畢業(yè)設(shè)計(jì)---汽車制動(dòng)系的理論分析

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　隨著社會的飛速發(fā)展，科技越來越發(fā)達(dá)，世界也變得越來越小了，造成這個(gè)現(xiàn)象的基本原因就是交通工具的發(fā)展和普及，尤其是汽車的應(yīng)用，靈活高速的汽車給我們的生活帶來了極大便利。一方面，轎車變的越來越重、動(dòng)力越來越大；另一方面，人們越來越強(qiáng)調(diào)汽車駕乘的舒適性和安全性。因而，作為能保證汽車安全行駛的組成部分之一——制動(dòng)系，有必要對它的組成構(gòu)件

2、進(jìn)行較為詳盡的設(shè)計(jì)計(jì)算和理論分析。</p><p>　　本文系統(tǒng)詳細(xì)的介紹了汽車制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)型式及其主要構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算，闡述了制動(dòng)器的兩種結(jié)構(gòu)型式及選擇和各自的工作原理、制動(dòng)系的主要參數(shù)及其選擇、制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析計(jì)算、制動(dòng)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算、制動(dòng)力分配的調(diào)節(jié)裝置以及輔助制動(dòng)系等。并且通過以上的比較分析，在經(jīng)濟(jì)可靠的基礎(chǔ)上選擇歸納了Mazda6轎車制動(dòng)系主要構(gòu)件的結(jié)構(gòu)與參數(shù)，予以最為合

3、理的配置。其中重點(diǎn)介紹了汽車車制動(dòng)系的主要構(gòu)件——浮鉗盤式制動(dòng)器、液壓雙會路制動(dòng)主缸的分析計(jì)算和防抱死系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)的理論分析。論文的最后對摩擦襯片的摩擦特性進(jìn)行了校核。</p><p>　　關(guān)鍵詞：汽車 制動(dòng)系 理論分析</p><p>　　內(nèi)容摘要或文獻(xiàn)綜述： </p><p>　　Abstract </p><p>　　A

4、s the society is making great progress, scientific technology becomes more and more developed, and the world becomes smaller and smaller. The basic cause of this is the development and popularization of transportations,

5、especially the application of automobiles, which bring great convenience to our lives. On one hand, what the car changes is heavier and heavier, motive force is greater and greater; On the other hand, people emphasize co

6、mfortableness and security that the automobile drives more </p><p>　　This text mainly introduces the structure pattern of the brake system and its designing calculation of main departments, and explains two

7、 kinds of structure patterns and choosing and one's own operation principle of the brake , main parameter of the brake system in the department and choosing, structural design and calculation of the main spare part o

8、f the brake , applying the brake urges the structure pattern of the structure to choose and design and calculate , makes the regulation device tha</p><p>　　Keyword: Automobile The brake system Theories

9、 analysis </p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p><b>　　1.

10、1引言1</b></p><p>　　1.2制動(dòng)裝置概述1</p><p>　　1.2.1制動(dòng)裝置各系統(tǒng)及其功能2</p><p>　　1.2.2制動(dòng)系組成部分及功能3</p><p>　　1.2.3對制動(dòng)裝置的要求3</p><p>　　第二章 制動(dòng)器綜述5</p>&

11、lt;p>　　2.1制動(dòng)器及其材料的發(fā)展歷史簡介5</p><p>　　2.2汽車制動(dòng)器的評價(jià)指標(biāo)7</p><p>　　2.3鼓式制動(dòng)器的工作原理8</p><p>　　2.4盤式制動(dòng)器的工作原理9</p><p>　　2.4.1制動(dòng)過程的工作原理9</p><p>　　2.4.2盤式制動(dòng)

12、器制動(dòng)力矩的計(jì)算11</p><p>　　2.5現(xiàn)代鼓、盤式制動(dòng)器優(yōu)缺點(diǎn)的比較12</p><p>　　2.6理想的制動(dòng)系統(tǒng)14</p><p>　　第三章 汽車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇17</p><p>　　3.1制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式及分類17</p><p>　　3.1.1簡單制動(dòng)系17</

13、p><p>　　3.1.2動(dòng)力制動(dòng)系18</p><p>　　3.1.3伺服制動(dòng)系19</p><p>　　3.1.4制動(dòng)管路的多回路系統(tǒng)20</p><p>　　3.2 Mazda6轎車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇21</p><p>　　第四章 汽車制動(dòng)器主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算24</p>&

14、lt;p>　　4.1制動(dòng)盤的設(shè)計(jì)24</p><p>　　4.2制動(dòng)鉗的設(shè)計(jì)27</p><p>　　4.2.1制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩的確定27</p><p>　　4.2.2制動(dòng)器制動(dòng)因數(shù)的確定29</p><p>　　4.2.3制動(dòng)系前制動(dòng)鉗的設(shè)計(jì)29</p><p>　　4.2.4制動(dòng)系后

15、制動(dòng)鉗的設(shè)計(jì)32</p><p>　　4.3 制動(dòng)塊的設(shè)計(jì)33</p><p>　　第五章 汽車制動(dòng)系制動(dòng)主缸的設(shè)計(jì)36</p><p>　　5.1主缸的尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)36</p><p>　　5.1.1活塞有效行程的設(shè)計(jì)36</p><p>　　5.1.2主缸第一活塞、第二活塞回位彈簧力Pt1、Pt2

16、的 確定38</p><p>　　5.1.3主缸的殘余壓力P039</p><p>　　5.2主缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)39</p><p>　　第六章 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)與驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)43</p><p>　　6.1防抱死制動(dòng)系統(tǒng)43</p><p>　　6.1.1 防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的含義和功能43</p&g

17、t;<p>　　6.1.2防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的組成43</p><p>　　6.1.3防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)45</p><p>　　6.1.4防抱死制動(dòng)系統(tǒng)的類型45</p><p>　　6.1.5制動(dòng)系--ABS的工作原理48</p><p>　　6.2驅(qū)動(dòng)防滑系統(tǒng)48</p><p>　

18、　6.2.1制動(dòng)車輪受力分析48</p><p>　　6.2.2車輪滑移率S50</p><p>　　6.2Mazda 6防抱死系統(tǒng)的選取54</p><p>　　第七章 汽車制動(dòng)系輔助構(gòu)件的選取和主要性能校核56</p><p>　　7.1制動(dòng)系助力裝置——真空助力器的選擇56</p><p>　　

19、7.2制動(dòng)力分配的調(diào)節(jié)裝置的選擇58</p><p>　　7.3摩擦襯片（襯塊）的磨損特性計(jì)算59</p><p>　　第八章 對制動(dòng)器工作原理的FLASH動(dòng)畫制作61</p><p>　　8.1 FLASH動(dòng)畫軟件介紹61</p><p>　　8.2 Flash特點(diǎn)62</p><p>　　8.3 F1

20、ash的功能和實(shí)際應(yīng)用62</p><p>　　8.3.1 F1ash具有以下基本功能：62</p><p>　　8.3.2 F1ash 2004 MX又增加了許多新的功能：63</p><p>　　8.4 Flash MX 2004的界面和幾個(gè)重要概念64</p><p>　　8.4.1界面和名詞解釋64</p>

21、<p>　　8.4.2 Flash動(dòng)畫制作三要素67</p><p>　　8.5 制動(dòng)器工作原理動(dòng)畫制作69</p><p><b>　　結(jié) 論77</b></p><p><b>　　致 謝79</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)80<

22、/b></p><p><b>　　翻譯資料81</b></p><p><b>　　原文81</b></p><p><b>　　譯文93</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>&l

23、t;b>　　1.1引言</b></p><p>　　隨著國民經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展，汽車已成為人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾煌ㄟ\(yùn)輸工具。它由許多保證其使用性能到達(dá)部件組成，制動(dòng)系就是其中最為重要的總成之一。</p><p>　　當(dāng)今隨著高速公路路網(wǎng)的的不斷擴(kuò)展、汽車車速的提高以及車流密度的增大，對汽車制動(dòng)系的工作可靠性要求顯得日益重要。因?yàn)橹挥兄苿?dòng)性能良好、制動(dòng)系工作可靠的汽車才能充分

