第八章制動(dòng)系設(shè)計(jì)

目錄：第一節(jié)概述第二節(jié)制動(dòng)器結(jié)構(gòu)方案分析第三節(jié)制動(dòng)器主要參數(shù)的確定第四節(jié)制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算第五節(jié)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)第六節(jié)制動(dòng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)第七節(jié)制動(dòng)器主要結(jié)構(gòu)元件第八章制動(dòng)系設(shè)計(jì)1

1.減速停車(chē)——使汽車(chē)以適當(dāng)?shù)臏p速度降速行駛直至停車(chē)；2.穩(wěn)速下坡——在下坡行駛時(shí)使汽車(chē)保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車(chē)速；3.可靠駐車(chē)——使汽車(chē)可靠地停在原地或坡道上。第一節(jié)概述一、制動(dòng)系功用：二、對(duì)制動(dòng)系配置的要求：行車(chē)制動(dòng)裝置駐車(chē)制動(dòng)裝置應(yīng)急制動(dòng)裝置輔助制動(dòng)裝置必須配備的制動(dòng)裝置有些車(chē)輛還需配備2三、設(shè)計(jì)制動(dòng)系時(shí)應(yīng)滿足的主要要求1.有足夠的制動(dòng)能力行車(chē)制動(dòng)能力

駐坡能力

制動(dòng)減速度

制動(dòng)距離指標(biāo)

JB3939-85

指標(biāo)

最大坡度

JB4019-85

2.工作可靠

行車(chē)制動(dòng)至少有兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器的管路；3.以任何速度制動(dòng)，不應(yīng)喪失操縱性和方向穩(wěn)定性；JB3939-85第一節(jié)概述36.操縱輕便，并具有良好的隨動(dòng)性；轎車(chē)貨車(chē)踏板力（N）500700手柄力（N）≤500≤700踏板行程（mm）100～150150～200手柄行程（mm）160～2004.防止水和污物進(jìn)入制動(dòng)器工作表面；5.制動(dòng)器熱穩(wěn)定性好；JB3935-85JB4200-86行車(chē)制動(dòng)為腳操縱，其他為手操縱。第一節(jié)概述制動(dòng)系的一般要求47.制動(dòng)時(shí)制動(dòng)系產(chǎn)生的噪聲盡可能??；8.制動(dòng)器協(xié)調(diào)時(shí)間和解除制動(dòng)時(shí)間盡可能短；第一節(jié)概述制動(dòng)系的一般要求氣動(dòng)制動(dòng)車(chē)輛不超過(guò)0.6秒，汽車(chē)列車(chē)不超過(guò)0.8秒。9.摩擦襯片（塊）有足夠的使用壽命；有消除摩擦副磨損間隙的自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu)；11.制動(dòng)裝置失效時(shí)，有報(bào)警裝置。5第二節(jié)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析制動(dòng)器制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)制動(dòng)裝置一般構(gòu)成目前汽車(chē)上廣泛使用的是摩擦式制動(dòng)器。鼓式制動(dòng)器盤(pán)式制動(dòng)器摩擦式制動(dòng)器的類(lèi)型帶式制動(dòng)器常用制動(dòng)器一部分與固定件相連，另一部分與轉(zhuǎn)動(dòng)件相連。實(shí)施制動(dòng)時(shí)，通過(guò)二者之間的接觸產(chǎn)生的摩擦力，阻止轉(zhuǎn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)。解除制動(dòng)時(shí)，兩者之間脫離接觸，可以自由相對(duì)運(yùn)動(dòng)。引言6第二節(jié)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析一、鼓式制動(dòng)器1。結(jié)構(gòu)原理兩制動(dòng)蹄片安裝于固定件，制動(dòng)鼓與轉(zhuǎn)動(dòng)件相連。通過(guò)張開(kāi)裝置使制動(dòng)蹄片撐開(kāi)，壓緊于制動(dòng)鼓內(nèi)表面，利用摩擦力，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。相關(guān)概念領(lǐng)蹄從蹄（一）概述施加的制動(dòng)力產(chǎn)生的力矩與制動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的力矩方向相同。施加的制動(dòng)力產(chǎn)生的力矩與制動(dòng)摩擦力產(chǎn)生的力矩方向相反。7領(lǐng)從蹄式雙領(lǐng)蹄式雙向雙領(lǐng)蹄式雙從蹄式雙向增力式單向增力式鼓式制動(dòng)器示意圖第二節(jié)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析鼓式制動(dòng)器2。主要類(lèi)型8機(jī)械式張開(kāi)裝置示意圖第二節(jié)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析機(jī)械式張開(kāi)裝置鼓式制動(dòng)器凸輪式機(jī)械式張開(kāi)裝置的類(lèi)型楔塊式非平衡凸輪式非平衡凸輪9（2）不同鼓式制動(dòng)器的主要區(qū)別：蹄片固定點(diǎn)的數(shù)量和位置張開(kāi)裝置的形式與數(shù)量制動(dòng)時(shí)兩塊蹄片之間的相互作用（1）不同鼓式制動(dòng)器的相同點(diǎn)蹄片固定于車(chē)架，利用張開(kāi)裝置，使蹄片撐開(kāi)緊貼與制動(dòng)鼓內(nèi)壁，蹄片與制動(dòng)鼓的摩擦力阻止制動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。第二節(jié)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析鼓式制動(dòng)器3。總體評(píng)價(jià)10制動(dòng)器效能因數(shù)（3）制動(dòng)器效能評(píng)價(jià)制動(dòng)效能制動(dòng)效能的穩(wěn)定性

