汽車制動(dòng)系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p>　　緒論………………………………………………………...…………1</p><p><b>　　第一章：</b></p><p>　　1.1制動(dòng)系統(tǒng)概述………………………………………..…….……..1</p><p>　　1.1.1制動(dòng)系

2、統(tǒng)的工作原理………………………………..………………1</p><p>　　1.1.2制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求………………………………………………..…2</p><p>　　1.2制動(dòng)器類型的選擇……………………………………...3</p><p><b>　　第二章：</b></p><p>　　2.1轎車后輪制動(dòng)器主要參數(shù)

3、的確定…………………...…4</p><p>　　2.1.1主要參數(shù)的確定方法……………………………………………...…4</p><p>　　2.1.2轎車后輪制動(dòng)器主要參數(shù)選擇結(jié)果……………………………...…5</p><p>　　2.2轎車后輪制動(dòng)器主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)………………...5</p><p>　　2.2.1制動(dòng)鼓…………

4、……………………………..……………………….5</p><p>　　2.2.2制動(dòng)蹄…………………………………………………..…………….5</p><p>　　2.2.3制動(dòng)底板………………………………………..…………………….6</p><p>　　2.2.4制動(dòng)蹄的支承…………………………………..…………………….6</p><p&g

5、t;　　2.2.5制動(dòng)輪缸…………………………………………..………………….7</p><p>　　2.2.6摩擦襯片……………………………………………………………...7</p><p>　　2.2.7轎車后輪制動(dòng)器主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果…………………………...7</p><p>　　2.2.8轎車后輪制動(dòng)蹄與鼓之間的間隙自動(dòng)調(diào)整裝置…………………...8<

6、;/p><p><b>　　第三章：</b></p><p>　　3.1轎車后輪制動(dòng)器鍵強(qiáng)度計(jì)算…………………………….……….9</p><p>　　3.1.1強(qiáng)度計(jì)算準(zhǔn)備…………………………………………….………………….9</p><p>　　3.1.2緊固摩擦片鉚釘?shù)募魬?yīng)力驗(yàn)算………………………………………….….9

7、</p><p>　　3.2轎車后輪制動(dòng)器設(shè)計(jì)計(jì)算………………………………..………9</p><p>　　3.2.1壓力沿襯片的分布規(guī)律…………………………………………….……….9</p><p>　　3.2.2計(jì)算蹄片上的制動(dòng)力矩…………………………………………………….10</p><p>　　3.2.3襯片磨損特性的計(jì)算………………

8、……………………………….…...….10</p><p>　　3.2.4制動(dòng)因素分析計(jì)算………………………………………………………….11</p><p>　　3.2.5 制動(dòng)輪缸直徑與工作容積………………………………………….….....12</p><p>　　設(shè)計(jì)總結(jié)…………………………………………………..……...…..13</p><

9、;p><b>　　緒論 </b></p><p>　　汽車的制動(dòng)器是汽車的主要性能之一，它為汽車安全行駛提供了重要保證。隨著高速公路的迅速發(fā)展和汽車車速的提高，設(shè)計(jì)一套可靠、穩(wěn)定的制動(dòng)系統(tǒng)將給駕駛者和乘客的人身財(cái)產(chǎn)安全提供有力的保障。改善汽車的制動(dòng)性也始終是汽車設(shè)計(jì)、制造和使用部門(mén)的重要任務(wù)。</p><p><b>　　第一章 </b>&

10、lt;/p><p><b>　　1.1制動(dòng)系統(tǒng)概述</b></p><p>　　人們?yōu)榱藵M足生活和工作的需要，希望汽車的行駛速度盡可能快，但必須以保證行駛安全為前提。汽車除能高速行駛外，在即將轉(zhuǎn)向、行經(jīng)不平路面、兩車交會(huì)、遇到障礙或危險(xiǎn)時(shí)，都需減低車速。有時(shí)需要在盡可能短的距離內(nèi)將車速降到很低甚至為零。如果汽車不具備這些性能，高速行駛就不可能實(shí)現(xiàn)。</p>

11、<p>　　汽車在長(zhǎng)下坡時(shí)，在重力作用下，有不斷加速到危險(xiǎn)程度的趨勢(shì)。此時(shí)應(yīng)當(dāng)將車速限制在一定的安全值以內(nèi)，并保持穩(wěn)定。此外，對(duì)已停駛的汽車的汽車，應(yīng)使之可靠地駐留原地不動(dòng)。</p><p>　　使行駛中的汽車減速甚至停車，使下坡行駛的汽車速度保持穩(wěn)定，以及使已停駛的汽車保持不動(dòng)等作用統(tǒng)稱為制動(dòng)。</p><p>　　對(duì)汽車起制動(dòng)作用的只能是作用在汽車上的、方向與汽車行駛方向相反

