EQ1041汽車制動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【前軸制動器采用浮動鉗盤式制動器后軸制動器為領(lǐng)從蹄式鼓式制動器制動驅(qū)動形式為液壓驅(qū)動形式前后式（Ⅱ式）雙回路制動控制系統(tǒng)】【說明書+CAD】,前軸制動器采用浮動鉗盤式制動器,后軸制動器為領(lǐng)從蹄式鼓式制動器。制動驅(qū)動形式為液壓驅(qū)動形式,前后式（Ⅱ式）雙回路制動控制系統(tǒng),說明書+CAD,EQ1041汽車制動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)【前軸制動器采用浮動鉗盤式制動器,后軸制動器為領(lǐng)從蹄式鼓式制動器。制動驅(qū)動形式為液壓驅(qū)動形式,前后式（Ⅱ式）雙回路制動控制系統(tǒng)】【說明書+CAD】,eq1041 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘 要 從汽車誕生時(shí)起，車輛制動系統(tǒng)在車輛的安全方面就起著決定性作用。汽車的制動系統(tǒng)種類很多，傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式主要有機(jī)械式、氣動式、液壓式、氣液混合式。液壓制動技術(shù)是如今最成熟、最經(jīng)濟(jì)的制動技術(shù)，并應(yīng)用在當(dāng)前絕大多數(shù)乘用車上。 目前，汽車所用制動器幾乎都是摩擦式的，可分為鼓式和盤式兩大類。盤式制動器的主要優(yōu)點(diǎn)是在高速剎車時(shí)能迅速制動，散熱效果優(yōu)于鼓式剎車,制動效能的恒定性好,便于安裝像ABS那樣的高級電子設(shè)備。鼓式制動器的主要優(yōu)點(diǎn)是剎車蹄片磨損較少,成本較低,便于維修、由于鼓式制動器的絕對制動力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于盤式制動器,所以普遍用于后輪驅(qū)動的卡車上，但由于為了提高其制動效能而必須加制動增力系統(tǒng)，使其造價(jià)較高，故輕型車一般還是使用前盤后鼓式。 本設(shè)計(jì)為前軸制動器采用浮動鉗盤式制動器，后軸制動器為領(lǐng)從蹄式鼓式制動器。制動驅(qū)動形式為液壓驅(qū)動形式，前后式（Ⅱ式）雙回路制動控制系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞：汽車；制動系統(tǒng)；制動器；設(shè)計(jì)；真空液壓 - -  ABSTRACT Born from the car, the vehicle braking system on the vehicle's security plays a decisive role. The vehicle brake system have many types. The traditional type of braking system structure mainly mechanical, pneumatic, hydraulic, gas-liquid hybrid. Now hydraulic brake technology is the most mature and most economical technology, and applied to the most cars on present. Currently, almost cars are used in friction brakes that is the drum and the disc. The main advantage of disc brakes is at high speed braking rapidly, resist heat is better than drum brakes, brake performance constant, easy to install as advanced electronic devices like ABS.The main advantage of drum brakes, brake shoe wear small, low cost, easy maintenance, because the absolute braking power of drum brakes is far higher than disc brakes ,so drum brakes are widely used for rear-wheel drive truck, but because In order to improve the braking performance and increased power brake system must be added to make it cost more, so light vehicles generally or to use front disc，rear drum brake. The design for the front axle floating brake caliper disc brakes, rear brake for the leading shoe drum brakes from. Drive in the form of brake hydraulic drive form, before and after the type (Ⅱ type) dual circuit brake control system. Key words：Brake；Parking Brake；Drum Brake；Disc Brakes；Hydraulic Drive - II - 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 目 錄 摘要 Ⅰ Abstract Ⅱ 第1章 緒論 1 1.1 課題背景及目的 1 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1 1.3 課題研究方法 2 1.4 本設(shè)計(jì)應(yīng)解決的難點(diǎn) 2 第2章 總體設(shè)計(jì)方案 3 2.1 制動能源的選擇 4 2.2 駐車制動系 5 2.3 行車制動系 5 2.4 制動管路的布置及原理 5 2.4.1 制動管路的布置示意圖 5 2.4.2 制動原理和工作過程 6 2.5 制動器的結(jié)構(gòu)方案分析 7 2.6 本章小結(jié)..................................................8 第3章 制動系主要參數(shù)確定 9 3.1基本參數(shù) 9 3.2同步附著系數(shù)的確定 9 3.3 制動器最大制動力矩確定 11 3.4鼓式制動器的主要參數(shù)選擇 12 3.4.1 制動鼓直徑D 12 3.4.2 摩擦襯片寬度b和包角β 12 3.4.3 制動器中心到張開力P作用線和距離e 13 3.4.4動蹄支銷中心的坐標(biāo)位置是k 與 c 13 3.4.5摩擦片摩擦系數(shù) 14 3.5盤式制動器的主要參數(shù)選擇 14 3.5.1制動盤直徑D 14 3.5.2制動盤厚度h 14 