輕型車(chē)鼓式后制動(dòng)器設(shè)計(jì)Microsoft Word 文檔

1、裝備制造學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)生姓名： 張斌 專 業(yè)：工程機(jī)械運(yùn)用與維護(hù)設(shè)計(jì)（論文）題目：輕型車(chē)鼓式后制動(dòng)器設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方案及參數(shù)：主要技術(shù)參數(shù)：整車(chē)空載質(zhì)量：1672；（空載時(shí)軸荷分配：前軸60%，后軸40%）； 滿載質(zhì)量：4180；（滿載時(shí)的軸荷分配：前軸52%，后軸48%）； 質(zhì)心高度：0.7m（空） 0.85m（滿） 軸距：3.1m 輪胎規(guī)格：245/65R15 同步附著系數(shù)選擇：0.65要求：滿載下，30KM/h初速，制動(dòng)距離7m設(shè)計(jì)內(nèi)容1、根據(jù)給定的設(shè)計(jì)參數(shù)，選擇設(shè)計(jì)方案，計(jì)算并確定零部件各參數(shù)繪出驅(qū)動(dòng)橋的裝配圖及典型零件圖。2、工程繪圖量一般不少于折合成圖幅為A0號(hào)的圖紙3張，其中手工

2、繪圖不少于1張。3、查閱相關(guān)參考文獻(xiàn)15篇以上。翻譯與課題有關(guān)的2萬(wàn)印刷字符的外文資料，約5000個(gè)漢字。4、撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，正文字?jǐn)?shù)不少于2萬(wàn)字。 指 導(dǎo) 教 師 系、部 主任 教 學(xué) 院 長(zhǎng) 目 錄中文摘要I英文摘要II第1章 鼓式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式及選擇11.1鼓式制動(dòng)器的形式結(jié)構(gòu)11.2 鼓式制動(dòng)器按蹄的屬性分類(lèi)21.2.1 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器21.2.2 雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器61.2.3 雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器71.2.4 單向増力式制動(dòng)器91.2.5 雙向増力式制動(dòng)器9第2章 制動(dòng)系的主要參數(shù)及其選擇132.1 制動(dòng)力與制動(dòng)力分配系數(shù)132.2 同步附著系數(shù)182.3制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩202.4

3、 鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)與摩擦系數(shù)212.4.1 制動(dòng)鼓內(nèi)徑D222.4.2 摩擦襯片寬度b和包角222.4.3 摩擦襯片起始角242.4.4 制動(dòng)器中心到張開(kāi)力P作用線的距離a242.4.5 制動(dòng)蹄支承點(diǎn)位置坐標(biāo)k和c242.4.6 襯片摩擦系數(shù)f24第3章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算253.1浮式領(lǐng)從蹄制動(dòng)器(平行支座面) 制動(dòng)器因素計(jì)算253.2制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算273.2.1所需制動(dòng)力計(jì)算273.2.2制動(dòng)踏板力驗(yàn)算283.2.3 確定制動(dòng)輪缸直徑293.2.4輪缸的工作容積293.2.5 制動(dòng)器所能產(chǎn)生的制動(dòng)力計(jì)算303.3制動(dòng)蹄片上的制動(dòng)力矩313.4制動(dòng)蹄上的壓力分布規(guī)律353.5 摩擦

4、襯片的磨損特性計(jì)算373.6 制動(dòng)器的熱容量和溫升的核算403.7行車(chē)制動(dòng)效能計(jì)算413.8 駐車(chē)制動(dòng)的計(jì)算42第4章 制動(dòng)器主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)454.1制動(dòng)鼓454.2 制動(dòng)蹄464.3 制動(dòng)底板464.4 制動(dòng)蹄的支承474.5 制動(dòng)輪缸474.6 摩擦材料474.7 制動(dòng)器間隙48結(jié) 論50致 謝51參考文獻(xiàn)52附 錄 153附 錄 254 河北工程大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)摘 要鼓式制動(dòng)也叫塊式制動(dòng)，現(xiàn)在鼓式制動(dòng)器的主流是內(nèi)張式，它的制動(dòng)蹄位于制動(dòng)輪內(nèi)側(cè)，剎車(chē)時(shí)制動(dòng)塊向外張開(kāi)，摩擦制動(dòng)輪的內(nèi)側(cè)，達(dá)到剎車(chē)的目的。制動(dòng)系統(tǒng)在汽車(chē)中有著極為重要的作用，如果失效將會(huì)造成災(zāi)嚴(yán)重的后果。制動(dòng)系統(tǒng)的主要部件就是制