12、的外力。作用在行駛汽車上的滾動(dòng)阻力、上坡阻力、空氣阻力都能對(duì)汽車起制動(dòng)作用。但這些外力的大小都是隨機(jī)不可控制的。因此汽車上必須裝設(shè)一系列專門(mén)裝置，以便駕駛者能根據(jù)道路和交通等情況，通過(guò)外界在汽車某些部分（主要是車輪）施加一定的力，對(duì)汽車進(jìn)行一定程度的強(qiáng)制制動(dòng)。這種可控制的對(duì)汽車進(jìn)行制動(dòng)的外力稱為制動(dòng)力。</p><p>　　1.1.1制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理</p><p>　　一般制動(dòng)系的工作

13、原理可用圖1-1所示的一種簡(jiǎn)單的液壓制動(dòng)系示意圖來(lái)說(shuō)明： </p><p>　　一個(gè)以內(nèi)圓面為工作表面的金屬的制動(dòng)鼓8固定在車輪輪轂上，隨車輪一同旋轉(zhuǎn)。在固定不動(dòng)的制動(dòng)底板11上，有兩個(gè)支撐銷12，支承著兩個(gè)弧形制動(dòng)蹄10的下端。制動(dòng)蹄的外圓面上又裝有一般是非金屬的摩擦片9.制動(dòng)底板上海裝有液壓制動(dòng)輪缸6，用油管5與裝在車架上的液壓制動(dòng)主缸4相連通。主缸中的活塞3可由駕駛員通過(guò)制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)來(lái)操縱。<

14、/p><p>　　制動(dòng)系不工作時(shí)，制動(dòng)鼓的內(nèi)圓面與制動(dòng)蹄摩擦片的外圓面之間保持有一定的間隙，使車輪和制動(dòng)鼓可以自由旋轉(zhuǎn)。要使行駛中的汽車減速，駕駛員應(yīng)踩下制動(dòng)踏板1，通過(guò)推桿2和主缸活塞3，使主缸內(nèi)的油液在一定壓力下流入輪缸6，并通過(guò)兩個(gè)輪缸活塞7推使兩制動(dòng)蹄10繞支承銷12轉(zhuǎn)動(dòng)，上端向兩邊分開(kāi)而使其摩擦片9壓緊在制動(dòng)鼓的內(nèi)圓面上。這樣，不旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)蹄就對(duì)旋轉(zhuǎn)著的制動(dòng)鼓作用一個(gè)摩擦力矩Mu,其方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反。

15、制動(dòng)鼓將該力矩傳到車輪后，由于車輪與路面間有附著作用，車輪對(duì)路面作用一個(gè)向前的作用力Fu，，同時(shí)路面也對(duì)車輪作用一個(gè)向后的反作用力，即制動(dòng)力FB.制動(dòng)力FB由車輪經(jīng)車橋和懸架傳給車架及車身，迫使整個(gè)汽車減速。制動(dòng)力愈大，汽車減速度也愈大。當(dāng)放開(kāi)制動(dòng)踏板時(shí)，回位彈簧13即將制動(dòng)蹄拉回原位，摩擦力矩Mu和制動(dòng)力FB消失，制動(dòng)作用及終止。</p><p>　　圖1-1所示的制動(dòng)系中，由制動(dòng)鼓8、摩擦片9和制動(dòng)蹄10所構(gòu)

16、成的系統(tǒng)產(chǎn)生了一個(gè)制動(dòng)力矩以阻礙車輪轉(zhuǎn)動(dòng)，該系統(tǒng)稱為制動(dòng)器。</p><p>　　上述這種用以使行駛中的汽車減低速度甚至停車的制動(dòng)系稱為行車制動(dòng)系，是在行車過(guò)程中經(jīng)常使用的。用來(lái)使已停駛的汽車駐留原地不動(dòng)的另一套裝置則稱為駐車制動(dòng)系。這兩個(gè)制動(dòng)器是每一個(gè)汽車都必須具備的。此外，許多國(guó)家還規(guī)定汽車必須具有第二制動(dòng)系，其作用是在行車制動(dòng)系失效的情況下保證汽車仍能實(shí)現(xiàn)減速或停車。經(jīng)常在山區(qū)行駛的汽車，若單靠行車制動(dòng)系來(lái)