24、發(fā)揮其高速行駛的動(dòng)力性能并保證行駛的安全性?？梢?，制動(dòng)系是汽車非常重要的組成部分，從而對汽車制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算也就顯得非常重要了。</p><p>　　制動(dòng)器是汽車制動(dòng)系中關(guān)鍵部件之一，其性能的好壞將直接影響整車性能的優(yōu)劣，以及駕乘人員的生命、財(cái)產(chǎn)安全。因此，制動(dòng)器的設(shè)計(jì)在整車設(shè)計(jì)中顯得最為要。當(dāng)然其他不見也是缺一不可的，各自起著不可替代的作用。</p><p>　　一種新車型的出

25、現(xiàn)往往伴隨著制動(dòng)器的重新選型和新制動(dòng)器的設(shè)計(jì)。海南馬自達(dá)新款轎車Mazda 6的上市，便以其獨(dú)具個(gè)性及魅力的造型；卓越的動(dòng)力性能；典范的質(zhì)感和靜噪性；低排放和可再循環(huán)利用的環(huán)保性，贏得愛車一族的青睞。結(jié)合所學(xué)專業(yè)的性質(zhì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)，提出了畢業(yè)設(shè)計(jì)課題和課題的研究內(nèi)容----汽車制動(dòng)系的設(shè)計(jì)計(jì)算和理論分析。</p><p>　　1.2制動(dòng)裝置概述</p><p>　　制動(dòng)裝置是汽車的主

26、動(dòng)制動(dòng)和減速系統(tǒng)的總稱，其功能是使行駛中的汽車減低速度或停止行駛，或使已停駛的汽車保持不動(dòng)。由于制動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)和性能直接關(guān)系到汽車行駛的安全性和停車的可靠性，因而被認(rèn)為是汽車的重要安全件，受到普遍的重視。在國家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)GB12676----1999《汽車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能和實(shí)驗(yàn)方法》（有關(guān)制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、性能方面的內(nèi)容等效采用ECE No13法規(guī)），以及GB7258—1997《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》中，對制動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)和性能都做了嚴(yán)格

27、的規(guī)定。</p><p>　　1.2.1制動(dòng)裝置各系統(tǒng)及其功能</p><p>　　制動(dòng)裝置包括汽車裝設(shè)的下列制動(dòng)和減速系統(tǒng)。</p><p>　?。?） 行車制動(dòng)系（常用制動(dòng)系），即用以使行駛中的車輛減速或停駛并使汽車在下短坡時(shí)保持穩(wěn)定車速的零部件的總稱。其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)常采用雙回路或多回路結(jié)構(gòu)，以保證其工作可靠。</p><p>　　（2）駐

28、車制動(dòng)系，即使停駛的車輛（包括坡道停車）以機(jī)械作用保持其不動(dòng)的零部件的總稱。駐車制動(dòng)裝置應(yīng)采用機(jī)械式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)而不用液壓或氣壓驅(qū)動(dòng)，以免發(fā)生故障。</p><p>　?。?）應(yīng)急制動(dòng)系，即在行車制動(dòng)系失效的情況下，仍能使行駛中的車輛減速或停駛的零部件的總稱。應(yīng)急制動(dòng)裝置年必是獨(dú)立的制動(dòng)系統(tǒng)，它可利用行車制動(dòng)裝置或駐車制動(dòng)裝置的某些制動(dòng)器件。應(yīng)急制動(dòng)裝置也不是每車必備的，因?yàn)槠胀ǖ氖至︸v車制動(dòng)器也可起到應(yīng)急制動(dòng)的作用

29、。</p><p>　?。?） 輔助制動(dòng)系，即為輔助行車制動(dòng)系而設(shè)，是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣制動(dòng)回電渦流制動(dòng)等的輔助，能使行駛中的車輛（特別是下長坡）持續(xù)地減低或穩(wěn)定車輛速度的零部件的總稱。</p><p>　?。?）自動(dòng)制動(dòng)系，既當(dāng)掛車與牽引車連接的制動(dòng)管路滲漏或斷裂時(shí)能使掛車自動(dòng)制動(dòng)的零部件的總稱。</p><p>　　GB12676—1999中對制動(dòng)裝置必須具有的功能

30、提出了具體的要求。</p><p><b>　　行車制動(dòng)</b></p><p>　　不論車速高低、載荷多少、車輛上坡和下坡，行車制動(dòng)必須能控制車輛的行駛，且使車輛安全、迅速、有效的停??；行車制動(dòng)必須是可控制的；必須保證駕駛員在其座位上雙手無須離開轉(zhuǎn)向盤就能實(shí)現(xiàn)的制動(dòng)。</p><p><b>　　應(yīng)急制動(dòng)</b><

31、/p><p>　　應(yīng)急制動(dòng)必須在行車制動(dòng)系只有一處失效的情況下，在適當(dāng)?shù)囊欢尉嚯x內(nèi)使車輛停??；應(yīng)急制動(dòng)必須是可控制的、駕駛員在其座位上至少有一只手握住轉(zhuǎn)向盤的情況下就可以實(shí)現(xiàn)的制動(dòng)。</p><p><b>　?。?）駐車制動(dòng)</b></p><p>　　駐車制動(dòng)必須能通過純機(jī)械裝置把工作部件鎖住，使車輛停駐在上坡或下坡的地方，即使在駕駛員離開也如

32、此。駕駛員必須在其座位上就可實(shí)現(xiàn)駐車制動(dòng)。</p><p>　　1.2.2制動(dòng)系組成部分及功能</p><p><b>　　（1）供能裝置</b></p><p>　　供能裝置是制動(dòng)系中供給、調(diào)節(jié)制動(dòng)所需的能量、必要時(shí)還可改善傳能介質(zhì)狀態(tài)的部件。制動(dòng)系按供能方式分為人力制動(dòng)系、動(dòng)力制動(dòng)系、伺服制動(dòng)系和慣性制動(dòng)系等。</p>&l

33、t;p><b>　?。?）控制裝置</b></p><p>　　控制裝置指制動(dòng)系中初始操作及控制制動(dòng)部件制動(dòng)效能的部件或機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　?。?）傳能裝置</b></p><p>　　傳能裝置是制動(dòng)系中用以將控制制動(dòng)器的能輸送到制動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的部件。制動(dòng)系按傳能方式分為氣壓、液壓、電磁、機(jī)械、組合制動(dòng)系；

34、按傳能裝置連接方式分為單回路、雙回路和多回路制動(dòng)系 。</p><p><b>　　（4）制動(dòng)器</b></p><p>　　制動(dòng)器是制動(dòng)系中產(chǎn)生阻止車輛運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨向的力的機(jī)構(gòu)。</p><p><b>　?。?）緩速裝置</b></p><p>　　緩速裝置（緩速器）是用以使行駛中的汽車速度減低

35、或穩(wěn)定在一定速度范圍內(nèi)的機(jī)構(gòu)。</p><p>　?。?）制動(dòng)管（線）路</p><p>　　制動(dòng)管（線）路包括汽車各制動(dòng)裝置之間，以及牽引車與掛車制動(dòng)裝置之間的連接管（線）路。</p><p><b>　　（7）輔助裝置</b></p><p>　　輔助裝置是為改善制動(dòng)性能和使用的方便性而在制動(dòng)系中增設(shè)的裝置，包括報(bào)警

36、裝置、保護(hù)壓力裝置、制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置和車輪防抱死裝置等。</p><p><b>　　（8）附加裝置</b></p><p>　　附加裝置是為掛車制動(dòng)系供能和控制制動(dòng)而在牽引車制動(dòng)系中裝置的部件。</p><p>　　1.2.3對制動(dòng)裝置的要求</p><p>　　制動(dòng)裝置是汽車的重要安全部件之一，其結(jié)構(gòu)和性能除了要滿足

37、一般的性能和結(jié)構(gòu)外，還必須符合國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定（對于出口車，要滿足使用國的有關(guān)法規(guī)）。下面列出對制動(dòng)裝置的主要要求。</p><p>　?。?） 具有良好的冷態(tài)制動(dòng)效能，能產(chǎn)生足夠的制動(dòng)力，使汽車的行車制動(dòng)、應(yīng)急制動(dòng)和駐車制動(dòng)性能符合強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的要求。</p><p>　　（2） 具有良好的制動(dòng)效能穩(wěn)定性，由于摩擦熱的影響或摩擦表面浸水使效能降低的程度盡可能小并能夠復(fù)原，也即制動(dòng)效能的