3.5.3摩擦襯塊外半徑R2和內(nèi)半徑R1 14 3.5.4摩擦塊工作面積A 15 3.6本章小結(jié)...............................................15 第4章 制動器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 16 4.1制動器摩擦面的壓力分布規(guī)律 16 4.2 單個(gè)制動器制動力矩計(jì)算 16 4.2.1 鼓式制動器制動力矩計(jì)算 16 4.2.2 盤式制動器制動力矩計(jì)算 19 4.3駐車制動的制動力矩計(jì)算 19 4.4 制動襯片的耐磨性計(jì)算 20 4.5制動距離的計(jì)算 22 4.6本章小結(jié)...................................................24 第5章 液壓制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 25 5.1 制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的形式 25 5.2 分路系統(tǒng) 25 5.3 液壓制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 26 5.3.1 制動輪缸直徑d的確定 26 5.3.2 制動主缸直徑d0的確定 27 5.3.3 制動踏板力FP 27 5.3.4 制動踏板工作行程SP 28 5.3.5 制動主缸 29 5.3.6制動力分配調(diào)節(jié)裝置的選取 29 5.4 真空助力器的設(shè)計(jì)計(jì)算 30 5.5 制動器的主要結(jié)構(gòu)元件 31 5.5.1 制動鼓 31 5.5.2 制動蹄 31 5.5.3 摩擦襯（片）塊 32 5.5.4 制動底板 32 5.5.5 支承 32 5.5.6 制動輪缸 32 5.5.7 制動盤 33 5.5.8 制動鉗 33 5.5.9 制動塊 33 5.6 自動間隙調(diào)整機(jī)構(gòu) 33 5.7 本章小結(jié).................................................34 結(jié)論 35 參考文獻(xiàn) 36 致謝 37 第1章 緒 論 1.1 課題背景及目的 汽車制動系的功用是使汽車以適當(dāng)?shù)臏p速度降速行駛直至停車；在下坡行駛時(shí)，使汽車保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速；使汽車可靠地停在原地或坡道上。因此，必須充分考慮制動系統(tǒng)的控制機(jī)構(gòu)和制動執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各種性能，然后進(jìn)行汽車的制動系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以滿足汽車安全行駛的要求。據(jù)有關(guān)資料的介紹，在由于車輛本身的問題而造成的交通事故中，制動系統(tǒng)故障引起的事故為總數(shù)的45%?？梢姡苿酉到y(tǒng)是保證行車安全的極為重要的一個(gè)系統(tǒng)。此外，制動系統(tǒng)的好壞直接影響車輛的平均車速和車輛的運(yùn)輸效率，也就是保證運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益的重要因素。因此制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)是汽車設(shè)計(jì)中重要的環(huán)節(jié)之一。 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 從汽車誕生時(shí)起，車輛制動系統(tǒng)在車輛的安全方面就起著決定性作用。汽車的制動系統(tǒng)種類很多，傳統(tǒng)的制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)型式主要有機(jī)械式、氣動式、液壓式、氣液混合式。液壓制動技術(shù)是如今最成熟、最經(jīng)濟(jì)的制動技術(shù)，并應(yīng)用在當(dāng)前絕大多數(shù)乘用車上。汽車液壓制動系統(tǒng)可以分為行車制動、輔助制動、伺服制動等，主要制動部件包括制動踏板機(jī)構(gòu)、真空助力器、制動主缸、制動軟管、比例閥、制動器和制動警示燈等。在制動系統(tǒng)，真空助力器、制動主缸和剎車制動器是最為重要的部分。目前，汽車所用都制動器幾乎都是摩擦式的，可分為鼓式和盤式兩大類。盤式制動器的主要優(yōu)點(diǎn)是在高速剎車時(shí)能迅速制動，散熱效果優(yōu)于鼓式剎車,制動效能的恒定性好,便于安裝像ABS那樣的高級電子設(shè)備．鼓式制動器的主要優(yōu)點(diǎn)是剎車蹄片磨損較少,成本較低,便于維修、由于鼓式制動器的絕對制動力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于盤式制動器,所以普遍用于后輪驅(qū)動的卡車上。 鼓式制動器根據(jù)其結(jié)構(gòu)都不同，又分為：雙向自增力蹄式制動器、雙領(lǐng)蹄式制動器、領(lǐng)從蹄式制動器、雙從蹄式制動器。其制動效能依次降低，最低是盤式制動器；但制動效能穩(wěn)定性卻是依次增高，盤式制動器最高。也正是因?yàn)檫@個(gè)原因，盤式制動器被普遍使用。但由于為了提高其制動效能而必須加制動增力系統(tǒng)，使其造價(jià)較高，故輕型車一般還是使用前盤后鼓式。汽車制動系至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的制動裝置，即行車制動裝置和駐車制動裝置。行車制動裝置用于使行駛中的汽車強(qiáng)制減速或停車，并使汽車在下短坡時(shí)保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速。其驅(qū)動機(jī)構(gòu)常采用雙回路結(jié)構(gòu)，以保證其工作可靠。駐車制動裝置用于使汽車可靠而無時(shí)間限制地停駐在一定位置甚至在斜坡上，它也有助于汽車在坡路上起步。駐車制動裝置應(yīng)采用機(jī)械式驅(qū)動機(jī)構(gòu)而不用液壓或氣壓驅(qū)動，以免其產(chǎn)生故障。 任何一套制動裝置均由制動器和制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)兩部分組成。行車制動是用腳踩下制動踏板操縱車輪制動器來制動全部車輪；而駐車制動則多采用手制動桿操縱利用車輪制動器進(jìn)行制動。利用車輪制動器時(shí)，絕大部分駐車制動器用來制動倆個(gè)后輪，行車制動和駐車制動這兩套制動裝置，必須具有獨(dú)立的制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)，而且每車必備。行車制動裝置的驅(qū)動機(jī)構(gòu)分液壓和氣壓兩種型式。用液壓傳遞操縱力時(shí)還應(yīng)有制動主缸、制動輪缸以及管路；用氣壓操縱時(shí)還應(yīng)有空氣壓縮機(jī)、氣路管道、儲氣筒、控制閥和制動氣室等。 