17、達(dá)到下長(zhǎng)坡是穩(wěn)定車速的目的，則可能導(dǎo)致行車制動(dòng)系的制動(dòng)器過(guò)熱而降低制動(dòng)效能，甚至完全失效。所以山區(qū)用汽車還應(yīng)具備主要在下坡時(shí)用以穩(wěn)定車速的輔助制動(dòng)系。 </p><p>　　1.1.2制動(dòng)系設(shè)計(jì)要求：</p><p>　　設(shè)計(jì)制動(dòng)系時(shí)應(yīng)滿足如下主要要求：</

18、p><p>　　足夠的制動(dòng)能力。行車制動(dòng)能力，用一定制動(dòng)初速度下的制動(dòng)減速度和制動(dòng)距離兩項(xiàng)指標(biāo)評(píng)定;駐坡能力是指汽車在良好路面上能可靠地停駐的最大坡度</p><p>　　工作可靠。行車制動(dòng)至少有兩套獨(dú)立的制動(dòng)器的管路。當(dāng)其中一套管路失效時(shí)，另一套完好的管路應(yīng)保證汽車制動(dòng)能力不低于沒(méi)有失效時(shí)規(guī)定值的30%。行車和駐車制動(dòng)裝置可以有共同的制動(dòng)器，而驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)各自獨(dú)立。</p><

19、;p>　　用任何速度制動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)，汽車都不應(yīng)當(dāng)喪失操縱性和方向穩(wěn)定性。</p><p>　　防止水和污泥進(jìn)入制動(dòng)器工作表面。</p><p>　　要求制動(dòng)能力的熱穩(wěn)定性良好。</p><p>　　操縱輕便，并有良好的隨動(dòng)性。</p><p>　　制動(dòng)時(shí)制動(dòng)系產(chǎn)生的噪聲盡可能小，同時(shí)力求減少散發(fā)出對(duì)人體有害的石棉纖維等物質(zhì)，以減少公害。<

20、;/p><p>　　作用滯后性應(yīng)盡可能短。</p><p>　　摩擦襯片應(yīng)有足夠的使用壽命。</p><p>　　摩擦副磨損后，應(yīng)有能消除因磨損而產(chǎn)生間隙的機(jī)構(gòu)，且調(diào)整間隙工作容易，最好設(shè)置自動(dòng)調(diào)整間隙機(jī)構(gòu)。</p><p>　　當(dāng)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的任何元件發(fā)生故障并使其基本功能遭到破壞時(shí)，汽車制動(dòng)系應(yīng)裝有音響或光信號(hào)等報(bào)警裝置。</p>

21、<p>　　1.2制動(dòng)器類型的選擇</p><p>　　鼓式制動(dòng)器分為領(lǐng)從蹄式、雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式、雙從蹄式、單向增力式、雙向增力式等幾種，見(jiàn)下圖的a-f.</p><p>　　由于雙領(lǐng)蹄式和單向增力式一般適用于前輪，所以不采用。從經(jīng)濟(jì)性和通用性方面考慮，決定較為常見(jiàn)的領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。</p><p>　　設(shè)計(jì)零件結(jié)構(gòu)示意圖如下</p>

22、<p><b>　　第二章 </b></p><p>　　2.1轎車后輪制動(dòng)器主要參數(shù)的確定</p><p>　　2.1.1主要參數(shù)的確定方法 </p><p><b>　　1）制動(dòng)鼓內(nèi)徑D</b></p><p>　　輸入力

23、F0一定時(shí)，制動(dòng)鼓內(nèi)徑越大，制動(dòng)力矩越大，且散熱能力也越強(qiáng)。但增大D受輪輞內(nèi)徑限制。制動(dòng)鼓與輪輞之間應(yīng)保持足夠的間隙，通常要求該間隙不小于20mm，否則不僅制動(dòng)鼓散熱條件太差，而且輪輞受熱后可能粘住內(nèi)胎或烤壞氣門(mén)嘴。制動(dòng)鼓應(yīng)有足夠的壁厚，用來(lái)保證有較大的剛度和熱容量，以減少制動(dòng)時(shí)的溫升。制動(dòng)鼓的直徑小，剛度就大，有利于保證制動(dòng)鼓的加工精度。</p><p>　　制動(dòng)鼓直徑與輪輞直徑之比D/Dr的范圍如下：<

24、/p><p>　　轎車D/Dr=0.64—0.74 貨車D/Dr=0.70-0.83</p><p>　　制動(dòng)鼓內(nèi)徑尺寸應(yīng)參照專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ZBT24005-89 《制動(dòng)鼓工作直徑及制動(dòng)蹄片寬度尺寸系列》選取。</p><p>　　2）摩擦襯片寬度b和包角</p><p>　　摩擦襯片寬度尺寸b的選取對(duì)摩擦襯片的使用壽命有影響。襯片寬度尺寸取窄些，則

