捷達(dá)轎車后輪制動(dòng)器_設(shè)計(jì)說明書

1、2 太原科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 課程設(shè)計(jì)課程名稱：捷達(dá)轎車后輪鼓式制動(dòng)器設(shè)計(jì) 專 業(yè)：車輛工程 班 級(jí)：車輛121202 姓 名：梁開心 學(xué) 號(hào)：201212040212 指導(dǎo)教師：趙富強(qiáng) 學(xué) 期：2014-2015 日 期：2015/12/28 3838太原科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院車輛工程課程設(shè)計(jì) 摘 要近年來我國(guó)汽車市場(chǎng)迅速發(fā)展，特別是轎車汽車發(fā)展的方向。然而隨著汽車數(shù)量的增加，帶來的安全問題也越來越引起人們的注意，而制動(dòng)系統(tǒng)則是汽車主動(dòng)安全的重要系統(tǒng)之一。因此，如何開發(fā)出高性能的制動(dòng)系統(tǒng)，為安全行駛提供保障是我們要解決的主要問題。另外，隨著汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，如何縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、提高設(shè)計(jì)效率

2、，降低成本等，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，已經(jīng)成為企業(yè)成功的關(guān)鍵。本說明書主要介紹了捷達(dá)轎車后輪鼓式制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。首先介紹了汽車制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展、結(jié)構(gòu)、分類，并對(duì)鼓式制動(dòng)器和盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析。設(shè)計(jì)計(jì)算確定前盤、后鼓式制動(dòng)器、制動(dòng)主缸的主要尺寸和結(jié)構(gòu)形式。繪制出了后制動(dòng)器裝配圖、制動(dòng)鼓零件圖以及制動(dòng)蹄零件圖等。最終對(duì)設(shè)計(jì)出的制動(dòng)系統(tǒng)的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)分析。另外在設(shè)計(jì)的同時(shí)考慮了其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、成本低等因素。通過本次設(shè)計(jì)的計(jì)算結(jié)果表明設(shè)計(jì)出的制動(dòng)系統(tǒng)是合理的、符合標(biāo)準(zhǔn)的。其滿足結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、工作可靠等要求。關(guān)鍵字：汽車；制動(dòng)；鼓式制動(dòng)器Abstract In recent ye

3、ars the rapid development of Chinas auto market, especially cars car development. However, with the increase in car ownership, safety problems are increasingly attracted attention, and the braking system is an important vehicle active safety systems in the world. Therefore, how to develop high-perfo

4、rmance braking system, to provide protection for the safe driving is the main problem we have to solve. In addition, with increased competition in the automotive market, how to shorten the product development cycle, improve design efficiency, reduce costs, increase market competitiveness has become

5、the key to business success. This manual describes the Jetta sedan rear drum brake system design. The first describes the development of automotive braking systems, structure, classification, and by drum brakes and disc brakes on the structure and analyze the advantages and disadvantages. Design cal

6、culations to determine the front disk, rear drum brakes, brake master cylinder of the main dimensions and structure. Drawn out of the rear brake assembly diagram, brake drum and brake shoe parts diagram parts chart. End of the braking system designed to evaluate the analysis of the indicators. Also

7、taking into account in the design of its structure is simple, reliable, low cost factor. Through this design results show that the design of the braking system is reasonable, standards-compliant. Meet its simple structure, low cost, reliable requirements.Key words: car；braking；brake drum目錄第1章 緒 論1.1

8、制動(dòng)器設(shè)計(jì)的意義51.2制動(dòng)器研究現(xiàn)狀51.3 鼓式制動(dòng)器的簡(jiǎn)介51.4 鼓式制動(dòng)器的組成固件61.5 鼓式制動(dòng)器的工作原理61.6 鼓式制動(dòng)器的產(chǎn)品特性71.7設(shè)計(jì)基本要求和整車性能參數(shù)7 第2章 鼓式制動(dòng)器的選擇2.1鼓式制動(dòng)器形式方案分析82.2鼓式制動(dòng)器82.3制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式選擇92.4簡(jiǎn)單制動(dòng)系92.5動(dòng)力制動(dòng)系102.5.1氣壓制動(dòng)系102.5.2氣頂液式制動(dòng)系102.5.3全液壓動(dòng)力制動(dòng)系102.6鼓式制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)112.6.1制動(dòng)蹄112.6.2制動(dòng)底板112.6.3制動(dòng)蹄的支承112.6.4制動(dòng)輪缸112.7鼓式制動(dòng)器整體方案分析112.8鼓式制動(dòng)器裝配

9、注意事項(xiàng)13第3章 鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算3.1捷達(dá)轎車的主要參數(shù)數(shù)值143.2車輛前后輪制動(dòng)力的分析143.3前、后輪制動(dòng)力分配系數(shù)的確定173.4制動(dòng)器受力分析及最大制動(dòng)力的確定183.4.1制動(dòng)器受力分析183.4.2制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩183.5制動(dòng)鼓內(nèi)徑R及制動(dòng)鼓壁厚度的選取193.5.1制動(dòng)鼓壁厚的確定193.5.2.制動(dòng)蹄摩擦襯片的包角和寬度b203.5.3.摩擦襯片起始角213.5.4.張開力P的作用線至制動(dòng)器中心的距離213.5.5.制動(dòng)蹄支銷中心的坐標(biāo)位置是k與c213.5.6摩擦片摩擦系數(shù)21第4章 制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1 制動(dòng)鼓234.2 制動(dòng)蹄234.3 制動(dòng)底