現(xiàn)代汽車由于車速的提高，對應(yīng)急制動的可靠性要求更嚴(yán)格，因此在中、高級轎車和部分輕型商用車上，多在后輪制動器上附加手操縱的機(jī)械式驅(qū)動機(jī)構(gòu)，使之兼起駐車制動和應(yīng)急制動的作用，從而取消了中央制動器。 隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，汽車防抱死制動系統(tǒng)在技術(shù)上已經(jīng)成熟，開始在汽車上普及。它是基于汽車輪胎與路面兼得附著特性而開發(fā)的高技術(shù)制動系統(tǒng)。它能有效的防止汽車在應(yīng)急制動時(shí)由于車輪抱死使汽車失去方向穩(wěn)定性而出現(xiàn)側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力的危險(xiǎn)，并縮短制動距離，從而提高了汽車高速行駛的安全性。 1.3 課題研究方法 根據(jù)課題內(nèi)容，任務(wù)要求深入了解汽車制動系統(tǒng)的構(gòu)造及工作原理；并收集相關(guān)緊湊型轎車制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)資料；參考現(xiàn)有研究成果，并進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)和分析，借鑒經(jīng)驗(yàn)；同時(shí)學(xué)習(xí)有關(guān)汽車零部件設(shè)計(jì)準(zhǔn)則；充分學(xué)習(xí)和利用畫圖軟件，并再次學(xué)習(xí)機(jī)械制圖，畫出符合標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)圖紙，通過自己的研究分析；發(fā)揮自己的設(shè)計(jì)能力并通過試驗(yàn)最終確定制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。 1.4 本設(shè)計(jì)的內(nèi)容 （1）確定制動系各參數(shù)，分析其制動性能。 （2）制動器的設(shè)計(jì)計(jì)算。 （3）液壓制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算。 （4）制動系統(tǒng)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。 第2章 總體設(shè)計(jì)方案 汽車的制動性是汽車的主要性能之一。制動性直接關(guān)系到行使安全性，是汽車行使的重要保障。隨著高速公路迅速的發(fā)展和車流密度的日益增大，出現(xiàn)了頻繁的交通事故。因此，改善汽車的制動性始終是汽車設(shè)計(jì)制造和使用部門的主要任務(wù)。 制動系的功用是使汽車以適當(dāng)?shù)臏p速度降速行使直至停車；在下坡行使時(shí)，使汽車保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速；使汽車可靠地停在原地或坡道上。 制動系至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的制動裝置，即行車制動裝置和駐車制動裝置。前者用來保證前兩項(xiàng)功能，后者用來保證第三項(xiàng)功能。 設(shè)計(jì)汽車制動系應(yīng)滿足如下主要要求： （1）應(yīng)能適應(yīng)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的規(guī)定； （2）具有足夠的制動效能，包括行車制動效能和駐車制動效能。行車制動能力是用一定制動初速度下的制動減速度和制動距離兩項(xiàng)指標(biāo)來評定的；駐坡能力是以汽車在良好路面上能可靠地停駐的最大坡度來評定的。詳見QC/T239-1997； （3）工作可靠。行車制動裝置至少有兩套獨(dú)立的驅(qū)動制動器的管路，當(dāng)其中一套管路失效時(shí)，另一套完好的管路應(yīng)保證汽車制動能力不低于沒有失效時(shí)規(guī)定值的30%。行車和駐車制動裝置可以有共同的制動器，而驅(qū)動機(jī)構(gòu)應(yīng)各自獨(dú)立。行車制動裝置都用腳操縱，其他制動裝置多為手操縱； （4）制動效能的熱穩(wěn)定性好。具體要求詳見QC/T582-1999； （5）制動效能的水穩(wěn)定性好； （6）在任何速度下制動時(shí)，汽車都不應(yīng)喪失操縱穩(wěn)定性和方向穩(wěn)定性。有關(guān)方向穩(wěn)定性的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，詳見QC/T239-1997； （7）制動踏板和手柄的位置和行程符合人-機(jī)工程學(xué)要求，即操作方便性好，操縱輕便、舒適、能減少疲勞； （8）作用滯后的時(shí)間要盡可能短，包括從制動踏板開始動作至達(dá)到給定制動效能水平所需的時(shí)間和從放開踏板至完全解除制動的時(shí)間； （9）制動時(shí)不產(chǎn)生振動和噪聲； （10）轉(zhuǎn)向裝置不產(chǎn)生運(yùn)動干涉，在車輪跳動或轉(zhuǎn)向時(shí)不會引起自行制動； （11）應(yīng)有音響或光信號等警報(bào)裝置，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)制動驅(qū)動機(jī)件的故障和功能失效； （12）用壽命長，制造成本低；對摩擦材料的選擇也應(yīng)考慮到環(huán)保要求，應(yīng)力求減少制動時(shí)飛散到大氣中的有害人體的石棉纖維； （13）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)置自動調(diào)整間隙機(jī)構(gòu)。 本次設(shè)計(jì)采用前盤后鼓,液壓制動, II式(前后式)雙回路制動控制系統(tǒng)。采用真空助力器.其中鼓式制動器采用一般常用的領(lǐng)從蹄式,為一個(gè)自由度.灰鑄鐵制動鼓。制動鼓內(nèi)徑尺寸參照專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T309-1999《制動鼓工作直徑及制動蹄片寬度尺寸系列》選取。摩擦襯片寬度尺寸系列參照QC/T309-1999。盤式制動器采用浮動鉗盤式.制動盤直徑取輪輞直徑的70%。通風(fēng)式制動盤厚度取20mm。具體的制動系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算過程依據(jù)汽車設(shè)計(jì)教材進(jìn)行。 2.1 制動能源的選擇 經(jīng)過同多種類型的車輛比較，如下表： 表2.1 制動能源比較 供能裝置 傳能裝置 型式 制動能源 工作介質(zhì) 型式 工作介質(zhì) 氣壓伺服制動系 駕駛員體力與發(fā)動機(jī)動力 空氣 液壓制動系 制動液 真空伺服制動系是由發(fā)動機(jī)驅(qū)動的空氣壓縮機(jī)提供壓縮空氣作為動力源，伺服氣壓一般可達(dá)0.05～0.07MPa。 