重型貨車制動(dòng)系說明書畢業(yè)論文-預(yù)覽頁

　

【正文】 有一些重型汽車除了采用了上述措施外，還保留了由氣壓驅(qū)動(dòng)的中央制動(dòng)器，以便提高制動(dòng)系的可靠性。傳動(dòng)裝置上，普遍都是采用氣或液壓通過管路傳遞到制動(dòng)器上，進(jìn)行壓力制動(dòng)。盤式制動(dòng)器有固定鉗式制動(dòng)器、浮動(dòng)鉗式制動(dòng)器等?，F(xiàn)代汽車的控制系統(tǒng)幾乎全由電子控制裝置實(shí)現(xiàn)，在提高經(jīng)濟(jì)性、動(dòng)力性、可靠性、舒適性和排放控制系統(tǒng)方面起到明顯的作用。然而ABS/ASR只是解決了緊急制動(dòng)時(shí)附著系數(shù)的利用，并可獲得較短的制動(dòng)距離及制動(dòng)方向穩(wěn)定性，但是它不能解決制動(dòng)系統(tǒng)中的所有缺陷。在第一方面，ABS功能的擴(kuò)充除ASR外，同時(shí)把懸架和轉(zhuǎn)向控制擴(kuò)展進(jìn)來，使ABS不僅僅是防抱死系統(tǒng)，而成為更綜合的車輛控制系統(tǒng)。在第一方面，ABS功能的擴(kuò)充除ASR外，同時(shí)把懸架和轉(zhuǎn)向控制擴(kuò)展進(jìn)來，使ABS不僅僅是防抱死系統(tǒng)，而成為更綜合的車輛控制系統(tǒng)。ABS/ASR并不能解決汽車制動(dòng)中的所有問題。經(jīng)過了一百多年的發(fā)展，汽車制動(dòng)系統(tǒng)的形式已經(jīng)基本固定下來。EBM系統(tǒng)潛在的優(yōu)點(diǎn)是比標(biāo)準(zhǔn)制動(dòng)器能更加有效地分配基本制動(dòng)力，從而使制動(dòng)距離縮短5%。其主要包含以下部分：（1）電制動(dòng)器。準(zhǔn)確、可靠、及時(shí)地獲得車輪的速度；（4）線束。可以是各種電源，也包括再生能源。但是，要想全面推廣，還有不少問題需要解決：首先是驅(qū)動(dòng)能源問題。全電制動(dòng)控制系統(tǒng)面臨的一個(gè)難題是制動(dòng)失效的處理。TTP/C協(xié)議是根據(jù)TDMA制定的。非對(duì)稱式抗干擾控制系統(tǒng)是用兩個(gè)不同的CPU和不一樣的計(jì)算程序處理制動(dòng)信號(hào)。電制動(dòng)控制系統(tǒng)首先用在混合動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)車輛上，采用液壓制動(dòng)和電制動(dòng)兩種制動(dòng)系統(tǒng)。綜上所述，現(xiàn)代汽車制動(dòng)控制技術(shù)正朝著電子制動(dòng)控制方向發(fā)展。但是，汽車制動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展受整個(gè)汽車工業(yè)發(fā)展的制約。各項(xiàng)性能指標(biāo)除滿足設(shè)計(jì)任務(wù)書的規(guī)定和國家標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)要求外，也應(yīng)考慮銷售對(duì)象國家和地區(qū)的法規(guī)和用戶要求。汽車至少應(yīng)有行車制動(dòng)和駐車制動(dòng)兩套制動(dòng)裝置且它們的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)是各自獨(dú)立的。一般規(guī)定在出水后反復(fù)制動(dòng)5—15次，即應(yīng)恢復(fù)其制動(dòng)效能。5）制動(dòng)時(shí)的操縱穩(wěn)定性好。對(duì)于汽車列車，除了應(yīng)保證列車各軸有適當(dāng)?shù)闹苿?dòng)力分配外，也應(yīng)注意主、掛車之間各軸制動(dòng)開始起作用的時(shí)間，特別是主、掛車之間制動(dòng)開始時(shí)間的協(xié)調(diào)。9) 制動(dòng)時(shí)不應(yīng)產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲。其固定元件則有著多種結(jié)構(gòu)型式，大體上可分為兩類。另一類固定元件的金屬背板和摩擦片也呈圓盤形，制動(dòng)盤的全部工作面可同時(shí)與摩擦片接觸，這種制動(dòng)器稱為全盤式制動(dòng)器。 成本較低：鼓式剎車制造技術(shù)層次較低，也是最先用于剎車系統(tǒng)，因此制造成本要比碟式剎車低凸輪式制動(dòng)器 目前，所有國產(chǎn)汽車及部分外國汽車的氣壓制動(dòng)系統(tǒng)中，都采用凸輪促動(dòng)的車輪制動(dòng)器，而且大多設(shè)計(jì)成領(lǐng)從蹄式。