10、板234.4 制動(dòng)蹄的支承234.5 制動(dòng)輪缸244.6 制動(dòng)器間隙24 第5章 校 核5.1制動(dòng)器的熱容量和溫升的核算255.2 制動(dòng)器的校核265.2.1摩擦襯片所受力的校核265.3駐車制動(dòng)的計(jì)算265.3.1汽車可能停駐的極限上坡路傾斜角275.3.2汽車可能停駐的極限下坡路傾斜角27結(jié) 論28致 謝29 參考文獻(xiàn)30 第1章 緒 論1.1制動(dòng)器設(shè)計(jì)的意義現(xiàn)代交通工具中用得最多，最普遍，也是最方便的交通運(yùn)輸工具就是汽車。汽車制動(dòng)系是汽車底盤上的一個(gè)重要系統(tǒng),它是制約汽車運(yùn)動(dòng)的裝置。而制動(dòng)器又是制動(dòng)系中直接作用制約汽車運(yùn)動(dòng)的一個(gè)關(guān)鍵裝置，是汽車上最重要的安全件。汽車的制動(dòng)性能直接影響汽車

11、的行駛安全性。隨著公路業(yè)的迅速發(fā)展和車流密度的日益增大,人們對(duì)安全性、可靠性要求越來越高，為保證人身和車輛的安全,必須為汽車配備十分可靠的制動(dòng)器。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)題目為捷達(dá)轎車后輪鼓式制動(dòng)器設(shè)計(jì)。通過查閱相關(guān)的資料，運(yùn)用專業(yè)基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識(shí)，確定捷達(dá)轎車后輪鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行部件的設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。使其達(dá)到以下要求：具有足夠的制動(dòng)效能以保證汽車的安全性；采用合理的設(shè)計(jì)方案使制造簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)；同時(shí)在材料的選擇上盡量采用對(duì)人體無害的材料。1.2制動(dòng)器研究現(xiàn)狀汽車在行駛過程中需要頻繁的進(jìn)行制動(dòng)操作，由于制動(dòng)性能的好壞直接關(guān)系到交通和人身安全,因此制動(dòng)性能是車輛非常重要的性能之一，改善汽車的制動(dòng)性

12、能始終是汽車設(shè)計(jì)制造和使用部門的重要任務(wù)。當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，由于車輛受到與行駛方向相反的外力,從而使汽車的速度逐漸減小至零,對(duì)這一過程中車輛受力情況的分析有助于制動(dòng)器的分析和設(shè)計(jì),因此制動(dòng)過程受力情況分析是車輛試驗(yàn)和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ),由于這一過程較為復(fù)雜,因此一般在實(shí)際中只能建立簡(jiǎn)化模型分析,通常人們主要從三個(gè)方面來對(duì)制動(dòng)過程進(jìn)行分析和評(píng)價(jià):1、制動(dòng)效能:即制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度；2、制動(dòng)效能的恒定性:即抗熱衰退性；3、制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性；目前,對(duì)于整車制動(dòng)器的研究主要通過路試或臺(tái)架進(jìn)行,由于在汽車道路試驗(yàn)中車輪扭矩不易測(cè)量,因此,多數(shù)有關(guān)傳動(dòng)系、制動(dòng)系的試驗(yàn)均通過間接測(cè)量得到的。當(dāng)汽車在道路上行駛,

13、其車輪與地面的作用力是汽車運(yùn)動(dòng)變化的根據(jù),在汽車道路試驗(yàn)中,如果能夠方便地測(cè)量出車輪上扭矩的變化,則可為汽車整車制動(dòng)器性能研究提供更全面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和性能評(píng)價(jià)。1.3鼓式制動(dòng)器的簡(jiǎn)介鼓式制動(dòng)器也叫塊式制動(dòng)器，是靠制動(dòng)塊在制動(dòng)輪上壓緊來實(shí)現(xiàn)剎車的。鼓式制動(dòng)是早期設(shè)計(jì)的制動(dòng)系統(tǒng)，其剎車鼓的設(shè)計(jì)1902年就已經(jīng)使用在馬車上了，直到1920年左右才開始在汽車工業(yè)廣泛應(yīng)用?，F(xiàn)在鼓式制動(dòng)器的主流是內(nèi)張式，它的制動(dòng)塊(剎車蹄)位于制動(dòng)輪內(nèi)側(cè)，在剎車的時(shí)候制動(dòng)塊向外張開，摩擦制動(dòng)輪的內(nèi)側(cè)，達(dá)到剎車的目的。近三十年中，鼓式制動(dòng)器在轎車領(lǐng)域上已經(jīng)逐步退出讓位給盤式制動(dòng)器。但由于成本比較低，仍然在一些經(jīng)濟(jì)類轎車中使用

14、，主要用于制動(dòng)負(fù)荷比較小的后輪和駐車制動(dòng)。1.4 鼓式制動(dòng)器的組成固件鼓式制動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)元件是制動(dòng)鼓，固定元件是制動(dòng)蹄。制動(dòng)時(shí)制動(dòng)蹄鼓式制動(dòng)器在促動(dòng)裝置作用下向外旋轉(zhuǎn)，外表面的摩擦片壓靠到制動(dòng)鼓的內(nèi)圓柱面上，對(duì)鼓產(chǎn)生制動(dòng)摩擦力矩。 凡對(duì)蹄端加力使蹄轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置統(tǒng)稱為制動(dòng)蹄促動(dòng)裝置，制動(dòng)蹄促動(dòng)裝置有輪缸、凸輪和楔。以液壓制動(dòng)輪缸作為制動(dòng)蹄促動(dòng)裝置的制動(dòng)器稱為輪缸式制動(dòng)器；以凸輪作為促動(dòng)裝置的制動(dòng)器稱為凸輪式制動(dòng)器；用楔作為促動(dòng)裝置的制動(dòng)器稱為楔式制動(dòng)器。鼓式制動(dòng)器比較復(fù)雜的地方在于，許多鼓式制動(dòng)器都是自作用的。 當(dāng)制動(dòng)蹄與鼓發(fā)生接觸時(shí)，會(huì)出現(xiàn)某種楔入動(dòng)作，其效果是借助更大的制動(dòng)力將制動(dòng)蹄壓入鼓中。楔

