鼓式制動器是利用摩擦力實現(xiàn)駐車或使行駛中的汽車減速、停車的裝置,由于制動效能高、結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜,在汽車上得到廣泛的使用。下面是小編為大家精心推薦的汽車技術(shù)論文鼓式制動器，希望能夠?qū)δ兴鶐椭?/p>

　　汽車技術(shù)論文鼓式制動器篇一

　　某型汽車鼓式制動器的設(shè)計

　　摘要：根據(jù)某型汽車制動器的主要技術(shù)參數(shù)，得到了該車型的同步附著系數(shù)和前后輪制動力分配系數(shù)。通過計算，設(shè)計了鼓式制動器，得到了制動鼓直徑、摩擦襯片寬度和包角等制動蹄主要參數(shù)，以及制動力矩和制動因數(shù)等制動性能參數(shù)。

　　關(guān)鍵詞：汽車;制動;鼓式制動器

　　0.引言

　　汽車制動系統(tǒng)是汽車最重要系統(tǒng)之一，在車輛的安全方面就扮演著至關(guān)重要的角色，特別是近年來，隨著車輛技術(shù)的進(jìn)步和汽車行駛速度的提高，這種重要性表現(xiàn)得越來越明顯，對其進(jìn)行設(shè)計研究具有重要的意義。

　　1.制動系統(tǒng)設(shè)計計算

　　1.1 輕型貨車主要技術(shù)參數(shù)

　　設(shè)計參數(shù)：整車質(zhì)量：滿載：3000kg，空載：1200kg;質(zhì)心位置：a=2.0m b=1.6m，重心高度：hg=0.74m(空載)hg=0.82m(滿載);軸距：L=3.6m;輪距：B=1.50m;輪胎規(guī)格：7.0-16。

　　1.2 同步附著系數(shù)φ的確定

　　轎車制動制動力分配系數(shù)β采用恒定值得設(shè)計方法。欲使汽車制動時的總制動力和減速度達(dá)到最大值，應(yīng)使前、后輪有可能被制動同步抱死滑移，這時各軸理想制動力關(guān)系為

　　Fμ1+Fμ2=φG，F(xiàn)μ1/Fμ2=(L2+φhg)/(l1-φhg)

　　式中：Fu1：前軸車輪的制動器制動力;Fu2：后軸車輪的制動器制動力;G：汽車重力

　　L1：汽車質(zhì)心至前軸中心線的距離;L2：汽車質(zhì)心至后軸中心線的距離;hg：汽車質(zhì)心高度。

　　由上式可知，前后輪同時抱死時前、后輪制動器制動力是φ的函數(shù)，如果汽車前后輪制動器制動力能按I曲線的要求匹配，則能保證汽車在不同的附著系數(shù)的路面制動時，前后輪同時抱死。

　　然而，目前大多數(shù)汽車的前后制動器制動力之比為定值。常用前制動器制動力與汽車總制動力之比來表明分配的比例，稱為制動器制動力分配系數(shù)，并以符號β來表示，即

　　β=Fμ1/Fμ2

　　前、后制動器的制動器制動力分配系數(shù)影響到汽車制動時方向穩(wěn)定性和附著條件利用程度。要確定β值首先要選取同步附著系數(shù)。

　　根據(jù)汽車知識手冊查表得一般貨車取β=0.65-0.7，本次輕型貨車設(shè)計取β=0.7。

　　1.3 前、后輪制動力分配系數(shù)β的確定

　　根據(jù)公式：制動力分配系數(shù) β=(b+hg)/L，得

　　β=(1600+0.7×820)/3600=0.6

　　β為同步附著系數(shù)，b為汽車重心至后軸中心線的距離，L為軸距，Hg為汽車質(zhì)心高度。

　　2.鼓式制動器主要參數(shù)的設(shè)計計算

　　2.1 制動鼓直徑D

　　轎車D/Dr=0.64～0.74，貨車D/Dr=0.70～0.83，這里選D/Dr=0.7 Dr=16×25.4=406.4mm D=0.7×406.4=284.48mm，所以，前后輪制動鼓直徑D=300mm

　　2.2摩擦襯片寬度b和 包角θ

　　制動鼓半徑R確定后，摩擦襯片的寬度b和包角θ便決定了襯片的摩擦面積Ap，Ap越大則制動時所受單位面積的正壓力和能量負(fù)荷越小，從而磨損特性越好Ap隨汽車總重而增加，給定的輕型總重量：

