制动扭矩： 领蹄：111ϕ∂⨯⨯=K r F M δ从蹄：222ϕ∂⨯⨯=K r F M α求出1ϕ∂K 、2ϕ∂K 、1F 、 βθ2F 就可以根据μ计算出制 动器的制动扭矩。

一．制动器制动效能系数1ϕ∂K 、2ϕ∂K 的计算1．制动器蹄片主要参数：长度尺寸：A 、B 、C 、D 、r （制动鼓内径）、b （蹄片宽）如图1所示； 角度尺寸：β、e （蹄片包角）、α（蹄片轴中心---毂中心连线的垂线和包角平分线的夹角，即最大单位压力线包角平分线的夹角，随磨擦片磨损而增大）；μ为蹄片与制动鼓间磨擦系数。

2．求制动效能系数的几个要点1）制动时磨擦片与制动鼓全面接触，单位压力的大小呈正弦曲线分布，如图2，m axP 位于蹄片轴中心---毂中心连线的垂线方向，其它各点的单位压力σsinmax ⨯=P P ；2）通过微积分计算，将制动鼓 与磨擦片之间的单位压 力换算成一个等效压力， 求出等效压力的方向σ 和力的作用点1Z 、2Z （1OZ 、2OZ ），等效力 P 所产生的摩擦力1XOZ （等于μ⨯P ）即扭矩(需建立M 和蹄片平台受力F 之间的关系)；实际计算必须找出M 与F 之间的关系式：ϕ∂⨯⨯=K r F M3)制动扭矩计算蹄片受力如图3： a. 三力平衡领蹄：111OE H M ⨯=从蹄：222OE H M ⨯=b. 通过对蹄片受力平衡分析（对L 点取力矩）()1111G L H b a F ⨯=+⨯()1111/G L b a F H +⨯=∴()11111/G L OE b a F M ⨯+⨯=111ϕ∂⨯⨯=K r F M∴ 1111G L OE r B A K ⨯+=∂ϕ 同理： 2222G L OE r B A K ⨯+=∂ϕc. 通过图解分析求出1OE 、2OE 、11G L 、22G L 与制动器参数之间的关系，就可以计算出1ϕ∂K 、1ϕ∂K 。

3．具体计算方法： 11-⨯=∂ργϕKl K ； 1'2+⨯=∂ργϕKl KrBA l +=； rC B K 22+=1) 在包角平分线上作辅助圆，求Z.圆心通过O 点，直径＝ee e r sin 2sin4+⨯画出σ角线与辅助圆交点，即Z 点等效法向分力作用点。

2) Z 点：P 与μP 的合力1Hμφ=tg 、 1/sin H P μφ⨯= φμsin /1⨯=P H （制动鼓对制动踢的作用合力）3) 蹄片还受力1F 和1Q ，与1H 力平衡，1F 力与1H 力相交于'Z ，将'Z 蹄片轴心相连，此即力1Q 的方向，1Q 、1F 、1H 三力平衡，就可根据有关参数求出1ϕ∂K 、1ϕ∂K （详见汽车设计第二版）。

e e esin 2sin4+=ρ； )sin sin (1ασtg e e ee tg ⨯+-=-；λσφγcos cos sin ⨯=；'cos cos sin 'λσφγ⨯=；μφ1-=tg ；ασφλ-+=； ασφλ+-='根据制动器的有关参数,就可计算不同μ时，制动器领蹄和从蹄的制动效能 系数1ϕ∂K 、2ϕ∂K 。

例：【EQ140 计算结果】摩擦片上最大单位压力位于θ角处：)sin())90(cos()cos(110x x +=--=-φφθφ摩擦片上单位压力的分配：)cos(max θφ-⨯=p p m ax P 位于与x-x 成θ角处。