38、熱穩(wěn)定性和水穩(wěn)定性都要好。</p><p>　?。?） 具有良好的制動(dòng)方向穩(wěn)定性，應(yīng)使制動(dòng)力在車軸間合理分配，并在同一車軸的左、右輪之間對稱分配。</p><p>　　（4） 控制輕便，控制裝置的位置應(yīng)便于操縱，控制力和行程的大小應(yīng)適當(dāng),即制動(dòng)踏板和手柄的位置和行程符合人—機(jī)工程學(xué)要求。</p><p>　?。?） 工作可靠，如行車制動(dòng)系傳能裝置必須至少采用雙回路，

39、反映時(shí)間應(yīng)短；動(dòng)力制動(dòng)系必須至少有兩個(gè)獨(dú)立的儲能裝置，并具有保護(hù)壓力裝置和報(bào)警裝置等。</p><p>　?。?）制動(dòng)襯片（塊）磨損小，制動(dòng)間隙的檢查、調(diào)整和制動(dòng)襯片（塊）的更換應(yīng)方便。</p><p>　?。?） 工作時(shí)產(chǎn)生的顫振和噪聲小，排出物對環(huán)境的污染也應(yīng)小。</p><p>　?。?） 各部件特別是車輪制動(dòng)器的尺寸和質(zhì)量應(yīng)盡可能小；并且與懸架、轉(zhuǎn)向裝置都不

40、能產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)干涉，在車輪跳動(dòng)或汽車轉(zhuǎn)向時(shí)不會引起自行制動(dòng)。</p><p>　?。?） 能全天候使用。氣溫高時(shí)液壓制動(dòng)管路不應(yīng)有氣阻現(xiàn)象；氣溫低時(shí)，氣動(dòng)管路也不該出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象。</p><p>　?。?0）制動(dòng)系的機(jī)件應(yīng)使用壽命長，制造成本低；對摩擦材料的選擇也應(yīng)考慮到環(huán)境要求，應(yīng)力求減小到制動(dòng)時(shí)飛散到大氣中的有害于人體的石棉纖維。</p><p><b>

41、　　第二章 制動(dòng)器綜述</b></p><p>　　2.1制動(dòng)器及其材料的發(fā)展歷史簡介</p><p>　　我國50年代以來的貨車、小型客車的前后制動(dòng)器多為鼓式制動(dòng)器其制動(dòng)力矩較大，但其散熱條件較差，制動(dòng)器材料的熱衰現(xiàn)象較為嚴(yán)重，隨著車速的提高，其弱點(diǎn)越來越突出，從而使制動(dòng)器的使用壽命較短，現(xiàn)代小型轎車如夏利、富康、桑塔納等的制動(dòng)器都采用前盤后鼓式制動(dòng)器。盤式制動(dòng)器之所以得到

42、普遍的應(yīng)用，是因?yàn)樵趶?qiáng)烈的制動(dòng)情況下，制動(dòng)器力矩很大，汽車以較大的初速度進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，在前輪上設(shè)置盤式制動(dòng)器能使汽車保持良好的穩(wěn)定性。</p><p>　　伴隨著美國汽車行業(yè)突飛猛進(jìn)的發(fā)展，制動(dòng)器也經(jīng)歷了數(shù)次大革命。在過去的100多年間，美國汽車制動(dòng)器的發(fā)展大體上經(jīng)歷了以下過程:從原始的機(jī)械裝置過渡到拉索鼓式制動(dòng)器和杠桿鼓式制動(dòng)器;從最初是將制動(dòng)器安裝在后輪發(fā)展到全輪使用制動(dòng)器，繼而又采用液壓系統(tǒng)和帶真空加力器以及

43、帶有電控的盤式制動(dòng)器。制動(dòng)器的發(fā)展經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段。</p><p>　　(1)早期的機(jī)械制動(dòng)器時(shí)代:最早的制動(dòng)器最早安裝在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中，1902年的“奧茲莫比爾”R型車裝有外接觸的帶式制動(dòng)器，一些早期的轎車裝有控制后輪的機(jī)械嚙合制動(dòng)器。福特公司1908-1927年間制造的T型車，1903年的A型車，裝用過一種動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)器。但隨著車輛的功率、重量、最高車速及道路安全問題的增多，復(fù)式、半圓式及內(nèi)張鼓式制動(dòng)

44、器這樣一些更為先進(jìn)的機(jī)械車輪制動(dòng)器問世，鼓式制動(dòng)器最初被用于后車輪，后來逐漸普及到四輪。福特公司1928年A型車的四輪均裝有機(jī)械鼓式制動(dòng)器。通用汽車公司1924-1928年間制造的各型車均采用四輪機(jī)械鼓式制動(dòng)器。機(jī)械鼓式制動(dòng)器的另一重要發(fā)展是自重的增加，助力裝置對機(jī)械制動(dòng)器來說己顯得十分重要。1932年生產(chǎn)的重量為3860kg的凱迪拉克V16車，四輪均采用直徑為419.1毫米的鼓式制動(dòng)器，并有制動(dòng)踏板控制的真空助力裝置。林肯公司也于19

45、32年推出V12轎車，該車采用通過四根軟索真空加力器的鼓式制動(dòng)器。</p><p>　?。?）液壓制動(dòng)器時(shí)代：液壓制動(dòng)器是繼機(jī)械制動(dòng)器后的又一重大革</p><p>　　新。Duesenberg Eight車率先使用了轎車液壓制動(dòng)器，以“克菜斯勒”為商標(biāo)的四輪液壓制動(dòng)器于1924年問世，通用和福特分別于1934年和1939年采用了液壓制動(dòng)技術(shù), 但直到50～60年代，液壓助力器才成為現(xiàn)實(shí)。

46、</p><p>　　(3)盤式制動(dòng)器時(shí)代:盤式制動(dòng)器的出現(xiàn)使美國汽車在制動(dòng)性能方面有了質(zhì)的飛躍。與鼓式制動(dòng)器相比，盤式制動(dòng)器有很多優(yōu)點(diǎn)。1965年批量生產(chǎn)的福特、雷鳥、林肯、大陸等車均采用了keisey-Hayes前輪盤式制動(dòng)器，雪佛萊、克爾維特等車采用了四輪盤式制動(dòng)器。此后，盤式制動(dòng)器開始流行。</p><p>　　(4)電子制動(dòng)控制裝置時(shí)代:電子制動(dòng)控制裝置包括防抱系統(tǒng) (ABS)和

47、牽引控制系統(tǒng)(TCS)，ABS目前為美、日、歐等發(fā)達(dá)國家轎車的標(biāo)準(zhǔn)裝備。1936年博世公司申請一項(xiàng)電液控制的ABS裝置專利，促進(jìn)了防抱系統(tǒng)在汽車上的應(yīng)用1969年的福特continental.MK Ⅲ車的后輪使用了真空助力的ABS制動(dòng)器。1971年克萊斯勒Imperial車采用了升輪控制的ABS裝置。這些早期的ABS裝置性能有限，可靠性不夠理想，且成本高。1979年默·奔茨推出一種性能可靠，帶有獨(dú)立液壓助力器的全數(shù)字電子系統(tǒng)控

48、制的ABS制動(dòng)裝置，美國1985年的Continental MKVL采用帶數(shù)字顯示式微處理器、復(fù)合主缸、液壓制動(dòng)助力器、電磁閥及執(zhí)行器“一體化”的ABS防抱裝置。TCS是通過電子控制的燃油系統(tǒng)調(diào)整主制動(dòng)器與發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。TCS在歐洲生產(chǎn)。1990-1991年間，美國首次將TCS用于凱迪拉克Allante車上。汽車用先進(jìn)電子裝置方面的開始發(fā)展包括:改進(jìn)的ABS-ASR控制系統(tǒng)，車輛動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)，互感式車輛動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)，集成化車輛動(dòng)態(tài)控制系統(tǒng)