15、入動(dòng)作提供的額外制動(dòng)力，可讓鼓式制動(dòng)器使用比盤式制動(dòng)器所用的更小的活塞。但是，由于存在楔入動(dòng)作，在松開制動(dòng)器時(shí)，必須使制動(dòng)蹄脫離鼓。這就是需要一些彈簧的原因。彈簧有助于將制動(dòng)蹄固定到位，并在調(diào)節(jié)臂驅(qū)動(dòng)之后使它返回。1.5鼓式制動(dòng)器的工作原理在轎車制動(dòng)鼓上，一般只有一個(gè)輪缸，在制動(dòng)時(shí)輪缸受到來自總泵液力后，輪缸兩端活塞會(huì)同時(shí)頂向左右制動(dòng)蹄的蹄端，作用力相等。但由于車輪是旋轉(zhuǎn)的，制動(dòng)鼓作用于制動(dòng)蹄的壓力左右不對(duì)稱，造成自行增力或自行減力的作用。因此，業(yè)內(nèi)將自行增力的一側(cè)制動(dòng)蹄稱為領(lǐng)蹄，自行減力的一側(cè)制動(dòng)蹄稱為從蹄，領(lǐng)蹄的摩擦力矩是從蹄的22.5倍，兩制動(dòng)蹄摩擦襯片的磨損程度也就不一樣。為了保持良好

16、的制動(dòng)效率，制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓之間要有一個(gè)最佳間隙值。隨著摩擦襯片磨損，制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓之間的間隙增大，需要有一個(gè)調(diào)整間隙的機(jī)構(gòu)。過去的鼓式制動(dòng)器間隙需要人工調(diào)整，用塞尺調(diào)整間隙。現(xiàn)在轎車鼓式制動(dòng)器都是采用自動(dòng)調(diào)整方式，摩擦襯片磨損后會(huì)自動(dòng)調(diào)整與制動(dòng)鼓間隙。當(dāng)間隙增大時(shí)，制動(dòng)蹄推出量超過一定范圍時(shí)，調(diào)整間隙機(jī)構(gòu)會(huì)將調(diào)整桿（棘爪）拉到與調(diào)整齒下一個(gè)齒接合的位置，從而增加連桿的長(zhǎng)度，使制動(dòng)蹄位置位移，恢復(fù)正常間隙。轎車鼓式制動(dòng)器一般用于后輪（前輪用盤式制動(dòng)器）。鼓式制動(dòng)器除了成本比較低之外，還有一個(gè)好處，就是便于與駐車（停車）制動(dòng)組合在一起，凡是后輪為鼓式制動(dòng)器的轎車，其駐車制動(dòng)器也組合在后輪制動(dòng)器上。

17、這是一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)，它完全與車上制動(dòng)液壓系統(tǒng)是分離的：利用手操縱桿或駐車踏板（美式車）拉緊鋼拉索，操縱鼓式制動(dòng)器的杠件擴(kuò)展制動(dòng)蹄，起到停車制動(dòng)作用，使得汽車不會(huì)溜動(dòng)；松開鋼拉索，回位彈簧使制動(dòng)蹄恢復(fù)原位，制動(dòng)力消失。1.6鼓式制動(dòng)器的產(chǎn)品特性優(yōu)點(diǎn)：鼓式制動(dòng)器造價(jià)便宜，而且符合傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。 四輪轎車在制動(dòng)過程中，由于慣性的作用，前輪的負(fù)荷通常占汽車全部負(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，因此轎車生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本，就采用前盤后鼓的制動(dòng)方式。不過對(duì)于重型車來說，由于車速一般不是很高，剎車蹄的耐用程度也比盤式制動(dòng)器高，因此許多重型車至今仍使用四輪鼓式的設(shè)計(jì)。缺點(diǎn)：鼓式制動(dòng)器

18、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。而由于散熱性能差，在制動(dòng)過程中會(huì)聚集大量的熱量。制動(dòng)塊和輪鼓在高溫影響下較易發(fā)生極為復(fù)雜的變形，容易產(chǎn)生制動(dòng)衰退和振抖現(xiàn)象，引起制動(dòng)效率下降。另外，鼓式制動(dòng)器在使用一段時(shí)間后，要定期調(diào)校剎車蹄的空隙，甚至要把整個(gè)剎車鼓拆出清理累積在內(nèi)的剎車粉。1.7設(shè)計(jì)基本要求和整車性能參數(shù)整車質(zhì)量： 空載：1091kg 滿載：1525kg質(zhì)心位置： 質(zhì)心距前軸距離：L1=1.236m 質(zhì)心距后軸距離：L2=1.235m質(zhì)心高度： 空載時(shí)：hg0=0.56m 滿載時(shí)：hg=0.55m軸 距： L=2.471m滿載

19、后軸重: m=750kg車輪工作半徑：300mm輪胎規(guī)格： 185/60R14 85H第2章 鼓式制動(dòng)器的選擇 2.1鼓式制動(dòng)器形式方案分析汽車制動(dòng)器幾乎都是機(jī)械摩擦式，即利用旋轉(zhuǎn)元件與固定元件兩工作表面間的摩擦產(chǎn)生的制動(dòng)力矩使汽車減速或停車。為更好的實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，現(xiàn)代轎車大多采用了前盤后鼓的設(shè)計(jì)方案。2.2鼓式制動(dòng)器鼓式制動(dòng)器是最早形式的汽車制動(dòng)器，當(dāng)盤式制動(dòng)器還沒有出現(xiàn)前，它已經(jīng)廣泛用于各類汽車上?，F(xiàn)代的鼓式制動(dòng)器分為以下幾類：2.2.1領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器圖2-1領(lǐng)從蹄式如圖所示，若圖上方的旋向箭頭代表汽車前進(jìn)時(shí)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。汽車倒車時(shí)制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方

20、向變?yōu)榉聪蛐D(zhuǎn)，則相應(yīng)地使領(lǐng)蹄與從蹄也就相互對(duì)調(diào)了。這種當(dāng)制動(dòng)鼓正、反方向旋轉(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。領(lǐng)蹄所受的摩擦力使制動(dòng)蹄壓得更緊，即摩擦力矩具有“增勢(shì)”作用，故又稱為增勢(shì)蹄；而從蹄所受的摩擦力使制動(dòng)蹄離開制動(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。領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的效能及穩(wěn)定性均處于中等水平，但由于其在汽車前進(jìn)與倒車時(shí)的制動(dòng)性能不變，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，也便于附裝駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)，故這種結(jié)構(gòu)仍廣泛用于中、重型載貨汽車的前、后輪制動(dòng)器及轎車的后輪制動(dòng)器。2.2.2