5、動(dòng)器，在現(xiàn)代汽車(chē)上仍然廣泛使用的是具有較高制動(dòng)效能的蹄鼓式制動(dòng)器。本設(shè)計(jì)就摩擦式鼓式制動(dòng)器進(jìn)行了相關(guān)的設(shè)計(jì)和計(jì)算。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，以實(shí)際產(chǎn)品為基礎(chǔ)，根據(jù)我國(guó)工廠目前進(jìn)行制動(dòng)器新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的一般程序，并結(jié)合理論設(shè)計(jì)的要求，首先根據(jù)給定車(chē)型的整車(chē)參數(shù)和技術(shù)要求，確定制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式及、制動(dòng)器主要參數(shù)，然后計(jì)算制動(dòng)器的制動(dòng)力矩、制動(dòng)蹄上的壓力分布、蹄片變形規(guī)律、制動(dòng)效能因數(shù)、制動(dòng)減速度、耐磨損特性、制動(dòng)溫升等，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。最后，完成裝配圖和零件圖的繪制。關(guān)鍵詞：鼓式制動(dòng)器，制動(dòng)力矩，制動(dòng)效能因數(shù)，制動(dòng)減速度，制動(dòng)溫升ABSTRACTDrum brake, also kno

6、wn as block-type brake, drum brakes, now within the mainstream style sheets, and its brake shoes located inside the brake wheel, brake brake blocks out when open, the inside wheel friction brake, to achieve the purpose of the brakes.In the vehicle braking system has a very important role, failure wi

7、ll result in disaster if serious consequences. The main parts of the braking system is the brake, in the modern car is still widely used in high performance brake shoe - brake drum. The design of the friction drum brakes were related to the design and calculation. In the design process, based on the

8、 actual product, according to our current brake factory general new product development process, and theoretical design requirements, the first model of the vehicle according to the given parameter and the technical requirements, determine the brake structure and, brake main parameters, and then cal

9、culate the braking torque brake, brake shoes on the pressure distribution, deformation shoe, brake effectiveness factor, braking deceleration, wear characteristics, brake temperature, etc., and in this brake on the basis of the structural design of major components. Finally, assembly drawings and pa

10、rts to complete mapping.KEY WORDS：drum brake, braking torque, brake efficiency factor, braking deceleration, brake temperature rising21第1章 鼓式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式及選擇除了輔助制動(dòng)裝置是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣或其他緩速措施對(duì)下長(zhǎng)坡的汽車(chē)進(jìn)行減緩或穩(wěn)定車(chē)速外，汽車(chē)制動(dòng)器幾乎都是機(jī)械摩擦式的，既是利用固定元件與旋轉(zhuǎn)元件工作表面間的摩擦而產(chǎn)生制動(dòng)力矩使汽車(chē)減速或停車(chē)的。鼓式制動(dòng)器又分為內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器和外束型鼓式制動(dòng)器。內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器的固定摩擦元件是一對(duì)帶有摩擦蹄片的制動(dòng)蹄

11、，后者又安裝在制動(dòng)底板上，而制動(dòng)底板則又緊固于前梁或后橋殼的突緣上（對(duì)車(chē)輪制動(dòng)器）或變速器殼或與其相固定的支架上（對(duì)中央制動(dòng)器）；其旋轉(zhuǎn)摩擦元件固定在輪轂上或變速器第二軸后端的制動(dòng)鼓，并利用制動(dòng)鼓的圓柱表面與制動(dòng)蹄摩擦片的外表面作為一對(duì)摩擦表面在制動(dòng)鼓上產(chǎn)生摩擦力矩，故稱為蹄式制動(dòng)器。外束型鼓式制動(dòng)器的固定摩擦元件是帶有摩擦片且剛度較小的制動(dòng)帶；其旋轉(zhuǎn)摩擦元件為制動(dòng)鼓，并利用制動(dòng)鼓的外圓柱表面和制動(dòng)帶摩擦片的內(nèi)圓弧面作為一對(duì)摩擦表面，產(chǎn)生摩擦力矩作用于制動(dòng)鼓，故又稱為帶式制動(dòng)器。在汽車(chē)制動(dòng)系中，帶式制動(dòng)器曾僅用作某些汽車(chē)的中央制動(dòng)器，現(xiàn)代汽車(chē)已經(jīng)很少使用，所以內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器通常簡(jiǎn)稱為鼓式制動(dòng)