49、，汽車穩(wěn)定性控制系統(tǒng)及主動(dòng)式方向擺動(dòng)穩(wěn)定性控制系統(tǒng)等。制動(dòng)器</p><p>　　從車輛發(fā)明以來，就開始了使用剎車材料的歷史。其材料從木材、皮革等發(fā)展到棉花、棉布、鑄鐵。棉花纖維浸漬粘合劑再經(jīng)加壓成型、加工后的產(chǎn)品是最初開發(fā)和使用的摩擦片，但在使用中因摩擦熱升溫至120 0C，棉花纖維會燃燒，于是以石棉作為替代品，由于石棉耐高溫強(qiáng)度較高，纖維性和柔韌性不錯(cuò)，且來源豐富，價(jià)格低廉，逐步成為摩擦材料中最重要組成部分。

50、</p><p>　　石棉纖維摩擦片在隨后的使用中，發(fā)現(xiàn)其高溫衰退性十分明顯，主要原因是石棉導(dǎo)熱性很差，摩擦熱難以迅速散失，使衰退層變厚，磨損加劇。石棉的化學(xué)成分為含12-15%結(jié)品水的硅酸鎂，500℃以上將發(fā)生如下反應(yīng):</p><p>　　水份全部析出，纖維變脆，完全失去了增強(qiáng)作用。</p><p>　　1980年代以后，石棉對人體健康的損害已被醫(yī)學(xué)界公認(rèn)。許多

51、國家和政對石棉的使用做了嚴(yán)格的限制，客觀上又一次推動(dòng)了新型剎車材料的開發(fā)研究，主要集中在尋求替代石棉的纖維上，涌現(xiàn)出許多新的纖維，如玻璃纖維、Kevlar纖維、Aramid纖維、碳纖維、銅纖維、鈦酸鉀纖維、云母纖維、Emicortt纖維及硅灰石、海泡石纖維、硅酸鋁纖維、巖棉以及尼龍纖維等，希望得到性能更優(yōu)良的無公害摩擦片。許多纖維性能有互補(bǔ)性，大多新纖維價(jià)格較貴。兼顧材料性能和經(jīng)濟(jì)性，考慮性能的互補(bǔ)，必然要求在摩擦片中同時(shí)采用二種或二種

52、以上的纖維，這種利用“混雜效應(yīng)”的新型摩察片----混雜纖維(NAO)摩擦片的性能調(diào)整及發(fā)展的余地都很大，具有廣闊的發(fā)展前景，被稱為第二代無石棉摩擦片。</p><p>　　我國摩擦材料的研究起步較晚，與發(fā)達(dá)國家存在一定的差距。但近八年來，在國外形勢的緊迫下，加快了研究開發(fā)步伐。</p><p>　　國外許多發(fā)達(dá)國家近年來對摩擦材料的研究投入了大量的人力物力，并設(shè)立專門課題。在材料的配方

53、選擇、工藝改良、材料變革、機(jī)理探討等方面進(jìn)行了深入系統(tǒng)的研究。先后開發(fā)的無石棉摩擦材料已有幾十種，主要有半金屬、金屬、有機(jī)纖維、無機(jī)礦物摩擦材料等，并取得了一定的社會、經(jīng)濟(jì)效益。</p><p>　　2.2汽車制動(dòng)器的評價(jià)指標(biāo)</p><p>　　汽車的制動(dòng)性能是汽車的主要性能指標(biāo)之一，它直接關(guān)系到交通安全重大交通事故往往與制動(dòng)距離過長、緊急制動(dòng)時(shí)發(fā)生側(cè)滑等情況有關(guān)。所以汽車的制動(dòng)性能是

54、汽車行駛的重要安全保障。改善汽車的制動(dòng)性能即改進(jìn)作為制動(dòng)系統(tǒng)最主要部分的制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)性能，始終是汽車設(shè)計(jì)制造和使用部門的重要任務(wù)。一輛汽車制動(dòng)性能的好壞，主要從以下三個(gè)方面來進(jìn)行評價(jià):</p><p>　　（1） 制動(dòng)效能，即制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度;</p><p>　　（2） 制動(dòng)效能的恒定性，即抗熱或水衰退性能;</p><p>　?。?） 制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性

55、，即制動(dòng)時(shí)汽車不發(fā)生跑偏，側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力的性能。</p><p>　　汽車的制動(dòng)效能是汽車迅速降低車速直至停車的能力，它是制動(dòng)性能最基本的評價(jià)指標(biāo)，評定制動(dòng)效能的指標(biāo)是制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度。制動(dòng)距離是指在一定的制動(dòng)初速度下，汽車從駕駛員踩著制動(dòng)踏板開始到停車為止所駛過的距離，它與駕駛員的反應(yīng)時(shí)間、制動(dòng)系的協(xié)調(diào)時(shí)間、制動(dòng)踏板力以及路面附著條件有關(guān)。制動(dòng)減速度常指制動(dòng)過程中的最大減速度，它反映了地面制動(dòng)力，因此

56、它與制動(dòng)器制動(dòng)力及輪胎與道路的附著力有關(guān)。</p><p>　　汽車制動(dòng)效能的恒定性主要指的是抗熱衰退性能。抗熱衰退性能是指汽車在高速行駛或在下長坡連續(xù)制動(dòng)時(shí)制動(dòng)效能保持的程度。因?yàn)橹苿?dòng)過程實(shí)際上是把汽車行駛的動(dòng)能通過制動(dòng)器吸收轉(zhuǎn)換為熱能，而制動(dòng)器溫度升高后，能否保持在冷狀態(tài)時(shí)的制動(dòng)效能己成為設(shè)計(jì)制動(dòng)器時(shí)要考慮的一個(gè)重要問題。此外，實(shí)際行駛時(shí)，制動(dòng)器還存在水衰退問題，要求制動(dòng)器在浸水后仍應(yīng)保持其制動(dòng)效能。<

57、/p><p>　　制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性是指汽車在制動(dòng)過程中維持原線行駛或按預(yù)定彎道行駛的能力。制動(dòng)時(shí)汽車自動(dòng)向左或向右偏駛稱為制動(dòng)跑偏，側(cè)滑是指制動(dòng)時(shí)汽車的某一軸或兩軸發(fā)生橫向移動(dòng)，失去轉(zhuǎn)向能力是指彎道制動(dòng)時(shí)，汽車不再按原來彎道行駛而沿彎道切線方向駛出，以及直線行駛制動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤汽車仍按直線方向行駛的現(xiàn)象。制動(dòng)跑偏、側(cè)滑和失去轉(zhuǎn)向能力是造成交通事故的重要原因。 </p><p>　　2.3

58、鼓式制動(dòng)器的工作原理</p><p>　　鼓式制動(dòng)器的工作原理可用如圖2-1所示的一種簡單的液壓制動(dòng)系示意圖來說明。一個(gè)以內(nèi)圓面為工作表面的金屬的制動(dòng)鼓8固定在車輪輪毅上，隨車輪同旋轉(zhuǎn)。在固定不動(dòng)的制動(dòng)底板11上，有兩個(gè)支承銷12，支承著兩個(gè)弧形制動(dòng)蹄10的下端。制動(dòng)蹄的外圓上面又裝有一般是非金屬的摩擦片9，制動(dòng)底板上還裝有液壓制動(dòng)輪缸6。用油管與裝在車架上的液壓制動(dòng)主缸4相連通。主缸中的活塞3可由駕駛員通過制

59、動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)1來操縱。</p><p>　　制動(dòng)系不工作時(shí)，制動(dòng)鼓的內(nèi)圓面與制動(dòng)蹄摩擦片的外圓之間保持有一定的間隙，使車輪和制動(dòng)鼓可以自由旋轉(zhuǎn)。</p><p>　　要使行駛中的汽車減速，駕駛員應(yīng)踩下制動(dòng)踏板1，通過推桿2和主缸活塞3，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7的推力,使兩制動(dòng)蹄繞支承銷轉(zhuǎn)動(dòng)，上端向兩邊分開，使其摩擦片壓緊在制動(dòng)鼓的內(nèi)圓面上。這樣，不旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)蹄