21、雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器圖2-2雙領(lǐng)蹄式若在汽車前進(jìn)時(shí)兩制動(dòng)蹄均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器，則稱為雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。顯然，當(dāng)汽車倒車時(shí)這種制動(dòng)器的兩制動(dòng)蹄又都變?yōu)閺奶愎仕挚煞Q為單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。如圖25(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)底板中心作對(duì)稱布置的，因此，兩蹄對(duì)制動(dòng)鼓作用的合力恰好相互平衡，故屬于平衡式制動(dòng)器。雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器有高的正向制動(dòng)效能，但倒車時(shí)則變?yōu)殡p從蹄式，使制動(dòng)效能大降。這種結(jié)構(gòu)常用于中級(jí)轎車的前輪制動(dòng)器，這是因?yàn)檫@類汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí)，前軸的動(dòng)軸負(fù)荷與附著力大于后軸，而倒車時(shí)則相反。2.2.3雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器圖2-3雙向雙領(lǐng)從蹄式當(dāng)制

22、動(dòng)鼓正向和反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，兩制動(dòng)助均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器則稱為雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。它也屬于平衡式制動(dòng)器。由于雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器在汽車前進(jìn)及倒車時(shí)的制動(dòng)性能不變，因此廣泛用于中、輕型載貨汽車和部分轎車的前、后車輪，但用作后輪制動(dòng)器時(shí)，則需另設(shè)中央制動(dòng)器用于駐車制動(dòng)。2.2.4單向增力式制動(dòng)器圖2-4單向增力式單向增力式制動(dòng)器如圖所示：兩制動(dòng)蹄下端以頂桿相連接，第二制動(dòng)蹄支承在其上端制動(dòng)底板上的支承銷上。由于制動(dòng)時(shí)兩制動(dòng)蹄的法向反力不能相互平衡，因此它居于一種非平衡式制動(dòng)器。單向增力式制動(dòng)器在汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)效能很高，且高于前述的各種制動(dòng)器，但在倒車制動(dòng)時(shí)，其制動(dòng)效能卻是最低的。因此，它僅用于少數(shù)輕、中

23、型貨車和轎車上作為前輪制動(dòng)器。2.3制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式選擇根據(jù)制動(dòng)力源的不同，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可分為簡(jiǎn)單制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)以及伺服制動(dòng)三大類型。而力的傳遞方式又有機(jī)械式、液壓式、氣壓式和氣壓-液壓式的區(qū)別。2.4簡(jiǎn)單制動(dòng)系簡(jiǎn)單制動(dòng)系即人力制動(dòng)系，是靠司機(jī)作用于制動(dòng)踏板上或手柄上的力作為制動(dòng)力原。傳遞力的方式有、又有機(jī)械式和液壓式兩種。機(jī)械式的靠桿系或鋼絲繩傳力，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，工作可靠，但機(jī)械效率低，因此僅用于中、小型汽車的駐車制動(dòng)裝置中。液壓式的簡(jiǎn)單制動(dòng)系通常簡(jiǎn)稱為液壓制動(dòng)系，用于行車制動(dòng)裝置。其優(yōu)點(diǎn)是作用滯后時(shí)間短(0.1s0.3s)，工作壓力大(可達(dá)10MPa12MPa)，缸徑尺寸小，

24、可布置在制動(dòng)器內(nèi)部作為制動(dòng)蹄的張開機(jī)構(gòu)或制動(dòng)塊的壓緊機(jī)構(gòu)，使之結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊，質(zhì)量小、造價(jià)低。但其有限的力傳動(dòng)比限制了它在汽車上的使用范圍。另外，液壓管路在過度受熱時(shí)會(huì)形成氣泡而影響傳輸，即產(chǎn)生所謂“汽阻”，使制動(dòng)效能降低甚至失效；而當(dāng)氣溫過低時(shí)(-25和更低時(shí))，由于制動(dòng)液的粘度增大，使工作的可靠性降低，以及當(dāng)有局部損壞時(shí)，使整個(gè)系統(tǒng)都不能繼續(xù)工作。液壓式簡(jiǎn)單制動(dòng)系曾廣泛用于轎車、輕型及以下的貨車和部分中型貨車上。但由于其操作較沉重，不能適應(yīng)現(xiàn)代汽車提高操縱輕便性的要求，故當(dāng)前僅多用于微型汽車上，在轎車和輕型汽車上已極少采用。2.5動(dòng)力制動(dòng)系動(dòng)力制動(dòng)系是以發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力形成的氣壓或液壓勢(shì)能作為汽

25、車制動(dòng)的全部力源進(jìn)行制動(dòng)，而司機(jī)作用于制動(dòng)踏板或手柄上的力僅用于對(duì)制動(dòng)回路中控制元件的操縱。在簡(jiǎn)單制動(dòng)系中的踏板力與其行程間的反比例關(guān)系在動(dòng)力制動(dòng)系中便不復(fù)存在，因此，此處的踏板力較小且可有適當(dāng)?shù)奶ぐ逍谐獭?dòng)力制動(dòng)系有氣壓制動(dòng)系、氣頂液式制動(dòng)系和全液壓動(dòng)力制動(dòng)系3種。2.5.1氣壓制動(dòng)系氣壓制動(dòng)系是動(dòng)力制動(dòng)系最常見的型式，由于可獲得較大的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)力，且主車與被拖的掛車以及汽車列車之間制動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的連接裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、連接和斷開均很方便，因此被廣泛用于總質(zhì)量為8t以上尤其是15t以上的載貨汽車、越野汽車和客車上。但氣壓制動(dòng)系必須采用空氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氣筒、制動(dòng)閥等裝置，使其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重、輪廓尺寸大、

