比較，盤式制動(dòng)器有如下缺點(diǎn)： 1、效能較低，故用于液壓制動(dòng)系時(shí)所需制動(dòng)促動(dòng)管路壓力較高，一班要用伺服裝置。 2、兼用于駐車制動(dòng)時(shí)，需要加裝的駐車制動(dòng)傳動(dòng)裝置較鼓式制動(dòng)器復(fù)雜，因而在后輪的應(yīng)用受到限制。 盤式制動(dòng)器將逐步取代鼓式制動(dòng)器，主要是由于盤式制動(dòng)器和鼓式制動(dòng)器的優(yōu)缺點(diǎn)決定的。 盤式制動(dòng)器在液力助力下制動(dòng)力大且穩(wěn)定，在各種路面都有良好的制動(dòng)表現(xiàn)，其制動(dòng)效能遠(yuǎn)高于鼓式制動(dòng)器，而且空氣直接通過盤式制動(dòng)盤，故盤式制動(dòng)器的散熱性很好。但是盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)相對于鼓式制動(dòng)器來說比較復(fù)雜，對制動(dòng)鉗、管路系統(tǒng)要求也較高，而且造價(jià)高于鼓式制動(dòng)器。 相對于盤式制動(dòng)器來說，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。而且由于散熱性不好，鼓式制動(dòng)器存在熱衰退現(xiàn)象。當(dāng)然，鼓式制動(dòng)器也并非一無是處，它便宜，而且符合傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。 我們知道，高速行駛的轎車，由于頻繁使用制動(dòng)，制動(dòng)器的摩擦將會(huì)產(chǎn)生大量的熱，使制動(dòng)器溫度急劇上升，這些熱如果不能很好地散出，就會(huì)大大影響制動(dòng)性能，出現(xiàn)所謂的制動(dòng)效能熱衰退現(xiàn)象，這可不是鬧著玩的，制動(dòng)器直接關(guān)乎生命。僅從這一點(diǎn)上，您就應(yīng)該理解為什么盤式制動(dòng)器會(huì)逐步取代鼓式制動(dòng)器 了吧。目前，在中高級(jí)轎車上前后輪都已經(jīng)采用盤式制動(dòng)器。 不過，時(shí)下我們開的大部分轎車 (如夏利、富康、捷達(dá)等 )，采用的還不完全是盤式制動(dòng)器，而是前盤后鼓式混合制動(dòng)器 (即前輪采用盤式制動(dòng)器、后輪采用鼓式制動(dòng)器 )，這主要是出于成本上的考慮，同時(shí)也是因?yàn)槠囋诰o急制動(dòng)時(shí)，軸荷前移，對前輪制動(dòng)的要求比較大，一般來說前輪用了盤式制動(dòng)器就 可以 了。當(dāng)然 ，前后輪都使用盤式制動(dòng)器是趨勢 （如 VOLVO 轎車）。 3.制動(dòng)系的主要參數(shù)及其選擇 原始數(shù)據(jù)與技術(shù)參數(shù) 尺寸參數(shù) 長 /寬 /高 (mm) 8090 / 2350 / 2960 軸 距 (mm) 3800 前 /后懸 (mm) 1830 / 2460 質(zhì)量參數(shù) 滿載總質(zhì)量 (kg) 9000 乘載人數(shù) (人 ) 45 性能參數(shù) 最高車速 (km/h) 110 最大爬坡度 (%) 25 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 3.1 制動(dòng)力與制動(dòng)力分配系數(shù) 汽車制動(dòng)時(shí)，如果忽略路面對車輪的滾動(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 : 0 eBf rFT (3-1) 式中 fT 制動(dòng)器對車輪作用的制動(dòng)力矩，即制動(dòng)器的摩擦力矩，其方向與車輪轉(zhuǎn)方向相反， N m； BF 地面作用于車輪上的制動(dòng)力，即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； er 車輪有效半徑， m。 令 eff rTF （ 3-2） 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。fF與地面制動(dòng)力BF 的方向相反，當(dāng)車輪角速度 0 時(shí)，大小亦相等，且fF僅由制動(dòng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定。即fF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)系的氣壓成正比。當(dāng)加大踏板力以加大fT，fF和BF 均隨之增大。但地面制動(dòng)力 BF 受著附著條件的限制，其值不可能大于附著力F7，即 16 BF ZF (3-3) 或 ZFF B m ax(3-4) 式中 輪胎與地面間的附著系數(shù) 0.8； Z 地面對車輪的法向反力。 