更新时间:2022-08-25 11:46
制动力矩是由制动器产生的力矩,其作用是使车轮的转速下降,最终使汽车减速直至停车;在下坡行驶时,使汽车保持适当的稳定车速;此外,还可使汽车可靠地停在原地或坡道上。
制动力矩是由制动器产生的力矩,其作用是使车轮的转速下降,最终使汽车减速直至停车;在下坡行驶时,使汽车保持适当的稳定车速;此外,还可使汽车可靠地停在原地或坡道上。
影响制动器制动力矩的因素比较多,比如制动器的结构尺寸、制动器中摩擦材料的性能、摩擦材料法向压力的大小、制动器摩擦片的工作状态(是否进水、进油)等都会影响到制动器的制动力矩。
一般来说,制动器的结构尺寸对制动力矩的影响非常大。对于鼓式制动器,输入力(制动轮缸对制动蹄的推力)越大,制动鼓内径越大,制动力矩越大,且散热能力也越强。对于钳盘式制动器,夹紧力越大、制动盘半径越大(其实是制动盘的有效半径越大),则制动力矩越大。事实上,由于制动器空间结构的限制以及材料力学性能的制约,输入力、夹紧力、制动鼓直径、制动盘半径等参数不可能无限大,而是有一定限度的。
摩擦材料的性能对制动力矩起着至关重要的作用,因为制动力矩正是靠摩擦材料的摩擦作用产生的。一般而言,如果摩擦材料的摩擦因数大一些,则在相同条件下,制动力矩也会大一些。但是摩擦材料的选用受到摩擦材料的可靠性、成本、环保法规等限制。
如果制动器摩擦片间进水、进油,一般会导致摩擦因数的变小,进而使得制动力矩下降。
对于电涡流缓速器,其制动力矩与其结构参数有关,如转子盘的内外径、铁心的直径等;与材料的电阻率和相对磁导率有关,且随着材料电阻率的增大和相对磁导率的增大,制动矩减小。如果上述参数保持不变,则制动力矩与转速的1/2幂成正比。
要改进制动力矩,先分析制动力矩的构成(图1)。ADB制动由气室顶杆1推动压力臂2(即增力机构),压力臂通过回位座3推动内摩擦片6,内摩擦片顶在制动盘5后,通过卡钳体7的滑动,接触外摩擦片4,从而抱死制动盘,形成制动。
按图1所示结构,制动器制动力矩大小: M=Fi2μηr① 式中,F-气室推力;i-压力臂增力比;μ-摩擦系数;η-效率;r-制动器制动半径。 从图上可以看出,ADB整体传递机构简单,制动力传递效率高。影响制动力矩的因素主要有以下几点: (1)气室推力F; (2)增力比i; (3)制动器制动半径r; (4)摩擦系数μ。 其中气室推力和增力比两项的影响性质相同,即增加制动输入力,制动器制动半径是设计尺寸,受轮辋尺寸和制动器外形尺寸的约束,摩擦系数与选择的摩擦材料的特性有关。
考虑到国内铸造工艺和材料水平,结合国外先进产品结构进行改进。通过单推杆改双推杆,增大加力面积,改善压应力不均匀性,同时增加制动半径(图7),实际设计产品制动半径达到173mm。重新设计压力臂和压力比,控制制动输入力。根据理论计算输入力,协调摩擦片厂家,设计合理的摩擦片成分。
改进后的制动器摩擦片面积适当增加,压力臂压力比小于20,制动半径增加了5mm。初步设计制动力矩为2.2万N·m,实际试验表明制动力矩达到2.1万N·m以上,增加制动力矩效果明显。 五、结束语 通过对影响制动力矩大小的关键因素进行具体的分析,科学地提出增加制动力矩的方法,实际运用于国内制动器厂家产品的改进,具有重要意义。