单位压力在x 、y 方向上分解： P 分解为：φcos ⨯=P P xφsin ⨯=P P y∴φθφcos )cos(max ⨯-⨯=P P x)cos(sin max θφφ-⨯⨯=P P y对整个蹄片x-x 方向上合力为：⎰-⨯⨯=22φφφrd b P P x xθφφcos )sin (21max ⨯+⨯⨯⨯=r b P同样y-y 方向上合力为：θφφcos )sin (21max ⨯-⨯⨯⨯=r b P P y 合力角度xy c P P tg =θ＝θφφφφtg ⨯+-sin sin∴)sin sin (1θφφφφθtg tg c ⨯+-=-等效压力：22y x P P P +=或c x P P θcos /=方向通过θ，c r b P P θθφφcos /cos )sin (21max ⨯+⨯⨯⨯=以上是固定销式求合力的方法（含合力的角度c θ） 摩擦力矩：c r P T ⨯⨯⨯=μ ，c 为常数；（另外，摩擦力矩T 还可以用积分方法求： φμφφrd b P r T ⨯⨯⨯=⎰-22＝θφμcos 2sin 2max 2P br ）c r b P P θθφφcos /cos )sin (21max ⨯+⨯⨯⨯=φμφφrd b P r T ⨯⨯⨯=⎰-22＝θφμcos 2sin 2max 2⨯⨯⨯⨯⨯P r bθφφμθφμμcos )sin (21cos 2sin 2maxmax 2⨯+⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⨯⨯=r b P r P r b r P Tccαθφφφcos sin 2sin⨯+=力矩：cr P T θφφφμcos sin 2sin4⨯+⨯⨯⨯=c r P ⨯⨯=μOZ ZM ⨯=c r 由制动器的几何尺寸(φ、θ)确定。

总等效压力：由P 与输入力F 的关系可作图求出（力平衡） 故可得出：BEF r F T ⨯⨯=式中BEF 为制动器效率因数。

注：1.对于凸轮式气制动,蹄片轴作支承μ =0.4时,1ϕ∂K 均为2左右,2ϕ∂K 均为0.58左右,2.行程相同,磨损相同,21M M M +=2211ϕϕ∂∂⨯⨯+⨯⨯=K r F K r F 宏观看:21M M =∴2211ϕϕ∂∂⨯⨯=⨯⨯K r F K r Fi F F K K ==∂∂2121ϕϕ ∴r F K M ⨯⨯=∂112ϕr F K ⨯⨯=∂222ϕ3.对于油刹和楔块式制动器F F F ==21∴)(21ϕϕ∂∂+⨯⨯=K K r F Mϕ∂⨯⨯=K r F资料介绍的BEF 即()21ϕϕ∂∂+K K 领蹄: 111ϕ∂⨯⨯=K r F M 从蹄： 222ϕ∂⨯⨯=K r F M21M M M +=4.带蹄片轴的气刹式制动器21M M = ;i F F K K ==∂∂2121ϕϕ r F K r F K M ⨯⨯=⨯⨯=∂∂221122ϕϕ5.对带蹄片轴的油刹制动器及楔形制动器:21M M ≠ 但 F F F ==21∴r K K F M ⨯+⨯=∂∂)(211ϕϕr K F ⨯⨯=∂ϕ二.凸轮推力及行程的计算凸轮气刹制动器:r F K r F K M ⨯⨯=⨯⨯=∂∂221122ϕϕ制动器的效能系数确定后,制动扭矩决定于对蹄片的推力和制动鼓的直径 对蹄片的推力取决于气室的推力,调整臂的长度及凸轮的形状 凸轮推动蹄片的力矩: L P M d ⨯= 推动蹄片的力:η⨯=+eM F F d21 上式中e 表示凸轮的力臂，η表示凸轮推蹄片的效率21F i F ⨯=∴)1(2i e M F d +⨯⨯=η一个制动器的扭矩)(22222i i e M r K r F K M d +⨯⨯⨯=⨯⨯=∂∂ηϕϕ或：)(21i i e M r i K M d +⨯⨯⨯⨯=∂ηϕ所以要确定d M 、e 、η。