12、器，而通常所說(shuō)的鼓式制動(dòng)器即是指這種內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器。1.1鼓式制動(dòng)器的形式結(jié)構(gòu)鼓式制動(dòng)器可按其制動(dòng)蹄的受力情況分類(lèi)（見(jiàn)圖1.1），它們的制動(dòng)效能，制動(dòng)鼓的受力平衡狀況以及對(duì)車(chē)輪旋轉(zhuǎn)方向?qū)χ苿?dòng)效能的影響均不同。 圖 1.1 鼓式制動(dòng)器簡(jiǎn)圖(a)領(lǐng)從蹄式（用凸輪張開(kāi)）；（b）領(lǐng)從蹄式（用制動(dòng)輪缸張開(kāi)）；（c）雙領(lǐng)蹄式（非雙向，平衡式）； （d）雙向雙領(lǐng)蹄式；（e）單向增力式；（f）雙向増力式制動(dòng)蹄按其張開(kāi)時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向和制動(dòng)鼓的轉(zhuǎn)動(dòng)方向是否一致，有領(lǐng)蹄和從蹄之分。制動(dòng)蹄張開(kāi)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向與制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向一致的制動(dòng)蹄，稱為領(lǐng)蹄；反之，則稱為從蹄。1.2 鼓式制動(dòng)器按蹄的屬性分類(lèi)1.2.1 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)

13、器 如圖1.1（a），（b）所示，若圖上的旋轉(zhuǎn)箭頭代表汽車(chē)前進(jìn)時(shí)的制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向（制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn)），則蹄1為領(lǐng)蹄，蹄2為從蹄。汽車(chē)倒車(chē)時(shí)制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向改變，變?yōu)榉聪蛐D(zhuǎn)，隨之領(lǐng)蹄與從蹄也就相互對(duì)調(diào)。這種當(dāng)制動(dòng)鼓正，反向旋轉(zhuǎn)時(shí)總具有一個(gè)領(lǐng)蹄和一個(gè)從蹄的內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器，稱為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。由圖1.1（a），（b）可見(jiàn)，領(lǐng)蹄所受的摩擦力矩使蹄壓得更緊，即摩擦力矩具有“增勢(shì)”作用，故稱為增勢(shì)蹄；而從蹄所受的摩擦力使蹄有離開(kāi)制動(dòng)鼓的趨勢(shì)，即摩擦力矩具有“減勢(shì)”作用，故又稱為減勢(shì)蹄?！霸鰟?shì)”作用使領(lǐng)蹄所受的法向反力增大，而“減勢(shì)”作用使從蹄所受的法向反力減小。圖 1.2 PERROT公司的S凸輪制動(dòng)

14、器圖 1.3 俄KamA3汽車(chē)的S凸輪式車(chē)輪制動(dòng)器1 制動(dòng)蹄；2凸輪；3制動(dòng)底板；4調(diào)整臂；5凸輪支座及制動(dòng)氣室；6滾輪對(duì)于兩蹄的張開(kāi)力的領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)，如圖1.1（b）所示，兩蹄壓緊制動(dòng)鼓的法向反力應(yīng)相等。但當(dāng)制動(dòng)鼓旋轉(zhuǎn)并制動(dòng)時(shí)，領(lǐng)蹄由于摩擦力矩的“增勢(shì)”作用，使其進(jìn)一步壓緊制動(dòng)鼓使其所受的法向反力加大；從蹄由于摩擦力矩的“減勢(shì)”作用而使其所受的法向反力減少。這樣，由于兩蹄所受的法向反力不等，不能相互平衡，其差值要由車(chē)輪輪轂承受。這種制動(dòng)時(shí)兩蹄法向反力不能相互平衡的制動(dòng)器稱為非平衡式制動(dòng)器。液壓或鍥塊驅(qū)動(dòng)的領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器均為非平衡式結(jié)構(gòu)，也叫簡(jiǎn)單非平衡式制動(dòng)器。非平衡式制動(dòng)器對(duì)輪轂軸承造