真空伺服制動系多用于總質(zhì)量在1.1～1.35t以上的轎車及裝載質(zhì)量在6t以下的輕、中型載貨汽車上；氣壓伺服制動系則廣泛用于裝載質(zhì)量為6～12t的中、重型貨車以及極少數(shù)高級轎車上。 液壓制動用于行車制動裝置。液壓制動的優(yōu)點(diǎn)是：作用滯后時(shí)間短，（0.1～0.3s）;工作壓力高（可達(dá)10～20M），因而輪缸尺寸小，可以安裝在制動器內(nèi)部，直接作為制動蹄的張開機(jī)構(gòu)（或制動塊的壓緊機(jī)構(gòu)），而不需要制動臂等傳動件，使之結(jié)構(gòu)簡單，質(zhì)量小；機(jī)械效率較高（液壓系統(tǒng)有自潤滑作用）。液壓制動的主要缺點(diǎn)是：過度受熱后，部分制動液汽化，在管路中形成氣泡，嚴(yán)重影響液壓傳輸，使制動系統(tǒng)的效能降低，甚至完全失效。液壓制動廣泛應(yīng)用在乘用車和總質(zhì)量不大的商用車上。 2.2 駐車制動系 制動系統(tǒng)用于使汽車可靠而無時(shí)間限制地停駐在一定位置甚至斜坡上，也有助于汽車在斜坡上起步。駐車制動系統(tǒng)應(yīng)采用機(jī)械式驅(qū)動機(jī)構(gòu)而不用液壓或氣壓式，以免其產(chǎn)生故障。 通過類比采用：手動駐車制動操縱桿、駐車制動杠桿作用于后輪。用后輪制動兼用駐車制動器。 后輪駐車制動：輪缸或輪制動器，（對領(lǐng)叢蹄制動器，只需附加一個(gè)駐車制動推桿和一個(gè)駐車杠桿即可）使用駐車制動時(shí)，由人搬動駐車制動操縱桿，通過操縱纜繩。平衡臂和拉桿（拉繩）拉動駐車制動杠桿使兩蹄張開。 2.3 行車制動系 制動系統(tǒng)用作強(qiáng)制行使中的汽車減速或停車，并使汽車在下短坡時(shí)保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速。其驅(qū)動機(jī)構(gòu)多采用雙回路或多回路結(jié)構(gòu)，保證其工作可靠。 目前，盤式制動器已廣泛應(yīng)用于轎車，但除了在一些高性能轎車上用于全部車輪以外，大都只用作前輪制動器，而與后輪的鼓式制動器配合，以期汽車有較高的制動時(shí)的方向穩(wěn)定性。在貨車上，盤式制動器也有采用。四輪轎車在制動過程中，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%，前輪制動力要比后輪大，后輪起輔助制動作用，因此為了節(jié)省成本，就采用前盤后鼓的制動方式。 2.4 制動管路的布置及原理 II式(前后式): 前、后輪制動管路各成獨(dú)立的回路系統(tǒng)，即一軸對一軸的分路型式，一條回路連接前橋(軸)車輪制動器,另一條回路連接后橋(軸)車輪制動器,如圖1a)所示。前橋車輪制動器與后橋車輪制動器各用一個(gè)回路。其特點(diǎn)是管路布置最為簡單，可與傳統(tǒng)的單輪缸(或單制動氣室)鼓式制動器相配合，成本較低。在各類汽車上都有采用。通過分析，II式(前后式)制動器結(jié)構(gòu)簡單，成本較低，因此采用的就是II式(前后式)雙回路制動系。 2.4.1 制動管路的布置示意圖（II型） 如下圖所示，為制動管路的布置示意圖。駕駛員通過踩制動踏板，給予制動主缸一個(gè)壓力，使得制動主缸內(nèi)液體通過個(gè)管路到達(dá)制動輪缸。制動輪缸通過液壓給予車輪制動力。 1.前輪制動器 2.制動鉗 3.制動管路 4.制動踏板 5.制動主缸 6.制動輪缸 7.后輪制動器 圖2.1液壓制動裝置示意圖 2.4.2制動原理和工作過程 圖2.2 制動系統(tǒng)工作原理 要使行使中的汽車減速，駕駛員應(yīng)踩下制動踏板，通過推桿和主缸活塞，使主缸內(nèi)的油液在一定壓力下流入輪缸，并通過兩個(gè)輪缸活塞推動兩制動蹄繞支撐銷轉(zhuǎn)動，上端向兩邊分開而其摩擦片壓緊在制動鼓的內(nèi)圓面上。這樣，不旋轉(zhuǎn)的制動蹄就對旋轉(zhuǎn)的制動鼓作用一個(gè)摩擦力矩，其方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反。制動鼓將該力矩傳到車輪后，由于車輪與路面間有附著作用，車輪對路面作用一個(gè)向前的周緣力，同時(shí)路面也對車輪作用一個(gè)向后的反作用力，即制動力。制動力由車輪經(jīng)車橋和懸架傳給車架和車身，迫使整個(gè)汽車產(chǎn)生一定的減速度。制動力越大，制動減速度越大。當(dāng)放開制動踏板時(shí)，復(fù)位彈簧將制動蹄拉回復(fù)位，摩擦力矩和制動力消失，制動作用即行終止。 2.5 制動器的結(jié)構(gòu)方案分析 制動器主要有摩擦式、液力式和電磁式等幾種形式。目前廣泛使用的是摩擦式制動器。 摩擦式制動器按摩擦副結(jié)構(gòu)形式不同，可分為鼓式，盤式和帶式三種。 鼓式制動器形式的選用： 領(lǐng)叢蹄式制動器的效能和效能穩(wěn)定性，在各式制動器中居中游；前進(jìn)、倒退行使的制動效果不變；結(jié)構(gòu)簡單，成本低；便于附裝駐車制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)；易于調(diào)整蹄片與制動鼓之間的間隙。但領(lǐng)叢制動器也有兩蹄片的壓力不等（在兩蹄上的摩擦襯片面積相等的條件下），因而兩蹄片磨損不均勻、壽命不同的缺點(diǎn)。此外，因只有一個(gè)輪缸，兩蹄必須在同一驅(qū)動回路下工作。 鑒于以上的優(yōu)點(diǎn)，本設(shè)計(jì)采用液壓驅(qū)動的，由定位銷定位的一個(gè)自由度的非平衡式的領(lǐng)叢蹄式制動器。 盤式制動器的選用： 按摩擦副中固定元件的結(jié)構(gòu)不同，盤式制動器可分為鉗盤式和全盤式兩類。鉗盤式根據(jù)制動鉗結(jié)構(gòu)的不同，分固定鉗式和浮動鉗式。對兩中類型進(jìn)行比較，浮動鉗盤式具有如下優(yōu)點(diǎn)： 在盤的內(nèi)側(cè)有液壓缸，故軸向尺寸小，制動器能進(jìn)一步靠近輪轂；沒有跨越制動盤的油道或油管，家之液壓缸；冷卻條件好，所以制動液汽化的可能性?。怀杀镜?。所以，本設(shè)計(jì)采用浮動鉗式盤式制動器。 與鼓式制動器比較，盤式制動器有如下優(yōu)點(diǎn)： （1）熱穩(wěn)定性好，因無自行增力作用，襯塊摩擦表面壓力分布較鼓式制動器更為均勻。此外，制動鼓在受熱膨脹后，工作半徑增大，使其只能與蹄的中部接觸，從而降低了制動效能。因此，前輪采用盤式制動器，汽車制動時(shí)不易跑偏； （2）水穩(wěn)定性好。制動襯塊對盤的單位壓力高，易于將水?dāng)D出，因而進(jìn)水后效能降低不多；又由于離心力及襯塊對盤的擦拭作用，出水后只需經(jīng)一、二次制動即能恢復(fù)正常。鼓式制動器則需經(jīng)十余次制動方能恢復(fù)； （3）制動力矩與汽車運(yùn)動方向無關(guān)； （4）易于構(gòu)成雙回路制動系，使系統(tǒng)具有較高的可靠性和安全性； （5）尺寸小、質(zhì)量小、散熱良好； （6）壓力在制動襯塊的分布比較均勻，故襯塊磨損也均勻； （7）更換襯塊簡單容易； （8）襯塊與制動盤之間的間隙小（0.05～0.15mm），從而縮短了制動協(xié)調(diào)時(shí)間； （9）易于實(shí)現(xiàn)間隙自動調(diào)整。 