駐車制動系設計指導

1、第八章第八章 制動系設計制動系設計第八章第八章 制動系設計制動系設計8-1概述概述8-2制動器的結構方案分析制動器的結構方案分析8-3制動器主要參數的確定制動器主要參數的確定8-4制動器的設計與計算制動器的設計與計算8-5制動驅動機構制動驅動機構8-6制動力調節(jié)機構制動力調節(jié)機構8-7 制動器的主要結構元件制動器的主要結構元件8-1概述概述 功用: 使汽車以適當的減速度降速行駛直至停車; 在下坡行駛時使汽車保持適當的穩(wěn)定車速; 使汽車可靠地停在原地或坡道上。 行車制動裝置駐車制動裝置應急制動裝置輔助制動裝置 汽車制動系統(tǒng)圖組制動系應滿足如下要求：制動系應滿足如下要求： 1）足夠的制動能力 。

2、2）工作可靠 。 3）不應當喪失操縱性和方向穩(wěn)定性 。 4）防止水和污泥進入制動器工作表面。 5）熱穩(wěn)定性良好 。 6）操縱輕便，并具有良好的隨動性 。 7）噪聲盡可能小。 8）作用滯后性應盡可能短 9）摩擦襯片（塊）應有足夠的使用壽命 10）調整間隙工作容易 11）報警裝置 8-2制動器的結構方案分析制動器的結構方案分析 摩擦式液力式 -緩速器 電磁式 磨擦副結構 鼓式盤式帶式-中央制動器 分領從蹄式、雙領蹄式、雙向雙領蹄式、雙從蹄式、單向增力式、雙向增力式等幾種 一、鼓式制動器主要區(qū)別： 蹄片固定支點的數量和位置不同; 張開裝置的形式與數量不同; 制動時兩塊蹄片之間有無相互作用。 制動器效

3、能:制動器在單位輸入壓力或力的作用下所輸出的力或力矩。 制動器效能因數:在制動鼓或制動盤的作用半徑R上所得到摩擦力（M/R）與輸入力F0之比，RFMK0 制動器效能的穩(wěn)定性: 效能因數K對摩擦因數f的敏感性（dK/df）。 1.領從蹄式每塊蹄片都有自己的固定支點，而且兩固定支點位于兩蹄的同一端 。 凸輪或楔塊式張開裝置:活塞輪缸（液壓驅動）平衡凸塊式楔塊式平衡式非平衡式 制動器的效能和效能穩(wěn)定性，在各式制動器中居中游 ;兩蹄襯片磨損不均勻，壽命不同。 2.雙領蹄式兩塊蹄片各有自己的固定支點，而且兩固定支點位于兩蹄的不同端。 每塊蹄片有各自獨立的張開裝置，且位于與固定支點相對應的一方。 制動器的

4、制動效能相當高; 倒車制動時，制動效能明顯下降; 兩蹄片磨損均勻，壽命相同; 結構略顯復雜。 3.雙向雙領蹄式兩蹄片浮動，始終為領蹄。 制動效能相當高，而且不變，磨損均勻，壽命相同。 4.雙從蹄式兩塊蹄片各有自己的固定支點，而且兩固定支點位于兩蹄的不同端。制動器效能穩(wěn)定性最好，但制動器效能最低。 5.單向增力式兩蹄片只有一個固定支點，兩蹄下端經推桿相互連接成一體 制動器效能很高，制動器效能穩(wěn)定性相當差 6.雙向增力式制動器效能很高，制動器效能穩(wěn)定性比較差 兩蹄片端部各有一個制動時不同時使用的共用支點，支點下方有張開裝置，兩蹄片下方經推桿連接成一體 二、盤式制動器鉗盤式(點盤式制動器 )全盤式(