當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力 fF 和地面制動(dòng)力 BF 達(dá)到附著力 F 值時(shí)，車輪即被抱死并在地面上滑移。此后制動(dòng)力矩 fT 即表現(xiàn)為靜摩擦力矩，而 eff rTF / 即成為與 BF 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 =0 以后，地面制動(dòng)力 BF 達(dá)到附著力 F 值后就不再增大，而制動(dòng)器制動(dòng)力 fF 由于踏板力 PF 的增大使摩擦力矩 fT 增大而繼續(xù)上升 (見圖 1-1)。 根據(jù)汽車制動(dòng)時(shí)的整車受力分析 9，考慮到制動(dòng)時(shí)的軸荷轉(zhuǎn)移，可求得地面對前、后軸車輪的法向反力 Z1， Z2 為： NdtdughLLGZ g 5 7 0 7 8610600205038009 0 0 0 0)( 21 NdtdughLLGZ g 3 2 9 2 16106 0 01 7 5 03 8 0 09 0 0 0 0)( 12 （ 3-5） 式中 G 汽車所受重力90000N； L 汽車軸距 3800mm； 1L 汽車質(zhì)心離前軸距離1750mm； 2L 汽車質(zhì)心離后軸距離2050mm； gh 汽車質(zhì)心高度 600mm； 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 g 重力加速度 10N/kg； dtdu 汽車制動(dòng)減速度 6.0m/s2。 汽車總的地面制動(dòng)力為 NGqdtdugGFFF BBB 5 4 0 0 010 0.69 0 0 0 021 (3-6) 式中 q（ 6.0gdtduq） 制動(dòng)強(qiáng)度，亦稱比減速度或比制動(dòng)力； 1BF ， 2BF 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 NqhLLGLhFLLGF ggB 4 5 6 6 33 8 0 09 0 0 0 08.06 0 06.02 0 5 0)()( 221 NqhLLGLhFLLGF ggB 2 6 3 3 6 43 8 0 09 0 0 0 08.06006.01 7 5 0)()( 112 （ 3-7） 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)過程 3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、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。 由式 (1-6)、式 (1-7)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)被充分利用的條件是 NGFFFF BBff 7 2 0 0 09 0 0 0 08.02121 80.0)/()(/ 122121 ggBBff hLhLFFFF (3-8) 18 式中 1fF 前軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力， NZFFBf 4.4 5 6 6 2111 ； 2fF 后軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力 ， NZFFBf 8.2 6 3 3 6222 ； 1BF 前軸車輪的地面制動(dòng)力； 2BF 后軸車輪的地面制動(dòng)力； 1Z ， 2Z 地面對前、后軸車輪的法向反力； G 汽車重力； 1L ， 2L 汽車質(zhì)心離前、后軸距離； gh 汽車質(zhì)心高度。 由式 (1-8)可知，前、后車輪同時(shí)抱死時(shí)，前、后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力 1fF ， 2fF是 的函數(shù)。 由式 (1-8)中消去 ，得 )2(421112222 fgfggf FhGLFGLhLhGF (3-9) 式中 L 汽車的軸距。 將上式繪成以1fF，2fF為坐標(biāo)的曲線，即為理想的前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線，簡稱 I 曲線，如圖 1-3所示。如果汽車前、后制動(dòng)器的制動(dòng)力1fF，2fF能按 I曲線的規(guī)律分配，則能 保證汽車在任何附著系數(shù) 的路面上制動(dòng)時(shí)，都能使前、后車輪同時(shí)抱死。然而，目前大多數(shù)兩軸汽車尤其是貨車的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力之比值為一定值，并以前制動(dòng)1fF與汽車總制動(dòng)力fF之比來表明分配的比例，稱為汽車制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù) ： 63.02111 fffffFFFFF （ 3-10） 又由于在附著條件所限定的范圍內(nèi)，地面制動(dòng)力在數(shù)值上等于相應(yīng)的制動(dòng)周買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 緣力，故 又可通稱為制動(dòng)力分配系數(shù)。 