盤式制動器的主要缺點(diǎn)： （1）難以完全防止污塵和銹蝕； （2）兼作駐車制動器時(shí)，所需附加的手驅(qū)動機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜； （3）在制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)中必須裝用助力器； （4）因?yàn)橐r塊工作面積小，所以磨損快，使用壽命低，敘需用高材質(zhì)的襯塊。 經(jīng)過對不同制動器優(yōu)、缺點(diǎn)的比較，參考同類型車，本設(shè)計(jì)采用前盤（浮動鉗式）后鼓（支承銷領(lǐng)叢蹄式）的制動系統(tǒng)。 2.6 本章小結(jié) 本章確定了制動系統(tǒng)方案為行車制動系統(tǒng)采用液壓制動控制機(jī)構(gòu)，前軸制動器為滑動鉗盤式制動器，后軸采用領(lǐng)從蹄式鼓式制動器?；芈废到y(tǒng)采用一軸對一軸式雙回路控制系統(tǒng)。駐車制動系統(tǒng)控制機(jī)構(gòu)為機(jī)械式，由鼓式制動器兼做駐車制動器。  第3章 制動系主要參數(shù)確定 3.1基本參數(shù) 表3.1 制動系主要參數(shù) 空載 滿載 汽車質(zhì)量 2230kg 4110kg 軸荷分配 前軸 1070.4kg 1233kg 后軸 1159.6kg 2877kg 質(zhì)心高度 hg0=850mm Hg1=750mm 軸距 3100 ｍm 前制動器 浮動鉗盤式 后制動器 鼓式領(lǐng)叢蹄式 3.2同步附著系數(shù)的確定 汽車制動時(shí)，若忽略路面對車輪的滾動阻力矩和汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力矩，則對任意角速度＞0的車輪，其力矩平衡方程為 式中：—制動器對車輪作用的制動力矩，即制動器的摩擦力矩，其方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反，N?m； ―地面作用于車輪上的制動力，即地面與輪胎之間的摩擦力，又稱為地面制動力，其方向與汽車行駛方向相反，N； ―車輪有效半徑，m。 令 稱之為制動器制動力，它是在輪胎周緣克服制動器摩擦力矩所需的力。 一般汽車根據(jù)前、后輪制動力的分配、載荷情況及道路附著系數(shù)和坡度等因素，當(dāng)制動力足夠時(shí)，制動過程出現(xiàn)前后輪同時(shí)抱死拖滑時(shí)附著條件利用最好。 任何附著系數(shù)路面上前后同時(shí)抱死的條件為（=0.85）： 式中：G-汽車重力； —前制動器制動力，N； —后制動器制動力，N； —質(zhì)心到前軸的距離，mm； —質(zhì)心到后軸的距離，mm。 得： =1275N =1825N 一般常用制動器制動力分配系數(shù)來表示分配比例 前、后制動器制動力分配的比例影響到汽車制動時(shí)方向穩(wěn)定性和附著條件利用程度。要確定值首先就要選取同步附著系數(shù)。一般來說，我們總是希望前輪先抱死（）。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)推薦以及我國道路條件，車速不高，所以本車型取0.5左右為宜。 由 得 為保證汽車制動時(shí)的方向穩(wěn)定性和有足夠的附著系數(shù)利用率，ECE的制動法規(guī)規(guī)定，在各種載荷條件下，轎車在0.15q0.8，其他汽車在0.15q0.3的范圍內(nèi)，前輪應(yīng)先抱死；在車輪尚未抱死的情況下，在0.150.8的范圍內(nèi)，必須滿足q。 3.3 制動器最大制動力矩確定 應(yīng)合理地確定前、后輪制動器的制動力矩，以保證汽車有良好的制動效能和穩(wěn)定性。 雙軸汽車前后車輪附著力同時(shí)被充分利用或前后車輪同時(shí)抱死的制動力之比為 通常上式的比值為轎車1.3 到1.6，貨車為0.5到0.7。因此可知前后制動器比值符合要求 最大制動力矩是在汽車附著質(zhì)量被完全利用的條件下獲得的，這時(shí)制動力與地面作用于車輪的法向力成正比。計(jì)算公式如下 式中： —該車所能遇到的最大附著系數(shù)0.85； —車輪有效半徑為360mm； 3.4鼓式制動器的主要參數(shù)選擇 在有關(guān)的整車總布置參數(shù)和制動器的結(jié)構(gòu)形式確定以后，就可以參考已有的同類型、同等級汽車的同類制動器，對制動器的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行初選。 3.4.1 制動鼓直徑D 當(dāng)輸出力一定時(shí)，制動鼓的直徑越大，制動力矩也越大，散熱性能也越好。但止境的尺寸受到輪輞內(nèi)徑的限制，而且直徑的增大也使制動鼓的質(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。制動鼓與輪輞之間應(yīng)有相當(dāng)?shù)拈g隙，此間隙一般不小于20～30mm,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及渴求得制動鼓直徑的尺寸。另外，制動鼓直徑與輪輞直徑之比為根據(jù)QC/T309-1999《制動鼓工作及制動蹄片寬度尺寸系列》取D=320mm，R=160mm。 3.4.2 摩擦襯片寬度b和包角β 摩擦襯片的包角可在900～1200范圍內(nèi)選取，試驗(yàn)表明，摩擦襯片包角在900～1200時(shí)，磨損最小，制動鼓溫度也最低，且制動效能最高。再減小包角雖有利于散熱，但由于單位壓力過高將加速磨損。包角一般不宜大于1200，因過大不僅不利于散熱，而且易使制動作永不平順，甚至可能發(fā)生自鎖。 摩擦襯片寬度較大可以降低單位壓力、減小磨損，但過大則不易保證與制動鼓全面接觸。通常是根據(jù)在緊急制動時(shí)使單位壓力不超過2.5 M的條件來選擇襯片寬度的。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量按摩擦片的產(chǎn)品規(guī)格選擇寬度值。另外，根據(jù)國外統(tǒng)計(jì)資料可知，單個(gè)鼓式制動器總的摩擦襯片面積隨汽車總質(zhì)量的增大而增大。而單個(gè)摩擦襯片的面積又決定與制動鼓的半徑，襯片寬度及包角。即 式中，包角以弧度為單位，當(dāng)面積、包角、半徑確定后，由上式可以初選襯片寬度的尺寸。 制動器各蹄摩擦襯片總面積越大，制動時(shí)產(chǎn)生的單位面積正壓力越小，從而磨損也越小。 a、參考同類汽車選取，一般b/D=0.16～0.26,取0.25，故b=65mm b、取領(lǐng)蹄包角 從蹄包角 =320×3.14×65（100+110）/360= 36302mm2 c、摩擦襯片起始角，一般將襯片布置在制動蹄的中央，即令： 有時(shí)為了適應(yīng)單位壓力的分布情況，將襯片相對于最大壓力點(diǎn)對稱布置，以改善制動效能和磨損的均勻性。 3.4.3 制動器中心到張開力P作用線和距離e 在保證輪缸能夠布置于制動鼓內(nèi)的條件，應(yīng)使距離e盡可能大，以提高制動效能。初步設(shè)計(jì)可取 e=0.8R 故e=128mm。 