第一章制动参数选择及计算第一节汽车参数（符号以汽车设计为准）制动器设计中需要的重要参■:汽车轴距：L=1370mm车轮滚动半径：r r =295 mm汽车满载质量:ma=4100Kg汽车空载质量:mo=2600Kg满载时轴荷的分配：前轴负荷39%,后轴负荷61%空载时轴荷的分配：前轴负荷47%后轴负荷53%满载时质心高度：hg =745mm空载时质心高度：hg ' =850mm质心距前轴的距离：L1 =835mm L」=726mm质心距后轴的距离：L2 =535mm L2 ' =644mm对汽车制动性有影响的重要参数还有：制动力及其分配系数、同步附着系数、 制动强度、附着系数利用率、最大制动力矩与制动因数等.第二节制动器的设计与计算一制动力与制动力矩分配系数0水平路面满载行驶时，前、后轴的负荷计算对于后轴驱动的移动机械和车辆，在水平路面满载行驶时前后轴的最大负荷按下 式计算（g=98N / kg）（完整word版）鼓式制动器说明书前轴的负荷 F1=Ga（L2—甲 hg）/（ L-甲 hg ） =38308N后轴的负荷 F2=GaL1/（L一甲 hg） = 36349.2N甲一--附着系数，沥青。
混凝土路面，取06轴荷转移系数：前轴:m,1= FZ1/G1=024后轴：m,2= FZ1/G2=1481、（汽车理论108页）水平路面满载行驶制动时，地面对前后车轮的法向反作用力（满载）Fz1= g（ L2+两）=4100x98-1.370x（ 0.535+0o 6x0745）=2880055NFz2 = g 山一h）=4100x9.8-1.370x（ 0.835 - 0.6x0o 745） = 11379.45N式中：G 汽车所受重力；L--汽车轴距；匕——汽车质心离前轴距离；L —-汽车质心离后轴距离；h —汽车质心高度； gg ——重力加速度；（取9.80N / kg ）2 （汽车理论8,22 ）汽车制动时，如果不记车轮的滚动阻力矩和汽车的回转质量的惯性力矩，则任何角速度3> 0的车轮，其力矩平衡方程为Mp-Fb x Re=0 （4-2）式中：mm-—制动器对车轮作用的制动力矩，即制动器的摩擦力矩，其方向与车轮旋转方向相反，N・m；（完整word版）鼓式制动器说明书Fb--地面作用于车轮上的制动力，即地面与轮胎之间的摩擦力,又称地面制动 力，其方向与汽车行驶方向相反，N ；Re 车轮有效半径，m令 FB= Mp/Re并称之为制动器的制动力，它是在轮胎周缘克服制动器的摩擦力矩所需的力， 因此又称为制动周缘力。
Fb与地面制动力Fb的方向相反，当车轮角速度3>0时， 大小亦相等，且fb仅由制动器的参数所决定，即fb取决于制动器的结构形式、尺 寸，摩擦副的摩擦系数及车轮的有效半径等，并与制动踏板力即制动系的液压或气压 成正比当增大踏板力以增大Mp时,Fb和Fb均随之增大，但地面制动力受附着条 件的限制其值不可能大于附着力F甲,（汽车理论22）地面对轮胎切向反作用力的极 限值称为附着力F甲Fb< F甲=Fz甲 （4-3）Fbmax= F甲=FZ甲 （4T）式中：甲一-轮胎与地面的附着系数（汽车理论22页）；FZ --地面对车轮的法向反力；（1）前轮:Fb1
72(2)同步附着系数甲 0=(吓一L2)/ hg (4-12)= (1370x0.72 - 535)-745=0o 61将甲0=0.61代入式(4-5)得FZ1，= G(L2 + 甲 0h?=4100x98-1o 370x( 0.535+0.61x0.745)=29328 467x0 989=29005.85NFZ2，= G(L1一宜hg)=4100x9.8^1.370x(0835 - 0.61x0745)=29328467x0.381= 1117415N①在同步附着系数前后轮同时抱死的路面上行驶时所得到的地面制动力 前轮：Fb1~F 甲 1 = Fz1 甲 0Fb1max=F甲 1= Fz1',0=2900585x061=17693» 57N后轮：Fb2-F 甲 2= Fz2 甲 0Fb2max=F中 2土' . 0=11174.&0.61 = 6816231\1第三节鼓式制动器的主要参数及其确定制动鼓应有足够的壁厚，用来保证有较大的刚度和热容量，以减小升1 .制动鼓内径D输入入力F 0—定时，制动鼓内径 矩越大，且散热能力也越强制动时的温越大，制动力图1—8鼓式制动器的几何参数但增大D（图1—8 ）受轮辋内径限制。