單位輸入壓力或力的作用下所輸出的力或者力矩。

在制動(dòng)鼓（制動(dòng)盤(pán)）作用半徑R上得到的摩擦力與輸入力之比。

效能因數(shù)K對(duì)摩擦因數(shù)f的敏感性（dK/df）。第二節(jié)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析鼓式制動(dòng)器111。領(lǐng)從蹄式第二節(jié)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：每個(gè)蹄片都有固定支點(diǎn)兩固定支點(diǎn)位于同一端性能特點(diǎn)：制動(dòng)性能和效能穩(wěn)定性較好前進(jìn)、倒退制動(dòng)效果不變便于調(diào)整制動(dòng)間隙蹄片磨損不均勻鼓式制動(dòng)器（二）分類(lèi)介紹122。雙領(lǐng)蹄式第二節(jié)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：每個(gè)蹄片都有固定支點(diǎn)兩固定支點(diǎn)位于不同端性能特點(diǎn)：前進(jìn)時(shí)，制動(dòng)性能和效能穩(wěn)定性好前進(jìn)、倒退制動(dòng)效果不一樣便于調(diào)整制動(dòng)間隙蹄片磨損均勻鼓式制動(dòng)器133。雙向雙領(lǐng)蹄式第二節(jié)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩蹄片浮動(dòng)分別張開(kāi)蹄片性能特點(diǎn)：制動(dòng)性能和效能穩(wěn)定性好結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整間隙困難適于雙回路驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)蹄片磨損均勻鼓式制動(dòng)器144。雙從蹄式第二節(jié)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：每個(gè)蹄片都有固定支點(diǎn)兩固定支點(diǎn)位于不同端性能特點(diǎn)：制動(dòng)性能和效能穩(wěn)定性最好制動(dòng)效能最低鼓式制動(dòng)器155。單向增力式第二節(jié)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩蹄片只有一個(gè)固定支點(diǎn)蹄片下端經(jīng)推桿相連性能特點(diǎn)：前進(jìn)制動(dòng)時(shí)，皆為領(lǐng)蹄，制動(dòng)效果好制動(dòng)效能穩(wěn)定性差。蹄片磨損不均勻鼓式制動(dòng)器倒退時(shí)，制動(dòng)效果差166。雙向增力式第二節(jié)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：兩蹄片有一個(gè)支點(diǎn)兩個(gè)活塞同時(shí)張開(kāi)蹄片性能特點(diǎn)：制動(dòng)性能好前進(jìn)與倒車(chē)制動(dòng)效能不變制動(dòng)性能穩(wěn)定性較差鼓式制動(dòng)器蹄片磨損不均勻17雙從蹄