5、離合器式制動器 )固定鉗式 滑動鉗式 擺動鉗式 浮動鉗式 盤式制動器有如下優(yōu)點： 熱穩(wěn)定性好；水穩(wěn)定性好；制動力矩與汽車運動方向無關；易于構成雙回路制動系；尺寸小、質量小、散熱良好；襯塊磨損均勻；更換襯塊容易；縮短了制動協(xié)調時間；易于實現間隙自動調整。8-3制動器主要參數的確定制動器主要參數的確定一、鼓式制動器主要參數的確定1.制動鼓內徑D轎車：D/Dr=0.640.74貨車：D/Dr=0.700.83 ZBT24 005-89制動鼓工作直徑及制動蹄片寬度尺寸系列 2.摩擦襯片寬度b和包角包角一般不宜大于120。 制動襯片寬度尺寸系列見ZB T24 005-89。 3.摩擦襯片起始角04.制動

6、器中心到張開力F0作用線的距離e使距離e（圖8-7）盡可能大, 初步設計時可暫定e=0.8R左右。 5.制動蹄支承點位置坐標a和c使a盡可能大而c盡可能小。初步設計時，也可暫定a=0.8R左右。 二、盤式制動器主要參數的確定1.制動盤直徑D 通常選擇為輪輞直徑70%79% 2.制動盤厚度h 實心制動盤厚度可取為1020mm; 通風式制動盤厚度取為2050mm; 采用較多的是2030mm 3.摩擦襯塊外半徑R2與內半徑R1 外半徑R2與內半徑R1（圖8-11）的比值不大于1.5 4.制動襯塊面積A 1.63.5kg/cm2 8-4制動器的設計與計算制動器的設計與計算 一、鼓式制動器的設計計算11

7、1111cosBBCB 對于緊蹄的徑向變形1和壓力p1為： )sin()sin(11max1111max11appa兩個自由度的緊蹄摩擦襯片的徑向變形規(guī)律: 1.壓力沿襯片長度方向的分布規(guī)律一個自由度的緊蹄摩擦襯片的徑向變形規(guī)律 dBABBCB111111111sinsin表面的徑向變形和壓力為: appadRsinsinmax11新蹄片壓力沿摩擦襯片長度的分布符合正弦曲線規(guī)律 2.計算蹄片上的制動力矩法向力 制動力矩 對于緊蹄 對于松蹄 液力驅動 自鎖條件 領蹄表面的最大壓力 不會自鎖 二、盤式制動器的設計計算單側制動塊加于制動盤的制動力矩 單側襯塊加于制動盤的總摩擦力 有效半徑 m值一般不

8、應小于0.65。 平面度允差為0.012mm，表面粗糙度為Ra0.71.3m，兩摩擦表面的平行度不應大于0.05mm，制動盤的端面圓跳動不應大于0.03mm。 三、襯片磨損特性的計算 摩擦襯片（襯塊）的磨損受溫度、摩擦力、滑磨速度、制動鼓（制動盤）的材質及加工情況，以及襯片（襯塊）本身材質等許多因素的影響，試驗表明，影響磨損的最重要的因素還是摩擦表面的溫度和摩擦力。雙軸汽車的單個前輪及后輪制動器的比能量耗散率 鼓式制動器的比能量耗散率以不大于1.8W/mm2為宜，計算時取減速度j=0.6g。制動初速度1：轎車用100km/h（27.8m/s）；總質量3.5t以下的貨車用80km/h（22.2m

9、/s）；總質量3.5t以上的貨車用65km/h（18m/s）。 轎車的盤式制動器在同上的1和j的條件下，比能量耗散率應不大于6.0W/mm2。 比摩擦力f0 每單位襯片（襯塊）摩擦面積的制動器摩擦力 在j=0.6g時，鼓式制動器的比摩擦力f0以不大于0.48N/mm2為宜。與之相應的襯片與制動鼓之間的平均單位壓力pm=f0/f=1.371.60N/mm2（設摩擦因數f=0.30.35）。 四、前、后輪制動器制動力矩的確定首先選定同步附著系數0， 計算前、后輪制動力矩的比值 根據汽車滿載在柏油、混凝土路面上緊急制動到前輪抱死拖滑，計算出前輪制動器的量大制動力矩M1max； 再根據前面已確定的前、