　　Ga=3000×9.8/1000=29.4KN

　　查汽車設(shè)計書得Ap=250～400 (cm)2，所以選取Ap=320 cm2，單個制動片有

　　Ap=Rbθ，b=Ap'/Rθ=67.9

　　按GB QC/T309-1999，取b=70mm，摩擦襯片起始角為

　　θ0=90-θ/2=90-45=45

　　2.3 制動器中心到張開力P作用線的距離e

　　在保證輪缸或制動凸輪能夠布置于制動鼓內(nèi)的條件下，應(yīng)使距離e盡可能大，以提高制動效能。e=0.8R=120mm

　　2.4 整車制動性能

　　同步附著系數(shù)φ0按公式計算

　　θ0=(Lβ-b)/hg，β=(b+θ0hg)/L

　　式中：L――軸距;Hg――重心高;β――制動分配系數(shù)，得

　　β=(1600+0.7×820)/3600=0.6，

　　φ0=(3600×0.6-1600)/820=0.68

　　2.5 制動器的溫升計算

　　制動時，由于制動鼓和摩擦片之間作用，產(chǎn)生了大量的熱。在緊急制動時，因時間短，熱量來不及散到大氣中去，幾乎全被制動鼓所吸收使之溫度升高。

　　實踐表明，從速度Va=30km/h緊急制動到完全停車制動鼓的溫升不應(yīng)超過15°

　　其溫升按下式計算：

　　t=GaV2ancg*108458*4.19=6.6<15°C合格

　　3.制動器的制動效能參數(shù)計算

　　3.1 制動器制動力矩的確定

　　為保證汽車有良好的制動效能和穩(wěn)定性，應(yīng)合理的確定前、后輪制動器制動力矩。對于選取較大φ0的各類汽車，應(yīng)從保證汽車制動時的穩(wěn)定性出發(fā)，來確定各軸的最大制動力矩。當(dāng)φ>φ0時，相應(yīng)的極限制動強(qiáng)度q<φ，故所需的后軸和前軸的最大制動力矩為

　　M1=G/L(b+φhg)φγε，M2=((1-β)/β)/×M1

　　由于輪胎規(guī)格取7.0-16，故γε=203.2mm。

　　M1=G/L(b+φhg)φγε

　　=30000/3.6(1.6+0.7×0.82)×0.7×0.2032

　　=2576.91N/m

　　一個前輪的制動力矩M1/2=1288.46 N/m，后軸制動力矩M2=(1-0.6)/0.6×2576.91=1717.94N/m，一個后輪的制動力矩M2/2=858.97N/m。

　　3.2 制動器制動因數(shù)計算

　　在評價不同結(jié)構(gòu)型式的制動器效能時，常用一種無因數(shù)指標(biāo)，稱為制動器效能因數(shù)。也就是在制動鼓或制動盤的作用半徑上所得到的摩擦力與輸入力之比

　　1)后輪領(lǐng)從蹄效能因數(shù)：Kec1=ξ(ε/Vρ-1)

　　2)后輪雙蹄效能因數(shù)：Kec1=ξ(ε/Vρ+1)

　　式中：ξ=h/R;ε=a/R;ρ=(sinθ/2)/(θ+sinθ);V=cosδsinβ;δ=β-α;β=arctanμ;α=θ0+θ/2-90;V'=cosδsinβ;δ1=β+α

　　對于雙領(lǐng)蹄式：C*=2Kec1;對于領(lǐng)從蹄式：C*=Kec1+Kec2

　　制動蹄支承點位置坐標(biāo)a=120mm， 制動器中心到張開力P作用線的距離e=120mm

　　h=a+e，ξ=1.6h，ε=a/R=0.8

　　摩擦襯片包角θ=90°，摩擦片摩擦系數(shù)μ=0.3～0.5 取0.35。

　　β=arctanμ;β=19.29=0.337rad;α=θ0+θ/2-90=0

　　V'=cosδ1sinβ=0.312;ρ=(sinθ/2)/(θ+sinθ)=1.1

　　則Kec1=ξ(ε/Vρ-1)=1.023，Kec2=ξ(ε/Vρ+1)=0.48

　　故選擇領(lǐng)從蹄式后輪總的效能因數(shù)為Kt=Kt1+Kt2=1.683

　　4.結(jié)論

　　本文根據(jù)某型汽車制動器的主要技術(shù)參數(shù)，設(shè)計了鼓式制動器，得到了同步附著系數(shù)、前后輪制動力分配系數(shù)、制動鼓主要參數(shù)，以及制動力矩和制動因數(shù)等數(shù)據(jù)，為制動系統(tǒng)的設(shè)計提供的數(shù)據(jù)支持。

　　[參考文獻(xiàn)]

　　[1]王望.汽車設(shè)計(第四版)機(jī)械工業(yè)出版社.2004年

　　[2]楊坤，李靜，郭立書，等.汽車電子機(jī)械制動器系統(tǒng)設(shè)計與仿真[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報，2008， 39(8)： 24-27.

　　[3]傅云峰.汽車電子機(jī)械制動系統(tǒng)設(shè)計及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D].浙江大學(xué)，2013.

　　(作者單位：安徽理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，安徽 淮南 232001)

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