15、成附加徑向載荷，而且領(lǐng)蹄摩擦襯片表面的單位壓力大于從蹄的，磨損較嚴(yán)重。為使襯片壽命均勻?？蓪奶愕哪Σ烈r片包角適當(dāng)?shù)販p小。對(duì)于如圖1.1（a）所示具有定心凸輪張開(kāi)裝置的領(lǐng)從蹄制動(dòng)器，在制動(dòng)時(shí)，凸輪機(jī)構(gòu)保證了兩蹄等位移，因此作用于兩蹄上的法向反力和由此產(chǎn)生的制動(dòng)力矩應(yīng)分別相等，而作用于兩蹄的張開(kāi)力，則不等，并且必然有<。由于兩蹄的法向反力在制動(dòng)鼓正，反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)并制動(dòng)時(shí)均成立，因此這種結(jié)構(gòu)的特性是雙向的，實(shí)際上也是平衡式的。其缺點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)凸輪的力要大而效率卻相對(duì)較低，約為0.60.8。因?yàn)橥馆喴髿鈮候?qū)動(dòng)，因此這種結(jié)構(gòu)僅使用于總質(zhì)量大于或等于10t的貨車(chē)和客車(chē)上。領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的兩個(gè)蹄常有

16、固定的支點(diǎn)。張開(kāi)裝置有凸輪式（見(jiàn)圖1.1（a），圖1.2，圖1.3），鍥塊式（圖1.4），曲柄式（參見(jiàn)圖1.10）和具有兩個(gè)或四個(gè)等直徑活塞的制動(dòng)輪缸式的（見(jiàn)圖1.1（b），圖1.5，圖1.6）。后者可保證作用在兩蹄上的張開(kāi)力相等并用液壓驅(qū)動(dòng)，而凸輪式，鍥塊式和曲柄式等張開(kāi)裝置則用氣壓驅(qū)動(dòng)。當(dāng)張開(kāi)裝置中的制動(dòng)凸輪和制動(dòng)鍥塊都是浮動(dòng)的時(shí)，也能保證兩蹄張開(kāi)力相等，這時(shí)的凸輪稱為平衡凸輪。也有非平衡式的制動(dòng)凸輪，其中心是固定的，不能浮動(dòng)，所以不能保證作用在兩蹄上的張開(kāi)力相等。圖 1.4 鍥塊式張開(kāi)裝置的車(chē)輪制動(dòng)器 1 制動(dòng)蹄；2制動(dòng)底座；3制動(dòng)氣室；4 鍥塊；5 滾輪；6 柱塞；7 當(dāng)塊；8 棘爪；

17、 9 調(diào)整螺釘；10 調(diào)整套筒 圖1.5制動(dòng)輪缸具有兩個(gè)等直徑活塞的車(chē)輪制動(dòng)器 圖 1.6制動(dòng)輪缸有四個(gè)直徑活塞的車(chē)輪制動(dòng)器1 活塞； 2 活塞支承圈； 3 密封圈；4 支承； 1 制動(dòng)蹄； 2 制動(dòng)底板； 3制動(dòng)器間隙調(diào)5 制動(dòng)底板；6 制動(dòng)蹄；7 支承銷(xiāo)； 凸輪；4偏心支承銷(xiāo)9 制動(dòng)蹄定位銷(xiāo)；10 駐車(chē)制動(dòng)傳動(dòng)裝置 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的效能及穩(wěn)定性均處于中等水平，但由于其在汽車(chē)前進(jìn)和倒車(chē)時(shí)的制動(dòng)性能不變，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，也便于附裝駐車(chē)制動(dòng)機(jī)構(gòu)，故仍廣泛用作中，重型載貨汽車(chē)前，后輪以及轎車(chē)后輪制動(dòng)器。根據(jù)支承結(jié)構(gòu)及調(diào)整方法的不同，領(lǐng)從蹄鼓式液壓驅(qū)動(dòng)的車(chē)輪制動(dòng)器又有不同的結(jié)構(gòu)方案，如圖1.7所

18、示 圖 1.7 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案（液壓驅(qū)動(dòng)）（a）一般形式；（b）單固定支點(diǎn)；輪缸上調(diào)整（c）雙固定支點(diǎn)；偏心軸調(diào)整；（d）浮動(dòng)蹄片；支點(diǎn)端調(diào)整 1.2.2 雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器當(dāng)汽車(chē)前進(jìn)時(shí)，若兩制動(dòng)蹄均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器，稱為雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。但這種制動(dòng)器在汽車(chē)倒車(chē)時(shí)，兩制動(dòng)蹄又都變?yōu)閺奶?，因此，它又稱為單向?yàn)閱蜗螂p領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。如圖1.1（c）所示，兩制動(dòng)蹄各用一個(gè)單活塞制動(dòng)輪缸推動(dòng)，兩套制動(dòng)蹄，制動(dòng)輪缸等機(jī)件在制動(dòng)底板上是以制動(dòng)底板中心為對(duì)稱布置的，因此兩蹄對(duì)鼓作用的合力恰好相互平衡，故屬于平衡式制動(dòng)器。單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器根據(jù)其調(diào)整方法的不同，又有多種結(jié)構(gòu)方案，如圖9所示。 圖 1.8 單向