3.4.4動蹄支銷中心的坐標(biāo)位置是k 與 c 制動蹄支銷中心的坐標(biāo)尺寸 k 是應(yīng)盡可能地小, 以不使兩制動蹄端毛面相碰擦為準(zhǔn)，使尺寸 c 盡可能地大，設(shè)計(jì)可定 c=0.8R =128 mm, K盡可能的小，以使c盡可能的大，初步設(shè)計(jì)取k=22mm。 3.4.5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。不能單獨(dú)地追求摩擦材料的高摩擦系數(shù)，應(yīng)提高對摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性和降低制動器對摩擦系數(shù)偏離正常值的敏感性要求，后者對蹄式制動器是非常重要的。各種制動器用摩擦材料的摩擦系數(shù)的穩(wěn)定值約為0.3～0.5之間，少數(shù)可達(dá)0.7。一般說來，摩擦系數(shù)越高的材料，其耐磨性越差。所以在制動器設(shè)計(jì)時(shí)并非一定要追求高摩擦系數(shù)的材料。當(dāng)前國產(chǎn)的摩擦片材料溫度低于250度時(shí)，保持摩擦系數(shù)在0 .3～0.4已無大問題。因此，在假設(shè)的理想條件下計(jì)算制動器的制動力矩，取0.3可使計(jì)算結(jié)果接近世紀(jì)。另外，在選擇摩擦材料時(shí)應(yīng)盡量采用減少污染和對人體無害的材料。 3.5盤式制動器的主要參數(shù)選擇 3.5.1制動盤直徑D 制動盤直徑D應(yīng)盡量取大些，這樣，制動盤的有效半徑增大，可以減小制動鉗的夾緊力，降低襯塊的單位壓力和工作溫度。通常D=0.70～0.79Dr，本車總質(zhì)量不大于2噸，取上限，即 因此 D =320mm 3.5.2制動盤厚度h 制動盤厚度對制動盤的質(zhì)量和溫升有影響。為使質(zhì)量小些，厚度不宜太大，為了減少溫升，厚度又不宜過小。因此，參考同類型車，取為20mm,通風(fēng)式，增大散熱。 3.5.3摩擦襯塊外半徑R2和內(nèi)半徑R1 參考同類車型，選取摩擦襯塊的內(nèi)外半徑分別為：， 平均半徑為 = 有效半徑為 =126.66 令 則有 選取半徑滿足式＞ ＞0.65 滿足要求即m值小于0.65。 3.5.4摩擦襯塊工作面積A 在確定盤式制動器制動襯塊的工作面積時(shí)，根據(jù)制動襯快單位面積占有的汽車質(zhì)量，推薦在1.6～3.5kg/, A =120cm2。 3.6 本章小結(jié) 本章確定了制動器的基本參數(shù)，首先計(jì)算出制動力分配系數(shù)及同步附著系數(shù)，然后進(jìn)一步確定制動器的最大制動力矩，確定了鼓式制動器的主要參數(shù)，包括制動鼓直徑、摩擦襯片寬度及包角、制動器中心到張開力作用線的距離、制動蹄支撐銷中心的位置、摩擦片的摩擦系數(shù)，盤式制動器主要參數(shù)包括制動盤直徑、制動盤厚度、摩擦襯塊內(nèi)外半徑和工作面積。 第4章 制動器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 4.1制動器摩擦面的壓力分布規(guī)律 從前面的分析可知，制動器摩擦材料的摩擦系數(shù)及所產(chǎn)生的摩擦力對制動器因數(shù)有很大的影響。掌握制動蹄表面的壓力分布規(guī)律，有助于正確分析制動器因數(shù)。在理論上對制動蹄摩擦面的壓力分布規(guī)律作研究時(shí)，通常作如下一些假定： （1）制動蹄、鼓為絕對剛性； （2）在外力作用下，便行僅發(fā)生在摩擦襯片上； （3）壓力與變形符合胡克定律。 對于繞支承銷轉(zhuǎn)動的制動蹄，制動蹄片上的壓力符合正弦分布。 4.2 單個(gè)制動器制動力矩計(jì)算 4.2.1 鼓式制動器制動力矩計(jì)算 4.2.1.1 制動蹄的效能因數(shù) 制動器效能因數(shù)，表示制動器的效能，其實(shí)質(zhì)是制動器在單位輸入壓力或力的作用下所能輸出的力或力矩，用于評比不同結(jié)構(gòu)形式的制動器的效能 領(lǐng)蹄： ==0.6486 從蹄： ==0.5581 則 BF=+=1.2067 4.2.1.2 同一制動器各蹄產(chǎn)生的制動力矩 在計(jì)算鼓式制動器時(shí)，必須建立制動蹄對制動鼓的壓緊力與所產(chǎn)生的制動力矩之間的關(guān)系，其計(jì)算公式如下 對于增勢蹄： 其中： 為壓力分布不均勻時(shí)蹄片上的最大壓力。 =182.63 對于減勢蹄： 式中： 為壓力分布不均勻時(shí)蹄片上的最大壓力。 =179.35 增勢蹄的制動力矩 = 減勢蹄的制動力矩 制動鼓上的制動力矩等于兩蹄摩擦力矩之和，即 液壓驅(qū)動的制動器由于，故所需的張開力為 P== =1882.83 計(jì)算蹄式制動器必須檢查蹄有無自鎖的可能。蹄式制動器的自鎖條件為 即式 成立，則不會自鎖。 故此蹄式制動器不會自鎖。 4.2.2 盤式制動器制動力矩計(jì)算 現(xiàn)假設(shè)襯塊的摩擦表面與制動盤接觸良好，且各處的單位壓力分布均勻，則盤式制動器的制動力矩計(jì)算公式為 式中：單個(gè)制動器的制動力矩=317964.84 —摩擦系數(shù) —單側(cè)制動塊對制動盤的壓緊力 R—作用半徑 （摩擦襯塊的作用半徑R==125mm） 盤式制動器單側(cè)制動塊對制動盤的壓緊力為 4.3駐車制動的制動力矩計(jì)算 通過受力分析，可以得出汽車在上、下坡停駐時(shí)的后橋附著力分別為： 上坡 下坡 汽車停駐的最大坡度可根據(jù)后軸上的附著力與制動力相等求得： 滿載：上坡 下坡 空載：上坡 下坡 滿載時(shí)，上下坡后橋附著力為： 上坡 下坡 空載時(shí)，上下坡后橋附著力分別為： 上坡 下坡 4.4 制動襯片的耐磨性計(jì)算 摩擦襯片（塊）的磨損，與摩擦副的材質(zhì)、表面加工情況、溫度、壓力以及相對滑磨速度等多種因素有關(guān)，因此，在理論上要精確計(jì)算磨損性能是困難的。但試驗(yàn)表明，摩擦表面的溫度、壓力、摩擦系數(shù)和表面狀態(tài)等是影響磨損的重要因素。 汽車的制動過程是將其機(jī)械能的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芎纳⒌倪^程。在制動強(qiáng)度很大的緊急制動過程中，制動器幾乎承擔(dān)了耗散汽車全部動能的任務(wù)。此時(shí)由于在短時(shí)間內(nèi)熱量來不及逸散到大氣中，致使制動器的溫度升高，此即所謂的制動器的能量負(fù)荷。能量負(fù)荷越大，摩擦襯片（塊）的磨損越嚴(yán)重。 制動器的能量負(fù)荷以其比能量耗散率作為評價(jià)指標(biāo)。它表示單位摩擦面積在單位時(shí)間內(nèi)耗散的能連。單位為。 雙軸汽車的制動器的比能量耗散率分別為 前輪 后輪 式中：—汽車總質(zhì)量，kg； —汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量轉(zhuǎn)換系數(shù)； 、—制動初速度和減速度，m/s； J—制動減速度m/s2； t—制動時(shí)間，s； 、—前后制動襯片（塊）的摩擦面積,mm2； —制動力分配系數(shù) 雙軸汽車的制動器的比能量耗散率分別為： 前輪 后輪 在緊急制動到停車的情況下，=0，并可認(rèn)為=1，速度， 故 據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)推薦，鼓式制動器的比能量耗散率以不大于1.8w/為宜，盤式制動器的比能量耗散率應(yīng)不大于6.0, 計(jì)算時(shí)取減速度j=0.6g。 