60、就對旋轉(zhuǎn)著的制動(dòng)鼓作用一個(gè)摩擦力距，其方向與車輪方向相反。制動(dòng)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Fu。同時(shí)路面也對車輪作用著一個(gè)向后的反作用力，即制動(dòng)力Fa由車輪經(jīng)車橋和懸架傳給車架及車身，迫使整個(gè)汽車產(chǎn)生一定的減速度，制動(dòng)力愈大，則汽車減速度也愈大。</p><p>　　圖2-1鼓式制動(dòng)系工作原理示意圖</p><p>　　2.4盤式制動(dòng)

61、器的工作原理</p><p>　　2.4.1制動(dòng)過程的工作原理</p><p>　　盤式制動(dòng)器大體上可以分為：定鉗盤式制動(dòng)器和浮鉗盤式制動(dòng)器。定鉗盤式制動(dòng)器制動(dòng)鉗替兩側(cè)都安有液壓缸，制動(dòng)過程中制動(dòng)鉗體不動(dòng)，具有一定壓力的液壓油流入兩側(cè)的制動(dòng)輪缸。輪缸中的活塞在制動(dòng)液的作用下推動(dòng)制動(dòng)塊卡緊隨車輪旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)盤產(chǎn)生制動(dòng)力。盤式制動(dòng)器和浮鉗盤式制動(dòng)器相比有以下缺點(diǎn)：</p><

62、;p>　　(1) 液壓缸較多，使制動(dòng)鉗結(jié)構(gòu)復(fù)雜。</p><p>　　(2) 液壓缸分置于制動(dòng)盤兩側(cè)，必須用跨越制動(dòng)盤的鉗內(nèi)油道或外部油管</p><p>　　來連通。這必然使得制動(dòng)鉗的尺寸過大，難以安裝在現(xiàn)代化轎車的輪輞內(nèi)。</p><p>　　(3) 熱負(fù)荷大時(shí)液壓缸特別是外側(cè)液壓缸和跨越制動(dòng)盤的油管或油道中</p><p>　　的

63、制動(dòng)液容易受熱汽化。</p><p>　　(4) 若要兼用于駐車制動(dòng)，則必須加裝一個(gè)機(jī)械促動(dòng)的駐車制動(dòng)鉗。</p><p>　　鑒于定鉗盤式制動(dòng)器的上述缺點(diǎn)，到上世紀(jì)60年代，定鉗盤式制動(dòng)器逐漸被浮鉗盤式制動(dòng)器取代。所以今天我們主要研究盤式制動(dòng)器的浮鉗盤式制動(dòng)器其大致工作原理如圖2-2所示:</p><p>　　圖2-2滑動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器工作原理示意圖</p&g

64、t;<p>　　浮前鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗可以相對制動(dòng)盤軸向滑動(dòng)。制動(dòng)鉗支架12固定在轉(zhuǎn)向節(jié)上，制動(dòng)鉗體6與支架12可沿導(dǎo)向銷13軸向滑動(dòng)。制動(dòng)時(shí)，駕駛員應(yīng)踩下制動(dòng)踏板1，通過推桿2和主缸活塞3，使主缸內(nèi)的油液在一定壓力下流入輪缸，活塞8在液壓力P1的作用下，將制動(dòng)塊9推向制動(dòng)盤11。與此同時(shí)，作用在制動(dòng)鉗體6上的反作用力P2推動(dòng)制動(dòng)鉗體6沿導(dǎo)向銷向13左移動(dòng)，使固定在制動(dòng)鉗體上的固定制動(dòng)塊壓10靠到制動(dòng)盤11上。于是，制動(dòng)

65、盤兩側(cè)的摩擦塊9、10在P1和P2的作用下夾緊制動(dòng)盤11，使之在制動(dòng)盤上產(chǎn)生與運(yùn)動(dòng)方向向反的制動(dòng)力矩，促使汽車制動(dòng)。為了更一步加深浮前鉗盤式制動(dòng)器的工作原理，我將在最后一章利用FLASH動(dòng)畫制作軟件制作出兩種結(jié)構(gòu)型式的工作原理示意圖。</p><p>　　2.4.2盤式制動(dòng)器制動(dòng)力矩的計(jì)算</p><p>　　假定襯塊的摩擦表面全部與制動(dòng)盤接觸，且各處單位壓力分布均勻，則</p&g

66、t;<p><b>　　制動(dòng)器的制動(dòng)力矩</b></p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　式中: 一摩擦系數(shù);</p><p>　　N一單側(cè)制動(dòng)塊對制動(dòng)盤的壓緊力;</p><p>　　R一壓緊力的作用半徑。</p><p>　　對

67、于常見的具有扇形摩擦面的襯塊，若其徑向?qū)挾炔缓艽笕等于平均半徑已足夠精確, （2-2）</p><p>　　——扇形摩擦襯塊的內(nèi)半徑和外半徑。</p><p>　　圖2-3鉗盤式制動(dòng)器的作用半徑計(jì)算參考圖</p><p>　　2.5現(xiàn)代鼓、盤式制動(dòng)器優(yōu)缺點(diǎn)的比較</p><p>　

68、　與鼓式制動(dòng)器相比，盤式制動(dòng)器有如下優(yōu)點(diǎn):</p><p>　　(1)熱穩(wěn)定性較好，原因是一般無自行增勢作用，襯塊摩擦表面壓力分布</p><p>　　較鼓式中的襯片更為均勻。此外，制動(dòng)鼓在受熱膨脹后，工作半徑增大，使其只能與蹄中部接觸，從而降低了制動(dòng)效能，這稱為機(jī)械衰退。制動(dòng)盤則是軸向熱膨脹極小，徑向熱膨脹根本與性能無關(guān)，故無機(jī)械衰退問題。</p><p>　　(

69、2) 水穩(wěn)定性較好。制動(dòng)塊對盤的單位壓力高，易于將水?dāng)D出，因而浸水后效能降低不多。又由于離心力的作用及襯塊對盤的擦拭作用，出水后只需經(jīng)一兩次制動(dòng)即能恢復(fù)正常。鼓式制動(dòng)器則需經(jīng)甚至十余次制動(dòng)方能恢復(fù);</p><p>　　(3) 制動(dòng)盤只要厚度不太大，在高溫下形成熱裂和熱點(diǎn)的可能性比制動(dòng)鼓小。 </p><p>　　(4) 制動(dòng)盤的熱膨脹不如制動(dòng)鼓膨脹那樣引起制動(dòng)踏板行程損失，這也使得間隙自

70、動(dòng)調(diào)整裝置的設(shè)計(jì)可以簡化。</p><p>　　(5) 在輸出制動(dòng)力矩相同的條件下，尺寸和重量一般較鼓式制動(dòng)器小。</p><p>　　(6) 襯塊比鼓式中的襯片更容易更換，一般保養(yǎng)作業(yè)也較簡單。</p><p>　　但盤式制動(dòng)器也有不少缺點(diǎn):</p><p>　　(1) 制動(dòng)效能低，故所需輸入液壓較高(有的高達(dá)20N/m時(shí))。在中級以上轎車

71、和貨車上應(yīng)用時(shí)，若所有液壓不高于120N/m時(shí)，則必須有伺服裝置。</p><p>　　(2) 制動(dòng)液的工作壓力和工作溫度都較高，因而容易汽化并且對液壓系統(tǒng)的密封性要求較高。</p><p>　　(3) 難以完全防止塵污和銹蝕。</p><p>　　(4) 兼作駐車制動(dòng)器時(shí)，所需附加的手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜。</p><p>　　(5) 作用滯后

72、性較長。</p><p>　　作用滯后性包括產(chǎn)生制動(dòng)和解除制動(dòng)的滯后性。鼓、盤式制動(dòng)器都存在</p><p>　　滯后性較長的缺點(diǎn)。如圖3-4所示為制動(dòng)過程理論上的減速度j()隨時(shí)間t (s)變化的關(guān)系。</p><p>　　是從出現(xiàn)危險(xiǎn)信號開始，到駕駛員接觸制動(dòng)踏板為止所經(jīng)歷的時(shí)間，稱為駕駛員的反應(yīng)時(shí)間。在該時(shí)間(一般為0.3～1.0s)內(nèi)，汽車以Vo的初速作等速