26、造價(jià)高；管路中氣壓的產(chǎn)生和撤除均較慢，作用滯后時(shí)間較長(zhǎng)(0.3s0.9s)，因此，當(dāng)制動(dòng)閥到制動(dòng)氣室和儲(chǔ)氣筒的距離較遠(yuǎn)時(shí)，有必要加設(shè)氣動(dòng)的第二級(jí)控制元件繼動(dòng)閥(即加速閥)以及快放閥。 2.5.2氣頂液式制動(dòng)系氣頂液式制動(dòng)系是動(dòng)力制動(dòng)系的另一種型式，即利用氣壓系統(tǒng)作為普通的液壓制動(dòng)系統(tǒng)主缸的驅(qū)動(dòng)力源的一種制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。它兼有液壓制動(dòng)和氣壓制動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)。由于其氣壓系統(tǒng)的管路短，故作用滯后時(shí)間也較短。顯然，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、質(zhì)量大、造價(jià)高，故主要用于重型汽車上，一部分總質(zhì)量為9t11t的中型汽車上也有所采用。2.5.3全液壓動(dòng)力制動(dòng)系全液壓動(dòng)力制動(dòng)系除了具有一般液壓制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)外，還具有操縱輕便、制動(dòng)

27、反應(yīng)快、制動(dòng)能力強(qiáng)、受氣阻影響較小、易于采用制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置和防滑移裝置，及可與動(dòng)力轉(zhuǎn)向、液壓懸架、舉升機(jī)構(gòu)及其他輔助設(shè)備共用液壓泵和儲(chǔ)油罐等優(yōu)點(diǎn)。但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密件多，對(duì)系統(tǒng)的密封性要求也較高，故并未得到廣泛應(yīng)用，目前僅用于某些高級(jí)轎車、大型客車以及極少數(shù)的重型礦用自卸汽車上。2.6鼓式制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.6.1制動(dòng)蹄制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度，轎車的約為3mm5mm。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。本次設(shè)計(jì)的制動(dòng)蹄采用的材料為HT200。2.6.2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

28、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。2.6.3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

29、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)底板上附加一個(gè)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機(jī)構(gòu)調(diào)整推桿端部開槽供制動(dòng)蹄腹板張開端插入，以保持制動(dòng)蹄的正確位置。2.6.4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)蹄張開機(jī)構(gòu)。輪缸的缸體由灰鑄鐵HT250制成。其鋼筒為通孔，需鏜磨?；钊射X合金制造。活塞外端壓有鋼制的開槽頂塊，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。本次設(shè)計(jì)采用的是HT250。2.7鼓式制動(dòng)器整體方案分析1制動(dòng)底板

30、 2銷軸 3、4、11、12拉簧 5壓桿 6制動(dòng)桿 7帶杠桿裝置的制動(dòng)蹄 8支架 9止擋板 10鉚釘 13檢測(cè)孔 14壓簧 15夾緊銷 16彈簧座 17帶斜楔支承的制動(dòng)蹄 18摩擦襯片 19楔支承 20楔形塊 21制動(dòng)輪缸圖2-5捷達(dá)轎車鼓式制動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)元件是制動(dòng)鼓，固定元件是制動(dòng)蹄，制動(dòng)時(shí)制圖2-5 捷達(dá)轎車后輪鼓式制動(dòng)器如圖所示的捷達(dá)轎車后輪鼓式制動(dòng)器的基本結(jié)構(gòu)及組成。制動(dòng)器的組成有以下幾個(gè)部分：1、旋轉(zhuǎn)部分：制動(dòng)鼓 2、固定部分：制動(dòng)底板 制動(dòng)蹄3、張開機(jī)構(gòu)：輪缸 4、定位調(diào)整：調(diào)整凸輪 偏心支承銷制動(dòng)蹄在促動(dòng)裝置的作用下向外旋轉(zhuǎn)，外表面的摩擦片壓靠到制動(dòng)鼓的內(nèi)圓柱面上，對(duì)鼓產(chǎn)生制動(dòng)摩擦

31、力矩。凡對(duì)制動(dòng)蹄端加力并使制動(dòng)蹄轉(zhuǎn)動(dòng)的裝置統(tǒng)稱為制動(dòng)蹄促動(dòng)裝置，制動(dòng)蹄促動(dòng)裝置有輪缸、凸輪和楔等。以液壓制動(dòng)輪缸作為制動(dòng)蹄促動(dòng)裝置的制動(dòng)器稱為輪缸式制動(dòng)器；以凸輪作為促動(dòng)裝置的制動(dòng)器稱為凸輪式制動(dòng)器；用楔作為促動(dòng)裝置的制動(dòng)器稱為楔式制動(dòng)器。2.8鼓式制動(dòng)器裝配注意事項(xiàng)1、裝配后總成應(yīng)在8820Kpa,液壓下工作持續(xù)3分鐘的強(qiáng)度和密封試驗(yàn)，在次時(shí)間內(nèi)任何部位均不得滲漏，壓力降不得大雨294Kpa。2、放氣螺釘總成490-588Kpa氣壓下總成各部位應(yīng)保證密封，當(dāng)松開放氣螺釘時(shí)，氣體通暢無阻地從氣孔沖出。3、總成在制動(dòng)過程中不得發(fā)生滲油現(xiàn)象。4、制動(dòng)鼓與摩擦片間隙應(yīng)在0.2mm-0.5mm范圍內(nèi)。

32、5、總成在正常裝配與使用條件下應(yīng)保證制動(dòng)靈活輕便不得發(fā)生阻礙或卡死現(xiàn)象。第3章 鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1捷達(dá)轎車的主要參數(shù)數(shù)值整車質(zhì)量： 空載：1091kg 滿載：1525kg質(zhì)心位置： 質(zhì)心距前軸距離：L1=1.236m 質(zhì)心距后軸距離：L2=1.235m質(zhì)心高度： 空載時(shí)：hg0=0.56m 滿載時(shí)：hg=0.55m軸 距： L=2.471m滿載后軸重: m=750kg車輪工作半徑：300mm輪胎規(guī)格： 185/60R14 85H3.2車輛前后輪制動(dòng)力的分析汽車制動(dòng)時(shí)，如果忽略路面對(duì)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: ,式中:制動(dòng)器對(duì)車輪