19、雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案（液壓驅(qū)動(dòng)）（a）一般形式；（b）偏心調(diào)整；（c）輪缸上調(diào)整；（d）浮式蹄片，輪缸支座調(diào)整端；（e）浮動(dòng)蹄片，輪缸偏心機(jī)構(gòu)調(diào)整 雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器有高的正向制動(dòng)效能，但倒車(chē)時(shí)變?yōu)殡p從蹄式，使制動(dòng)效能大減。中級(jí)轎車(chē)的前制動(dòng)器常用這種形式，這是由于這類(lèi)汽車(chē)前進(jìn)制動(dòng)時(shí)，前軸的軸荷及附著力大于后軸，而倒車(chē)時(shí)則相反，采用這這種結(jié)構(gòu)作為前輪制動(dòng)器并與領(lǐng)從蹄式后輪制動(dòng)器相匹配，則可較容易地獲得所希望的前，后制動(dòng)力分配（）并使前，后輪制動(dòng)器的許多零件有相同的尺寸。它不用于后輪還由于有兩個(gè)互相成中心對(duì)稱的制動(dòng)輪缸，難于附加駐車(chē)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。1.2.3 雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器當(dāng)制動(dòng)鼓正向和反向旋轉(zhuǎn)

20、時(shí)兩制動(dòng)蹄均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器，稱為雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。如1.1（d）及圖1.9，圖1.10所示。其兩蹄的兩端均為浮式支承，不是支承在支承銷(xiāo)上，而是支承在兩個(gè)活塞制動(dòng)輪缸的支座上（圖1.1（d），圖1.9）或其他張開(kāi)裝置的支座上（圖1.10，圖1.11）。當(dāng)制動(dòng)時(shí)，油壓使兩個(gè)制動(dòng)輪缸的兩側(cè)活塞（圖1.9）或其他張開(kāi)裝置的兩側(cè)（圖1.10，圖1.11）均向外移動(dòng)，使兩制動(dòng)蹄均壓緊在制動(dòng)鼓的內(nèi)圓柱面上。圖 1.9 雙向雙領(lǐng)蹄式鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案（液壓驅(qū)動(dòng)）（a）一般形式；（b）偏心機(jī)構(gòu)調(diào)整；（c）輪缸上調(diào)整制動(dòng)鼓靠摩擦力帶動(dòng)兩制動(dòng)蹄轉(zhuǎn)過(guò)一小角度，使兩制動(dòng)蹄的轉(zhuǎn)動(dòng)方向均與制動(dòng)鼓的轉(zhuǎn)向方向一致；當(dāng)制動(dòng)鼓

21、反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，其過(guò)程類(lèi)同但方向相反。因此，制動(dòng)鼓在正向，反向旋轉(zhuǎn)時(shí)兩制動(dòng)蹄均為領(lǐng)蹄，故稱雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。它也屬于平衡式制動(dòng)器。由于這種這種制動(dòng)器在汽車(chē)前進(jìn)和倒退時(shí)的性能不變，故廣泛用于中，輕型載貨汽車(chē)和部分轎車(chē)的前，后輪。但用作后輪制動(dòng)器時(shí)，需另設(shè)中央制動(dòng)器。圖 1.10 LCCAS公司的曲柄機(jī)構(gòu)制動(dòng)器圖 1.11 PERROT的雙鍥式制動(dòng)器1.2.4 單向増力式制動(dòng)器 如圖1.1（e）所示，兩蹄下端以頂桿相連接，第二制動(dòng)蹄支承在其上端制動(dòng)底板上的支承銷(xiāo)上。當(dāng)汽車(chē)前進(jìn)時(shí)，第一制動(dòng)蹄被單活塞的制動(dòng)輪缸推壓到制動(dòng)鼓的內(nèi)圓柱面上。制動(dòng)鼓靠摩擦力帶動(dòng)第一制動(dòng)蹄轉(zhuǎn)過(guò)一小角度，進(jìn)而經(jīng)頂桿推動(dòng)第二制動(dòng)蹄也

