CSU1060A货车总体设计及后制动器设计

2. 后轴制动器设计

2.1制动系统的结构形式

2.1.1制动管路分路系统形式

普通货车常采用一轴对一轴型，前轴制动器与后轴制动器各用一个回路。 2.1.2制动驱动机构的形式

总质量1～8t的轻中型货车常采用液压制动系统，并根据制动踏板力及踏板行程的大小决定是否需要真空伺服系统（真空助力器）。

2.1.3制动器的结构形式 货车常采用鼓式制动器。

对于液压制动系统，货车后轮可采用领从蹄式，此外，短轴距平头货车的后轮也可采用单向双领蹄式，但多一个轮缸，结构略显复杂。

领从蹄式制动器的效能和效能稳定性，在各式制动器中居中游；前进、倒退行驶的制动效果不变；结构简单，成本低；易于附装驻车制动驱动机构；易于调整蹄片与制动鼓之间的间隙，但两个蹄片上的单位压力不等，两蹄衬片磨损不均匀、寿命不同，此外，因只有一个轮缸，两蹄必须在同一驱动回路作用下工作。这种形式的鼓式制动器被广泛采用。

单向双领蹄式制动器在汽车前进制动时制动效能相当高。由于有两个轮缸，故可以用两个各自独立的回路分别驱动两蹄片，除此之外，这种制动器还有易于调整蹄片与制动鼓之间的间隙，两蹄片上的单位压力相等，使之磨损程度相近、寿命相同等优点，但单向双领蹄式制动器的制动效能稳定性仅强于增力式制动器。当倒车制动时，由于两蹄片皆为双从蹄，使制动效能明显下降，与领从蹄式制动器相比较，由于多了一个轮缸，使结构略显复杂。

综上所述，制动器的机构形式选择领从蹄式制动器。

2.2制动器的主要参数设计

2.2.1 前、后轮制动器制动力矩的确定

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前、后轮制动力矩的比值： `

式中?0为同步附着系数，对于货车：?0?0.5，hg为汽车质心高度。 根据参考文献[3]中的表4-4 相当于BJ1041货车的结构参数，初选如下： 同步附着系数

?0=0.5；

质心高度hg=950mm；

质心至前轴线的距离L1=2200mm； 质心至后轴线的距离L2=1615mm 制动力分配系数β=(?0*hg+L2)/L=0.55。

先根据汽车满载在柏油、混凝土路面上紧急制动到后轮抱死拖滑（附着系数按0.8计算），计算出前轮制动器的最大制动力矩M?1max；再根据前面已确定的前、后轮制动力矩的比值计算出后轮制动器的最大制动力矩M?2max。

地面最大制动力Fxbmax = FZ?=6730*9.8*0.8=52763.2N； 所以，当后轮抱死拖滑时，前轮、后轮制动力分别为： Fxb1=?Fz1=?*（GL1/L+Fxb*hg/L）=32847.34N Fxb2=?Fz1=?*（GL1/L-Fxb*hg/L）=19915.86N 制动力矩为：

M?1max= Fxb1×rr =32847.34×0.36833 N?m =12098.66 N?m M?2max=Fxb1×rr =19915.86×0.36833 N?m =7335.61N?m。

2.2.2鼓式制动器主要参数的确定

根据参考文献[1]选取制动器主要参数，且制动鼓内径及摩擦衬片宽度必须符合行业标准QC/T309-1999。

1)制动鼓内径D

由参考文献[1]，商用车制动鼓直径与轮辋直径比范围为0.70~0.83，轮辋为

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15寸，即381mm，则直径选取范围为266.7~316.23

内径及摩擦衬片宽度必须符合行业标准QC/T309-1999。D=280或300，取上限300。则D=300mm。

2)摩擦衬片宽度b和包角β

由参考文献[1]，制动鼓半径R确定后，衬片的摩擦面积Ap=Rβb。制动器各蹄衬片总的摩擦面积ΣAp越大，制动时所受单位面积的正压力和能量负荷越小，从而磨损特性越好。

根据国外统计资料分析，单个车轮鼓式制动器的衬片面积随汽车总质量的增长而增大。由参考文献[1]表8-1衬片摩擦面积，选取Ap=630cm2。

实验表明：摩擦衬片包角β=900-1000时，磨损最小，制动鼓温度最低，且制动效能最高。选取包角β=1000 。

根据公式计算得摩擦衬片厚度为120.03mm，根据行业标准QC/T309-1999。B=45~120mm，取120mm。则B=120mm。

3）摩擦衬片起始角β0

一般将衬片布置在制动蹄的中央，即令β0=90-β/2。有时为了适应单位压力的分布情况，将衬片相对于最大压力点对称布置，以改善磨损均匀性和制动效能。

故取β0 =40 。

4）制动器中心到张开力F0作用线的距离e

在保证轮缸或制动凸轮能够布置于制动鼓内的条件下，应使距离e尽可能大，以提高制动效能。初步设计时可暂定e=0.8R左右。

故取e=12cm。

5）制动蹄支承点坐标a和c

应在保证两蹄支承端毛面不致互相干涉的条件下，使a尽可能大，而c尽可能小。初步设计时也可暂定，a=0.8R左右。

故取：a=12cm，c=3cm。 2.2.3鼓式制动器的设计计算 对于领蹄：

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对于从蹄：

式中：F01和F02分别为领从蹄的张开力； f为摩擦因数，计算时取0.3；

h为摩擦蹄片纵向高度，h=a+e=23.5cm； R1为制动时领蹄的作用半径； R2为制动时从蹄的作用半径；

c’为摩擦片支承点到轮辋中心的距离c’=12.37cm。

?、R的计算如下：

??arctan?R1?

??? ??2??sin2?''?sin2?'???cos2?'?cos2?''?4R?cos?'?cos?''??cos2?'?cos2?''?2??2??sin2?''?sin2?'?2

图1 图2

由初选的鼓式制动器参数可以求得：ɑ’=25.960; ɑ”=125.960；β=1000 ； 所以，δ=10.060；R1 = 16.79cm；

并由领从蹄的计算式可得：D1=21.14cm;D2=9.63cm。

如果顺着制动鼓旋转的蹄片和逆着制动鼓旋转的蹄片的ɑ’和ɑ”角度不同，很显然两块蹄片的δ和R1值也不同。制动器有两块蹄片，鼓上的制动力矩等于

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