3.2 同步附著系數(shù) 式 (3-10) 可表達(dá)為 112ffFF(3-11) 上式在圖 1-35中是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)且斜率為 (1- )/ 的直線，它是具有制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)為 的汽車的實(shí)際前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配線，簡稱 線。圖中 線與 I 曲線交于 B點(diǎn)，可求出 B 點(diǎn)處的附著系數(shù) =0,則稱 線與 I 曲線交點(diǎn)處的附著系數(shù)0為同 步附著系數(shù)。它是汽車制動(dòng)性能的一個(gè)重要參數(shù)，由汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定。同步附著系數(shù) 取 ： 57.06 0 0 2 0 5 063.03 8 0 020 ghLL 對于前、后制動(dòng)器制動(dòng)力為固定比值的汽車，只有在附著系數(shù) 等于同步附著系數(shù)0的路面上，前、后車輪制動(dòng)器才會(huì)同時(shí)抱死。此汽車在給定 值的路面上制動(dòng)時(shí)， 0， 線位于 I曲線上方，制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死，這時(shí)容易發(fā)生后軸側(cè)滑使汽車失去方向穩(wěn)定性。 為了防止汽車的前輪失去轉(zhuǎn)向能力和后輪產(chǎn)生側(cè)滑，希望在制動(dòng)過程中，在即將出現(xiàn)車輪抱死但尚無任何車輪抱死時(shí)的制動(dòng)減速度，為該車可能產(chǎn)生的最高減速度。分析表明，汽車在同步附著系數(shù)0的路面上制動(dòng) (前、后車輪同時(shí)抱死 ) 20 時(shí)，其制動(dòng)減速度為 du/dt=qg=0g，即 q=0， q 為制動(dòng)強(qiáng)度。而在其他附著系數(shù) 的路面上制動(dòng)時(shí)，達(dá)到前輪或后輪即將抱死時(shí)的制動(dòng)強(qiáng)度 q 0 時(shí)的 q 和 。 根據(jù)所定的同步附著系數(shù) 0 ，可以由式（ 1-8）及式（ 1-10）求得 63.03 8 0 0 6 0 057.02 0 5 002 L hL g （ 3-13） 37.01 01 L hL g （ 3-14） 進(jìn)而求得 NqhLLGGqFF gBB 339916.060057.02050380090000)( 021 （ 3-15） NqhLLGGqFF gBB 20008)()1()1( 012 （ 3-16） 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 買文檔送全套 CAD 圖紙，咨詢 QQ414951605 由式（ 3-8）、式（ 3-9）、式（ 3-12）和式（ 3-16）得 NhL GLF gB 6 6 7 3 76 0 057.08.01 7 5 0 8.01 7 5 09 0 0 0 0)( 01 1 （ 3-17） 74,060057.08.01750 8.01750)( 01 1 ghL Lq （ 3-18） 92.0)(011 ghLL（ 3-19） 對于 值恒定的汽車，為使其在常遇附著系數(shù)范圍內(nèi) 不致過低，其0值總是選得小于可能遇到的最大附著系數(shù)。所以在 0的良好路面上緊急制動(dòng)時(shí)，總是后輪先抱死。 3.4 制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩 應(yīng)合理地確定前、后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力矩，以保證汽車有良好的制動(dòng)效能和穩(wěn)定性。 最 大制動(dòng)力是在汽車附著質(zhì)量被完全利用的條件下獲得的，這時(shí)制動(dòng)力與地面作用于車輪的法向力 1Z , 2Z 成正比。由式 (9)可知，雙軸汽車前、后車輪附著力同時(shí)被充分利用或前、后輪同時(shí)抱死時(shí)的制動(dòng)力之比為 58.002011212 ggf hLhLZZFF f 式中 1L , 2L 汽車質(zhì)心離前、后軸距離 ； 0 同步附著系 數(shù)； gh 汽車質(zhì)心高度。 通常，上式的比值：客車約為 0.5 0.7 符合條件。 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 mNrFT eff 7.9 3 6