22、壓向制動(dòng)鼓的工作表面并支承在其上端的支承銷(xiāo)上。顯然，第一制動(dòng)蹄為一增勢(shì)的領(lǐng)蹄，而第二制動(dòng)蹄不僅是一個(gè)增勢(shì)領(lǐng)蹄，而且經(jīng)頂桿傳給它的推力Q要比制動(dòng)輪缸給第一制動(dòng)蹄的推力P大很多，使第二制動(dòng)蹄的制動(dòng)力矩比第一制動(dòng)蹄的制動(dòng)力矩大2-3倍之多。由于制動(dòng)時(shí)兩蹄的法向反力不能相互平衡，因此屬于一種非平衡式制動(dòng)器。 雖然這種制動(dòng)器在汽車(chē)前進(jìn)制動(dòng)時(shí)，其制動(dòng)效能很高，且高于前述各種制動(dòng)器，但在倒車(chē)制動(dòng)時(shí)，其制動(dòng)效能卻是最低的。因此，僅用于少數(shù)輕，中型貨車(chē)和轎車(chē)上作前輪制動(dòng)器。1.2.5 雙向増力式制動(dòng)器 如圖1.1（f）所示，將單向増力式制動(dòng)器的單活塞制動(dòng)輪缸換以雙活塞制動(dòng)輪缸，其上端的支承銷(xiāo)也作為兩蹄可共用的，

23、則成為雙向増力式制動(dòng)器。對(duì)雙向増力式制動(dòng)器來(lái)說(shuō)，不論汽車(chē)前進(jìn)制動(dòng)或倒退制動(dòng)，該制動(dòng)器均為増力式制動(dòng)器。只是當(dāng)制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn)時(shí)，前制動(dòng)蹄為第一制動(dòng)蹄，后制動(dòng)蹄為第二制動(dòng)蹄；而反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，第一制動(dòng)蹄與第二制動(dòng)蹄正好對(duì)調(diào)。第一制動(dòng)蹄是增勢(shì)蹄，第二制動(dòng)蹄不僅是增勢(shì)領(lǐng)蹄，而且經(jīng)頂桿傳給它的推力Q要比制動(dòng)輪缸給第一蹄或第二蹄的推力大很多。但制動(dòng)時(shí)作用于第二蹄上端的制動(dòng)輪缸推力起著減小第二蹄與支承銷(xiāo)間壓緊力的作用。雙向増力式制動(dòng)器也是屬于非平衡式制動(dòng)器。 圖1.12給出了雙向増力式制動(dòng)器（浮動(dòng)支承）的幾種結(jié)構(gòu)方案，圖14給出了雙向増力式制動(dòng)器（固定支點(diǎn)）另外幾種結(jié)構(gòu)方案。圖 1.12 雙向増力式制動(dòng)器（浮動(dòng)

24、支承）的結(jié)構(gòu)方案（a）一般形式；（b）支承上調(diào)整；（c）輪缸上調(diào)整圖 1.13 雙向増力式制動(dòng)器（固定支點(diǎn)）的結(jié)構(gòu)方案（a）一般形式；（b）浮動(dòng)調(diào)整；（c）中心調(diào)整 雙向増力式制動(dòng)器在高級(jí)轎車(chē)上用得較多，而且往往將其作為行車(chē)制動(dòng)與駐車(chē)制動(dòng)共用的制動(dòng)器，但行車(chē)制動(dòng)是由液壓通過(guò)制動(dòng)輪缸產(chǎn)生制動(dòng)蹄的張開(kāi)力進(jìn)行制動(dòng)，而駐車(chē)制動(dòng)則是用制動(dòng)操縱手柄通過(guò)拉繩及杠桿等操縱。另外，它也廣泛用于汽車(chē)中央制動(dòng)器，因?yàn)轳v車(chē)制動(dòng)要求制動(dòng)器正，反向的制動(dòng)效能都很高，而且駐車(chē)制動(dòng)若不用于應(yīng)急制動(dòng)時(shí)不會(huì)產(chǎn)生高溫，因而熱衰退問(wèn)題并不突出。 上述制動(dòng)器的特點(diǎn)是用制動(dòng)器效能，效能穩(wěn)定性和摩擦襯片磨損均勻程度來(lái)評(píng)價(jià)。増力式制動(dòng)器效能

