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（独家原创）轻型汽车底盘鼓式制动器设计（全套CAD图纸）

的有效半径，并保证在下坡路上能停驻的坡度不小于法规规定值。中央驻车制动器的制动力矩上限值为，为后驱动桥的主减速比。设计中，此轻型货车在上坡时可能停驻的极限上坡路倾角为轻型货车在上坡时可能停驻的极限下坡路倾角为.中央制动器的计算设计中中央制动器选取带式。带式中央制动器曾作为中，重型汽车及拖拉机的应急制动装置和驻车制动装置，装在汽车变速器的第二轴上，其主要缺点是发生油污染固装在发动机及变速器之后，极低的热容量以及需要大的支撑力等，故在现代汽车上很少采用。图.带式中央制动器的般结构对于图.所示的带式制动器，其平衡条件为.式中输入力制动带力，制动器尺寸，制动带包角，摩擦系数鼓阻力，摩擦力，。设计中取.，代入式.得对于简单的带式制动器直接作用在制动带上的制动力或输入力可由下式得出如图.所示的带式制动器，制动鼓顺时针旋转时产生的制动器因数为制动器的灵敏度为.压力沿衬片长度方向的分布规律除摩擦衬片因有弹性容易变形外，制动鼓蹄片和支承也有变形，所以计算法向压力在摩擦衬片上的分布规律比较困难。通常只考虑衬片径向变形的影响，其他零件的影响较小而忽略不计。制动器摩擦材料的摩擦系数及所产生的摩擦力对制动器因数有很大的影响，掌握制动提摩擦面上的压力分布规律，有助于正确分析制动器因数。但用解析方法方法精确计算沿蹄片长度方向的压力分布规律比较困难，因为除了摩擦衬片有弹性容易变形外，制动鼓，制动蹄以及支承也会有弹性变形，但与摩擦衬片的变形量相比，则相对很小，故在通常的近似计算中只考虑衬片径向变形的影响，其他零件变形的影响较小，可忽略不计，即通常作如下些假设制动鼓，制动蹄为绝对刚性体在外力作用下，变形仅发生在摩擦衬片上压力与变形符合虎克定律制动蹄有个自由度和两个自由度之分，本设计中前轮所采用的单向双领蹄和后轮所用的领从蹄的蹄片均为绕支承销转动的蹄片，为个自由度。下面分析具有个自由度的紧蹄摩擦衬片的径向变形规律。如图.所示，制动蹄在张开力作用下绕支承销点转动张开，设其转角为，则蹄片上任意点的位移•图.制动蹄摩擦衬片径向变形分析简图具有个自由度的增势蹄具有两个自由度的增势蹄由于制动鼓刚性对制动蹄运动的限制，则其径向位移分量将受压缩，径向压缩量为由图.中的几何关系可知故得径向变形量为.由于为常量，而单位压力与变形成正比，故制动蹄摩擦衬片上任意点的压力可写成.式.表明绕支承销转动的制动蹄摩擦衬片的压力分布规律呈正弦分布，其最大压力作用在连线呈的径向线上。也可以根据图.来分析并简化计算具有个自由度的增势蹄摩擦衬片的径向变性规律和压力分布规律。此时摩擦衬片在张开力和摩擦力的作用下，绕支承销中心转动角。摩擦衬片表面任意点沿制动提转动的切线方向的变形即为线段在半径延长线上的投影，即线段。由于角很小，可以认为则所求的摩擦衬片的径向变形为考虑到，则由等腰三角形可知代入上式，得摩擦衬片的径向变形和压力变形分别为制动蹄片上的制动力矩在计算鼓式制动器时，必须查明蹄压紧到制动鼓上的力与所产生的制动力矩之间的关系。为了计算有个自由度的制动蹄片上的制动力矩，在摩擦衬片表面上取横向单元面积，并使其位于与轴的交角为处，如图.所示。图.制动力矩计算简图若令摩擦衬片的宽度为，则单元面积为，其中为制动鼓半径，为单元面积的包角。制动鼓作用在摩擦衬片单元面积的法向力为.而摩擦力产生的制动力矩在由至区段上积分上式，得.当法向压力均匀分布时，则有.由式.和式.可求出不均匀系数式.和式.给出的是由压力计算制动力矩的方法，但在实际计算中采用由张开力计算制动力矩的方法则更为方便。增势蹄产生的制动力矩可表达如下.式中单元法向力的合力摩擦力的作用半径。见图.摩擦系数。图.张开力计算简图若已知制动蹄的几何参数及法向压力的大小，便可以用.算出蹄的制动力矩。如图.所示，为了求得力与张开力的关系式，写出制动蹄上力的平衡方程式.式中支承反力在轴上的投影轴与力的作用线之间的夹角。对式.求解，得.式中。见图.。将.代入.得增势蹄的制动力矩为.对于减势蹄可类似的表示为.为了确定，及必须求出法向力及其分量。如果将见图.看作是它投影在轴和轴上分量和的合力，则根据式.有.式中。.因此根据.和.并考虑到，则有如果顺着制动鼓旋转的制动蹄和逆着制动鼓旋转的制动蹄的和同，显然两种蹄的和值也不同。对具有两蹄的制动器来说，其制动鼓上的制动力矩等于两蹄摩擦力矩之和，即对于液压驱动的制动器，由于，故所需的张开力为本设计采用的是液压驱动，所以两蹄片产生的制动力矩为且，所以对凸轮张开机构，其张开力可由前述，作用在蹄上的力矩平衡条件得到的方程式求出计算蹄式制动器时，必须检查蹄有无自锁的可能，由.得出自锁条件，当该式的分母等于零时，蹄自锁，即蹄式制动器的自锁条件为.如果式.成立，则不会自锁。代入数据得符合要求，不会自锁。由式.和式.可求出令体表面的最大压力为.式中，见图.，见图.摩擦衬片宽度摩擦系数。.代入数据得由式.得.摩擦衬片磨损特性计算摩擦衬片的磨损受温度摩擦力滑磨速度制动鼓的材质及加工情况，以及衬片本身材质等许多因素的影响，因此在理论上计算磨损特性极为困难。但实验表明，影响磨损特性的最重要的因素还是摩擦表面的温度和摩擦力。从能量的观点来说，汽车制动过程即是将汽车的机械能的部分转变为热量而耗散的过程。在制动强度很大的紧急制动过程中，制动器几乎承担了汽车全部动能耗散的过程。此时，由于制动时间很短，实际上热量还来不及散逸到大气中就被制动器所吸收，致使制动器温度升高。