鼓式制動(dòng)器計(jì)算集錦

1、由此可見(jiàn)，采用這種主缸的雙回路液壓制動(dòng)系，當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)中任一回路失效時(shí)，串聯(lián)雙腔制動(dòng)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(dòng)距離增長(zhǎng)，制動(dòng)力減小。大大提高了工作的可靠性。制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)數(shù)值相關(guān)主要技術(shù)參數(shù)整車質(zhì)量： 空載：1550kg滿載：2000kg質(zhì)心位置： a=1.35m b=1.25m質(zhì)心高度： 空載：hg=0.95m滿載：hg=0.85m軸 距： l=2.6m輪 距: l=1.8m最高車速： 160km/h車輪工作半徑：370mm輪 胎： 195/60r14 85h同步附著系數(shù)：=0.6同步附著系數(shù)的分析(1)當(dāng)時(shí)：制動(dòng)時(shí)總是前輪先抱死，這是一種穩(wěn)定工

2、況，但喪失了轉(zhuǎn)向能力；(2)當(dāng)時(shí)：制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死，這時(shí)容易發(fā)生后軸側(cè)滑而使汽車失去方向穩(wěn)定性；(3)當(dāng)時(shí)：制動(dòng)時(shí)汽車前、后輪同時(shí)抱死，是一種穩(wěn)定工況，但也喪失了轉(zhuǎn)向能力。分析表明，汽車在同步附著系數(shù)為的路面上制動(dòng)(前、后車輪同時(shí)抱死)時(shí)，其制動(dòng)減速度為，即，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的制動(dòng)強(qiáng)度這表明只有在的路面上，地面的附著條件才可以得到充分利用。根據(jù)相關(guān)資料查出轎車0.6，故取=0.6制動(dòng)器有關(guān)計(jì)算確定前后軸制動(dòng)力矩分配系數(shù)根據(jù)公式： （3-1）得： 制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定 由輪胎與路面附著系數(shù)所決定的前后軸最大附著力矩： （3-2）式中：該車所能

3、遇到的最大附著系數(shù)；q制動(dòng)強(qiáng)度；車輪有效半徑；后軸最大制動(dòng)力矩；g汽車滿載質(zhì)量；l汽車軸距；其中q=0.66 （3-3）故后軸=1.57nmm后輪的制動(dòng)力矩為=0.785nmm前軸= t=0.67/(1-0.67)1.57=3.2nmm前輪的制動(dòng)力矩為3.2/2=1.6nmm后輪制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù)的選取1、制動(dòng)鼓直徑d輪胎規(guī)格為195/60r14 85h 輪輞為14in 輪輞直徑/in1213141516制動(dòng)鼓內(nèi)徑/mm轎車180200240260-貨車220240260300320查表得制動(dòng)鼓內(nèi)徑d=240mmd=14根據(jù)轎車d/在0.640.74之間選取取d/=0.7d=249mm

4、，2、制動(dòng)蹄摩擦襯片的包角和寬度b制動(dòng)蹄摩擦襯片的包角在=范圍內(nèi)選取。取=根據(jù)單個(gè)制動(dòng)器總的襯片米廠面積取200300取a=300b/d=0.18b=0.18mm3、摩擦襯片初始角的選取根據(jù)=-（/2）=張開(kāi)力p作用線至制動(dòng)器中心的距離a根據(jù)a=0.8r得：a=0.8×124.5=99.6mm制動(dòng)蹄支撐銷中心的坐標(biāo)位置k與c根據(jù)c=0.8r得：c=0.8×124.5=99.6mm5、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，而且還要求其熱穩(wěn)定行好，受溫度和壓力的影響小。不宜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