根據(jù)制動(dòng)力源的不同，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)一般可分為簡單制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)和伺服制動(dòng)三大類。機(jī)械式完全靠桿系傳力，由于機(jī)械效率低，傳動(dòng)比小，潤滑點(diǎn)多，且難以保證前、后軸制動(dòng)力的正確比例和左、右輪制動(dòng)力的均衡，所以在汽車的行車制動(dòng)裝置中已被淘汰。液壓制動(dòng)的主要缺點(diǎn)是：過度受熱后，部分制動(dòng)液汽化，在管路中形成氣泡而影響傳輸，即產(chǎn)生所謂“氣阻”，使制動(dòng)效能減低甚至失效，而當(dāng)氣溫過低時(shí)（25C和更低時(shí)），由于制動(dòng)液的粘度增大，使工作的可靠性降低，以及當(dāng)有局部損壞時(shí)，使整個(gè)系統(tǒng)都不能繼續(xù)工作。因此，在中級(jí)以上的轎車及輕，中型客，貨汽車上得到了廣泛的應(yīng)用。氣壓伺服制動(dòng)系是由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的空氣壓縮機(jī)提供壓縮空氣作為動(dòng)力源，～ MPa。中型載貨汽車上，氣壓伺服制動(dòng)系則廣泛用于裝載質(zhì)量為6～12t的商用車。閉式（常壓式）回路因平時(shí)保持著高液壓，故又稱常壓式。全液壓動(dòng)力制動(dòng)系除具有一般液壓制動(dòng)系統(tǒng)的有點(diǎn)外，還具有操縱輕便，制動(dòng)反應(yīng)快，制動(dòng)能力強(qiáng)，受氣阻影響較小，易于采用制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置和防滑移裝置，及可與動(dòng)力轉(zhuǎn)向，液壓懸架，舉升機(jī)構(gòu)及其他輔助設(shè)備共用液壓泵和儲(chǔ)油罐等優(yōu)點(diǎn)。其供能裝置和傳動(dòng)裝置全部是氣壓式的。管路工作壓力較低(～),因而制動(dòng)氣室的直徑大,只能置于制動(dòng)器之外,再通過桿件及凸輪或楔塊驅(qū)動(dòng)制動(dòng)蹄,使非簧載質(zhì)量增大。在本設(shè)計(jì)中選用的是氣壓制動(dòng)系統(tǒng)。地面制動(dòng)力越大，制動(dòng)距離也越短，所以地面制動(dòng)力對(duì)汽車制動(dòng)性具有決定性影響。顯然，從力矩平衡得到 （31）式中，為車輪的有效半徑（m）。它與制動(dòng)器的型式、結(jié)構(gòu)尺寸、摩擦副的而摩擦系數(shù)和車輪半徑以及踏板力有關(guān)。此時(shí)，=，在此處鍵入公式。上述分析表明，汽車地面制動(dòng)力取決于制動(dòng)器制動(dòng)力，同時(shí)又受到地面附著力的閑置。地面作用于前、后輪的法向反作用力為 （37）式（36）、（37）均為直線方程，由上式可見，當(dāng)制動(dòng)強(qiáng)度或附著系數(shù)改變時(shí)，前后軸車輪的地面法向反作用力的變化是很大的，前輪增大，后輪減小。在任何附著系數(shù)的路面上，前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分別等于各自的附著力，即： 將（37）式代入上式，得 （310）式中：—前軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力，；—后軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力，；—前軸車輪的地面制動(dòng)力；—后軸車輪的地面制動(dòng)力； ，—地面對(duì)前、后軸車輪的法向反力；— 汽車的重力； ，—汽車質(zhì)心離前、后軸距離；— 汽車質(zhì)心高度。假設(shè)一組值（＝,……,）,每個(gè)值代入方程組（330），就具有一個(gè)交點(diǎn)的兩條直線，變化值，取得一組交點(diǎn)，連接這些交點(diǎn)就制成I曲線，見圖35。將以上數(shù)據(jù)代入（37）（310），得,=，=。如圖36所示。制動(dòng)減速度是制動(dòng)時(shí)車速對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)，即。由式(313)可表達(dá)為 (315)上式在圖 33中是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)且斜率為(1)/的直線，是汽車實(shí)際前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配線，簡稱線。