拖拉机制动器的结构优化设计和制动性能分析

魏国俊 王 堰 肖茂华

(1.江苏省农业机械试验鉴定站，江苏 南京 210017；2.南京农业大学工学院，江苏 南京 210031)

1 拖拉机制动器性能分析计算

1.1 车轮制动力

设制动器制动力为Ff，地面的制动力为FD，地面的附着力为Fφ，角速度为w。Ff与FD方向相反，当车轮还未抱死的时候，两个制动力大小是相等的，小于等于附着力，当制动器制动力和地面制动力到达路面的附着力时，车轮抱死，开始在地面上滑移，制动力会随着踏板力的增大而增大。

(1)

图1 制动力与附着力关系

1.2 整车受力分析

根据公式汽车的总的地面制动力为

(2)

对于极大多数的两轴拖拉机来说，前后车轮制动器的制动力比值是一个定值，可以将前车轮制动器制动力Ff与汽车受到的总的制动力Ff的比值来表示前后车轮的分配系数，用β来表示，又可以称为汽车制动器制动力分配系数，用公式表示为

由于前后车轮抱死，因此可以得到

FD=Fφ=Gβ

Ff1=FD1=φZ1

Ff2=FD2=φZ2

Z1，Z2分别是地面对前后车轴的法向反力，根据公式可得，在附着系数φ是任意值的路面上制动的时候，前后轴的附着力，也就是极限制动力并不是一个定值，而是制动强度q的函数。当拖拉机前后轴车轮制动力足够的时候，制动过程中可能会出现3种情况：

(1)前轮先抱死，然后后轮再抱死。

(2)后轮先抱死，然后前轮再抱死。

(3)前后车轮同时抱死。

其中根据分析可以知道，第3种情况也就是同时抱死的状况附着条件利用率是最高的，根据公式可得在任意φ值的路面上，前后车轮同时抱死的条件是

Ff1+Ff2=FD1+FD2=φG

其中Ff1，Ff2分……