25、磨損速度快，襯片壽命短；若襯片寬度尺寸取寬些，則質(zhì)量大，不易加工，并且增加了成本。</p><p>　　制動(dòng)鼓半徑R確定后，襯片的摩擦面積為 。制動(dòng)蹄各蹄襯片總的摩擦面積 越大，制動(dòng)時(shí)所受單位面積的正壓力和能量負(fù)荷越小，從而磨損特性越好。</p><p>　　根據(jù)國(guó)外統(tǒng)計(jì)資料分析，單個(gè)車輪鼓式制動(dòng)器的襯片面積隨汽車總質(zhì)量增大而增大，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)下表</p>

26、<p>　　實(shí)驗(yàn)表明，摩擦襯片包角 時(shí)，磨損最小，制動(dòng)鼓溫度越低，且制動(dòng)效能最高。 包角減小雖然有利于散熱，但單位壓力過(guò)高將加速磨損。實(shí)際上包角兩端處單位壓力最小，因此過(guò)分延伸襯片的兩端以加大包角，對(duì)減小單位壓力的作用不大，而且將使制動(dòng)不平順，容易發(fā)生自鎖。因此包角一般不宜大于120°。 </p><p>　　

27、襯片寬度b較大可以較少磨損，但過(guò)大將不易保證與制動(dòng)鼓全面接觸。尺寸系列見(jiàn)ZB24005-89.</p><p><b>　　3)摩擦襯片起始角</b></p><p>　　摩擦襯片起始角 如圖2-3所示。通常是將摩擦襯片布置在制動(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。<

28、;/p><p>　　4）張開(kāi)力P的作用線到制動(dòng)器中心的距離e</p><p>　　在滿足輪缸或制動(dòng)凸輪能夠布置于制動(dòng)鼓內(nèi)的條件下，應(yīng)使距離a盡可能大，以提高其制動(dòng)效能。初步設(shè)計(jì)時(shí)可取e=0.8R左右。</p><p>　　5）制動(dòng)蹄支撐點(diǎn)坐標(biāo)a和c</p><p>　　應(yīng)在保證兩蹄支撐端毛面不致互相干涉的條件下，使a盡可能大而c盡可能小。初步設(shè)計(jì)

29、時(shí)，可暫取a=0.8R.</p><p>　　2.1.2轎車后輪制動(dòng)器主要參數(shù)選擇結(jié)果</p><p>　　主要參數(shù)選擇結(jié)果列表如下</p><p>　　2.2 后輪制動(dòng)器主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.2.1 制動(dòng)鼓</b></p><p>　　制動(dòng)鼓應(yīng)具有非常好的剛性和大

30、的熱容量，制動(dòng)時(shí)其升溫不應(yīng)超過(guò)極限值。制動(dòng)鼓的材料應(yīng)與摩擦襯片的材料相匹配，以保證具有高的摩擦系數(shù)并使工作表面摩擦均勻。</p><p>　　制動(dòng)鼓有鑄造和組合式兩種。鑄造制動(dòng)鼓多選用灰鑄鐵制造，具有機(jī)械加工容易，耐磨，熱容量大等優(yōu)點(diǎn)。為防止制動(dòng)鼓工作時(shí)受載變形，常公制動(dòng)鼓的外圓局部分鑄有肋，用來(lái)加強(qiáng)剛度和增加散熱效果（圖2-4a）。精確計(jì)算制動(dòng)鼓往后既復(fù)雜又困難，所以常根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選取。轎車制動(dòng)鼓壁厚取為7-12m

31、m，貨車取為13-18mm。</p><p><b>　　2.2.2 制動(dòng)蹄</b></p><p>　　轎車和輕型貨車的制動(dòng)蹄廣泛采用T型鋼碾壓或用鋼板焊接制成，重型貨車的制動(dòng)蹄則多用鑄鐵或鑄鋼鑄成。制動(dòng)蹄的斷面形狀和尺寸應(yīng)保證其剛度。但小型汽車用鋼板制成的制動(dòng)蹄腹板上往往開(kāi)一條或兩條徑向槽，使蹄的彎曲剛度小些，目的是襯片磨損較為均勻，并減小制動(dòng)時(shí)的尖叫聲。重型汽車

