汽车制动系设计

第八章制动系设计第一节概述1.制动系的作用制动系的功用是使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车；在下坡行驶时，使汽车保持适当的稳定车速；使汽车可靠地停在原地或坡道上。制动器至少要有两套独立的制动装置制动装置可分为行车、驻车、应急和辅助制动四种装置。第一节概述2.制动系的设计要求(1)足够的制动能力，包括行车制动能力和驻坡能力；(QC/T239-1997货车、客车制动器性能要求)(2)行车制动至少要有两套独立的驱动制动器的管路。当其中的一套管路失效时，另一套完好管路应保证汽车制动能力不低于没有失效时规定值的30%。(3)在任何速度下制动，汽车都不应当丧失操纵性和方向稳定性。(4)防止水和污泥进入制动器表面(5)要求制动能力的水稳定性好、热稳定性好（QC/T582-1999轿车制动器性能要求）。第一节概述2.制动系的设计要求(6)操纵轻便（乘用车：200~300N，踏板行程100~150mm；商用车：350~550N，踏板行程150~200mm）。（7）具有良好的随动性；作用滞后时间应尽可能短(8)摩擦副磨损后应有能消除因磨损而产生的间隙的机构，且调整间隙工作容易进行，最好设置自动调整间隙机构，摩擦片有足够的寿命。(8)当制动驱动装置的任何元件发生故障时，应有报警装置。(9)减少公害。制动系工作时噪声要低。第二节制动器的结构方案分析制动器主要有摩擦式、液力式和电磁式等几种型式。电磁式制动器虽有作用滞后性好、易于连接等优点，但因成本高，只在一部分总质量较大的商用车上用作车轮制动器或缓速器；液力式制动器一般只用作缓速器。目前广泛使用的是摩擦式制动器。摩擦式制动器按摩擦副结构型式不同，可分为鼓式、盘式和带式三种。带式制动器只用作中央制动器。第二节制动器的结构方案分析制动器鼓式盘式带式领从蹄式单向双领蹄式双向双领蹄式双从蹄式单向增力式双向增力式钳盘式全盘式固定钳式浮动钳式滑动钳式摆动钳式第二节制动器的结构方案分析一、制动器效能制动器效能的含义是在单位输入压力或力的作用下所输出的力或力矩。它常用制动器效能因数来表示，定义为在制动鼓或制动盘的作用半径上所得到的摩擦力与输入力之比制动器效能的稳定性主要取决于其效能因数对摩擦因数的敏感性，即第二节制动器的结构方案分析二、鼓式制动器1．鼓式制动器的分类–不同型式鼓式制动器的主要区别如下：(1)蹄片固定支点的数量和位置不同。(2)张开装置的型式和数量不同。(3)制动时两块蹄片之间有无相互作用。鼓式制动器可分为领从蹄式、双领蹄式、双向双领蹄式、双从蹄式、单向增力式、双向增力式等第二节制动器的结构方案分析二、鼓式制动器2．鼓式制动器的特点领蹄效能因数从蹄效能因数鼓式制动器效能因数与摩擦因数的关系第二节制动器的结构方案分析三、盘式制动器1．盘式制动器的分类2.制动钳安装与轮毂轴承载荷3.盘式制动器的特点第三节制动器主要参数的确定一、鼓式制动器主要参数的确定二、盘式制动器主要参数的确定1)制动盘直径D=70~79%轮辋直径。2)制动盘厚度h3)摩擦衬块外半径与内半径4)制动衬块工作面积A:根据制动衬块单位面积占有的汽车质量在1.6～3.5kg/cm2的范围内选取第四节制动器的设计计算一、鼓式制动器的设计计算1、压力沿衬片长度方向的分布规律(1)计算有两个自由度的紧蹄(增势蹄)摩擦衬片的径向变形规律(2)计算有一个自由度的紧蹄摩擦衬片的径向变形规律2．计算蹄片上的制动力矩3．制动力矩与张开力的关系二、盘式制动器的设计计算第四节制动器的设计计算二、盘式制动器的设计计算三、衬片磨损特性的计算四、前后轮制动器制动力矩的确定五、应急制动和驻车制动所需的制动力矩1）应急制动2）驻车制动μ02MfFR3321e2222124133(1)mRRmRRRRm122mRRR2221ARR21/mRR材质：珠光体灰铸铁，牌号高于HT250第四节制动器的设计计算二、盘式制动器的设计计算三、衬片磨损特性的计算一、比能量耗散率e:单位衬片(衬块)摩擦面积在单位时间耗散的能量，单位是W/mm222a12114mvvetA22a122214mvvetA12vvtj鼓式制动器：当j=0.6g，v1=100km/h时，e≤1.8W/mm2盘式制动器：当j=0.6g，v1=100km/h时，e≤6.0W/mm2二、比摩擦力f0:单位衬片(衬块)摩擦面积的制动器摩擦力，单位是N/mm2μ0MfRAm0pff鼓式制动器：当j=0.6g，f0≤0.48N/mm2紧急制动到停车20,1v22a1a11212,(1)44mvmveetAtA第四节制动器的设计计算四、前后轮制动器制动力矩的确定五、应急制动和驻车制动所需的制动力矩1）应急制动2）驻车制动FZ1FZ2FB1mgmj=mgφL2L1a10gB2200()ZmgLhFFLa20gB1100()ZmgLhFFL20g1B12B210g1LhMFMFLh四、前后轮制动器制动力矩的确定020g1=LhFFL首先确定同步附着系数FZ1FZ2mgmj=FZ2φL1L222112a10gB2200()ZgZaZgZFhFLmgLmgLFLhmgLhFFL12gaBeemgLFrrLh后桥制动力矩1．应急制动五、应急制动和驻车制动所需的制动力矩2．驻车制动五、应急制动和驻车制动所需的制动力矩L2L1FZ1FZ1g12acossinhLFmgLLg12acossinhLFmgLLg12a11a1cossinsinZhLFmgmgLL11garctanLLh上坡路11garctanLLh下坡路驻车制动器设计中应保证下坡路上能停驻的坡度不小于法规的规定值。还要考虑到兼做应急制动时的制动力矩第五节制动驱动机构的设计计算一、制动驱动机构的型式1．简单制动2．动力制动3．伺服制动二、分路系统三、液压制动驱动机构的设计计算四、真空助力器第六节制动力调节机构一、限压阀二、防抱制动系统（ABS）第七节制动器的主要结构元件一、制动鼓二、制动蹄三、摩擦衬片四、蹄与鼓之间的间隙自动调整装置