制动系统设计规范

本规范介绍了制动器的设计计算、各种制动阀类的功能和匹配、以及制动管路的布置。

本规范合用于天龙系列车型制动系统的设计。

本规范主要是在满足下列标准的规定(或者强制)范围之内对制动系统的零、部件进行

设计和整车布置。

汽车制动系统结构、性能和试验方法

机动车和挂车防抱制动性能和试验方法

机动车运行安全技术条件

在设计制动系统时，应首先考虑满足零部件的系列化、通用化和零件设计的标准化。先从《产品开辟项目设计定义书》上获取新车型在设计制动系统所必须的下列信息。再设计制动器、匹配各种制动阀，以满足整车制动力和制动法规的要求。确定了制动器的规格和各种制动阀之后，再完成制动器在前、后桥上的安装，各种制动阀在整车上的布置，以及制动管路的连接走向。

3.1 车辆类型：载货汽车、工程车、牵引车

3.2 驱动形式：4×2、6×4、8×4

3.3 主要技术及性能参数：长×宽×高、轴距、空/满载整车重心高坐标、轮距、整备质量、额定载质量、总质量、前/后桥承载吨位、 (前/后)桥空载轴荷、 (前/后)桥满载轴荷、最高车速、最大爬坡度等。

3.4 制动系统的配置：双回路气/液压制动、弹簧制动、鼓/盘式制动器、防抱制动系统、手动/自动调整臂、无石棉磨擦衬片、感载阀调节后桥制动力、缓速器、排气制动。

本规范仅对鼓式制动器的各主要元件和设计计算加以阐述，盘式制动器的选型和计算将暂不列入本规范的讨论范围之内。

4.1 鼓式制动器主要元件：

4.1.1 制动鼓：

由于铸铁耐磨，易于加工，且单位体积的热容量大，所以，重型货车制动鼓的材料多用灰铸铁。不少轻型货车和轿车的制动鼓为组合式，其圆柱部份用铸铁，腹板则用钢压制件。

制动鼓在工作载荷下将变形，使蹄、鼓间单位压力不均，带来少许踏板行程损失。制动鼓变形后的不圆柱度过大，容易引起制动时的自锁或者踏板振动。所以，在制动鼓上增加肋条，以提高刚度和散热性能。中型以上货车，普通铸造的制动鼓壁厚为 13~18㎜。

4.1.2 制动蹄和磨擦片：

重型货车的制动蹄多用铸铁或者铸钢铸成，制动蹄的断面形状和尺寸应保证其刚度。

重型货车用无石棉磨擦片第制动衬片应不含有石棉。)的前片厚度

为 15 ㎜摆布，后片厚度为 18 ㎜摆布。磨擦片材料的性能应具有：高而稳定的磨擦系数，热衰退较缓和；耐磨性好；吸水率和吸油率低；较高的耐挤压强度和冲击强度；制动时没有噪声和有毒气体发出。

制动蹄和磨擦片可以铆接，也可以粘接。粘接的优点在于衬片更换之前的使用厚度较大，但工艺复杂且不易更换衬片。铆接衬片的工艺简单、噪声较小且易于更换。东风汽车公司的制动衬片多采用铆接方式。

4.1.3 制动底板：

制动底板将承受全部制动反力矩，故应有足够的刚度。刚度不足，将导致制动力矩减小，踏板行程加大，制动衬片磨损不均。重型车多用铸造底板代替压制的制动底板。

4.1.4 制动器间隙自动调整装置：

制动鼓在不制动时应能自由运转，故制动鼓和制动衬片之间必须有一定的间隙。鼓式制动器的设定间隙普通为 0.2~0.5㎜。

采用自动调整装置第行车制动器的磨损应能自动调整。但是，

对于N 和N 类非公路车辆的制动器以及M 和N 类车辆的后制动器，可不强行要求安装自动

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调整装置。……)时，制动器的间隙不需要人工精细调整，只需要进行多次全制动即可自动调整到设定间隙，并且在行车过程中能随时补偿过量间隙。

自动调整装置有间隙感应式和行程感应式两种，国内常用的是间隙感应式。它感应制动器的间隙超过设定间隙值时，便自动加以调整到设定的间隙。

4

4.1.5 制动气室：

前桥制动器普通用膜片式的普通制动气室，中、后桥制动器普通用弹簧式制动气室，它的 膜片气室部份用作行车制动， 弹簧气室部份用作驻车制动或者紧急制动。 膜片气室部份和弹簧气 室部份的控制气路彻底独立，分别由脚制动和手制动控制。

膜片气室的优点在于结构简单，对气室壁的加工精度要求不高，但所容许的行程较小，膜 片的使用寿命也较短。无非，膜片的价格较低，且易于更换。在工程车上很受欢迎。而活塞气 室的使用寿命较高，但对气室壁的加工精度要求较高，且不易适应恶劣的路况。

对非平衡式渐开线凸轮张开装置的制动器，有：

a 2h 1 2

式中 P 、P —— 凸轮对两蹄的张开力

1 2

a

——张开力对凸轮中心的力臂 2

h ——调整臂的臂长

Q ——制动气室推杆的推力

设制动气室工作压力为 p ，则气室的作用面积为：

A = = 1 2 p 2hp

对活塞式制动气室： A = D 2 D 为活塞直径

Q = (P + P ) Q a (P + P )

对膜片式制动气室： A =

(D 2 + Dd + d 2 ) 12

其中 D 为气室壳体在夹持膜片处的内径， d 为膜片夹盘直径。

气室的推杆行程为： l = 入

2h 6

a

式中 δ——制动器间隙

λ——安全系数， 取λ＝2.2~2.4。

制动气室的工作容积为：

活塞式制动气室： V = Al = D 2l 4

膜片式制动气室： V = A . 2l = (D 2 + Dd + d 2 ) . l 6

4.2 制动器的设计计算：

4.2.1 制动器效能因数：

效能因数是鼓式制动器的一个非常重要的参数，它是制动器的输出力矩与输入力矩的比 值。设计制动器时，就是要在有限的制动器的空间里力争尽可能高的效能因数。

对于非平衡式凸轮张开装置的领、从蹄式制动器：

领蹄： K = G t 1 k cos 入

其中： G = h /R , k = f /R , p = l /R , 入 = Y + b _ a

_ 1 p cos b sin Y

几 几

几