重型貨車(chē)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
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摘要
汽車(chē)制動(dòng)系的功用是使汽車(chē)以適當(dāng)?shù)臏p速度降速行駛直至停車(chē)；在下坡行駛時(shí)，使汽車(chē)保持適當(dāng)?shù)姆�(wěn)定車(chē)速；使汽車(chē)可靠地停在原地或坡道上。汽車(chē)的制動(dòng)性是汽車(chē)主動(dòng)安全性研究的重點(diǎn)內(nèi)容之一。隨著汽車(chē)行駛車(chē)速的不斷提高，對(duì)汽車(chē)制動(dòng)性能的要求也越來(lái)越高。汽車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)除了實(shí)現(xiàn)良好的制動(dòng)性能外，還要盡可能地減小駕駛員的工作強(qiáng)度。因此，動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)在汽車(chē)上得到了廣泛的應(yīng)用。
氣壓動(dòng)力制動(dòng)是最常見(jiàn)的動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)，多用于中重型汽車(chē)。氣壓制動(dòng)系統(tǒng)是發(fā)展最早的一種動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)。其供能裝置和傳動(dòng)裝置全部是氣壓式的。其控制裝置大多數(shù)是由制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)和制動(dòng)閥等氣壓控制原件組成，也有的在踏板機(jī)構(gòu)和制動(dòng)閥之間還串聯(lián)有液壓式操縱傳動(dòng)裝置。本文以一種重型貨車(chē)為研究對(duì)象，通過(guò)理論分析和計(jì)算對(duì)其氣壓制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
關(guān)鍵詞：氣壓制動(dòng)；制動(dòng)性；重型貨車(chē)；傳動(dòng)裝置；
ABSTRACT
Automobile brake system function is to reduce the speed of cars to slow down and drive right up to parking,When traveling downhill, so that the stability of vehicle speed to maintain proper To make reliable cars parked in the ramp or in situ.
The brake performance iS one of the most important safe performances for the automobile．With the increase of running speed of the vehicle；the requirements to the brake performance are getting more and more strict．Besides the good brake performance，the brake system of the automobile is required to reduce the pedal force of the driver．Therefore，the power servo brake system has made a great development in the automobile．
The barometric brake system is the most familiar power servo brake system．The barometric brake system is the first development of a dynamic braking system. Its energy supply all equipment and gear-type pressure Most of the control device is a brake pedal and the brake and other institutions formed the original, Also some in the brake pedal between institutions and also in series with hydraulic control gear. In this paper, the application of a kind of heavy goods vehicles, Through theoretical analysis and calculation of the structure of its air brake system design.