32、的制動(dòng)蹄斷面有工字型，山字形和∏字形幾種。制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度，轎車為3～5mm，貨車約為5～8mm。</p><p>　　為了提高效率，增加制動(dòng)蹄的使用壽命和減輕磨損，在中、重型貨車的鑄造制動(dòng)蹄靠近張開(kāi)凸輪的一端，設(shè)置有滾輪或者鑲裝有支持張開(kāi)凸輪的墊片（圖2-5）。</p><p>　　制動(dòng)蹄和摩擦片可以鉚接，也可以粘接。粘接的優(yōu)點(diǎn)在于襯片更換前允許磨損的厚度較大，但缺點(diǎn)是工藝較復(fù)雜，

33、且不易更換襯片。鉚接的噪聲較小。</p><p>　　2.2.3 制動(dòng)底板</p><p>　　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)有足夠的剛度。為此，由鋼板沖壓成形的制動(dòng)底板均具有凹凸起伏的形狀。重型汽車則采用可鑄鐵KTH370-12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

34、勻。 </p><p>　　2.2.4 制動(dòng)蹄的支撐</p><p>　　二自由度制動(dòng)蹄的支承，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。支撐銷由45號(hào)鋼制造并高頻淬火，其支座為可鍛鑄鐵（KHT370-12）或球墨鑄鐵（QT400

35、-18）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。</p><p>　　具有長(zhǎng)支承銷的支承能可靠的保持制動(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)腹板張開(kāi)端插入，以保持制動(dòng)蹄的正確位置。</p><p>　　2.2.5 制動(dòng)輪缸</p><

36、;p>　　制動(dòng)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，其缸筒為通孔，需鏜磨，活塞由鋁合金制造。活塞外端壓有鋼制的開(kāi)槽頂塊，以支承插入槽中的制動(dòng)蹄腹板端部或端部接頭處。輪缸的工作腔由裝在活塞上的橡皮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)蹄式制動(dòng)器的兩蹄則各用一個(gè)單活塞制動(dòng)輪缸推動(dòng)。</p>

37、<p>　　2.2.6 摩擦襯片</p><p>　　摩擦襯片（襯塊）的材料應(yīng)滿足如下要求：</p><p>　　具有一定的穩(wěn)定的摩擦因數(shù)。在溫度、壓力升高工作速度發(fā)生變化時(shí)，摩擦因數(shù)變化盡可能小。</p><p>　　具有良好的耐磨性。不僅摩擦襯片（塊）應(yīng)有足夠的使用壽命，而且對(duì)偶摩擦副的磨耗也要求盡可能小，如盤(pán)式制動(dòng)器的摩擦襯塊硬度過(guò)高，則制動(dòng)盤(pán)的磨

38、損嚴(yán)重，所以這樣的襯塊并不可取，通常要求制動(dòng)盤(pán)的磨耗不大于襯塊的1/10。</p><p>　　要有盡可能小的壓縮率和膨脹率。壓縮變形太大影響制動(dòng)主缸的排量和踏板行程，降低制動(dòng)靈敏度。熱膨脹率過(guò)大，摩擦襯塊和制動(dòng)盤(pán)要產(chǎn)生拖磨，尤其對(duì)鼓式制動(dòng)器襯片受熱膨脹消除間隙后，可能產(chǎn)生咬死現(xiàn)象。</p><p>　　制動(dòng)時(shí)不易產(chǎn)生噪聲，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。</p><p>　　應(yīng)采用

39、對(duì)人體無(wú)害的摩擦材料。</p><p>　　有較高的耐擠壓強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度，以及足夠的抗剪切能力。</p><p>　　摩擦襯塊的熱熱傳導(dǎo)率應(yīng)控制在一定范圍。要求摩擦襯塊在300度加熱板上作用30min后背板的溫度不超過(guò)190度。防止防塵罩、密封圈過(guò)早老化和 制動(dòng)液溫度迅速升高。</p><p>　　以前制動(dòng)器摩擦襯片使用的是由增強(qiáng)材料、粘結(jié)劑、摩擦性能調(diào)節(jié)劑組成的石

40、棉摩擦材料。它有制造容易、成本低、不易刮傷對(duì)偶等優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗心蜔嵝阅懿睿S著溫度升高而摩擦因數(shù)降低、磨耗增高和對(duì)環(huán)境有污染等缺點(diǎn)，特別是石棉能致癌，所以已逐漸遭受淘汰。</p><p>　　由金屬纖維、粘接劑和摩擦性能調(diào)節(jié)劑組成的半金屬摩阻材料，具有較高的耐熱性和耐磨性，特別是因?yàn)闆](méi)有石棉粉塵公害，近來(lái)得到廣泛的應(yīng)用。</p><p>　　粉末冶金無(wú)機(jī)質(zhì)金屬磨阻材料，雖然具有耐熱性好、摩