它雖是一種穩(wěn)定工況，但喪失轉(zhuǎn)向能力。代入式（316），得把值代入式(415)得：tan==；=176。附著條件的利用情況用附著系數(shù)利用率(附著力利用率)表示： (317)式中：——汽車總的地面制動(dòng)力；G——汽車所受重力；——制動(dòng)強(qiáng)度。由式和和式（39），（314）得 （322） （323） （324）當(dāng)時(shí)：可能得到的最大總制動(dòng)力取決于后輪剛剛首先抱死的條件，即。最大制動(dòng)力是在汽車附著質(zhì)量被完全利用的條件下獲得的，這時(shí)制動(dòng)力與地面作用于車輪的法向力,成正比。當(dāng)時(shí)，相應(yīng)的極限制動(dòng)強(qiáng)度，故所需的后軸和前軸的最大制動(dòng)力矩為 （330） （331）式中：—該車所能遇到的最大附著系數(shù)；—制動(dòng)強(qiáng)度，由式確定；—車輪有效半徑。4 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)及主要零部件設(shè)計(jì) 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù) 制動(dòng)鼓內(nèi)徑D輸入力一定時(shí)，制動(dòng)鼓內(nèi)徑越大，則制動(dòng)力矩越大，且散熱能力也越強(qiáng)。圖41 鼓式制動(dòng)器主要幾何參數(shù)FIG. 41 drum brake mainly geometric parameters制動(dòng)鼓直徑與輪輞直徑之比的范圍如下：轎車 =貨車 =制動(dòng)鼓內(nèi)徑尺寸應(yīng)參考專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QC/T309—1999《制動(dòng)鼓工作直徑及制動(dòng)蹄片寬度尺寸系列》。摩擦襯片寬b和包角 便決定了襯片的摩擦面積A ，而A =Rb ，制動(dòng)蹄各蹄總的摩擦面積 越大則單位壓力愈小從而磨損特性愈好。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。 制動(dòng)器中心到張開力作用線的距離在滿足制動(dòng)輪缸或凸輪能夠布置在制動(dòng)鼓內(nèi)的條件下，應(yīng)使距離a盡可能地大，以提高起制動(dòng)效能，初步設(shè)計(jì)時(shí)可暫取左右。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。制動(dòng)蹄腹板和翼緣的厚度，轎車的約為3mm5mm；貨車的約為5mm8mm。制動(dòng)鼓的材料應(yīng)于摩擦襯片的材料相匹配，以保證具有高的摩擦系數(shù)并使工作表面磨損均勻。為此，沿鼓口的外緣鑄有整圈的加強(qiáng)肋條，也常加鑄一些軸向肋條以提高其散熱性能。為防止這些現(xiàn)象需提高制動(dòng)鼓的剛度。其許用不平衡度對(duì)轎車為15Ncm20Ncm；對(duì)貨車為30Ncm40Ncm。制動(dòng)鼓在閉口一側(cè)外緣可開小孔，用于檢查制動(dòng)器間隙。（2）具有良好的耐磨性。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。（6）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。它有制造容易，成本低，不易刮傷對(duì)偶等優(yōu)點(diǎn)。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。 摩擦材料摩擦材料的基本要求：1）摩擦系數(shù)高而穩(wěn)定。4）有一定的耐油、耐濕、抗腐蝕及抗膠合性能。其優(yōu)點(diǎn)是可以選用各種不同的聚合樹脂配料，使襯片或襯塊具有不同的摩擦性能及其他性能。其抗熱衰退和抗水衰退性能好，但造價(jià)高，適用于高性能轎車和行駛條件惡劣的貨車等制動(dòng)器負(fù)荷重的汽車。為保證制動(dòng)鼓與制動(dòng)襯片之間在使用期間始終有出設(shè)定的間隙量，要求采用間隙自動(dòng)調(diào)整裝置。設(shè)計(jì)中。鼓式制動(dòng)器間隙自動(dòng)調(diào)整的一般方法：（1）采用輪缸張開裝置可采用不同的方法及其響應(yīng)機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)制動(dòng)鼓與摩擦襯片間的間隙。凸輪位置的改變是靠裝在臂上的渦輪蝸桿副來實(shí)現(xiàn)的，因此臂又稱為調(diào)整臂（3）采用楔塊張開裝置該結(jié)構(gòu)的制動(dòng)器工作間隙是借助于調(diào)整套筒，棘爪和調(diào)整螺釘進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整。