領(lǐng)從蹄

雙領(lǐng)蹄雙向雙領(lǐng)蹄單增力雙增力制動(dòng)效能123344前進(jìn)、倒車(chē)的制動(dòng)效果不同相同不同相同不同相同制動(dòng)效能穩(wěn)定性432211兩蹄片單位壓力相等不等相等相等不等不等制動(dòng)時(shí)輪轂受力不受受不受不受受受結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度復(fù)雜簡(jiǎn)單復(fù)雜復(fù)雜簡(jiǎn)單復(fù)雜間隙調(diào)整容易容易容易困難困難困難是否適用雙管路是否是是否否第二節(jié)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析鼓式制動(dòng)器（三）綜合比較18二、盤(pán)式制動(dòng)器第二節(jié)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析（一）結(jié)構(gòu)原理（二）結(jié)構(gòu)類(lèi)型鉗盤(pán)式全盤(pán)式按照摩擦副中固定元件的結(jié)構(gòu)固定元件安裝于固定件，制動(dòng)盤(pán)與轉(zhuǎn)動(dòng)件相連。制動(dòng)時(shí)，固定元件壓緊在制動(dòng)盤(pán)上，利用摩擦力，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。19第二節(jié)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析全盤(pán)式制動(dòng)器中摩擦副的旋轉(zhuǎn)元件與固定元件都是圓盤(pán)形，制動(dòng)時(shí)，兩盤(pán)摩擦表面完全接觸，作用原理如同摩擦式離合器。全盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)原理盤(pán)式制動(dòng)器20第二節(jié)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析鉗盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)原理鉗盤(pán)式制動(dòng)器固定元件是制動(dòng)塊，裝在與車(chē)軸連接且不能繞車(chē)軸軸線旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)鉗中。制動(dòng)塊與制動(dòng)盤(pán)接觸面積很小。固定鉗式浮動(dòng)鉗式按照制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)鉗盤(pán)式制動(dòng)器的分類(lèi)滑動(dòng)鉗式擺動(dòng)鉗式盤(pán)式制動(dòng)器21第二節(jié)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析盤(pán)式制動(dòng)器（三）分類(lèi)介紹1。固定鉗式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：制動(dòng)鉗不動(dòng)制動(dòng)盤(pán)兩側(cè)有液壓缸性能特點(diǎn)：除活塞和制動(dòng)塊外無(wú)滑動(dòng)件，剛度好制造容易，能適應(yīng)不同回路驅(qū)動(dòng)要求尺寸大，布置困難，產(chǎn)生熱量多22第二節(jié)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：制動(dòng)鉗可以做軸向滑動(dòng)制動(dòng)盤(pán)內(nèi)側(cè)有液壓缸2。滑動(dòng)鉗式結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：制動(dòng)鉗與固定座鉸接制動(dòng)盤(pán)內(nèi)側(cè)有液壓缸3。擺動(dòng)鉗式23第二節(jié)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析盤(pán)式制動(dòng)器浮動(dòng)鉗式制動(dòng)器性能特點(diǎn)：軸向尺寸小油路便于布置成本低24（1）熱穩(wěn)定性好，而鼓式制動(dòng)器有機(jī)械衰退；（2）水穩(wěn)定性好，泥水易被甩離制動(dòng)盤(pán)；第二節(jié)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析盤(pán)式制動(dòng)器（三）性能特點(diǎn)（3）制動(dòng)力矩與汽車(chē)運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)；（4）易構(gòu)成雙回路系統(tǒng)，可靠、安全；1。優(yōu)點(diǎn)：25（5）尺寸小、質(zhì)量小、散熱良好；（6）壓力分布均勻，襯塊磨損均勻；（7）更換襯塊簡(jiǎn)單容易；（8）制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間短；（9）易于實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整。第二節(jié)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析盤(pán)式制動(dòng)器262。缺點(diǎn)：（1）難于避免雜物沾到工作表面；（2）兼作駐車(chē)制動(dòng)器時(shí)，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜；（3）在制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中需裝助力器；（4）襯塊工作面積小，磨損快，壽命低。第二節(jié)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案分析盤(pán)式制動(dòng)器27第三節(jié)制動(dòng)器主要參數(shù)確定一、鼓式制動(dòng)器主要參數(shù)確定1.制動(dòng)鼓內(nèi)徑D（半徑R）主要考慮：能產(chǎn)生足夠的制動(dòng)力矩便于散熱由M=Ff?R可知，R大，則制動(dòng)力矩大便于散熱摩擦面積大制約因素輪輞內(nèi)徑制動(dòng)鼓厚度制動(dòng)鼓剛度28D/Dr轎車(chē)0.64~0.74貨車(chē)0.70~0.83第三節(jié)制動(dòng)器主要參數(shù)確定鼓式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定鼓式制動(dòng)器主要幾何參數(shù)29