33、作用的制動(dòng)力矩，即制動(dòng)器的摩擦力矩，其方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反，Nm；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；車輪有效半徑，m。 令 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。與地面制動(dòng)力的方向相反，當(dāng)車輪角速度0時(shí)，大小亦相等，且僅由制動(dòng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定。即取決于制動(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)系的液壓或氣壓成正比。當(dāng)加大踏板力以加大，和均隨之增大。但地面制動(dòng)力受著附著條件的限制，其值不可能大于附著力，即圖3-1 制動(dòng)力與踏板力的關(guān)系或 式中 輪

34、胎與地面間的附著系數(shù)； Z地面對(duì)車輪的法向反力。當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力和地面制動(dòng)力達(dá)到附著力值時(shí)，車輪即被抱死并在地面上滑移。此后制動(dòng)力矩即表現(xiàn)為靜摩擦力矩，而即成為與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)力達(dá)到附著力值后就不再增大，而制動(dòng)器制動(dòng)力由于踏板力的增大使摩擦力矩增大而繼續(xù)上升(見圖3-1)。根據(jù)汽車制動(dòng)時(shí)的整車受力分析，考慮到制動(dòng)時(shí)的軸荷轉(zhuǎn)移，可求得地面對(duì)前、后軸車輪的法向反力Z1，Z2為：（1235+）7808.91N圖3-2汽車受力圖（1236）7136.09N 式中 G汽車所受重力； L汽車軸距；汽車質(zhì)心離前軸距離；汽車質(zhì)心離后軸距離； 汽車質(zhì)心高度； g

35、重力加速度； 汽車制動(dòng)減速度。汽車總的地面制動(dòng)力為 式中 q（）制動(dòng)強(qiáng)度，亦稱比減速度或比制動(dòng)力；，前后軸車輪的地面制動(dòng)力。見圖3-2由以上兩式可求得前、后軸車輪附著力為 上式表明：汽車在附著系數(shù)為任意確定值的路面上制動(dòng)時(shí)，各軸附著力即極限制動(dòng)力并非為常數(shù)，而是制動(dòng)強(qiáng)度q或總制動(dòng)力的函數(shù)。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

36、用得最好。= （1） （2）1212I線（空載）線0Fb1/KN圖3-3 某轎車的I曲線和線FB2/KNj=0.7B線（滿載）式中 前軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力，；后軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力，；前軸車輪的地面制動(dòng)力；后軸車輪的地面制動(dòng)力；，地面對(duì)前、后軸車輪的法向反力；G 汽車重力；，汽車質(zhì)心離前、后軸距離；汽車質(zhì)心高度。因所設(shè)計(jì)的捷達(dá)轎車為輕型轎車后輪鼓式制動(dòng)器，而現(xiàn)代轎車的行使?fàn)顩r較好，特別是高級(jí)公路的高速要求，同步附著系數(shù)可選取(=0.7，則：=10461.5N 由式(1)、式(2)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。由式（2）得：/=由式（

37、1）（2）得/= 2.904 （3）則=6859N,=3602.5N3.3前、后輪制動(dòng)力分配系數(shù)的確定根據(jù)公式：=（L+hg）/L得：=（1235+0.7550）/2471=0.656式中 ：同步附著系數(shù)L：汽車重心至后軸中心線的距離L：軸距hg:汽車質(zhì)心高度3.4制動(dòng)器受力分析及最大制動(dòng)力的確定3.4.1制動(dòng)器受力分析壓力沿襯片長(zhǎng)度方向的分布規(guī)律除摩擦襯片因有彈性容易變形外，制動(dòng)鼓、蹄片和支承也有變形，所以計(jì)算法向壓力在摩擦襯片上的分布規(guī)律比較困難。通常只考慮襯片徑向變形的影響，其他零件變形的影響較小而忽略不計(jì)。捷達(dá)轎車后輪鼓式制動(dòng)器是有兩個(gè)自由度的緊蹄摩擦襯片的徑向變形規(guī)律。將坐標(biāo)原點(diǎn)取在

38、制動(dòng)鼓中心O點(diǎn)。坐標(biāo)軸線通過蹄片的瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)中心A點(diǎn)。制動(dòng)時(shí)，由于摩擦襯片變形，蹄片一面繞瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)，一面順著摩擦力作用的方向沿支承面移動(dòng)。結(jié)果使蹄片中心位于O點(diǎn)，因而未變形的摩擦襯片的表面輪廓（EE線），就沿OO方向移動(dòng)進(jìn)入制動(dòng)鼓內(nèi)。顯然，表面上所有點(diǎn)在這個(gè)方向上的變形是一樣的位于半徑OB上的任意的點(diǎn)B的變形就是BB線段，其徑向變形分量是這個(gè)線段在半徑OB延長(zhǎng)線上的投影，即BC線段。所以同樣一些點(diǎn)的徑向變形為=BCBBcos考慮到=（+）90和BB= OO=，所以對(duì)于緊蹄的徑向變形和壓力P為sin（+）=0.000819P Psin（+）式中，為任意半徑O B和軸之間的夾角；為半徑O B

39、和最大壓力線OO之間的夾角；為x軸和最大壓力線OO之間的夾角。也就是說，浮式蹄支承在任意斜支座面上時(shí)，其理論壓力分布規(guī)律仍為正弦分布，但其最大壓力點(diǎn)在何處，難以判斷。3.4.2制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩對(duì)于選取較大的各類汽車，應(yīng)從保證汽車制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性出發(fā)，來確定各軸的最大制動(dòng)力矩。當(dāng)時(shí)，相應(yīng)的極限制動(dòng)強(qiáng)度q，故所需的后軸和前軸的最大制動(dòng)力矩為T=Z=（L1-qhg）rT=其中 q= = =0.67則 =15259.8（1236-0.670.55）300/2471=2242NM單個(gè)前輪制動(dòng)器產(chǎn)生的制動(dòng)力矩為Fb1=/2=1121NM=1175.7N單個(gè)后輪制動(dòng)器產(chǎn)生的制動(dòng)力矩為Fb2=/2=587.9

