制动蹄腹板和翼缘的厚度,轿车的约为3mm~5mm;货车的约为5mm~8mm。摩擦衬片的厚度,轿车多为4.5mm~5mm;货车多为8mm以上。衬片可铆接或粘贴在制动蹄上,粘贴的允许其磨损厚度较大,使用寿命增长,但不易更换衬片;铆接的噪声较小。本次制动蹄采用的材料为HT200。
7、制动底板 制动底板是除制动鼓外制动器各零件的安装基体,应保证各安装零件相互间的正确位置。制功底板承受着制动器工作时的制动反力矩,因此它应有足够的刚度。为此,由钢板冲压成形的制动底板均只有凹凸起伏的形状。重型汽车则采用可联铸铁KTH370—12的制动底板。刚度不足会使制动力矩减小,踏板行程加大,衬片磨损也不均匀。本次设计采用45号钢。
8、制动蹄的支承
二自由度制动筛的支承,结构简单,并能使制动蹄相对制动鼓自行定位。为了使具有支承销的一个自由度的制动蹄的工作表面与制动鼓的工作表面
同轴心,应使支承位置可调。例如采用偏心支承销或偏心轮。支承销由45号钢制造并高频淬火。其支座为可锻铸铁(KTH370—12)或球墨铸铁(QT400—18)件。青铜偏心轮可保持制动蹄腹板上的支承孔的完好性并防止这些零件的腐蚀磨损。
具有长支承销的支承能可靠地保持制动蹄的正确安装位置,避免侧向偏摆。有时在制动底板上附加一压紧装置,使制动蹄中部靠向制动底板,而在轮缸活塞顶块上或在张开机构调整推杆端部开槽供制动蹄腹板张开端插入,以保持制动蹄的正确位置。
9、制动轮缸 制功轮缸为液压制动系采用的活塞式制动蹄张开机构,其结构简单,在车轮制动器中布置方便。轮缸的缸体由灰铸铁HT250制成。其缸简为通孔,需镗磨。活塞由铝合金制造。活塞外端压有钢制的开槽顶块,以支承插人槽中的制动蹄腹板端部或端部接头。轮缸的工作腔由装在活塞上的橡胶密封圈或靠在活塞内端面处的橡胶皮碗密封。多数制动轮缸有两个等直径活塞;少数有四个等直径活塞;双领路式制动器的两蹄则各用一个单活塞制动轮缸推动。本次设计采用的是HT250。
液压制动驱动机构的设计计算
后轮制动轮缸直径与工作容积的设计计算
根据公式 (4-1)
式中:p——考虑到制动力调节装置作用下的轮缸或灌录液压,p=8Mp~12Mp. 取p=10Mp
查Santana2000轿车使用与维护手册得 P=7065N
=30mm
根据GB7524-87标准规定的尺寸中选取,因此轮缸直径为30mm。 一个轮缸的工作容积
根据公式式中:
(4-2)
——一个轮缸活塞的直径;
n ——轮缸活塞的数目;
δ——一个轮缸完全制动时的行程:
初步设计时δ可取2mm-2.5mm δ=2mm
——消除制动蹄与制动鼓间的间隙所需的轮缸活塞行程。 ——由于摩擦衬片变形而引起的轮缸活塞。 ,
——分别为鼓式制动器的变形与制动鼓的变形而引起的轮缸活塞行程。
得一个轮缸的工作容积
前轮盘式制动器液压驱动机构计算
1、前轮制动轮缸直径与工作容积的设计计算
=2826mm
根据公式Mp
(4-4)
式中:p——考虑到制动力调节装置作用下的轮缸或灌录液压,p=8Mp~12Mp.取p=10查Santana2000轿车使用与维护手册得 P=19625N
得=50mm
根据GB7524-87标准规定的尺寸中选取,因此轮缸直径为50mm。 一个轮缸的工作容积
根据公式式中:
(4-5)
——一个轮缸活塞的直径;
n ——轮缸活塞的数目;
δ——一个轮缸完全制动时的行程:
取δ=2mm
——消除制动蹄与制动鼓间的间隙所需的轮缸活塞行程。 ——由于摩擦衬片变形而引起的轮缸活塞。
,——分别为鼓式制动器的变形与制动鼓的变形而引起的轮缸活塞行程。
得一个轮缸的工作容积全部轮缸的工作容积
=3925mm
根据公式 (4-6)
式中:m——轮缸的数目; V=2V
+2V
=22826+23925=13502mm
制动主缸与工作容积设计计算 制动主缸应有的工作容积
式中:V——全部轮缸的总的工作容积;
——制动软管在掖压下变形而引起的容积增量; V=13502mm
轿车的制动主缸的工作容积可取为主缸直径