襯片寬度b按照摩擦片規(guī)格選??；包角β不宜大于120°。第三節(jié)制動(dòng)器主要參數(shù)確定鼓式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定2.襯片寬度b和包角β襯片寬度影響摩擦襯片壽命。襯片寬度大，磨損小，但質(zhì)量大，不易加工；襯片寬度小，磨損快，壽命短。303.摩擦片起始角，β0=90－β/2。4.制動(dòng)器中心到張開(kāi)力作用線距離尺寸，e≈0.8R。5.制動(dòng)蹄支承點(diǎn)坐標(biāo)a和c

在保證強(qiáng)度的情況下，尺寸e、a盡可能大，c盡可能小。第三節(jié)制動(dòng)器主要參數(shù)確定鼓式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定31二、盤(pán)式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定1.制動(dòng)盤(pán)直徑D第三節(jié)制動(dòng)器主要參數(shù)確定2.制動(dòng)盤(pán)厚度h實(shí)心式盤(pán)：10～20mm通風(fēng)式盤(pán)：20～50mm一般20～30mm

盡量取大，通常為輪輞直徑的70％～79％。323.摩擦襯塊外半徑R2和內(nèi)半徑R1比值不大于1.5。4.制動(dòng)襯塊面積：?jiǎn)挝灰r塊面積占整車(chē)質(zhì)量1.6~3.5kg/cm2。第三節(jié)制動(dòng)器主要參數(shù)確定盤(pán)式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定33小結(jié)小結(jié)制動(dòng)器的功用主要內(nèi)容：制動(dòng)器的類(lèi)型制動(dòng)器的設(shè)計(jì)要求制動(dòng)器的主要設(shè)計(jì)參數(shù)34§8-4制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算一、鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算1.壓力沿襯片長(zhǎng)度方向上的分布規(guī)律為正弦分布2.蹄片制動(dòng)力矩35§8-4制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算二、盤(pán)式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算盤(pán)式制動(dòng)器制動(dòng)力矩計(jì)算36§8-4制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算三、襯片摩擦特性計(jì)算1.比能量消耗率e：每單位襯片摩擦面積在單位時(shí)間內(nèi)消耗的能量。37三、襯片摩擦特性計(jì)算2.比摩擦力f0：每單位襯片（襯塊）摩擦面積的制動(dòng)器摩擦力38計(jì)算前輪抱死拖滑時(shí)的制動(dòng)力矩：四、前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定首先確定同步附著系數(shù)0：一般，轎車(chē)取0.55～0.8，貨車(chē)取0.65～0.739五、應(yīng)急制動(dòng)和駐車(chē)制動(dòng)所需的制動(dòng)力矩1.應(yīng)急制動(dòng)：40五、應(yīng)急制動(dòng)和駐車(chē)制動(dòng)所需的制動(dòng)力矩2.駐車(chē)制動(dòng)：極限上坡角α1極限下坡角α1'41§8-5制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一、制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式人力制動(dòng)動(dòng)力制動(dòng)伺服制動(dòng)1.人力制動(dòng)機(jī)械式：已淘汰液壓式42一、制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式1.