40、Nmm3.5制動(dòng)鼓內(nèi)徑R及制動(dòng)鼓壁厚度的選取3.5.1制動(dòng)鼓壁厚的確定當(dāng)輸入力P一定時(shí)，制動(dòng)鼓的直徑愈大，則制動(dòng)力矩亦愈大，散熱性能亦愈好。但直徑D的尺寸受到輪輞內(nèi)徑的限制，而且D的增大也使制動(dòng)鼓的質(zhì)量增大，使汽車的非懸掛質(zhì)量增大，而不利于汽車的行駛平順性。制動(dòng)鼓與輪輞之間應(yīng)有相當(dāng)?shù)拈g隙，此間隙一般不應(yīng)小于2030mm，以利于散熱通風(fēng)，也可避免由于輪輞過熱而損壞輪胎。由此間隙要求及輪輞的尺寸即可求得制動(dòng)鼓直徑D的尺寸。另外，制動(dòng)鼓直徑D與輪輞直徑之比的一般范圍為：轎車 D=0.640.74貨車 D=0.700.83捷達(dá)轎車輪輞為14in，得到=1425.4=355.6mm 表3-1輪輞直徑/i

41、n1213141516制動(dòng)鼓內(nèi)徑/mm轎車180200240260-貨車220240260300320參考上表并結(jié)合實(shí)際情況，取D=0.65。得到制動(dòng)鼓內(nèi)徑為230mm,所以制動(dòng)鼓半徑為115mm。制動(dòng)鼓壁厚的選取主要是從剛度和強(qiáng)度方面考慮。壁厚取大些也有助于增大熱容量，但試驗(yàn)表明，壁厚從11mm增至20mm，摩擦表面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712mm，中、重型貨車為1318mm。由于本設(shè)計(jì)的對(duì)象是轎車，所以選取制動(dòng)為10mm。3.5.2.制動(dòng)蹄摩擦襯片的包角和寬度b摩擦襯片的包角可在=90120范圍內(nèi)選取，試驗(yàn)表明，摩擦襯片包角=90100時(shí)，磨損最小，制動(dòng)鼓溫度

42、也最低，且制動(dòng)效能最高。再減小雖有利于散熱，但由于單位壓力過高將加速磨損。一般也不宜大于120，因過大不僅不利于散熱，而且易使制動(dòng)作用不平順，甚至可能發(fā)生自鎖。本次設(shè)計(jì)摩擦襯片的包角取110。摩擦襯片寬度b較大可以降低單位壓力、減少磨損，但過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)使其單位壓力不超過2.5MPa的條件來選擇襯片寬度b的。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量按摩擦片的產(chǎn)品規(guī)格選擇b值。另外，根據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)資料可知，單個(gè)鼓式車輪制動(dòng)器總的襯片摩擦面積隨汽車總質(zhì)量的增大而增大，而單個(gè)摩擦襯片的摩擦面積A又決定于制動(dòng)鼓半徑R、襯片寬度b及包角，即 式中是以弧度(rad)為單位，當(dāng)A，R，確定后，由上

43、式也可初選襯片寬b的尺寸。制動(dòng)器各蹄摩擦襯片總摩擦面積愈大，則制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的單位面積正壓力愈小，從而磨損亦愈小。摩擦襯片的摩擦面積A取200cm,襯片寬b為45mm。見表3-2；表3-2汽車類別汽車總質(zhì)量m/t單個(gè)制動(dòng)器的襯片摩擦面積轎車0.91.51.52.5100200200300圖3-4鼓式制動(dòng)器主要幾何參數(shù)3.5.3.摩擦襯片起始角摩擦襯片起始角如圖3-4所示。一般是將襯片布置在制動(dòng)蹄外緣的中央，并令。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)稱布置，以改善制動(dòng)效能和磨損的均勻性。則=353.5.4.張開力P的作用線至制動(dòng)器中心的距離在保證制動(dòng)輪缸或凸輪能夠布置于制動(dòng)鼓內(nèi)的

44、條件下，應(yīng)使距離盡可能地大，以提高其制動(dòng)效能。初步設(shè)計(jì)時(shí)可暫定左右。則=92mm3.5.5.制動(dòng)蹄支銷中心的坐標(biāo)位置是k與c如圖3-4所示，制動(dòng)蹄支銷中心的坐標(biāo)尺寸k是應(yīng)盡可能地小，以使尺寸c盡可能地大，初步設(shè)計(jì)可暫定c=0.8R左右。則c=92mm3.5.6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)偏離正常值的敏感性的要求，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0.30.5，少數(shù)可達(dá)0.7。一般說來，摩擦系數(shù)愈高的材料，其

45、耐磨性愈差。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)的制動(dòng)摩擦片材料在溫度低于250時(shí)，保持摩擦系數(shù)=0.350.40已無大問題。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)果接近實(shí)際。因此取=0.3。第4章 制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)4.1制動(dòng)鼓制動(dòng)鼓應(yīng)具有非常好的剛性和大的熱容量，制動(dòng)時(shí)其溫升不應(yīng)超過極限值。制動(dòng)鼓的材料應(yīng)與摩擦襯片的材料向匹配，以保證具有高的摩擦系數(shù)并使工作表面摩擦均勻。中型，重型載貨汽車和中型、大型客車多采用灰鑄鐵HT200或合金鑄鐵制造的制動(dòng)鼓；輕型貨車和一些轎車則采用鋼板沖壓成形的輻板與鑄鐵鼓筒部分鑄成一體的組合制動(dòng)鼓；帶有灰