和活塞行程S
=1.1V=1.1×13502=14852.2 mm
根据公式:
一般S=(0.8-1.2)d 取S= d
(4-7)
得===26.65mm
根据GB7524-87标准规定的尺寸中选取,因此主缸直径为28mm。 =
=28mm
制动踏板力与踏板行程 制动踏板力
根据公式: (4-8)
式中:——制动主缸活塞直径;
P——制动管路的液压; ——制动踏板机构传动比;取
=4
——制动踏板机构及制动主缸的机械效率,可取=0.85~0.95。 取=0.9
根据上式得:
所以需要加装真空助力器。
式中:
:真空助力比,取4。
500N-700N
=1710N500N-700N
=1710/4=427.5N所以符合要求 制动踏板工作行程
(4-9)
式中:——主缸推杆与活塞的间隙,一般取1.5~2mm;取=2mm
——主缸活塞空行程,即主缸活塞由不工作的极限位置到使其皮碗完全封堵主缸上
的旁通孔所经过的行程;
根据上式得:符合设计要求。
制动性能分析
任何一套制动装置都是由制动器和制动驱动机构两部分组成。
汽车的制动性是指汽车在行驶中能利用外力强制地降低车速至停车或下长坡时能维持一定车速的能力。
5.1 制动性能评价指标
汽车制动性能主要由以下三个方面来评价: 1)制动效能,即制动距离和制动减速度;
2)制动效能的稳定性,即抗衰退性能;
3)制动时汽车的方向稳定性,即制动时汽车不发生跑偏、侧滑、以及失去转向能力的性能。
5.2 制动效能
制动效能是指在良好路面上,汽车以一定初速度制动到停车的制动距离或制动时汽车的
=128mm<150mm
减速度。制动效能是制动性能中最基本的评价指标。制动距离越小,制动减速度越大,汽车的制动效能就越好。
5.3 制动效能的恒定性
制动效能的恒定性主要指的是抗热衰性能。汽车在高速行驶或下长坡连续制动时制动效能保持的程度。因为制动过程实际上是把汽车行驶的动能通过制动器吸收转换为热能,所以制动器温度升高后能否保持在冷态时的制动效能,已成为设计制动器时要考虑的一个重要问题。
5.4 制动时汽车的方向稳定性 制动时汽车的方向稳定性,常用制动时汽车给定路径行驶的能力来评价。若制动时发生跑偏、侧滑或失去转向能力。则汽车将偏离原来的路径。
制动过程中汽车维持直线行驶,或按预定弯道行驶的能力称为方向稳定性。影响方向稳定性的包括制动跑偏、后轴侧滑或前轮失去转向能力三种情况。制动时发生跑偏、侧滑或失去转向能力时,汽车将偏离给定的行驶路径。因此,常用制动时汽车按给定路径行驶的能力来评价汽车制动时的方向稳定性,对制动距离和制动减速度两指标测试时都要求了其试验通道的宽度。
方向稳定性是从制动跑偏、侧滑以及失去转向能力等方面考验。
制动跑偏的原因有两个
1)汽车左右车轮,特别是转向轴左右车轮制动器制动力不相等。
2)制动时悬架导向杆系与转向系拉杆在运动学上的不协调(互相干涉)
前者是由于制动调整误差造成的,是非系统的。而后者是属于系统性误差。 侧滑是指汽车制动时某一轴的车轮或两轴的车轮发生横向滑动的现象。最危险的情况是在高速制动时后轴发生侧滑。防止后轴发生侧滑应使前后轴同时抱死或前轴先抱死后轴始终不抱死。
理论上分析如下,真正的评价是靠实验的。 5.5制动器制动力分配曲线分析 对于一般汽车而言,根据其前、后轴制动器制动力的分配、载荷情况及路面附着系数和坡度等因素,当制动器制动力足够时,制动过程可能出现如下三种情况:
1)前轮先抱死拖滑,然后后轮抱死拖滑。 2)后轮先抱死拖滑,然后前轮抱死拖滑。 3)前、后轮同时抱死拖滑。
所以,前、后制动器制动力分配将影响汽车制动时的方向稳定性和附着条件利用程度,是设计汽车制动系必须妥善处理的问题。
根据所给参数及制动力分配系数,应用MATLAB编制出制动力分配曲线如下: 当I线与β线相交时,前、后轮同时抱死。 当I线在β线下方时,前轮先抱死。 当I线在β线上方时,后轮先抱死
通过该图可以看出相关参数和制动力分配系数的合理性。