73、運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　是從腳接觸制動(dòng)踏板起，到剛開始出現(xiàn)制動(dòng)力，因而剛開始出現(xiàn)減速度為止所經(jīng)歷的時(shí)間，稱為制動(dòng)系的反應(yīng)時(shí)間。它用于克服制動(dòng)系機(jī)械傳動(dòng)部分的間隙，克服制動(dòng)踏板的自由行程，氣壓或液壓沿管路的傳遞，克服制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓的間隙等。在時(shí)間內(nèi)，汽車的減速度為零，作等速運(yùn)動(dòng)。</p><p>　　為制動(dòng)力由零增大到穩(wěn)定值，因而制動(dòng)減速度由零增至穩(wěn)定值ja所經(jīng)歷的時(shí)間。每輛在用車的ja

74、值各不相同。</p><p>　　常將十稱為制動(dòng)系的協(xié)調(diào)時(shí)間，一般在0.2～0.9s之間。</p><p>　　是以穩(wěn)定制動(dòng)減速度制動(dòng)的時(shí)間。</p><p>　　是從開始放松制動(dòng)踏板的瞬時(shí)起，到制動(dòng)力完全消除。因而制動(dòng)減速度為零所經(jīng)歷的時(shí)間，稱為完全釋放時(shí)間，一般在0.2s之間。</p><p>　　圖2-4制動(dòng)減速度一時(shí)間曲線</p

75、><p>　　2.6理想的制動(dòng)系統(tǒng)</p><p>　　當(dāng)汽車勻速行使時(shí)，實(shí)際車速（即車輪中心的縱向速度）與車輪速度（即車輪滾動(dòng)的圓周速度）相等，車輪在路面上的運(yùn)動(dòng)為純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。然而，當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板后，在制動(dòng)器摩擦力矩的作用下，車輪的角速度減小，實(shí)際車速與車輪速度之間就會產(chǎn)生一個(gè)速度差，輪胎與地面之間就會產(chǎn)生相對滑移，滑移程度用滑移率S來表示，其表達(dá)式：</p><

76、p>　　式中：S為車輪滑移率；為車速（車輪中心縱向速度，m/s）；為車輪速度（車輪瞬時(shí)圓周速度，=rω，m/s）；r為車輪半徑（m）；ω為車輪轉(zhuǎn)動(dòng)角速度（rad/s）。</p><p>　　當(dāng)=時(shí)，滑移率S=0，車輪自由滾動(dòng)；當(dāng)=0時(shí)，滑移率S=100%，車輪完全抱死滑移；</p><p>　　當(dāng)>時(shí)，滑移率0<S<100%，車輪既滾動(dòng)又滑動(dòng)?；坡试酱?，車輪滑移程

77、度越大。</p><p>　　在制動(dòng)過程中，車輪抱死滑移的根本原因是制動(dòng)器制動(dòng)力大于輪胎-道路附著力。因此影響車輪滑移率的因素包括以下幾個(gè)方面：</p><p>　?。?）車輪載客人數(shù)或載物量；</p><p>　?。?）前后軸的載荷分布；</p><p>　?。?）輪胎-道路附著狀況；</p><p>　?。?）路面

78、種類和路面狀況；</p><p>　　（5）制動(dòng)力大小及其增長速率。</p><p>　　汽車的實(shí)際車速與車輪滾動(dòng)的圓周速度之間的差異稱為車輪的滑移率?；坡蔛的定義式為: </p><p><b>　?。?-3）</b></p><p>　　式中： ——車輪中心的速度；</p><p>

79、;<b>　　——車輪的角速度；</b></p><p>　　——車輪的滾動(dòng)半徑。</p><p>　　圖2-5附著系數(shù)隨滑移率變化的曲線</p><p>　　不制動(dòng)時(shí)，車輪作純滾動(dòng)，，即滑移率S=o;當(dāng)車輪抱死時(shí)，,滑移率S=100%。輪胎與路面間的附著系數(shù)在制動(dòng)過程中實(shí)際上是個(gè)變量，縱、側(cè)向附著系數(shù)隨滑移率S變化的曲線如圖2-5所示。從圖2

80、-5可知，滑移率S=100%時(shí)，縱向附著系數(shù)較小，地面制動(dòng)力不是最大，因而制動(dòng)距離不是最短。而且此時(shí)的側(cè)向附著系數(shù)為零，能承受的側(cè)向力為零。汽車此時(shí)很容易發(fā)生甩尾、甚至調(diào)頭以及失去前輪轉(zhuǎn)向能力等危險(xiǎn)現(xiàn)象，不能保證制動(dòng)的方向穩(wěn)定性，所以理想的制動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)能防止車輪被抱死，自動(dòng)保持在滑移率為15%～25%的范圍內(nèi)工作，這樣就能夠利用峰值附著系數(shù)獲得最大的地面制動(dòng)力和最短的制動(dòng)距離。而且此時(shí)還具有較高的側(cè)向附著系數(shù)，可以承受較大的側(cè)向力而不致側(cè)

81、滑，可以保持汽車方向的控制能力，具有良好的制動(dòng)方向穩(wěn)定性。ABS系統(tǒng)可以保持車輪的滑移率在15%～25%的范圍內(nèi)。關(guān)于這方面的具體分析將在后面的一章中作介紹。</p><p>　　第三章 汽車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇</p><p>　　制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)用于將司機(jī)或其他動(dòng)力源的制動(dòng)作用力傳給制動(dòng)器，使之產(chǎn)生制動(dòng)力矩。</p><p>　　3.1制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)形式及分類&

82、lt;/p><p>　　根據(jù)制動(dòng)力源的不同，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)可分為簡單制動(dòng)、動(dòng)力制動(dòng)和伺服制動(dòng)三大類。具體可分為如下表：</p><p>　　3.1.1簡單制動(dòng)系</p><p>　　簡單制動(dòng)系即人力制動(dòng)系，是靠司機(jī)作用于制動(dòng)踏板上或受柄上的力作為制動(dòng)力源。力的傳遞方式又有機(jī)械式和液壓式兩種。機(jī)械式靠桿系或鋼絲繩傳力，其結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)低廉，工作可靠，但機(jī)械效率底，故僅用于中小

83、型汽車的駐車制動(dòng)裝置中。液壓式簡單制動(dòng)系通常稱為液壓制動(dòng)系，用于行車制動(dòng)裝置。其優(yōu)點(diǎn)是作用時(shí)間短（0.1～0.3秒），工作壓力高（可達(dá)10～12MP），輪缸尺寸小，可布置在制動(dòng)器內(nèi)部作為制動(dòng)蹄張開機(jī)構(gòu)或制動(dòng)塊壓緊機(jī)構(gòu)，使之結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、質(zhì)量小、造價(jià)低。但其有限的力傳動(dòng)比限制了其在汽車上的使用范圍。另外，液壓管路在過度受熱時(shí)會形成氣泡而影響傳輸，使制動(dòng)效能降低甚至失效。液壓式簡單制動(dòng)系曾廣泛應(yīng)用于轎車、輕型及以下的貨車及部分中型貨車上去

84、。其工作原理如圖3-1所示：</p><p>　　圖3-1人力液壓制動(dòng)系示意圖</p><p>　　1、9—前制動(dòng)器；2——輪缸；3、8、6——制動(dòng)管；4—制動(dòng)踏板；</p><p>　　5—制動(dòng)主缸；7、10—后制動(dòng)器。</p><p>　　3.1.2動(dòng)力制動(dòng)系</p><p>　　動(dòng)力制動(dòng)系是以發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力形成的氣

85、壓或液壓勢能作為汽車動(dòng)力的全部力源進(jìn)行制動(dòng)，而司機(jī)作用于制動(dòng)踏板或手柄上的力僅用于對制動(dòng)回路中控制元件的操縱。在簡單制動(dòng)系中的踏板力與其行程間的反比例關(guān)系變不復(fù)存在，因此，此處的踏板力較小且可有適當(dāng)?shù)奶ぐ逍谐?。常用的?dòng)力制動(dòng)系有以下幾種。</p><p><b>　?。?） 氣壓制動(dòng)系</b></p><p>　　氣壓制動(dòng)系是動(dòng)力制動(dòng)系中最常見的型式，由于可以獲得較大

