轿车后轮制动器设计 docx

轮胎型号 185/60R14T 手动5档 具体设计任务

1） 查阅汽车制动的相关资料，更具后轮的制动要求，确定后轮鼓式制动器的结构。

2） 在

的路面上制动时，计算地面制动力，制动器制动力，制动力矩等

3） 设计制动操纵机构（包括驻车制动操纵机构），对制动主缸，制动轮缸进行选型，绘制液压管路图等。

4） 绘制所有零件图和装配图3

第2章 鼓式制动器的设计计算

2.1 车辆前后轮制动力的分析

汽车制动时，如果忽略路面对车轮的滚动阻力矩和汽车回转质量的惯性力矩，则任一角速度 >0的车轮，其力矩平衡方程为:

Tf?FBre?0

式中：Tf—制动器对车轮作用的制动力矩，即制动器的摩擦力矩，其方向与车轮旋转方向相反，N?m；

FB—地面作用于车轮上的制动力，即地面与轮胎之间的摩擦力，又称为地面制动力，其方向与汽车行驶方向相反，N；

re—车轮有效半径，m。

令 Ff?Tf re并称之为制动器制动力，它是在轮胎周缘克服制动器摩擦力矩所需的力，因此又称为制动周缘力。Ff与地面制动力FB的方向相反，当车轮角速度?>0时，大小亦相等，且Ff仅由制动器结构参数所决定。即Ff取决于制动器的结构型式、尺寸、摩擦副的摩擦系数及车轮有效半径等，并与制动踏板力即制动系的液压或气压成正比。当加大踏板力以加大Tf，

Ff和FB均随之增大。但地面制动力FB受着附着条件的限制，其值不可能大于附着力F?，

即FB≤F??Z? 或FBmax?F??Z?

式中 ?——轮胎与地面间的附着系数； Z——地面对车轮的法向反力。 当制动器制动力Ff和地面制动力FB达到附着力F?值时，车轮即被抱死并在地面上滑移。此后制动力矩Tf即表现为静摩擦力矩，而Ff?Tf/re即成为与FB相平衡以阻止车轮再旋转的周缘力的极限值。当制动到

?=0以后，地面制动力FB达到附着力F?值

后就不再增大，而制动器制动力Ff由于踏板力FP的增大使摩擦力矩Tf增大而继续上升（如图所示）。

根据轴距可以判断出L1=1236mm L2=1235mm

根据汽车制动时的整车受力分析，考虑到制动时的轴荷转移，可求得地面对前、后轴车轮的法向反力Z1，Z2为：

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制动力与踏板力的关系

Z1?hduG(L2?g)＝1060*9.8（1235+Lgdt2471du）＝5427.83N dtdu）＝4960.10N dtZ2?hduG(L1?g)＝1060*9.8（1236－550Lgdt9.82471式中 G——汽车所受重力； L——汽车轴距；

L1——汽车质心离前轴距离； L2——汽车质心离后轴距离；

hg——汽车质心高度； g——重力加速度；

du ——汽车制动减速度。

dt 汽车总的地面制动力为

汽车受力图

FB?FB1?FB2?Gdu?Gq gdtdu式中 q（q?）——制动强度，亦称比减速度或比制动力；

gdtFB1，FB2——前后轴车轮的地面制动力。

由以上两式可求得前、后轴车轮附着力为

hgL2GF?1?(G?FB)??(L2?qhg)?

LLLF?2?(GhL1G?FBg)??(L1?qhg)? LLL上式表明：汽车在附着系数?为任意确定值的路面上制动时，各轴附着力即极限制动力并非为常数，而是制动强度q或总制动力FB的函数。当汽车各车轮制动器的制动力足够时，根据汽车前、后轴的轴荷分配，前、后车轮制动器制动力的分配、道路附着系数和坡度情况等，制动过程可能出现的情况有三种，即

(1)前轮先抱死拖滑，然后后轮再抱死拖滑； (2)后轮先抱死拖滑，然后前轮再抱死拖滑； (3)前、后轮同时抱死拖滑。

在以上三种情况中，显然是最后一种情况的附着条件利用得最好。

FB=Ff1?Ff2?FB1?FB2??G （1）

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Ff1/Ff2?FB1/FB2?(L2??hg)/(L1??hg) （2）

式中 Ff1——前轴车轮的制动器制动力，

Ff1?FB1??Z1；

Ff2——后轴车轮的制动器制动力，

2 FB2/KN ?=0.7 ?线 Ⅱ线（满载） B 1 I线（空载） Ff2?FB2??Z2；

FB1——前轴车轮的地面制动力； FB2——后轴车轮的地面制动力； Z1，Z2——地面对前、后轴车轮的法

0 1 Fb1/KN 2 某轿车的I曲线和?线 向反力；

G ——汽车重力；

L1 ，L2——汽车质心离前、后轴距离； hg——汽车质心高度。

因所设计的轿车为轻型轿车后轮鼓式制动器，而现代轿车的行使状况 较好，特别是高级公路的高速要求，同步附着系数可选取?=0.7，则：

FB=Ff1?Ff2?FB1?FB2??G=0.7?1060?9.8=7271.6N

由式(1)、式(2)不难求得在任何附着系数?的路面上，前、后车轮同时抱死即前、后轴车轮附着力同时被充分利用的条件。

由式（2）得：FB1/FB2=(L2??hg)/(L1??hg)?1.904

由式（1）（2）得FB/FB2= 2.904 （3）

则FB1=4767.6N,FB2=2504N

2.2 前、后轮制动力分配系数?的确定

根据公式：?=（L2+?0?hg）/L 得：?=（1235+0.7?550）/2471=0.656 式中 ?0：同步附着系数 L2：汽车重心至后轴中心线的距离 L：轴距

hg:汽车质心高度

2.3制动器最大制动力矩

制动器所能产生的制动力矩，受车轮的计算力矩所制约，即

Tf1?Ff1re=1466.1N*m Tf2?Ff2re=770.0N*m

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