25、最高，雙領(lǐng)蹄式次之，領(lǐng)蹄式更次之，還有一種雙從蹄式制動(dòng)蹄的效能最低，故極少采用。而就工作穩(wěn)定性來(lái)看，名次排列正好與效能排列相反，雙從蹄式最好，増力式最差。摩擦系數(shù)的變化是影響制動(dòng)器工作效能穩(wěn)定性的主要因素。 還應(yīng)指出，制動(dòng)器的效能不僅與制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)參數(shù)和摩擦系數(shù)有關(guān)，也受到其他有關(guān)因素的影響。例如制動(dòng)蹄摩擦襯片與制動(dòng)鼓僅在襯片的中部接觸時(shí)輸出的制動(dòng)力矩最?。欢谝r片的兩端接觸時(shí)，輸出的制動(dòng)力矩就大。制動(dòng)器的效能常以制動(dòng)器效能因數(shù)或簡(jiǎn)稱為制動(dòng)器因數(shù)BF（brake factor）來(lái)衡量，制動(dòng)器因數(shù)BF可以用下式表達(dá)： BF=（f+f）/P 式(1.1) 式中 f，f： 制動(dòng)器摩擦副間的

26、摩擦力，見(jiàn)圖1.1； ，： 制動(dòng)器摩擦副間的法向力，對(duì)平衡式鼓式制動(dòng)器：= f制動(dòng)器摩擦副的摩擦系數(shù)； P鼓式制動(dòng)器的蹄端作用力，見(jiàn)圖1.1。圖 1.14 制動(dòng)器因數(shù)BF與摩擦系數(shù)f的關(guān)系曲線1増力式制動(dòng)器；2雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器；3領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器；4盤(pán)式制動(dòng)器；5雙從蹄式制動(dòng)器 基本尺寸比例相同的各種內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)因數(shù)BF與摩擦系數(shù)f之間的關(guān)系如圖15所示。BF值大，即制動(dòng)效能好。在制動(dòng)過(guò)程中由于熱衰退，摩擦系數(shù)是變化的，因此摩擦系數(shù)變化時(shí)。BF值變化小的，制動(dòng)效能穩(wěn)定性就好。 制動(dòng)器因數(shù)值愈大，摩擦副的接觸情況對(duì)制動(dòng)效能的影響也就愈大。所以，對(duì)制動(dòng)器的正確調(diào)整，對(duì)高效能的制動(dòng)器尤為重要。

27、 結(jié)合本次課題研究的對(duì)象（輕型車(chē)鼓式后制動(dòng)器），得出以下結(jié)論：雖然領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的效能及穩(wěn)定性在各式制動(dòng)器中均處于中等水平，但由于其在汽車(chē)前進(jìn)和倒車(chē)時(shí)的制動(dòng)性能不變，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，也便于附裝駐車(chē)制動(dòng)機(jī)構(gòu)，易于調(diào)整蹄片與制動(dòng)鼓之間的間隙。故仍廣泛用作載貨汽車(chē)的前、后輪以及轎車(chē)的后輪制動(dòng)器。根據(jù)設(shè)計(jì)車(chē)型的特點(diǎn)及制動(dòng)要求，并考慮到使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，也便于附裝駐車(chē)制動(dòng)機(jī)構(gòu)等因數(shù)，選用領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器，其支撐結(jié)構(gòu)型式為浮式平行支撐。第2章 制動(dòng)過(guò)程的動(dòng)力學(xué)參數(shù)的計(jì)算2.1制動(dòng)過(guò)程車(chē)輪所受的制動(dòng)力汽車(chē)受到與行駛方向相反的外力時(shí)，才能從一定的速度制動(dòng)到較小的車(chē)速或直至停車(chē)。這個(gè)外力只能由地面和空氣提

28、供。但由于空氣阻力相對(duì)較小，所以實(shí)際外力主要是由地面提供的，稱之為地面制動(dòng)力。地面制動(dòng)力越大，制動(dòng)距離也越短，所以地面制動(dòng)力對(duì)汽車(chē)制動(dòng)性具有決定性影響。下面分析一個(gè)車(chē)輪在制動(dòng)時(shí)的受力情況。（1）地面制動(dòng)力假設(shè)滾動(dòng)阻力偶矩、車(chē)輪慣性力和慣性力偶矩均可忽略圖，則車(chē)輪在平直良好路面上制動(dòng)時(shí)的受力情況如圖2-1所示。圖2-1 車(chē)輪制動(dòng)時(shí)受力簡(jiǎn)圖是車(chē)輪制動(dòng)器中摩擦片與制動(dòng)鼓或盤(pán)相對(duì)滑動(dòng)時(shí)的摩擦力矩單位為；是地面制動(dòng)力，單位為N；為車(chē)輪垂直載荷、為車(chē)軸對(duì)車(chē)輪的推力、為地面對(duì)車(chē)輪的法向反作用力，它們的單位均為N。顯然，從力矩平衡得到 （2-1）式中，為車(chē)輪的有效半徑（m）。地面制動(dòng)力是使汽車(chē)制動(dòng)而減速行駛的