对凸轮的设计分析(包括升程) 1. 几种制动凸轮的介绍制动凸轮曲线有渐开线,圆弧,阿基米德螺线. 渐开线配滚轮结构是鼓式制动器的常用结构，它具有效率高，性能稳定的优点，从EQ245开始采用。

1) 圆弧凸轮特点：既不等力臂也 不等升程是从40年代开始使用的易于 加工的凸轮，力臂和升程均随 凸轮转角的变化而变化。

为了 提高效率，保证制动力矩的稳 定，这种结构已越来越少，取 而代之的是渐开线凸轮配带滚 轮的蹄片，而且滚轮与滚轮轴 之间保证有润滑，有密封。

曲率半径：常数）(0R R = 曲率圆中心：2F凸轮中心：()常数b O c c ==ρ)sin()cos(0x x b R b tg φαφαφ-⋅--⋅=)sin()cos(0x x x b b d φφφ+⋅=-⋅=cos()sin(000x x b r b R e φα⋅-=-⋅-=φφ=∆ e x =制动凸轮对蹄片的推力1F 、2F 制动气室推力⨯调整臂长度＝d M圆弧凸轮为40年代产品延用至今用于EQ 140，EQ240，90年代又开始用于EQ1061（气制动）和EQ1070（气制动） 分析计算如下： A ． 计算1F 、2FB ．计算η、e 、h 的回位力矩OB OA e ==0力臂：)sin(00x x e e += 效率：⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++=)()sin(11000x x ctg x x e R μη取19.0=μ凸轮升程：a x x e R h -+-=)cos(00 （应保证磨擦片磨损后仍有足够的升程）力臂：)sin(00x x e e +⋅=升程：h =0e R b ⋅-=∴a R h -=F M d (1+=)(21F F +==η输入输出μ为凸轮与制动蹄片间的摩擦系数，对带滚轮的蹄片取μ＝0.07，对带平台的蹄片取μ＝0.19eM b e M F F d d ημ⋅=⋅+=+2121F F +与d M （与气室、推杆行程有关）、e 、b （与0x 、0e 、x 有关）、μ有关。

2) 渐开线凸轮形成：任意B 点)(0αθ+=r AC由ΔOBC 得：αtg r BC ⋅=0 由于BC AC =∴ααθtg r r o ⋅=+)(0ααθ-=tg（θ、α均用弧度表示）B 点沿曲线移动时， OB 将转动，α 和θ也改变，上面导出的角之间的相互关系的函数称为渐开线函数ααθ-=tg θ称为角α的渐开线函数αinv αinv ＝ααθ-=tg特点：等力臂渐开线凸轮是力臂恒等的凸轮，基圆直径在 之间，基圆直径再减小， F 可增大，但影响回位力矩和升程。

基圆直径大，能保证有足够高的升程，但尺寸A 也较大。

3.阿基米德螺线凸轮形成：在等速旋转的圆的固定半径上作等速直线运动的点的轨迹 特点：等升程阿基米德螺线凸轮可近似认为是等升程的凸轮,升程的大小由α 确定，凸轮尺寸A 决定于0ρ。

凸轮中心至曲率c OC ρ=，矢量与公法线夹角φ某点曲率半径R AC = 曲线方程：⎪⎩⎪⎨⎧++=⋅+==)2/()(223220a a R a OA ρρφρρ)2/()(cos 222R R c ⋅-+=ρρρφ凸轮转角：φφφ∆-=xφφρsin )(0⋅+=a d压力脚αφρφαρcos sin +=r tg22222222322222)2()(a a a a c ++⋅-+++=ρρρρρρρ φφρcos )(0⋅+=a eαφφρcos cos )(0⋅+∆⋅+=p r a x3）楔形制动器特点：直接将气室的推力转换成对蹄片的推力，效率高。