46、鑄鐵內(nèi)鼓筒的鑄鋁合金制動(dòng)鼓在轎車上得到了日益廣泛的應(yīng)用；鑄鐵內(nèi)鼓筒與鋁合金也是鑄到一起的，這中內(nèi)鑲一層珠光體組織的灰鑄鐵作為工作表面，其耐磨性和散熱性都很好，而且減少了質(zhì)量。本設(shè)計(jì)采用的制動(dòng)鼓材料：鑄鐵內(nèi)鼓筒與鋁合金鑄到一起.4.2制動(dòng)蹄轎車和微型，輕型載貨汽車的制動(dòng)蹄管飯采用T形型鋼碾壓或鋼板沖壓-焊接制成；大噸位載貨汽車的制動(dòng)蹄則多采用鑄鐵、鑄鋼或鑄鋁合金制成。制動(dòng)蹄的結(jié)構(gòu)尺寸和斷面形狀應(yīng)保證其剛度好，單小型車用鋼板制的制動(dòng)蹄腹板上有時(shí)開有一、兩條徑向槽，使蹄的彎曲剛度小些，以便使制動(dòng)蹄摩擦襯片與制動(dòng)鼓之間的接觸壓力均勻，因而使襯片的磨損較為均勻，并可減少制動(dòng)時(shí)的尖叫聲。制動(dòng)蹄腹板和翼緣的

47、厚度，轎車的約為3mm5mm；貨車的約為5mm8mm。摩擦片的厚度，轎車的多為4.5mm5mm。本設(shè)計(jì)制動(dòng)蹄選用：T形45號(hào)鋼制動(dòng)蹄腹板厚度：5mm制動(dòng)蹄翼緣厚度：5mm摩擦襯片厚度：5mm4.3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。制動(dòng)底板承受著制動(dòng)器工作時(shí)的制動(dòng)反力矩，因此它應(yīng)該有足夠的剛度。剛度不足會(huì)使制動(dòng)力矩減小，踏板行程增大，襯片磨損也不均勻。本設(shè)計(jì)底板的材料：45號(hào)鋼.4.4制動(dòng)蹄的支承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)。本設(shè)計(jì)采用支承銷由45號(hào)鋼制造并高頻淬火。其支座為可鍛鑄鐵

48、（KTH37012）或球墨鑄鐵（QT40018）件。4.5制動(dòng)輪缸制動(dòng)輪缸的剛起由灰鑄鐵HT250制成。其缸筒為通孔，需鏜磨?；钊射X合金制造?；钊舛藟河袖撝频拈_槽頂塊，以支承插入槽中的制動(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)的橡膠皮碗密封。4.6制動(dòng)器間隙 制動(dòng)鼓(制動(dòng)盤)與摩擦襯片(摩擦襯塊)之間在未制動(dòng)的狀態(tài)下應(yīng)有工作作間隙，以保證制動(dòng)鼓(制動(dòng)盤)能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。一般，鼓式制動(dòng)器的設(shè)定間隙為0.20.5mm；盤式制動(dòng)器的為0.10.3mm。此間隙的存在會(huì)導(dǎo)致踏板或手柄的行程損失，因而間隙量應(yīng)盡量小。考慮到在制動(dòng)過程中摩擦副可能產(chǎn)生機(jī)械變形和熱變形，因此制動(dòng)

49、器在冷卻狀態(tài)下應(yīng)有的間隙應(yīng)通過試驗(yàn)來確定。另外，制動(dòng)器在工作過程中會(huì)因?yàn)槟Σ烈r片(襯塊)的磨損而加大，因此制動(dòng)器必須設(shè)有間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)。 為了保持良好的制動(dòng)效率，制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓之間要有一個(gè)最佳間隙值。隨著摩擦襯片磨損，制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓之間的間隙增大，需要有一個(gè)調(diào)整間隙的機(jī)構(gòu)。過去的鼓式制動(dòng)器間隙需要人工調(diào)整，用塞尺調(diào)整間隙?，F(xiàn)在轎車鼓式制動(dòng)器都是采用自動(dòng)調(diào)整方式，摩擦襯片磨損后會(huì)自動(dòng)調(diào)整與制動(dòng)鼓間隙。當(dāng)間隙增大時(shí)，制動(dòng)蹄推出量超過一定范圍時(shí)，調(diào)整間隙機(jī)構(gòu)會(huì)將調(diào)整桿（棘爪）拉到與調(diào)整齒下一個(gè)齒接合的位置，從而增加連桿的長(zhǎng)度，使制動(dòng)蹄位置位移，恢復(fù)正常間隙。鼓式制動(dòng)器的間隙調(diào)整是通過凸輪軸和制動(dòng)氣室之

50、間的連接桿系 制動(dòng)臂實(shí)現(xiàn)的，在制動(dòng)臂的內(nèi)部有一蝸輪和蝸桿副，通過調(diào)整蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)蝸輪帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，消除摩擦副間的多余間隙。第5章 校 核 5.1制動(dòng)器的熱容量和溫升的核算應(yīng)核算制動(dòng)器的熱容量和溫升是否滿足如下條件： 式中 制動(dòng)鼓的總質(zhì)量；初選=18kg與制動(dòng)鼓相連的受熱金屬件(如輪轂、輪輻、輪輞、制動(dòng)鼓等)的總質(zhì)量；初選=28kg制動(dòng)鼓材料的比熱容，對(duì)鑄鐵=482J(kgK)，對(duì)鋁合金c=880J(kgK)；=482J(kgK)制動(dòng)鼓的溫升(一次由=30kmh到完全停車的強(qiáng)烈制動(dòng)，初選=13 溫升不應(yīng)超過15)；=288236 JKL滿載汽車制動(dòng)時(shí)由動(dòng)能轉(zhuǎn)變的熱能，因制動(dòng)過程迅速，可以認(rèn)為制動(dòng)生成的熱能全部為前、后制動(dòng)器所吸收，并按前、后軸制動(dòng)力的分配比率分配給前、后制動(dòng)器，即 式中 滿載汽車總質(zhì)量；=1525kg汽車制動(dòng)時(shí)的初速度，可?。?汽車制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)，=0.656=112545 JK =59017.5 JK+=112545+59017.5=171562.5 JK而288236 JK 171562.5 JK 符合要求所以制動(dòng)器的熱容量與升溫符合要求。5.2 制動(dòng)器的校核5.2.1摩擦襯