5、敏感性的要求。在假設(shè)的理想條件下計(jì)算制動(dòng)器的制動(dòng)力矩，取f=0.3可使計(jì)算結(jié)果接近實(shí)際值。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。所以選擇摩擦系數(shù)f=0.3前輪盤式制動(dòng)器主要參數(shù)確定制動(dòng)盤直徑d制動(dòng)盤的直徑d希望盡量大些，這時(shí)制動(dòng)盤的有效半徑得以增大，但制動(dòng)盤受輪輞直徑的限制。通常為輪輞直徑的70%79%。制動(dòng)盤厚度選擇制動(dòng)盤厚度直接影響制動(dòng)盤質(zhì)量和工作時(shí)的溫升。為使質(zhì)量不致太大，制動(dòng)盤厚度應(yīng)取小些；為了降低制動(dòng)時(shí)的溫升，制動(dòng)盤厚度不宜過(guò)小。通常，實(shí)心制動(dòng)盤厚度可取為10 mm20 mm；只有通風(fēng)孔道的制動(dòng)盤的兩丁作面之間的尺寸，即制動(dòng)盤的厚度取為20 mm50 mm，但

6、多采用20 mm30 mm。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。4、摩擦襯塊工作面積a推薦根據(jù)制動(dòng)摩擦襯塊單位面積占有的汽車質(zhì)量在1.6kg/3.5 kg/內(nèi)選取。下面的表格給出了一些國(guó)產(chǎn)汽車前輪盤式制動(dòng)器的主要參數(shù)。車牌車型制動(dòng)盤外徑/mm工作半徑/mm制動(dòng)盤厚度/mm摩擦襯塊厚度/mm摩擦面積/cm云雀ghk70602128610965.4奧拓sc7080215911015.560桑塔納2000256106201476奧迪

7、100256104221496根據(jù)以上表格查出santana2000轎車盤式制動(dòng)器的參數(shù)為制動(dòng)盤外徑工作半徑制動(dòng)盤厚度摩擦襯塊厚度摩擦面積256mm106mm20mm14mm76cm制動(dòng)器制動(dòng)因數(shù)計(jì)算前輪盤式制動(dòng)效能因數(shù)根據(jù)公式bf=2ff取0.5得bf=2×0.5=1后輪鼓式制動(dòng)器效能因數(shù)領(lǐng)蹄制動(dòng)蹄因數(shù)：根據(jù)公式 （3-5）h/b=2;c/b=0.8得=0.792、從蹄制動(dòng)蹄因數(shù)：根據(jù)公式 （3-6）得=0.48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。

8、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20一30，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l0mm13mm之間。本次設(shè)計(jì)采用的材料為ht250。制動(dòng)鉗制動(dòng)鉗由可鍛鑄鐵kth370一12或球墨鑄鐵qt400一18制造，也有用輕合金制造的，例如用鋁合金壓鑄。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。4、摩擦材料制動(dòng)摩擦材料應(yīng)只有角而穩(wěn)定的摩擦系數(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(油、制動(dòng)液)率，低的壓縮率、低的熱傳導(dǎo)率

9、(要求摩擦襯塊么300的加熱板上：作用30min后，背板的溫度不越過(guò)190)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?，?yīng)盡量采用污染小印對(duì)人體人害的庫(kù)擦材料。當(dāng)前，在制動(dòng)器巾廣泛采用著模壓材料，它是以石棉纖維為主并均樹(shù)脂粘站劑、調(diào)整摩擦性能的填充刑(出無(wú)機(jī)粉粒及橡膠、聚合樹(shù)脂等配成)勺噪聲消除別(主要成分為石墨)等混合后，在高溫廠模壓成型的。模壓材料的撓性較差故應(yīng)佐按襯片或襯塊規(guī)格模壓。其優(yōu)點(diǎn)是可以選用各種不同的聚合樹(shù)脂配料，使襯片或襯塊具有不同的摩擦性能及其他性能。本次設(shè)計(jì)采用的是模壓材料。5、制動(dòng)鼓制動(dòng)鼓應(yīng)具有非常好的剛性和大的熱容

10、量，制動(dòng)時(shí)溫升不應(yīng)超過(guò)極限值。制動(dòng)鼓材料應(yīng)與摩擦襯片相匹配，以保證具有高的摩擦系數(shù)并使工作表面磨損均勻。制動(dòng)鼓相對(duì)于輪轂的對(duì)中是圓柱表面的配合來(lái)定位，并在兩者裝配緊固后精加工制動(dòng)鼓內(nèi)工作表面，以保證兩者的軸線重合。兩者裝配后還需進(jìn)行動(dòng)平衡。其許用不平衡度對(duì)轎車為15n·cm20 n·cm；對(duì)貨車為30 n·cm40 n·cm。微型轎車要求其制動(dòng)鼓工作表面的圓度和同軸度公差0.03mm，徑向跳動(dòng)量0o 5mm，靜不平衡度15n.cm。制動(dòng)鼓壁厚的選取主要是從其剛度和強(qiáng)度方面考慮。壁厚取大些也有利于增大其熱容量，但試驗(yàn)表明，壁厚由ll mm增至20 mm時(shí)，