磨損特性指標(biāo)也可用襯片（塊）的比摩擦力即單位摩擦面積的摩擦力來衡量。越大，則磨損越嚴(yán)重。 前輪 后輪 式中：—單個(gè)制動器的制動力矩，N?m； 　　　　　R—制動鼓半徑（或襯塊平均半徑），mm； 　　　　　A—單個(gè)制動器的襯片（塊）摩擦面積mm2 前輪 后輪 4.5制動距離的計(jì)算 分析制動距離是，需要對制動距離過程有一個(gè)全面的了解。圖4.1是駕駛員在接受緊急制動信號后，制動踏板力、汽車制動減速度與制動時(shí)間的關(guān)系曲線。 圖4.1汽車制動過程 駕駛員接到緊急停車信號時(shí)，并沒有立即行動,而要經(jīng)過τ`1后才意識到應(yīng)進(jìn)行緊急制動，并移動右腳，再經(jīng)過τ〞1后才踩著制動踏板。從a點(diǎn)到b點(diǎn)所經(jīng)過的時(shí)間稱為駕駛員反映時(shí)間。這段時(shí)間一般為0.3～1.0s。在b點(diǎn)以后，隨著駕駛員踩踏板的動作，踏板力迅速增大，至d點(diǎn)到達(dá)最大值。不過由于制動蹄是由回位彈簧拉著，蹄片與制動鼓間存在間隙，所以要經(jīng)過τ〞2，即至c點(diǎn)，地面制動力才起作用，使汽車開始產(chǎn)生減速度。由c點(diǎn)到e點(diǎn)是制動器制動力增長過程所需的時(shí)間?？偡Q為制動器的作用時(shí)間。制動器作用時(shí)間一方面取決于駕駛員踩踏板的速度，另外更重要的是受制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式的影響。一般在0.2～0.9s之間。由e到f為持續(xù)制動時(shí)間，其減速度基本不變。到f點(diǎn)式駕駛員松開踏板，但制動力的消除還需要一段時(shí)間，一般在0.2～1.0s之間。從制動的全過程來看，總共包括駕駛員見到信號后作出行動反映、制動器起作用、持續(xù)制動和放松制動器四個(gè)階段。一般所指制動距離是開始踩著制動踏板到完全停車的距離。故總的制動距離為 式中： 取0.85 故總的制動距離為 =18.5m＜22m 因此本設(shè)計(jì)滿足GB\7258-2004?機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件?關(guān)于制動距離的規(guī)定。 從式中可以看出，決定汽車制動距離的主要因素是：制動器起作用的時(shí)間、最大制動減速度即附著力以及起始制動車速。附著力越大、起始制動車速越低，制動距離越短。 4.6 本章小結(jié) 本章對制動器的設(shè)計(jì)進(jìn)行了計(jì)算，首先分析了制動器摩擦面的壓力分布規(guī)律，并分別計(jì)算了鼓式制動器和盤式制動器的制動力矩，同時(shí)計(jì)算了駐車制動時(shí)所需的制動力矩，然后對摩擦襯片的耐磨性進(jìn)行了計(jì)算，最后計(jì)算了制動距離，以確保其符合相關(guān)法規(guī)的要求。 第5章 液壓制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)用于將駕駛員或其他動力源的制動作用力傳給制動器，使之產(chǎn)生制動力矩。 5.1 制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的形式 制動驅(qū)動驅(qū)動機(jī)構(gòu)將來自駕駛員或其他力源的力傳給制動器，使之產(chǎn)生制動力矩。根據(jù)制動力源的不同，制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)一般可分為簡單制動、動力制動和伺服制動三大類。通過對各種驅(qū)動機(jī)構(gòu)不同形式優(yōu)缺點(diǎn)的比較，本設(shè)計(jì)采用真空助力的伺服驅(qū)動機(jī)構(gòu)。 伺服制動系是在人力液壓制動系中增加由其他能源提供的助力裝置，使人力與動力并用。在正常情況下，其輸出工作壓力主要由動力伺服系統(tǒng)產(chǎn)生，而在伺服系統(tǒng)失效時(shí)，仍可由人力驅(qū)動液壓系統(tǒng)產(chǎn)生一定的制動力。。都廣泛采用伺服制動。 真空伺服制動系是利用發(fā)動機(jī)進(jìn)氣管中節(jié)氣門后的真空度（負(fù)壓，一般可達(dá)0.05～0.07M）作動力源。 按照助力特點(diǎn)，伺服制動系又可分為助力式和增壓式兩種。 助力式伺服制動系如圖2.1所示，伺服氣室位于制動踏板與制動主缸之間，其控制閥直接由踏板通過推桿操縱，因此又稱為直動式伺服制動系。司機(jī)通過踏板直接控制伺服動力的大小，并與之共同推動主缸活塞，使主缸產(chǎn)生更高的液壓通向盤式制動器的油缸和鼓式制動器的輪缸。由真空伺服氣室、制動主缸和控制閥組成的總成稱為真空助力器。 5.2 分路系統(tǒng) 為了提高制動工作的可靠性，應(yīng)采用分路系統(tǒng)，即全車的所有行車制動器的液壓或氣壓管路分為兩個(gè)或多個(gè)互相獨(dú)立的回路，其中一個(gè)回路失效后，仍可利用其他完好的回路進(jìn)行制動。 雙軸汽車的雙回路制動系統(tǒng)有II型、X型、HI型、LL型和HH型。其中，II型回路的布置較為簡單，可與傳統(tǒng)的單輪缸（或單制動氣室）鼓式制動器配合使用，成本較低。目前在各類汽車上應(yīng)用廣泛。 X型的結(jié)構(gòu)也很簡單。直行制動時(shí)任一回路失效，剩余的總制動力都能保持正常值的50%。并且制動力的分配系數(shù)和同步附著系數(shù)沒有變化，保證了制動時(shí)與整車負(fù)荷的適應(yīng)性。但是，一旦某一管路損壞造成制動力不對稱，此時(shí)車輪將朝制動力大的一邊繞主銷轉(zhuǎn)動，使汽車喪失穩(wěn)定性。所以，具有這種分路方案的汽車，其主銷偏移距應(yīng)取負(fù)值，這樣，不平衡的制動力使車輪反向轉(zhuǎn)動，改善了汽車的方向穩(wěn)定性。 HI、HH、LL型結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜。所以本設(shè)計(jì)經(jīng)過對比，采用II型回路。 5.3 液壓制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 為了確定制動主缸和輪缸直徑、制動踏板上的力、踏板行程、踏板機(jī)構(gòu)傳動比以及采用增壓或助力裝置的必要性，必須進(jìn)行如下的設(shè)計(jì)計(jì)算。 5.3.1 制動輪缸直徑d的確定 制動輪缸對制動蹄塊施加的張開力與輪缸直徑和制動管路的關(guān)系為 d= （5.1） 其中：—，N； p—制動管路壓力，Mpa。 制動管路液壓在制動時(shí)一般不超過10～12 M，對盤式制動器可再取高些。壓力越高，輪缸直徑就越小，但對管路特別是制動軟管及管接頭則提出了更高的要求，對軟管的耐壓性、強(qiáng)度及接頭的密封性的要求就更加嚴(yán)格。 