41、擦性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，但因?yàn)樗闹圃旃に噺?fù)雜、成本高、容易產(chǎn)生噪聲和刮傷對(duì)偶等缺點(diǎn)，目前應(yīng)用并不廣泛，僅用于重型貨車上。 </p><p>　　2.2.7 后輪制動(dòng)器主要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果</p><p>　　2.2.8后輪制動(dòng)器蹄與鼓之間的間隙自動(dòng)調(diào)整裝置</p><p>　　選用楔塊

42、式間隙自調(diào)裝置。如圖2-3所示，間隙自調(diào)裝置的楔形調(diào)節(jié)塊20夾在前制動(dòng)蹄17和駐車制動(dòng)推桿5之間形成的切槽中。在正常的制動(dòng)間隙（0.2-0.3mm）下制動(dòng)時(shí)，外彈簧4被拉伸，兩制動(dòng)蹄靠到制動(dòng)鼓上施以制動(dòng)。此時(shí)，由于內(nèi)彈簧3的剛度大于外彈簧4的剛度，故不被拉伸，內(nèi)彈簧3連同駐車制動(dòng)推桿5與前制動(dòng)蹄17一起左移靠到制動(dòng)鼓上。當(dāng)制動(dòng)蹄磨損，制動(dòng)器間隙過(guò)大并進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，外彈簧8首先被拉伸到一定程度，內(nèi)彈簧11也被拉伸，使駐車制動(dòng)推桿與前制動(dòng)蹄間

43、形成的切槽寬度增大，則切槽與楔形調(diào)節(jié)塊之間的間隙也就增大了，于是楔形調(diào)節(jié)塊在彈簧3的拉力作用下向下移動(dòng)，從而填補(bǔ)了上述間隙增量，使制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓又恢復(fù)到正常制動(dòng)器間隙量，這種制動(dòng)器間隙自調(diào)裝置也屬一次調(diào)準(zhǔn)式。</p><p>　　制動(dòng)器中的過(guò)量間隙并不完全是由于摩擦副磨損所致，還有一部分是出于制動(dòng)鼓熱膨脹而直徑增大所致。制動(dòng)時(shí)所需活塞行程增大到超過(guò)間隙Δ所限定的數(shù)值，原因也不僅是制動(dòng)器的過(guò)量間隙，還有鼓和蹄的彈性

44、變形。所以，確定冷態(tài)制動(dòng)器間隙自調(diào)裝置中的間隙Δ時(shí)，就要盡量將可能產(chǎn)生的制動(dòng)蹄和制動(dòng)鼓的彈性變形和熱變形考慮在內(nèi)。但是，為了不使制動(dòng)踏板行程增加過(guò)多，確定Δ值時(shí)并沒(méi)有計(jì)入上述種種變形的最大值。因此，當(dāng)出現(xiàn)過(guò)大的上述各項(xiàng)變形時(shí)，一次調(diào)準(zhǔn)式自調(diào)裝置將不加區(qū)別地一律隨時(shí)加以補(bǔ)償，造成“調(diào)整過(guò)頭”。這樣，當(dāng)制動(dòng)器恢復(fù)到冷態(tài)時(shí)，即使完全放松制動(dòng)踏板，制動(dòng)器也不會(huì)徹底放松，而是發(fā)生“拖磨”甚至“抱死”，因?yàn)樽哉{(diào)裝置只能將間隙調(diào)小而不能調(diào)大。<

45、/p><p><b>　　第三章</b></p><p>　　3.1后輪制動(dòng)器零件強(qiáng)度計(jì)算 </p><p>　　3.1.1強(qiáng)度計(jì)算準(zhǔn)備</p><p>　　前后制動(dòng)器最大制動(dòng)力力矩：</p><p><b>　　代入數(shù)據(jù)計(jì)算得</b>&

46、lt;/p><p>　　3.1.2緊固摩擦片鉚釘?shù)眉魬?yīng)力驗(yàn)算</p><p>　　已知一個(gè)制動(dòng)蹄蹄片上的鉚釘數(shù)為n=8,鉚釘直徑d=6mm，材料采用ML15，其許用剪應(yīng)力</p><p><b>　　驗(yàn)算其剪應(yīng)力 ：</b></p><p>　　3.2后輪制動(dòng)器設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　3.2.