制动鼓与轮辋之间应保持足够的间隙，通常要求该间隙不小于20mm .否则不仅制动鼓散热条件太差，而且轮辋受热后可能粘住内胎或烤坏气门嘴.制动鼓直径与轮辋直径之比的范围如下乘用车 D/Dr=0.64~074 货车：D/Dr=070~0 .83 制动鼓内径尺寸应参照专业标准ZB T24 D05—89《制动鼓工作直径及制动蹄片宽度尺寸系列》选取图1—8鼓式制动器的主要几何参数依据车轮型号：65——10于是，得轮辋直径Dr =25.4 x 10=254 mm取 D/Dr=08 3D=0.83x Dr=0参照中华人民共和国专业标准(1 in=254mm )则制动鼓内径直径83x254=21082mmQC/T 309—1999《制动鼓工作直径及制动蹄片宽度尺寸系列》取 D=220mm2. 摩擦村片宽度b和包角B摩擦村片宽度尺寸b的选取对摩擦衬片的使用寿命有影响衬片宽度尺 寸取窄些，则磨损速度快，衬片寿命短；若衬片宽度尺寸取宽些，则质量大 ，不易加工，并且增加了成本制动鼓半径R确定后，衬片的摩擦面积为Ap = RBb.制动器各蹄衬片总的摩擦面积〉Ap越大，制动时所受单位面积的正压力 和能量负荷越小，从而磨损特性越好。
试验表明，摩擦衬片包角B =90~10 0°时，磨损最小，制动鼓温度最低， 且制动效能最高-B角减小虽然有利于散热，但单位压力过高将加速磨损实 际上包角两端处单位压力最小，因此过分延伸衬片的两端以加大包角 ，对减小单位压力的作用不大，而且将使制动不平顺，容易使制动器发生自锁.因此，包 角一般不宜大于120取 6=100°衬片宽度b较大可以减少磨损，但过大将不易保证与制动鼓全面接触.中华人 民共和国专业标准QC/T 309-1999《制动鼓工作直径及制动蹄片宽度尺寸系列》结合课本教材汽车设计王望予 264页表8-1扫路车总质量4100千克，对于（30 ） t的商用车，单个制动器总的摩擦面积Ap为（300~650）cm2, 这里取取 b=90mm3. 摩擦衬片起始角°0—般将衬片布置在制动碲的中央，即令°0=90有时为了适应单 位压力的分布情况，将衬片相对于最大压力点对称布置，以改善磨损均匀性（完整word版）鼓式制动器说明书 和制动效能此设计中 令P =90°- %=90°- 100：，2=40°4. 制动器中心到张开力f °作用线的距离e在保证轮缸或制动凸轮能够布置于制动鼓内的条件下应使距离 e （图8—7 ）尽可能大，以提高制动效能。
暂定 e=0.8R=0.8x110=88mm5. 制动蹄支承点位置坐标a和c应在保证两蹄支承端毛面不致互相干涉的条件下，使 a尽可能大而c尽可能小（图8-7）暂定 a=08R=0.8x110=88mm6. 摩擦片摩擦系数f摩擦片摩擦系数对制动力矩的影响很大，选择摩擦片时不仅希望其摩擦系数要 高些，更要求其热稳定性要好，受温度和压力的影响要小.不能单纯地追求摩擦材料 的高摩擦系数，应提高对摩擦系数的稳定性和降低制动器对摩擦系数偏离正常值的 敏感性的要求，后者对蹄式制动器是非常重要的各种制动器用摩擦材料的摩擦系 数的稳定值约为05,少数可达07.一般说来，摩擦系数愈高的材料，其 耐磨性愈差所以在制动器设计时并非一定要追求高摩擦系数的材料当前国产的 制动摩擦片材料在温度低于250°C时,保持摩擦系数f = 0.3 0~ 0.40已无大问题.本设 计取f =0第四节制动器的设计与计算(一)(汽车设计268页)考虑到OA产OB1 = R=110mm a=88mm(汽车设计266页图8—8 268页图8—9汽车设计264页图8-7) (cos z=88-110=0o 8 角度为 37oR=110mm B = 100° P =40。
a1 =1800— P —p—37o =3 0a1 1 邛+ a' =103° 0 0(1) 不均匀系数△=(a‘ i 一a')/( cosa' —cosa'')= 1030 / (cos3 0-cos103°)= 1.798-[0.999 -(- 0.225 )]=1798-1o 224=1.47(2)R1=4R(cosa' -cosa' ')/[( cos2a' -cos2a' )2+( 2p—sin2a' ' +sin2a')2] 1/2=4x110x1.224/[(0O 995+0899 ) 2+ ( 3.49+0438+0105)2] 1/2= 53856/(3.587 + 16.265 ) 1/2= 53856/( 19.852)1/2=53856/4456=120.86mm因为领蹄和从蹄大小尺寸相同故 Ri=R2=120o 88mm（二）用液力驱动时所需张开力为，采用领从蹄式制动器Foi = F02① 前轮 F o= Mp1max/2（R1+R2）=Fbimax" Wi + R）= 17693.57Nx295M83.52= 1079500N② 后轮 Fo‘= MM2max/2（。