86、的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)力且主車與被拖的掛車之間制動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、連接和斷開都很方便，因此廣泛應(yīng)用于總質(zhì)量為8t以上尤其是15t以上的貨車、越野汽車和客車上。但氣壓制動(dòng)系必須采用空氣壓縮機(jī)、儲氣罐、制動(dòng)閥等裝置，使結(jié)構(gòu)復(fù)雜、笨重、輪廓尺寸大、造價(jià)高；管路中氣壓的產(chǎn)生和撤除均較慢，作用滯后時(shí)間長（0.3～0.9秒），因此，在制動(dòng)閥到制動(dòng)氣室和儲氣罐的距離較遠(yuǎn)時(shí)有必要加設(shè)氣動(dòng)的第二級元件——繼動(dòng)閥以及快放閥；管路工作壓力較低，因而制動(dòng)氣室的直徑大，只

87、能置于制動(dòng)器之外，在通過桿件及凸輪或楔塊驅(qū)動(dòng)制動(dòng)蹄，使非簧栽質(zhì)量增大；另外制動(dòng)氣室排氣也有較大噪聲。</p><p>　　（2）全液壓動(dòng)力制動(dòng)系</p><p>　　全液壓動(dòng)力制動(dòng)系是用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)油泵產(chǎn)生的液壓作為制動(dòng)力源。有開式和閉式兩種。目前汽車用的全液壓動(dòng)力制動(dòng)系多用于閉式（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)的優(yōu)點(diǎn)外，還具有操作輕便、制動(dòng)力強(qiáng)、易于采用制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置和

88、防滑移裝置等優(yōu)點(diǎn)。但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精密件多，對系統(tǒng)的密封性要求也較高，故并未得到廣泛應(yīng)用，僅用于某些高級轎車和大型客車上。</p><p>　　各種形式的動(dòng)力制動(dòng)系在其動(dòng)力系統(tǒng)失效使回路中的氣壓或液壓達(dá)不到正常壓力時(shí)，制動(dòng)作用即會全部失效。</p><p>　　3.1.3伺服制動(dòng)系</p><p>　　伺服制動(dòng)系是在人力液壓制動(dòng)系中增加由其他能源提供的助力裝置，使人力

89、與動(dòng)力并用。在正常情況下，其輸出工作壓力主要由動(dòng)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(dòng)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生一定程度的制動(dòng)力。因此，在中級以上轎車及輕、中型客、貨車上得到了廣泛應(yīng)用。</p><p>　　按伺服系統(tǒng)能源的不同，伺服系統(tǒng)分為真空伺服系統(tǒng)、氣壓伺服系統(tǒng)和液壓伺服系統(tǒng)。</p><p>　　真空伺服系統(tǒng)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、中型貨車

90、上；氣壓伺服系統(tǒng)則廣泛用于裝載質(zhì)量為6～12T的中、重型貨車及極少數(shù)高級轎車上。液壓伺服系統(tǒng)一般是由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)高壓油泵產(chǎn)生高壓油液供伺服制動(dòng)系和動(dòng)力轉(zhuǎn)向系共同使用。 </p><p>　　按照助力特點(diǎn)，伺服制動(dòng)系又可分為助力式和增壓式兩種。助力伺服制動(dòng)系工作原理如圖3-2：</p><p>　　圖3-2真空助力式（直動(dòng)式）伺服制動(dòng)系示意圖</p><p>　　3.

91、1.4制動(dòng)管路的多回路系統(tǒng)</p><p>　　為了提高制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作可靠性，保證行車安全，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的系統(tǒng)，即應(yīng)是雙回路系統(tǒng)，也就是說應(yīng)該將汽車的全部行車制動(dòng)器的液壓或氣壓管路分成兩個(gè)或更多個(gè)相互獨(dú)立的回路，以便當(dāng)一個(gè)回路發(fā)生故障失效時(shí)，其他完好的回路仍能可靠的工作。</p><p>　　汽車的液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的雙回路系統(tǒng)一般有5種分路方案，選擇分路方案時(shí)，主要是

92、考慮其制動(dòng)效能的損失程度、制動(dòng)力的不對稱情況和回路系統(tǒng)的復(fù)雜程度等。方案如下：</p><p>　　前、后輪制動(dòng)管路各成獨(dú)立的回路系統(tǒng)，即一軸對一軸的分路型式，簡稱II型。其特點(diǎn)是管路布置最為簡單，可與傳統(tǒng)的單輪缸鼓式制動(dòng)器相配合，成本較低。這種分路布置方案在各種汽車上都采用，但在貨車上用的最為廣泛。這一分路方案若后輪制動(dòng)管路失效，則一旦前輪制動(dòng)抱死就會失去轉(zhuǎn)彎制動(dòng)能力。對于前輪驅(qū)動(dòng)的轎車，當(dāng)前輪管路失效而僅由后

93、輪制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)效能將明顯降低并小于正常情況下的一半，另外，由于后橋負(fù)荷小于前軸，則過大的踏板力會使后輪抱死而導(dǎo)致汽車甩尾。</p><p>　　前后輪制動(dòng)管路呈對角連接的兩個(gè)獨(dú)立的回路系統(tǒng)，即前軸的一側(cè)車輪制動(dòng)器與后橋的對側(cè)車輪制動(dòng)器同屬于一個(gè)回路，稱交叉型，簡稱X型。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)也很簡單，一回路失效時(shí)仍能保持50%的制動(dòng)效能，并且制動(dòng)力的分配系數(shù)和同步附著系數(shù)沒有變化，保證了制動(dòng)時(shí)與整車負(fù)荷的適應(yīng)性。此時(shí)，前、

94、后各有一側(cè)車輪有制動(dòng)作用，使制動(dòng)力不對稱，導(dǎo)致前輪將朝制動(dòng)起作用車輪的的一側(cè)繞主銷轉(zhuǎn)動(dòng)，使汽車失去方向穩(wěn)定性。因此，采用這種分路方案的汽車，其主銷偏移距應(yīng)取負(fù)值（至20mm），這樣不平衡的制動(dòng)力使車輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)，改善了汽車的方向穩(wěn)定性。</p><p>　　前輪制動(dòng)器的半數(shù)輪缸與全部后輪制動(dòng)器輪缸構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的回路，而兩前輪制動(dòng)器的另半數(shù)輪缸構(gòu)成另一回路，可看成是一軸半對半個(gè)軸的分路型式，簡稱HI型。</p

95、><p>　　兩個(gè)獨(dú)立的回路分別為兩側(cè)前輪制動(dòng)器的半數(shù)輪缸和一個(gè)后輪制動(dòng)器所組成，即半個(gè)軸與一輪對另半個(gè)軸與另一輪的型式，簡稱LL型。</p><p>　　兩個(gè)獨(dú)立的回路均由每個(gè)前、后制動(dòng)器的半數(shù)缸所組成，即前、后半個(gè)軸對前、后半個(gè)軸的分路型式，簡稱HH型。這種型式的雙回路系統(tǒng)的制動(dòng)效能最好。</p><p>　　HI，LL，HH型的結(jié)構(gòu)均比較復(fù)雜。LL型和HH型在任一

96、回路失效時(shí)，前、后制動(dòng)力的比值與正常情況下相同，且剩余的總制動(dòng)力可達(dá)到正常值的50%左右。HI型單用一回路 ，即一軸半剩余制動(dòng)力比較大，但此時(shí)與LL型一樣，在緊急制動(dòng)時(shí)后輪極易先抱死。 </p><p>　　3.2 Mazda6轎車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇</p><p>　　綜合3. 1節(jié)所述各種制動(dòng)系驅(qū)動(dòng)回路的優(yōu)、缺點(diǎn)，及Mazda6轎車的整車參數(shù)（整車參數(shù)如下表3-1所示），

97、初步選擇如下裝置：</p><p>　　我們選擇真空助力式（直動(dòng)式）伺服制動(dòng)系雙回路作為該車的傳動(dòng)系統(tǒng)。（如圖3—2所示）該回路采用交叉型（X）液壓雙管路，該回路結(jié)構(gòu)簡單、工作效率高、駕駛員腳感較好。根據(jù)前后載荷的分配情況，通過感載比例閥自動(dòng)調(diào)節(jié)前、后車輪的制動(dòng)力，使前、后車輪的制動(dòng)力分配始終處于最佳狀態(tài)。另外，即使交叉型管路任一回路失效，剩余總制動(dòng)力都可以保證正常值的50%，且不會引起轉(zhuǎn)向失控。</p&g

