轎車(chē)后輪制動(dòng)器設(shè)計(jì)

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制動(dòng)器的摩擦襯片校核 11 5.3駐車(chē)制動(dòng)計(jì)算 11 第1章 概述 1.1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(lái)實(shí)現(xiàn)剎車(chē)的。鼓式制動(dòng)是早期設(shè)計(jì)的制動(dòng)系統(tǒng)，其剎車(chē)鼓的設(shè)計(jì)1902年就已經(jīng)使用在馬車(chē)上了，直到1920年左右才開(kāi)始在汽車(chē)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(chē)蹄)位于制動(dòng)輪內(nèi)側(cè)，在剎車(chē)的時(shí)候制動(dòng)塊向外張開(kāi)，摩擦制動(dòng)輪的內(nèi)側(cè)，達(dá)到剎車(chē)的目的。近三十年中，鼓式制動(dòng)器在轎車(chē)領(lǐng)域上已經(jīng)逐步退出讓位給盤(pán)式制動(dòng)器。但由于成本比較低，仍然在一些經(jīng)濟(jì)類(lèi)轎車(chē)中使用，主要用于制動(dòng)負(fù)荷比較小的后輪和駐車(chē)制動(dòng)。 1.2 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(chēng)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(chēng)為輪缸式制動(dòng)器；以凸輪作為促動(dòng)裝置的制動(dòng)器稱(chēng)為凸輪式制動(dòng)器；用楔作為促動(dòng)裝置的制動(dòng)器稱(chēng)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(pán)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(kāi)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。 1.3 鼓式制動(dòng)器的工作原理 在轎車(chē)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(lái)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(chē)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(chēng)，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(chēng)為領(lǐng)蹄，自行減力的一側(cè)制動(dòng)蹄稱(chēng)為從蹄，領(lǐng)蹄的摩擦力矩是從蹄的2～2.5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(guò)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(chē)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(guò)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(chē)鼓式制動(dòng)器一般用于后輪（前輪用盤(pán)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(chē)（停車(chē)）制動(dòng)組合在一起，凡是后輪為鼓式制動(dòng)器的轎車(chē)，其駐車(chē)制動(dòng)器也組合在后輪制動(dòng)器上。這是一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)，它完全與車(chē)上制動(dòng)液壓系統(tǒng)是分離的：利用手操縱桿或駐車(chē)踏板（美式車(chē)）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(chē)制動(dòng)作用，使得汽車(chē)不會(huì)溜動(dòng)；松開(kāi)鋼拉索，回位彈簧使制動(dòng)蹄恢復(fù)原位，制動(dòng)力消失。 1.4 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(chē)在制動(dòng)過(guò)程中，由于慣性的作用，前輪的負(fù)荷通常占汽車(chē)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(chē)生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本，就采用前盤(pán)后鼓的制動(dòng)方式。不過(guò)對(duì)于重型車(chē)來(lái)說(shuō)，由于車(chē)速一般不是很高，剎車(chē)蹄的耐用程度也比盤(pán)式制動(dòng)器高，因此許多重型車(chē)至今仍使用四輪鼓式的設(shè)計(jì)。 缺點(diǎn) 鼓式制動(dòng)器的制動(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(guò)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(chē)蹄的空隙，甚至要把整個(gè)剎車(chē)鼓拆出清理累積在內(nèi)的剎車(chē)粉。 1.5設(shè)計(jì)基本要求和整車(chē)性能參數(shù) 整車(chē)性能參數(shù) 驅(qū)動(dòng)形式 4X2前輪 軸距 2471mm 輪距前/后 1429X1442mm 整備質(zhì)量 1060kg 空載時(shí)前后軸分配負(fù)載 60% 最高車(chē)速 180km/h 最大爬坡度 35% 制動(dòng)距離（初速度30km/h） 5.6m 最小轉(zhuǎn)向直徑 11m 最大功率/轉(zhuǎn)速 74/5800kW/rpm 最大轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速 150/4000N·m/rpm 輪胎型號(hào) 185/60R14T 手動(dòng)5檔 具體設(shè)計(jì)任務(wù) 1） 查閱汽車(chē)制動(dòng)的相關(guān)資料，更具后輪的制動(dòng)要求，確定后輪鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)。 2） 在的路面上制動(dòng)時(shí)，計(jì)算地面制動(dòng)力，制動(dòng)器制動(dòng)力，制動(dòng)力矩等 3） 設(shè)計(jì)制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)（包括駐車(chē)制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)），對(duì)制動(dòng)主缸，制動(dòng)輪缸進(jìn)行選型，繪制液壓管路圖等。 4） 繪制所有零件圖和裝配圖 第2章 鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 2.1 車(chē)輛前后輪制動(dòng)力的分析 汽車(chē)制動(dòng)時(shí)，如果忽略路面對(duì)車(chē)輪的滾動(dòng)阻力矩和汽車(chē)回轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力矩，則任一角速度 >0的車(chē)輪，其力矩平衡方程為: 式中：—制動(dòng)器對(duì)車(chē)輪作用的制動(dòng)力矩，即制動(dòng)器的摩擦力矩，其方向與車(chē)輪旋轉(zhuǎn)方向相反，N?m； —地面作用于車(chē)輪上的制動(dòng)力，即地面與輪胎之間的摩擦力，又稱(chēng)為地面制動(dòng)力，其方向與汽車(chē)行駛方向相反，N； —車(chē)輪有效半徑，m。 