29、外力，但地面制動(dòng)力取決于兩個(gè)摩擦副的摩擦力：一個(gè)是制動(dòng)器內(nèi)制動(dòng)摩擦片與制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤(pán)間的摩擦力，一個(gè)是輪胎與地面間的摩擦力附著力。（2）制動(dòng)器制動(dòng)力在輪胎周緣為了克服制動(dòng)器摩擦力矩所需的力稱為制動(dòng)器制動(dòng)力，以符號(hào)表示，顯然 （2-2）式中：是車(chē)輪制動(dòng)器摩擦副的摩擦力矩。 制動(dòng)器制動(dòng)力是由制動(dòng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定的。它與制動(dòng)器的型式、結(jié)構(gòu)尺寸、摩擦副的而摩擦系數(shù)和車(chē)輪半徑以及踏板力有關(guān)。圖2-2給出了地面制動(dòng)力、車(chē)輪制動(dòng)力及附著力三者之間的關(guān)系。當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，首先消除制動(dòng)系間隙后，制動(dòng)器制動(dòng)力開(kāi)始增加。開(kāi)始時(shí)踏板力較小，制動(dòng)器制動(dòng)力也較小，地面制動(dòng)力足以克服制動(dòng)器制動(dòng)力，而使得車(chē)輪滾動(dòng)。此時(shí)，=

30、，且隨踏板力增加成線性增加。圖2-2 地面制動(dòng)力、車(chē)輪制動(dòng)力及附著力之間的關(guān)系但是地面制動(dòng)力是地面摩擦阻力的約束反力，其值不能大于地面附著力或最大地面制動(dòng)力，即 （2-3） （2-4）當(dāng)制動(dòng)踏板力上升到一定值時(shí)，地面制動(dòng)力達(dá)到最大地面制動(dòng)力=,車(chē)輪開(kāi)始抱死不轉(zhuǎn)而出現(xiàn)拖滑現(xiàn)象。隨著制動(dòng)踏板力以及制動(dòng)管路壓力的繼續(xù)升高，制動(dòng)器制動(dòng)力繼續(xù)增加，直至踏板最大行程，但是地面制動(dòng)力不再增加。上述分析表明，汽車(chē)地面制動(dòng)力取決于制動(dòng)器制動(dòng)力，同時(shí)又受到地面附著力的閑置。只有當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力足夠大，而且地面又能夠提供足夠大的附著力，才能獲得足夠大的地面制動(dòng)力。（3）地面對(duì)前、后車(chē)輪的法向反作用力圖2-3所示為，忽略汽車(chē)的滾動(dòng)阻力偶和旋轉(zhuǎn)質(zhì)量減速時(shí)的慣性阻力偶矩，汽車(chē)在水平路面上制動(dòng)時(shí)的受力情況。圖 2-3 制動(dòng)時(shí)的汽車(chē)受力圖因?yàn)橹苿?dòng)時(shí)車(chē)速較低，空氣阻力可忽略不計(jì)，則分別對(duì)汽車(chē)前后輪接地點(diǎn)取矩，整理得前、后輪的地面法向反作用力、為 （2-5）式中：，為制動(dòng)強(qiáng)度，汽車(chē)所受重力； 汽車(chē)軸距；汽車(chē)質(zhì)心離前軸距離；汽車(chē)質(zhì)心離后軸距離； 為汽車(chē)質(zhì)心高度（滿載時(shí)=920mm）；重力加速度；若在附著系數(shù)為的路面上制動(dòng)，前、后輪都抱死（無(wú)論是同時(shí)抱死或分別先后抱死），此時(shí)。地面作用于前、后輪的法向反作用力為 （2-7）式（2-6）、（2-7）均為直線方程，由上式可見(jiàn)，當(dāng)制動(dòng)強(qiáng)度或附著系數(shù)改變時(shí)，前后軸車(chē)輪