98、t;<p>　　表3-1 Mazda 6轎車技術(shù)參數(shù)</p><p>　　第四章 汽車制動(dòng)器主要零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算</p><p>　　通過對Mazda6轎車整車性能的分析，根據(jù)該車的整車參數(shù)，參考同類車型制動(dòng)器的特點(diǎn)我們設(shè)計(jì)了Mazda6轎車制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)及主要尺寸。前輪我們采用浮鉗盤式制動(dòng)器，后輪采用帶駐車制動(dòng)傳動(dòng)裝置的DBA盤式制動(dòng)器。</p&

99、gt;<p>　　根據(jù)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)間和工作量的要求，我們只設(shè)計(jì)前輪的盤式制動(dòng)器。后輪制動(dòng)器只是在前輪制動(dòng)器的基礎(chǔ)上多安裝了一個(gè)駐車制動(dòng)機(jī)械機(jī)構(gòu)和前輪有相通之處，故因篇幅限制不再介紹設(shè)計(jì)過程。</p><p>　　4.1制動(dòng)盤的設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）前制動(dòng)盤的設(shè)計(jì)</p><p>　　綜合考慮盤式制動(dòng)器定、浮鉗盤式制動(dòng)器的優(yōu)劣。前輪盤式制

100、動(dòng)器的制動(dòng)盤我們設(shè)計(jì)成浮鉗盤式制動(dòng)器。制動(dòng)盤在工作時(shí)不僅受到制動(dòng)塊作用的很大的法向力和切向力，而且還承受比制動(dòng)鼓大的過的熱負(fù)荷，其表面最高溫度可達(dá)800℃，在高溫作用下可能翹曲，從而導(dǎo)致產(chǎn)生摩擦噪聲和刮傷。</p><p>　　為了使制動(dòng)盤有適當(dāng)?shù)臒崛萘亢土己玫纳嵝阅埽仨殞ζ浣Y(jié)構(gòu)和厚度給予充分的考慮。制動(dòng)盤的結(jié)構(gòu)分為實(shí)心型和通風(fēng)型兩種，通風(fēng)型可以降低溫升20%～30%。奧迪、切諾基、桑塔納200、富康（AL、

101、AG）轎車均通風(fēng)型制動(dòng)盤，其厚度在20～25mm之間；其他引進(jìn)轎車采用厚度為10~13的實(shí)心型制動(dòng)盤。</p><p>　　考慮到制動(dòng)過程中前輪制動(dòng)器產(chǎn)生的制動(dòng)力約占總制動(dòng)力的70%以上，結(jié)合溫升對制動(dòng)穩(wěn)定性能的影響，前輪盤式制動(dòng)器我們設(shè)計(jì)成通風(fēng)盤。參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和該車的靜力半徑（R=290mm）制動(dòng)盤尺寸我們初選為外徑×厚度（mm×mm）280×24。其結(jié)構(gòu)如圖4-1、2、3所示：&

102、lt;/p><p>　　圖4-1 浮鉗盤式制動(dòng)器通風(fēng)盤簡圖</p><p>　　圖4-2 浮鉗盤式制動(dòng)器通風(fēng)盤簡圖</p><p>　　圖4-3浮鉗盤式制動(dòng)器通風(fēng)盤簡圖</p><p>　　制造技術(shù)要求：制動(dòng)盤的材料為灰鑄鐵，或添加Cr、Ni等的合金鑄鐵.制造時(shí)要嚴(yán)格控制制動(dòng)盤的端面跳動(dòng)量、兩端面的平行度和靜不平衡量。一般，端面跳動(dòng)量應(yīng)小于0.0

103、3 mm，兩端面的平行度小于0.03 mm，靜不平衡量小于等于1.5 mm。制動(dòng)盤應(yīng)進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，硬度為273～302HB。表面淬火淬硬深度為2～3 mm，硬度為35～45HRC。</p><p>　?。?）后輪制動(dòng)盤的設(shè)計(jì)</p><p>　　后輪制動(dòng)器因?yàn)楫a(chǎn)生的制動(dòng)力還不到30%，且后輪制動(dòng)器的制動(dòng)鉗我們設(shè)計(jì)成帶駐車制動(dòng)傳動(dòng)裝置的DBA式浮鉗盤式。所以為了使后輪制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)盡可能緊湊，

104、質(zhì)量盡可能輕，我們把后制動(dòng)盤設(shè)計(jì)成實(shí)心盤式。參考同類車型和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。后制動(dòng)盤的設(shè)計(jì)參數(shù)為：</p><p>　　（外徑×厚度）280mm×10mm </p><p>　　因其結(jié)構(gòu)和制造技術(shù)要求和通風(fēng)盤有相似之處，故可以參照前輪制動(dòng)盤的設(shè)計(jì)技術(shù)要求。 </p><p>　　4.2制動(dòng)鉗的設(shè)計(jì)</p><p>　　4.2.1

105、制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩的確定</p><p>　　根據(jù)整車參數(shù)（見表3-1）我們可以求得：</p><p><b>　　空載時(shí)前軸載荷</b></p><p><b>　　空載時(shí)后軸載荷</b></p><p><b>　　滿載時(shí)前后軸載荷</b></p><

106、p><b>　　滿載時(shí)前后軸載荷</b></p><p>　　設(shè)滿載時(shí)整車重為G質(zhì)心距前后軸的距離為</p><p>　　則有 （4-1）</p><p><b>　　∴</b></p><p><b>　　

107、∴</b></p><p>　　根據(jù)整車參數(shù)我們?nèi)M載時(shí)質(zhì)心高為</p><p>　　汽車制動(dòng)時(shí)如果忽略路面對車輪的滾動(dòng)阻力矩和汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力矩，則任一角速度的車輪，其力矩平衡方程為：</p><p><b>　?。?-2）</b></p><p>　　——制動(dòng)器對車輪作用的制動(dòng)力矩即摩擦力矩，其方向與

108、車輪旋轉(zhuǎn)方向相反，;</p><p>　　——地面作用于車輪上的制動(dòng)力，即地面與輪胎間的摩擦力，又稱地面制動(dòng)力，其方向與汽車行駛方向相反，N；</p><p>　　——車輪有效半徑，m；</p><p>　　令 （4-3） </p><p

109、>　　——制動(dòng)周緣力，當(dāng)時(shí)，=。</p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)我們?nèi)⊥礁街禂?shù)。則前輪剛剛抱死時(shí)的臨界狀態(tài)有地面附著系數(shù)=0.75。</p><p>　?。?-4） </p><p>　　Z——地面與車輪間的法向反力.</p><p>　　根據(jù)汽車制動(dòng)時(shí)的整車受力分析,考慮到制動(dòng)時(shí)的軸荷轉(zhuǎn)移,可求得地面對前、后軸車輪的法向反力

110、為:</p><p>　?。?-5） </p><p><b>　　（4-6） </b></p><p>　　式中 G——汽車所受重力;</p><p><b>　　L——汽車軸距;</b></p><p>　　——汽車質(zhì)心離前軸距離;</p>

111、<p>　　——汽車質(zhì)心離后軸距離;</p><p><b>　　——汽車質(zhì)心高度;</b></p><p>　　g——重力加速度; </p><p>　　——汽車制動(dòng)減速度.</p><p>　　最大制動(dòng)力矩是在汽車附著質(zhì)量被完全利用的條件下獲得的：</p><p><b>

112、;　?。?-7）</b></p><p>　　4.2.2制動(dòng)器制動(dòng)因數(shù)的確定</p><p>　　對于鉗盤式制動(dòng)器，設(shè)兩側(cè)制動(dòng)塊對制動(dòng)盤的壓緊力均為，則制動(dòng)盤在其兩側(cè)工作面的作用半徑上所受的摩擦力為,此處為盤與制動(dòng)塊間的摩擦系數(shù)（值一般在0.3—0.5之間）。在這里我們?nèi)?0.4。</p><p><b>　　所以制動(dòng)器因數(shù)：</b&g