令 并稱(chēng)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(chēng)為制動(dòng)周緣力。與地面制動(dòng)力的方向相反，當(dāng)車(chē)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(chē)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≤ 或 式中 ——輪胎與地面間的附著系數(shù)； Z——地面對(duì)車(chē)輪的法向反力。制動(dòng)力與踏板力的關(guān)系 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(chē)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(chē)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（如圖所示）。 根據(jù)軸距可以判斷出=1236mm =1235mm 根據(jù)汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的整車(chē)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(chē)輪的法向反力Z1，Z2為： ＝（1235+）＝5427.83N ＝（1236－）＝4960.10N 汽車(chē)受力圖 式中 G——汽車(chē)所受重力； L——汽車(chē)軸距； ——汽車(chē)質(zhì)心離前軸距離； ——汽車(chē)質(zhì)心離后軸距離； ——汽車(chē)質(zhì)心高度； g——重力加速度； ——汽車(chē)制動(dòng)減速度。 汽車(chē)總的地面制動(dòng)力為 式中 q（）——制動(dòng)強(qiáng)度，亦稱(chēng)比減速度或比制動(dòng)力； ，——前后軸車(chē)輪的地面制動(dòng)力。 由以上兩式可求得前、后軸車(chē)輪附著力為 上式表明：汽車(chē)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(chē)各車(chē)輪制動(dòng)器的制動(dòng)力足夠時(shí)，根據(jù)汽車(chē)前、后軸的軸荷分配，前、后車(chē)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(guò)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用得最好。 = （1） 1 2 1 2 I線（空載） 線 0 Fb1/KN 某轎車(chē)的I曲線和線 FB2/KN j=0.7 B Ⅱ線（滿載） （2） 式中 ——前軸車(chē)輪的制動(dòng)器制動(dòng)力， ； ——后軸車(chē)輪的制動(dòng)器制動(dòng)力， ； ——前軸車(chē)輪的地面制動(dòng)力； ——后軸車(chē)輪的地面制動(dòng)力； ，——地面對(duì)前、后軸車(chē)輪的法向反力； G ——汽車(chē)重力； ，——汽車(chē)質(zhì)心離前、后軸距離； ——汽車(chē)質(zhì)心高度。 因所設(shè)計(jì)的轎車(chē)為輕型轎車(chē)后輪鼓式制動(dòng)器，而現(xiàn)代轎車(chē)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j=0.7，則： ===7271.6N 由式(1)、式(2)不難求得在任何附著系數(shù)的路面上，前、后車(chē)輪同時(shí)抱死即前、后軸車(chē)輪附著力同時(shí)被充分利用的條件。 由式（2）得：/= 由式（1）（2）得/= 2.904 （3） 則=4767.6N,=2504N 2.2 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(chē)重心至后軸中心線的距離 L：軸距 hg:汽車(chē)質(zhì)心高度 2.3制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩 制動(dòng)器所能產(chǎn)生的制動(dòng)力矩，受車(chē)輪的計(jì)算力矩所制約，即 =1466.1N*m =770.0N*m 式中 ——前軸制動(dòng)器的制動(dòng)力，； ——后軸制動(dòng)器的制動(dòng)力，； 一個(gè)車(chē)輪制動(dòng)器應(yīng)有的最大制動(dòng)力矩為按上列公式計(jì)算結(jié)果的半值。 則后輪制動(dòng)器應(yīng)有的最大力矩為 385N*m 第3章 制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 3.1 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(chē)的非懸掛質(zhì)量增大，而不利于汽車(chē)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20～30mm，以利于散熱通風(fēng)，也可避免由于輪輞過(guò)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(chē) D／=0.64～0.74 貨車(chē) D／=0.70～0.83 轎車(chē)輪輞為14in，得到=14×25.4=355.6mm（1 in=25.4mm） 表3-1 輪輞直徑/in 12 13 14 15 16 制動(dòng)鼓內(nèi)徑/mm 轎車(chē) 180 200 240 260 ---- 貨車(chē) 220 240 260 300 320 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D=230mm,所以制動(dòng)鼓半徑為115mm。 3.2 制動(dòng)鼓式厚度n 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(chē)為7～12mm，中、重型貨車(chē)為13～18mm。 由于本設(shè)計(jì)的對(duì)象是轎車(chē)，所以選取制動(dòng)鼓的厚度為n=10mm。 3.3 制動(dòng)蹄摩擦襯片的包角β和寬度b 摩擦襯片的包角可在=90°～120°范圍內(nèi)選取，試驗(yàn)表明，摩擦襯片包角=90°～100°時(shí)，磨損最小，制動(dòng)鼓溫度也最低，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(guò)高將加速磨損。一般也不宜大于120°，因過(guò)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(guò)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(guò)2.5MPa的條件來(lái)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(chē)輪制動(dòng)器總的襯片摩擦面積隨汽車(chē)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(jiàn)表 汽車(chē)類(lèi)別 汽車(chē)總質(zhì)量 m/t 單個(gè)制動(dòng)器的襯片摩擦面積 轎車(chē) 0.9~1.5 1.5~2.5 100~200 200~300 3.4摩擦襯片起始角 鼓式制動(dòng)器主要幾何參數(shù) 摩擦襯片起始角如圖所示。