輪缸直徑應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸系列中選取，輪缸直徑的尺寸系列為：17.5,19，22，24，25，28，30，32，35，38，40，45，50，55mm。 得：前輪缸直徑17.6，根據(jù)HG2865-1997標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定尺寸系列取，取直徑為17.5mm;將半徑帶入式（5.1）中計(jì)算得管路壓力為 =17.62 后輪缸直徑d2=18.3，取為19mm， 將半徑帶入式（5.1）計(jì)算的管路壓力為=6.64 Mpa 壓力比為 制動力分配調(diào)節(jié)裝置選用慣性比例閥GPF-1，其要求壓力比為。 5.3.2 制動主缸直徑d0的確定 第i個(gè)輪缸的工作容積為 （5.2） 其中：—第i個(gè)輪缸活塞的直徑，mm； n—輪缸中的活塞數(shù)目 —第i個(gè)輪缸活塞在完全制動時(shí)的行程，初步設(shè)計(jì)時(shí)，對鼓式制動器可取2.0～2.5mm。 盤式：d = 17.5mm ，n=1，得 = ×2 ×17.52=961.625mm3 鼓式：d = 19mm ,n=1, 得 = ×192×2=1133.54 mm3 全部輪缸的總工作容積: V = 2（V1 + V2 ） = 2x(961.625 + 1133.54) =4190.33mm3 所有輪缸的工作容積為，式中m為輪缸數(shù)目[10]。v0=1.1v在初步設(shè)計(jì)時(shí)，制動主缸的工作容積可取為 V0=1.3V =1.3x4190.33 =5447.42 主缸活塞行程和活塞直徑為 （5.3） 一般=0.8～1.2，本設(shè)計(jì)取 得：，主缸的直徑應(yīng)符合系列尺寸，主缸直徑的系列尺寸為：19，22，26，28，32，35，38, 40, 45。 根據(jù)QC/T311-1999中規(guī)定的尺寸系列根據(jù)QC/T311-1999中規(guī)定的尺寸系列，取為19mm。 5.3.3 制動踏板力FP 制動踏板力為 （5.4） 式中，—踏板機(jī)構(gòu)的傳動比； —踏板機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率，可取=0.85～0.95，設(shè)計(jì)中取為0.95； 制動踏板力應(yīng)滿足以下要求：最大踏板力一般為500N（乘用車）或700N（商用車）。設(shè)計(jì)時(shí)制動踏板力可在500～700N的范圍內(nèi)選取[11]。 在設(shè)計(jì)中，取=4，=0.95，p=17.62M; =1314N 真空助力器助力比。 5.3.4 制動踏板工作行程SP =（） （5.5） 式中：—主缸中活塞與推桿的間隙一般取=1.5～2.0mm； —主缸活塞的空行程，mm。 =（）=4（19+2+3）=96 在確定主缸容積時(shí)應(yīng)考慮到制動器零件的彈性變形和熱變形以及用于制動驅(qū)動系統(tǒng)信號指示的制動液體積，因此，制動踏板的全行程（至于地面相碰的行程）應(yīng)大于正常工作行程，制動器調(diào)整正常時(shí)的踏板工作行程約為踏板全行程的40%～60%，以便保證在制動管路中獲得給定的壓力。 = 貨車的踏板全行程不應(yīng)超過170mm～180mm。 為了避免空氣進(jìn)入制動管路，在主缸活塞回位彈簧的計(jì)算中，應(yīng)保證在踏板放開后，制動管路中仍能保持0.05～0.14 M的殘余液壓。 5.3.5 制動主缸 在設(shè)計(jì)制動主缸時(shí)應(yīng)該考慮要否補(bǔ)償孔和在放開制動踏板時(shí)主缸活塞原始位置的定位以及在制動管路中是否必須有或不準(zhǔn)有殘余壓力[12]。 在前盤式后鼓式的雙回路制動系統(tǒng)中，由于盤式制動器制動塊與制動盤之間的間隙較小且其油缸活塞的回位僅靠橡膠密封圈的彈力而無強(qiáng)力的回位彈簧，所以盤式制動器開始起制動作用與制動回路中壓力開始升高幾乎是同時(shí)發(fā)生的，因此，通往盤式制動器的管路應(yīng)與雙腔制動主缸裝有較弱回位彈簧的那一工作腔相接。由于同樣原因，在解除制動時(shí)，在通往盤式制動器的管路中不允許有殘余液壓，而通往鼓式制動器的管路在放開制動踏板時(shí)必須保有殘余壓力，為此在與其相通的制動主缸工作腔的出口應(yīng)裝上止回閥。 制動主缸由灰鑄鐵制造，也可采用低碳鋼冷擠成形；活塞可由灰鑄鐵、鋁合金或中碳鋼制造。 5.3.6制動力分配調(diào)節(jié)裝置的選取 由于慣性比例閥能使車輛獲得較佳的制動壓力比特性，并能在多種負(fù)載工況下均可 獲得較為理想的制動平衡曲線 。此閥結(jié)構(gòu)簡單，在車上的安裝位置和拆卸維修也很靈活方便，還具備與各種制動系統(tǒng)都能配套的優(yōu)點(diǎn)，因此本設(shè)計(jì)選用慣性比例閥。慣性比例閥（GPF-1）的制動液壓進(jìn)出壓力比為。 5.4 真空助力器的設(shè)計(jì)計(jì)算 如圖5-1所示： 1-推桿；2-回位彈簧；3-單向閥；4-活塞；5-膜片；6-空氣過濾器； 7-通大氣孔；8-操縱桿；9-柱塞；10-推盤；11-放氣孔；A，B-氣室 圖5.1 真空助力器結(jié)構(gòu)圖 在發(fā)動機(jī)工作時(shí)，真空單向閥（3）被吸開后，加力器室左、右兩腔產(chǎn)生相等的真空度。剛踩下制動踏板時(shí)，膜片座尚未運(yùn)動，踏板力經(jīng)踏板本身的杠桿作用放大后，傳到操縱桿（8），使壓縮空氣閥座彈簧連同空氣閥座一起左移，推動制動主缸推桿（1），使制動主缸內(nèi)的制動液具有一定壓力流入制動輪缸。在此過程中，閥門在彈簧的作用下隨同空氣閥座也左移，待與膜片座上的真空閥座接觸時(shí)，真空閥即關(guān)閉。這時(shí)加力氣室左、右腔隔絕。推桿（8）繼續(xù)前移，使空氣閥座離開閥門，即空氣閥開啟。于是，外界空氣即經(jīng)濾芯、控制閥和通道B充入加力氣室右腔。加力氣室左、右兩腔形成壓力差，該壓力差的作用力除小部分用以克服回位彈簧（2）的張力外，大部分經(jīng)膜片座傳到制動主缸推桿（1）上。 在踩制動踏板的過程中，空氣經(jīng)開啟的空氣閥不斷進(jìn)入加力氣室的右腔，膜片座不斷左移。當(dāng)制動踏板停留在某一位置時(shí)，膜片座左移到使空氣閥關(guān)閉時(shí)為止就不再移動。這時(shí)真空閥和空氣閥都關(guān)閉，膜片左、右氣壓處于平衡狀態(tài)。 放開制動踏板，彈簧立即將操縱桿（8）和空氣閥座拉向右邊，使閥門離開真空閥座，于是又回到不工作時(shí)的狀態(tài)。由下列公式： 式中： ―輸入力，N； ―輸出力，N； ―助力比； p ―真空度為66.7±1.3kPa。 選取參數(shù)，計(jì)算得真空助力器的有效直徑為240mm, 5.5 制動器的主要結(jié)構(gòu)元件 5.5.1 制動鼓 制動鼓應(yīng)有足夠的強(qiáng)度，剛度和熱容量，與摩擦襯片的材料相配合，又應(yīng)當(dāng)有較高的摩擦因數(shù)。 制動鼓有鑄造和組合式兩種。鑄造制動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)。為防止制動鼓工作時(shí)受載變形，常在制動鼓的外圓周部分鑄有加