11、摩擦表面的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7mm12mm；中、重型載貨汽車為13mm18mm。制動(dòng)鼓在閉口一側(cè)外緣可開(kāi)小孔，用于檢查制動(dòng)器間隙。本次設(shè)計(jì)采用的材料是ht20-40。6、制動(dòng)蹄制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度，轎車的約為3mm5mm；貨車的約為5mm8mm。摩擦襯片的厚度，轎車多為45mm5mm；貨車多為8mm以上。襯片可鉚接或粘貼在制動(dòng)蹄上，粘貼的允許其磨損厚度較大，使用壽命增長(zhǎng)，但不易更換襯片；鉚接的噪聲較小。本次制動(dòng)蹄采用的材料為ht200。7、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。制功底板承受著制動(dòng)器工作時(shí)的制動(dòng)反

12、力矩，因此它應(yīng)有足夠的剛度。為此，由鋼板沖壓成形的制動(dòng)底板均只有凹凸起伏的形狀。重型汽車則采用可聯(lián)鑄鐵kth37012的制動(dòng)底板。剛度不足會(huì)使制動(dòng)力矩減小，踏板行程加大，襯片磨損也不均勻。本次設(shè)計(jì)采用45號(hào)鋼。8、制動(dòng)蹄的支承二自由度制動(dòng)篩的支承，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并能使制動(dòng)蹄相對(duì)制動(dòng)鼓自行定位。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)。例如采用偏心支承銷或偏心輪。支承銷由45號(hào)鋼制造并高頻淬火。其支座為可鍛鑄鐵(kth37012)或球墨鑄鐵(qt40018)件。青銅偏心輪可保持制動(dòng)蹄腹板上的支承孔的完好性并防止這些零件的腐蝕磨損。具有長(zhǎng)支承銷的支承能可

13、靠地保持制動(dòng)蹄的正確安裝位置，避免側(cè)向偏擺。有時(shí)在制動(dòng)底板上附加一壓緊裝置，使制動(dòng)蹄中部靠向制動(dòng)底板，而在輪缸活塞頂塊上或在張開(kāi)機(jī)構(gòu)調(diào)整推桿端部開(kāi)槽供制動(dòng)蹄腹板張開(kāi)端插入，以保持制動(dòng)蹄的正確位置。9、制動(dòng)輪缸制功輪缸為液壓制動(dòng)系采用的活塞式制動(dòng)蹄張開(kāi)機(jī)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在車輪制動(dòng)器中布置方便。輪缸的缸體由灰鑄鐵ht250制成。其缸簡(jiǎn)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，以支承插人槽中的制動(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)端面處的橡膠皮碗密封。多數(shù)制動(dòng)輪缸有兩個(gè)等直徑活塞；少數(shù)有四個(gè)等直徑活塞；雙領(lǐng)路式制動(dòng)器的兩蹄則各用一個(gè)單活塞制動(dòng)輪

14、缸推動(dòng)。本次設(shè)計(jì)采用的是ht250。液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算后輪制動(dòng)輪缸直徑與工作容積的設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)公式 （4-1）式中：p考慮到制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置作用下的輪缸或灌錄液壓，p=8mp12mp.取p=10mp查santana2000轎車使用與維護(hù)手冊(cè)得p=7065n=30mm根據(jù)gb7524-87標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸中選取,因此輪缸直徑為30mm。一個(gè)輪缸的工作容積根據(jù)公式 （4-2）式中：一個(gè)輪缸活塞的直徑；n 輪缸活塞的數(shù)目；一個(gè)輪缸完全制動(dòng)時(shí)的行程：初步設(shè)計(jì)時(shí)可取2mm-2.5mm=2mm消除制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓間的間隙所需的輪缸活塞行程。由于摩擦襯片變形而引起的輪缸活塞。，分別為鼓式制動(dòng)器的變形與制動(dòng)