10、后輪制動力矩的比值計算出后輪制動器的最大制動力矩M2max。 五、應急制動和駐車制動所需的制動力矩1.應急制動應急制動時，后輪一般都將抱死滑移 前橋制動力 后橋制動力 2.駐車制動上坡停駐時后橋附著力 下坡停駐時后橋附著力汽車可能停駐的極限上坡路傾角 汽車可能停駐的極限下坡路傾角 8-5制動驅動機構制動驅動機構一、制動驅動機構的形式簡單制動動力制動伺服制動制動力源 機械式：液壓式：機械效率低，傳動比小，潤滑點多 結構簡單，成本低，工作可靠（故障少）， 應用于中、小型汽車的駐車制動裝置中 作用滯后時間較短（0.10.3s）；工作壓力高（可1020MPa），結構簡單，質量??；機械效率較高 氣壓制動

11、： 全液壓動力制動 閉式（常壓式）開式（常流式） 操縱輕便、工作可靠、不易出故障、維修保養(yǎng)方便 結構復雜、笨重、成本高；作用滯后時間較長（0.30.9s）；簧下質量大；噪聲大。 真空伺服制動空氣伺服制動液壓伺服制動0.050.07MPa 0.60.7MPa 二、分路系統(tǒng) 全車的所有行車制動器的液壓或氣壓管路分為兩個或多的互相獨立的回路，其中一個回路失效后，仍可利用其它完好的回路起制動作用。三、液壓制動驅動機構的設計計算1.制動輪缸直徑d的確定2.制動主缸直徑d0的確定3.制動踏板力Fp第i個輪缸的工作容積 所有輪缸的總工作容積 初步設計時 主缸活塞行程S0和活塞直徑d0 一般 要求：最大踏板力

12、一般為500N（轎車）或700N（貨車）。 4.制動踏板工作行程 踏板行程（計入襯片或襯塊的允許磨損量）對轎車最大應大于100150mm，對貨車不大于180mm。 8-6制動力調節(jié)機構制動力調節(jié)機構 一、限壓閥 限壓閥適用于軸距短且質心高，從而制動時軸荷轉移較多的輕型汽車，特別是輕型和微型轎車。 二、制動防抱死機構（ABS） 基本功能: 感知制動輪每一瞬時的運動狀態(tài)，相應地調節(jié)制動器制動力矩的大小，避免出現車輪的抱死現象。 它可使汽車在制動時維持方向穩(wěn)定性和縮短制動距離，有效地提高行車安全性。 滑動率S ABS系統(tǒng)控制方法目前主要有邏輯門限值控制方法和現代控制方法兩種，目的是在各種工況下制動時

13、都可獲得最佳的滑動率S，由此可獲得最短的制動距離。8-7 制動器的主要結構元件制動器的主要結構元件一、制動鼓二、制動蹄 制動鼓應當有足夠的強度、剛度和熱容量，與摩擦襯片材料相配合，又應當有較高的摩擦因數。 轎車和輕型貨車的制動蹄廣泛采用T形鋼輾壓或用鋼板焊接制成；重型貨車的制動蹄則多用鑄鐵或鑄鋼鑄成，斷面有工字形、山字形和字形幾種 。制動蹄腹板和翼緣的厚度，轎車為35mm，貨車約為58mm。 制動蹄和摩擦片可以鉚接，也可以粘接。 鑄造式： 組合式：質量小，工作面耐磨，并有較高的摩擦因數 多選用灰鑄造鐵，具有機械加工容易、耐磨熱容量大等優(yōu)點 轎車壁厚取為712mm，貨車取為1318mm。 三、摩擦襯片（襯塊）1）具有一定的穩(wěn)定的摩擦因數。2）具有良好的耐磨性。3）要有盡可能小的壓縮率和膨脹率。4）制動時不易產生噪聲，對環(huán)境無污染。5）應采用對人體無害的摩擦材料。6）有較高的耐擠壓強度和沖擊強度，以及足夠的抗剪切能力。7）摩擦襯塊的熱傳導率應控制在一定范圍。石棉摩阻材料： 半金屬摩阻材料： 金屬摩阻材料： 制造容易、成本低、不易刮傷對偶；耐熱性能差，隨著溫度升高而摩擦因數降低、磨耗增高和對環(huán)境污染 較高的耐熱性和耐磨性，沒有石棉粉塵公害 由增強材料（石棉及其它纖維）、粘結劑、摩擦性能調節(jié)劑組成由金屬纖維、粘結劑和