47、1壓力沿襯片的分布規(guī)律</p><p>　　制動(dòng)器制動(dòng)蹄有兩個(gè)自由度，其緊蹄摩擦襯片的徑向變形規(guī)律分析如下：</p><p>　　如圖所示將坐標(biāo)原點(diǎn)取在制動(dòng)鼓中心O點(diǎn)。Y1坐標(biāo)軸線通過(guò)蹄片瞬間轉(zhuǎn)動(dòng)中心A1點(diǎn)</p><p>　　制動(dòng)時(shí)，由于摩擦襯片變形，蹄片一面繞轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)，一面順著摩擦力作用方向沿支承面移動(dòng)。結(jié)果使蹄片中心位于O1，因而未變形的摩擦襯片的表面輪廓

48、（E1E1線），就沿著OO1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OB1上的任意點(diǎn)B1的變形就是B1B1線段，其徑向變形分量是這個(gè)線段在半徑OB1延長(zhǎng)線上的投影，即為B1C1線段，所以同樣一些點(diǎn)的徑向變形δ1為</p><p>　　考慮到 和 ，所以對(duì)緊蹄的徑向變形δ1和壓力P1為</p><p>　　式中α1

49、為任意半徑OB1和Y1軸之間的夾角； 為半徑OB1和最大壓力線OO1之間的夾角， 為X1軸和最大壓力線OO1之間的夾角。</p><p>　　浮式支承蹄在任意斜支座上時(shí)，其理論壓力分布規(guī)律為正弦分布，但其最大壓力點(diǎn)位置難以判斷。</p><p>　　3.2.2 計(jì)算蹄片上的制動(dòng)力矩</p><p><b>　　緊蹄產(chǎn)生的制動(dòng)力矩</b>&l

50、t;/p><p>　　由f=0.32,R1=110mm,F1=24.2kN得：</p><p>　　3.2.3 襯片磨損特性的計(jì)算</p><p>　　轎車的單個(gè)前輪及后輪制動(dòng)器的比能量耗散率分別為：</p><p>　　式中，ma為汽車總質(zhì)量（t）；δ為汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；V1、V2為制動(dòng)初速度和終速度（m/s）；j為制動(dòng)減速度（m/s

51、78;）;t為制動(dòng)時(shí)間（s）；A1、A2為前后制動(dòng)器襯片(襯塊)的摩擦面積(mm²);β為制動(dòng)力分配系數(shù)。</p><p>　　在緊急制動(dòng)到停車的情況下，V2=0，并可認(rèn)為δ=1，故</p><p>　　據(jù)有關(guān)義獻(xiàn)推薦，鼓式制動(dòng)器的比能量耗散率以不大于1.8W/mm²為宜，計(jì)算時(shí)取減速度j=0.6g。制動(dòng)初速度v1；轎車用100km/h(27.8m/s);總質(zhì)量3.5t

52、以下的貨車用80km/h(22.2m/s);總質(zhì)量3.5t以上的貨車用65km/h(18m/s)。轎車的盤(pán)式制動(dòng)器在同上的v1和j的條件下，比能量耗散率應(yīng)不大于6.0W/mm²，對(duì)于最高車速低于以上規(guī)定的制動(dòng)初速度的汽車，按上述條件算出的e值允許略大于1.8W/mm²。比能量耗散率過(guò)高不僅引起襯片（襯塊）的加速磨損，且有可能使制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤(pán)更早發(fā)生龜裂。</p><p>　　設(shè)轎車的ma=14

53、20kg，A1=A2=18850mm²，β=0.8，計(jì)算時(shí)取減速度j=0.6g。制動(dòng)初速度V1=30m/s</p><p><b>　　計(jì)算得</b></p><p>　　計(jì)算結(jié)果， 滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p>　　另一個(gè)磨損特性指標(biāo)是每單位襯片（襯塊）摩擦

54、面積的制動(dòng)器摩擦力，稱為比摩擦力f0越大，比摩擦力越大，則磨損將越嚴(yán)重。單個(gè)車輪制動(dòng)器的比摩擦力為</p><p>　　式中，Mμ為單個(gè)制動(dòng)器的制動(dòng)力矩，R為制動(dòng)鼓半徑（襯塊平均半徑Rm或有效半徑Re）；A為單個(gè)制動(dòng)器的襯片（襯塊）摩擦面積。</p><p>　　在j=0.6g時(shí)，鼓式制動(dòng)器的比摩擦力f0以不大于0.48W/mm²為宜。與之相稱的襯片與制動(dòng)鼓之間的平均單位壓力pm

55、=f0/f=1.37~1.60N/mm²（設(shè)摩擦因數(shù)f=0.3～0.35）。這比過(guò)去一些文獻(xiàn)中所推薦的Pm許用值2～2.5mm²要小，因?yàn)槟p問(wèn)題現(xiàn)在已較過(guò)去受到更大程度的重視。</p><p>　　后輪制動(dòng)器R=100mm，A=18850mm²，Mμ1=850N·m</p><p>　　f0=Mμ/=0.45<0.48</p>