人力制動(dòng)優(yōu)點(diǎn)：（1）滯后時(shí)間短（2）工作壓力高（3）效率高缺點(diǎn)：過(guò)熱后，油汽化，使效能降低應(yīng)用：轎車(chē)、輕型貨車(chē)、部分中型貨車(chē)43一、制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式2.動(dòng)力制動(dòng)利用發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)化，表現(xiàn)為氣壓或液壓勢(shì)能氣壓式： 優(yōu)點(diǎn)：操縱輕便工作可靠維修方便氣源用途多44一、制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式2.動(dòng)力制動(dòng)氣壓式：缺點(diǎn)：帶壓縮機(jī)，貯氣筒、制動(dòng)閥，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；滯后時(shí)間長(zhǎng)；管路壓力小，體積質(zhì)量大；噪聲大。應(yīng)用：8噸以上貨車(chē)、客車(chē)，拖掛車(chē)、汽車(chē)列車(chē)45一、制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式2.動(dòng)力制動(dòng)全液壓式：優(yōu)點(diǎn)：制動(dòng)能力強(qiáng)，滯后時(shí)間短，易于采用制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置和滑移裝置缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，精密度高，密封性要求高應(yīng)用：應(yīng)用不廣泛46一、制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式2.動(dòng)力制動(dòng)氣液聯(lián)合式：兼有氣壓式和全液壓式的優(yōu)缺點(diǎn)應(yīng)用：重型貨車(chē)47一、制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式3.伺服制動(dòng)：特點(diǎn)：人力與發(fā)動(dòng)機(jī)并用真空伺服制動(dòng)：應(yīng)用：總質(zhì)量1.1～1.35t以上轎車(chē)，載重量6t以下輕、中型貨車(chē)48一、制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式3.伺服制動(dòng)：空氣伺服制動(dòng)：應(yīng)用：載重量6～12t中、重型貨車(chē)，少數(shù)高級(jí)轎車(chē)液壓伺服制動(dòng)：應(yīng)用：各種車(chē)型廣泛應(yīng)用49二、分路系統(tǒng)II型X型HI型LL型HH型分路說(shuō)明前后軸各用一個(gè)回路前軸一側(cè)制動(dòng)器與后軸對(duì)側(cè)制動(dòng)器同屬一個(gè)回路每側(cè)前制動(dòng)器半數(shù)輪缸和全部后制動(dòng)器輪缸一個(gè)回路

兩側(cè)前輪制動(dòng)器半數(shù)輪缸和一個(gè)后軸制動(dòng)器各一個(gè)回路

兩側(cè)前后制動(dòng)器半數(shù)輪缸各一個(gè)回路前后制動(dòng)器制動(dòng)力比值變不變變不變

不變管路結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度

簡(jiǎn)單

簡(jiǎn)單

復(fù)雜

復(fù)雜

復(fù)雜

成本低低高高高50二、分路系統(tǒng)II型X型HI型LL型HH型制動(dòng)力變化前置前驅(qū)前回路失效，<50％50％前軸回路失效損失??；后軸回路失效損失

50％

50％

對(duì)過(guò)多、不足轉(zhuǎn)向的影響產(chǎn)生過(guò)多、不足轉(zhuǎn)向

產(chǎn)生過(guò)多、不足轉(zhuǎn)向

前后輪抱死的情況

前回路失效后軸抱死甩尾；后回路失效前軸先抱死

前回路失效，后軸抱死甩尾

51§8-6制動(dòng)力調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)一、限