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(chēng)布置，以改善制動(dòng)效能和磨損的均勻性。則=35 3.5 開(kāi)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a=92mm 3.6 制動(dòng)蹄支銷(xiāo)中心的坐標(biāo)位置是k與c 如圖所示，制動(dòng)蹄支銷(xiāo)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=92mm 3.7 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0.3～0.5，少數(shù)可達(dá)0.7。一般說(shuō)來(lái)，摩擦系數(shù)愈高的材料，其耐磨性愈差。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)=0.35～0.40已無(wú)大問(wèn)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(guò)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(chē)和中型、大型客車(chē)多采用灰鑄鐵HT200或合金鑄鐵制造的制動(dòng)鼓；輕型貨車(chē)和一些轎車(chē)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；帶有灰鑄鐵內(nèi)鼓筒的鑄鋁合金制動(dòng)鼓在轎車(chē)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(chē)和微型，輕型載貨汽車(chē)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(chē)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(chē)用鋼板制的制動(dòng)蹄腹板上有時(shí)開(kāi)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)蹄腹板和翼緣的厚度，轎車(chē)的約為3mm~5mm；貨車(chē)的約為5mm~8mm。摩擦片的厚度，轎車(chē)的多為4.5mm~5mm。 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：5mm 4.3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(xiāo)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(xiāo)由45號(hào)鋼制造并高頻淬火。 其支座為可鍛鑄鐵（KTH370—12）或球墨鑄鐵（QT400—18）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_(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。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(pán))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(pán))能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。一般，鼓式制動(dòng)器的設(shè)定間隙為0.2～0.5mm；盤(pán)式制動(dòng)器的為0.1～0.3mm。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(guò)程中摩擦副可能產(chǎn)生機(jī)械變形和熱變形，因此制動(dòng)器在冷卻狀態(tài)下應(yīng)有的間隙應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。另外，制動(dòng)器在工作過(guò)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(guò)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(chē)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(guò)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(guò)凸輪軸和制動(dòng)氣室之間的連接桿系—— 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(guò)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／(kg·K)，對(duì)鋁合金 c=880J／(kg·K)；=482J／(kg·K) ——制動(dòng)鼓的溫升(一次由=30km／h到完全停車(chē)的強(qiáng)烈制動(dòng)，初選=13℃ 溫升不應(yīng)超過(guò)15℃) =288236 J／K L——滿載汽車(chē)制動(dòng)時(shí)由動(dòng)能轉(zhuǎn)變的熱能，因制動(dòng)過(guò)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(chē)總質(zhì)量；=1060+75X5=1435kg ——汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的初速度，可??； ——汽車(chē)制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)，=0.656 =105903 J／K =55534.5 J／K +=105903+55534.5=161437.5J/K 而288236 J／K161437.5 J／K 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)器的摩擦襯片校核 為了保證所設(shè)計(jì)的合理性，能夠使制動(dòng)器達(dá)到設(shè)計(jì)的目的,一定要滿足: 4rP> 建議取液壓泵產(chǎn)生的推力為F=4000N, 因?yàn)槟Σ烈r片所受的壓力之和P=2F P=2F=2×4000N=8000N 4rP=4×0.3×0.115×8000=1104N =2504×0.3=751.2N P——摩擦襯片所受的壓力 ——摩擦襯片的摩擦因數(shù) r——制動(dòng)鼓內(nèi)徑 ——后輪的制動(dòng)力矩 ——車(chē)輪有效半徑。 所以 4rP> 因此,所取的液壓泵的推力符合條件。 5.3 駐車(chē)制動(dòng)計(jì)算 車(chē)可能停駐的極限上坡路傾斜角 = =22.5 式中：：車(chē)輪與輪面摩擦系數(shù)，取0.7； ：汽車(chē)質(zhì)心至前軸間距離； ：軸距; ：汽車(chē)質(zhì)心高度。 最大停駐坡高度應(yīng)不小于16%～20%，故符合要求。 汽車(chē)可能停駐的極限下坡路傾斜角 = =17 最大停駐坡高度應(yīng)不小于16%～20%，故符合要求。 參考文獻(xiàn)： [1] 王國(guó)權(quán)，汽車(chē)設(shè)計(jì)，北京，機(jī)械工業(yè)出版社，2012. 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