56、<p><b>　　符合設(shè)計(jì)要求。</b></p><p>　　單個(gè)斜支座浮式領(lǐng)蹄制動(dòng)蹄因素BFT3為： </p><p>　　BFT3=(fD+f²E)/(F-fG+f²H)</p><p>　　單個(gè)斜支座浮式領(lǐng)蹄制動(dòng)蹄因素BFT4為：<

57、/p><p>　　BFT4= (Fd-f²E)/(F+fG+f²H) </p><p><b>　　以上兩式中：</b></p><p>　　式中：fs----蹄片端部與支座面間的摩擦系數(shù)，如為鋼對(duì)鋼則fs=0.2～0.3；a,c,o,r,β,α0,Ψ----見(jiàn)圖，β角的正負(fù)號(hào)取值按下列規(guī)定確定：當(dāng) ，β為正；

58、 ，β為負(fù)。</p><p>　　這樣，浮式領(lǐng)---從蹄制動(dòng)器因素為</p><p>　　BF=BFT3+BFT4</p><p>　　3.2.5 制動(dòng)輪缸直徑與工作容積</p><p>　　制動(dòng)輪缸對(duì)制動(dòng)蹄或制動(dòng)塊的作用力P與輪缸直徑dw及制動(dòng)輪缸中的液壓P之間有如下關(guān)系式：</p><p>　　P—

59、考慮制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置作用下的輪缸或管路液壓。P=8MPa～12MPa。</p><p>　　制動(dòng)管路液壓在制動(dòng)時(shí)一般不超過(guò)10MPa～12MPa，對(duì)盤(pán)式制動(dòng)器可再高些。壓力越高則輪缸直徑就越小，但對(duì)管路尤其是制動(dòng)軟管及管接頭則提出了更高的要求，對(duì)軟管的耐壓性、強(qiáng)度以及密封性的要求就更加嚴(yán)格。</p><p>　　后輪的制動(dòng)輪缸取管路壓力P=10MPa,則其制動(dòng)輪缸直徑為dw=22mm。<

60、;/p><p><b>　　設(shè)計(jì)總結(jié)</b></p><p>　　近兩周的課程設(shè)計(jì)結(jié)束了，在此設(shè)計(jì)過(guò)程中，我學(xué)到了很多有用的知識(shí)，對(duì)汽車零部件設(shè)計(jì)整個(gè)流程有了一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)。我覺(jué)得可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)：</p><p>　　1.詳細(xì)查閱類似的中外車型參數(shù)，對(duì)普及車型的特點(diǎn)有了深入的了解，同樣也了解到，這種排量的車型在市場(chǎng)上有哪些對(duì)應(yīng)的品牌汽車，熟悉了

61、市場(chǎng)。</p><p>　　2．制動(dòng)器部分的設(shè)計(jì)計(jì)算相對(duì)于汽車其他部件來(lái)說(shuō)是較為簡(jiǎn)單的，由于它的結(jié)構(gòu)中沒(méi)有軸、齒輪、花鍵等機(jī)械傳統(tǒng)構(gòu)件，所以沒(méi)有太多復(fù)雜的計(jì)算，但是它的計(jì)算是及其重要的，制動(dòng)性能關(guān)系到乘客駕駛員的人身安全，不能馬虎。但是限于手頭材料，有不少設(shè)計(jì)校核是沒(méi)有經(jīng)過(guò)試驗(yàn)以及精確的計(jì)算得到的，很可能造成總質(zhì)量過(guò)大，材料的浪費(fèi)、加工困難等等設(shè)計(jì)缺陷，這可以說(shuō)是這次設(shè)計(jì)最大的有待改進(jìn)的地方。</p>

62、<p>　　3.繪制裝配圖和零件圖是設(shè)計(jì)中的重頭戲，它與生產(chǎn)是緊密聯(lián)系的。制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，它采用的零件多為非標(biāo)準(zhǔn)件，一方面尺寸需要自己設(shè)計(jì)，另一方面這些尺寸是受到機(jī)械加工制約的。這就需要在滿足結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)要求的同時(shí)，自己的設(shè)計(jì)還不能脫離實(shí)際生產(chǎn)。通過(guò)閱讀對(duì)比同類車型的零件手冊(cè)，維修手冊(cè)，以及到學(xué)校的汽車實(shí)驗(yàn)室觀察制動(dòng)器實(shí)物結(jié)構(gòu)，雖然沒(méi)有深入到一線生產(chǎn)去觀察研究，但是總的來(lái)說(shuō)設(shè)計(jì)也是基于實(shí)際，來(lái)源于實(shí)際的。</p&