當(dāng)套筒和柱塞返回原始位置時(shí)，棘爪和套筒的相互作用便使套筒轉(zhuǎn)動(dòng)某一角落，從而使調(diào)整螺釘旋出相應(yīng)的距離。例如采用偏心支承銷或偏心輪。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機(jī)構(gòu)調(diào)整推桿端部開槽供制動(dòng)蹄腹板張開端插入，以保持制動(dòng)蹄的正確位置。滾輪由45號(hào)鋼制造并高頻淬火。設(shè)計(jì)中，此重型貨車在上坡時(shí)可能停駐的極限上坡路傾角為重型貨車在上坡時(shí)可能停駐的極限下坡路傾角為 中央制動(dòng)器的計(jì)算設(shè)計(jì)中中央制動(dòng)器選取帶式。設(shè)計(jì)中取=200mm，=30mm，=60mm，=，=，=1500N代入式（56）得,。但用解析方法方法精確計(jì)算沿蹄片長度方向的壓力分布規(guī)律比較困難，因?yàn)槌四Σ烈r片有彈性容易變形外，制動(dòng)鼓，制動(dòng)蹄以及支承也會(huì)有彈性變形，但與摩擦襯片的變形量相比，則相對(duì)很小，故在通常的近似計(jì)算中只考慮襯片徑向變形的影響，其他零件變形的影響較小，可忽略不計(jì)，即通常作如下一些假設(shè)：（1）制動(dòng)鼓，制動(dòng)蹄為絕對(duì)剛性體（2）在外力作用下，變形僅發(fā)生在摩擦襯片上（3）壓力與變形符合虎克定律制動(dòng)蹄有一個(gè)自由度和兩個(gè)自由度之分，本設(shè)計(jì)中前輪所采用的單向雙領(lǐng)蹄和后輪所用的領(lǐng)從蹄的蹄片均為繞支承銷轉(zhuǎn)動(dòng)的蹄片，為一個(gè)自由度。的徑向線上。由于角很小，可以認(rèn)為：則所求的摩擦襯片的徑向變形為：考慮到，則由等腰三角形可知：代入上式，得摩擦襯片的徑向變形和壓力變形分別為： （59） 計(jì)算蹄片上的制動(dòng)力矩制動(dòng)轉(zhuǎn)矩目前一般采用效能因數(shù)法或分析圖解法計(jì)算，本書采用效能因數(shù)法計(jì)算。 圖張開力計(jì)算簡圖Figure expansionary force calculation diagram（1）領(lǐng)蹄 假定蹄鼓之間的單位壓力是沿周向均勻分布的，這一假定與實(shí)際情況相差較遠(yuǎn)，據(jù)此算出的制動(dòng)力矩較實(shí)際數(shù)值大，根據(jù)上面的分析計(jì)算可知，蹄片壓力沿摩擦襯片長度的分布符合正弦曲線規(guī)律，根據(jù)數(shù)學(xué)推導(dǎo)得領(lǐng)蹄效能因數(shù)為 （511）式中 其中h==. 將數(shù)據(jù)代入公式求得 mm所以（2）從蹄制動(dòng)效能因數(shù)，其公式為 （512）式中： 代入公式得：,，由此可得制動(dòng)器的效能因數(shù)，本設(shè)計(jì)采用的是非平衡式凸輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，所以得對(duì)于凸輪張開機(jī)構(gòu)，張開力F： （513）汽車制動(dòng)力總和F與整車質(zhì)量m的百分比：則可知該制動(dòng)力符合標(biāo)準(zhǔn)。 摩擦襯片磨損特性計(jì)算摩擦襯片的磨損受溫度、摩擦力、滑磨速度、制動(dòng)鼓的材質(zhì)及加工情況，以及襯片本身材質(zhì)等許多因素的影響，因此在理論上計(jì)算磨損特性極為困難。此時(shí)，由于制動(dòng)時(shí)間很短，實(shí)際上熱量還來不及散逸到大氣中就被制動(dòng)器所吸收，致使制動(dòng)器溫度升高。目前，各國常用的指標(biāo)是比能量耗散率，即單位時(shí)間內(nèi)襯片單位摩擦面積耗散的能量，通常用的計(jì)量單位為。通過以上計(jì)算可知，均符合條件。另外,制動(dòng)氣室排氣時(shí)也有較大噪聲。壓縮空氣在濕氣筒內(nèi)冷卻并進(jìn)行油水分離之后，在分別經(jīng)過兩個(gè)單向閥9進(jìn)入濕氣筒8的前后腔，當(dāng)其中一個(gè)回路因故障而失效時(shí)，另一回路可繼續(xù)工作，以使汽車保持有一定的制動(dòng)能力，因此也提高了汽車的行駛安全性。為了減少氣壓制動(dòng)系統(tǒng)尤其是貯氣罐的體積和質(zhì)量，、。膜片式的結(jié)構(gòu)簡單，對(duì)室壁的加工要求不高，無摩擦副，密封性較好，但所容許的形成較小，膜片壽命也不及活塞式的。根據(jù)凸輪形狀的不同，a和h可能會(huì)隨凸輪轉(zhuǎn)角而變化a取30mm，h取110mm