Key words；barometric brake syste;rake performance;heavy-duty truck;
Drive Equipment;
1緒論 1
1.1制動(dòng)系的作用 1
1.2氣壓制動(dòng)系的研究現(xiàn)狀 2
2制動(dòng)系的總體設(shè)計(jì) 3
2.1制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求 3
2.2制動(dòng)系參數(shù)的選擇 4
2.3汽車(chē)總質(zhì)量 4
2.4制動(dòng)力與制動(dòng)力分配系數(shù) 4
2.5制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩 9
3制動(dòng)器的設(shè)計(jì)與計(jì)算 12
3.1鼓式制動(dòng)器的主要參數(shù) 13
3.1.1制動(dòng)鼓內(nèi)徑 13
3.1.2摩擦襯片寬度b及包角 14
3.1.3摩擦襯片起始角 0 15
3.1.4制動(dòng)蹄支撐點(diǎn)位置坐標(biāo)a和C 15
3.1.5制動(dòng)器中心到張開(kāi)力F0作用線的距離e 15
3.1.6摩擦襯片的型號(hào)及摩擦系數(shù) 15
3.2鼓式制動(dòng)器的計(jì)算 15
3.2.1計(jì)算有一個(gè)自由度的緊蹄摩擦片的徑向變形規(guī)律 15
3.2.2 計(jì)算蹄片上的制動(dòng)力矩 16
3.2.3檢查制動(dòng)蹄有無(wú)自鎖 18
3.3 襯片磨損特性的計(jì)算 19
3.3.1比能量耗散率（單位功負(fù)荷、能量負(fù)荷） 19
3.3.2 襯片單位摩擦面積的制動(dòng)器摩擦力f0 (比摩擦力) 20
3.3.3駐車(chē)制動(dòng)計(jì)算 21
3.4制動(dòng)鼓主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 21
3.4.1 制動(dòng)鼓 21
3.4.2 制動(dòng)蹄 22
3.4.3 制動(dòng)底板 23
3.4.4 凸輪式張開(kāi)機(jī)構(gòu) 23
3.4.5 摩擦材料 23
3.4.6 支承 24
4氣壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 25
4.1制動(dòng)氣室 26
4.2貯氣罐 28
4.3空氣壓縮機(jī) 30
5技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析 31
6總結(jié) 33
致謝 34
參考文獻(xiàn) 35
附錄A 36
附錄B 44
1緒論
1.1制動(dòng)系的作用
近百年來(lái)，汽車(chē)工業(yè)之所以常勝不衰主要得益于汽車(chē)作為商品在世界各處都有廣闊的市場(chǎng)，生產(chǎn)批量大而給企業(yè)帶來(lái)豐厚的利潤(rùn)。最主要的是科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，使汽車(chē)能逐漸完善并滿足使用者的需求。隨著我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展和新交通法規(guī)的實(shí)施，我國(guó)的汽車(chē)及其運(yùn)輸管理開(kāi)始走向正軌，農(nóng)用運(yùn)輸車(chē)將逐漸退出市場(chǎng)，而重型運(yùn)輸自卸車(chē)逐漸呈現(xiàn)出廣闊的發(fā)展前景。然而車(chē)輛交通安全歷來(lái)是人們最為關(guān)心的問(wèn)題之一，它直接關(guān)系到人民生命和財(cái)產(chǎn)的損失，因此汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的可靠性研究至關(guān)重要。汽車(chē)制動(dòng)系是用于使行駛中的汽車(chē)減速或停車(chē)，使下坡行駛的汽車(chē)的車(chē)速保持穩(wěn)定以及使以停駛的汽車(chē)在原地（包括在斜坡上）駐留不動(dòng)的機(jī)構(gòu)。汽車(chē)制動(dòng)系直接影響著汽車(chē)行駛的安全性和停車(chē)的可靠性。隨著高速公路的迅速發(fā)展和車(chē)速的提高以及車(chē)流密度的日益增大，為了保證行車(chē)安全、停車(chē)可靠，汽車(chē)制動(dòng)系的工作可靠性顯得日益重要。也只有制動(dòng)性良好、制動(dòng)系工作可靠的汽車(chē)，才能充分發(fā)揮其動(dòng)力性能。
汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)至少有兩套獨(dú)立的制動(dòng)裝置，即行車(chē)制動(dòng)裝置和駐車(chē)制動(dòng)裝置：重型汽車(chē)或經(jīng)常在山區(qū)行駛的汽車(chē)要增設(shè)應(yīng)急制動(dòng)裝置及輔助制動(dòng)裝置；牽引車(chē)還應(yīng)有自動(dòng)制動(dòng)裝置。行車(chē)制動(dòng)裝置用于使行駛中的汽車(chē)強(qiáng)制減速或停車(chē)，并使汽車(chē)在下短坡時(shí)保持適當(dāng)?shù)姆�(wěn)定車(chē)速。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。駐車(chē)制動(dòng)裝置用于使汽車(chē)可靠而無(wú)時(shí)間限制地停駐在一定位置甚至在斜坡上，它也有助于汽車(chē)在坡路上起步。駐車(chē)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)，以免其產(chǎn)生故障。
應(yīng)急制動(dòng)裝置用于當(dāng)行車(chē)制動(dòng)裝置意外發(fā)生故障而失效時(shí)，這時(shí)則可利用應(yīng)急制動(dòng)裝置的機(jī)械力源(如強(qiáng)力壓縮彈簧)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)制動(dòng)。應(yīng)急制動(dòng)裝置不必是獨(dú)立的制動(dòng)系統(tǒng)，它可利用行車(chē)制動(dòng)裝置或駐車(chē)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(chē)必備，因?yàn)槠胀ǖ氖至︸v車(chē)制動(dòng)器也可以起應(yīng)急制動(dòng)的作用。
輔助制動(dòng)裝置用于山區(qū)行駛的汽車(chē)上，利用發(fā)動(dòng)機(jī)排氣制動(dòng)或電渦流制動(dòng)等輔助制動(dòng)裝置，則可使汽車(chē)下長(zhǎng)坡時(shí)長(zhǎng)時(shí)間而持續(xù)地減低或保持穩(wěn)定車(chē)速并減輕或解除行車(chē)制動(dòng)器的負(fù)荷。通常，在總質(zhì)量為5t以上的客車(chē)上和12t以上的載貨汽車(chē)上裝備這種輔助制動(dòng)—減速裝置。任何一套制動(dòng)裝置均由制動(dòng)器和制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成。制動(dòng)器有鼓式與盤(pán)式之分。行車(chē)制動(dòng)是用腳踩下制動(dòng)踏板操縱車(chē)輪制動(dòng)器來(lái)制動(dòng)全部車(chē)輪，而駐車(chē)制動(dòng)則多采用手制動(dòng)桿操縱，且具有專(zhuān)門(mén)的中央制動(dòng)器或利用車(chē)輪制動(dòng)器進(jìn)行制動(dòng)。中央制動(dòng)器位于變速器之后的傳動(dòng)系中，用于制動(dòng)變速器第二軸或傳動(dòng)軸。行車(chē)制動(dòng)和駐車(chē)制動(dòng)這兩套制動(dòng)裝置必須具有獨(dú)立的制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，而且每車(chē)必備。行車(chē)制動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，分液壓和氣壓兩種型式。用液壓傳遞操縱力時(shí)還應(yīng)有制動(dòng)主缸和制動(dòng)輪缸以及管路；用氣壓操縱時(shí)還應(yīng)有空氣壓縮機(jī)、氣路管道、貯氣簡(jiǎn)、控制閥和制動(dòng)氣室等。
過(guò)去，大多數(shù)汽車(chē)的駐車(chē)制動(dòng)和應(yīng)急制動(dòng)都使用中央制動(dòng)器，其優(yōu)點(diǎn)是制動(dòng)位于主減速器之前的變速器第二軸或傳動(dòng)軸的制動(dòng)力矩較小，容易滿足操縱手力小的要求。但在用作應(yīng)急制動(dòng)時(shí)，往往使傳動(dòng)軸超載。現(xiàn)代汽車(chē)由于車(chē)速提高，對(duì)應(yīng)急制動(dòng)的可靠性要求更嚴(yán)，因此，在中、高級(jí)轎車(chē)和部分總質(zhì)量在1.5t以下的載貨汽車(chē)上，多在后輪制動(dòng)器上附加手操縱的機(jī)械式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，使之兼起駐車(chē)制動(dòng)和應(yīng)急制動(dòng)的作用，從而取消了中央制動(dòng)器。重型載貨汽車(chē)由于采用氣壓制動(dòng)，故多對(duì)后輪制動(dòng)器另設(shè)獨(dú)立的由氣壓控制而以強(qiáng)力彈簧作為制動(dòng)力源的應(yīng)急兼駐車(chē)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，也不再設(shè)置中央制動(dòng)器。但也有一些重型汽車(chē)除了采用了上述措施外，還保留了由氣壓驅(qū)動(dòng)的中央制動(dòng)器，以便提高制動(dòng)系的可靠性
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