15、鼓的變形而引起的輪缸活塞行程。得一個(gè)輪缸的工作容積=2826mm前輪盤式制動(dòng)器液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)計(jì)算1、前輪制動(dòng)輪缸直徑與工作容積的設(shè)計(jì)計(jì)算根據(jù)公式 （4-4）式中：p考慮到制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置作用下的輪缸或灌錄液壓，p=8mp12mp.取p=10mp查santana2000轎車使用與維護(hù)手冊(cè)得p=19625n得=50mm根據(jù)gb7524-87標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸中選取,因此輪缸直徑為50mm。一個(gè)輪缸的工作容積根據(jù)公式 （4-5）式中：一個(gè)輪缸活塞的直徑；n 輪缸活塞的數(shù)目；一個(gè)輪缸完全制動(dòng)時(shí)的行程：取=2mm消除制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓間的間隙所需的輪缸活塞行程。由于摩擦襯片變形而引起的輪缸活塞。，分別為鼓式制動(dòng)器的

16、變形與制動(dòng)鼓的變形而引起的輪缸活塞行程。得一個(gè)輪缸的工作容積=3925mm全部輪缸的工作容積根據(jù)公式 （4-6）式中：m輪缸的數(shù)目；v=2v+2v=22826+23925=13502mm制動(dòng)主缸與工作容積設(shè)計(jì)計(jì)算制動(dòng)主缸應(yīng)有的工作容積式中：v全部輪缸的總的工作容積；制動(dòng)軟管在掖壓下變形而引起的容積增量；v=13502mm轎車的制動(dòng)主缸的工作容積可取為=1.1v=1.1×13502=14852.2 mm主缸直徑和活塞行程s根據(jù)公式： （4-7）一般s=(0.8-1.2)d取s= d得=26.65mm根據(jù)gb7524-87標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸中選取,因此主缸直徑為28mm。=28mm制動(dòng)踏板力

17、與踏板行程制動(dòng)踏板力根據(jù)公式： （4-8）式中：制動(dòng)主缸活塞直徑；p制動(dòng)管路的液壓；制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比；取=4制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)及制動(dòng)主缸的機(jī)械效率，可取=0.850.95。取=0.9根據(jù)上式得：=1710n500n-700n所以需要加裝真空助力器。式中： ：真空助力比，取4。=1710/4=427.5n500n-700n所以符合要求制動(dòng)踏板工作行程 （4-9）式中：主缸推桿與活塞的間隙，一般取1.52mm；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(guò)的行程；根據(jù)上式得：=128mm150mm符合設(shè)計(jì)要求。制動(dòng)性能分析任何一套制動(dòng)裝置都是由制動(dòng)器和制動(dòng)

18、驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成。汽車的制動(dòng)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(zhǎng)坡時(shí)能維持一定車速的能力。5.1 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。5.2 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。制動(dòng)效能是制動(dòng)性能中最基本的評(píng)價(jià)指標(biāo)。制動(dòng)距離越小，制動(dòng)減速度越大，汽車的制動(dòng)效能就越好。5.3 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)

19、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(guò)程實(shí)際上是把汽車行駛的動(dòng)能通過(guò)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(wèn)題。5.4 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(guò)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。方向穩(wěn)定性是從制動(dòng)跑偏、側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力等方面考驗(yàn)。制動(dòng)跑偏的原因有兩個(gè)1）汽車左右車輪，特別是轉(zhuǎn)向軸左右車輪制動(dòng)器制動(dòng)力不相等。2）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)（互相干涉）前者是由于制動(dòng)調(diào)整誤差造成的，是非系統(tǒng)的。而后者是屬于系統(tǒng)性誤差。側(cè)滑是指汽車制動(dòng)時(shí)某一軸的車輪或兩軸的車輪發(fā)生橫向滑動(dòng)的現(xiàn)象。最危險(xiǎn)的情況是在高速制動(dòng)時(shí)后軸發(fā)生側(cè)滑。防止后軸發(fā)生側(cè)滑應(yīng)使前后軸同時(shí)抱死或前軸先抱死后軸始終不抱死。理論上分析如下，真正的