【正文】 感性較低的制動(dòng)器類型外，還要求摩擦材料有較好的抗熱衰退性和恢復(fù)性，并且應(yīng)使制動(dòng)鼓（制動(dòng)盤）有足夠的熱容量和散熱能力。 3. 制動(dòng)器間隙調(diào)整，是汽車保養(yǎng)作業(yè)較為頻繁的項(xiàng)目之一。故選擇調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)形式和安裝位置必須保證調(diào)整操作方便。最好采用間隙自動(dòng)裝置 。 4. 制動(dòng)器的尺寸和質(zhì)量。隨著現(xiàn)代汽車車速的日益提高，處于汽車行駛穩(wěn)定性的考慮，輪胎尺寸往往選擇較小。這樣，為了保證所要求的制動(dòng)力矩而確定的制動(dòng)鼓（制動(dòng)盤）直徑就可能過大而難以在輪轂內(nèi)安裝。因而應(yīng)選擇尺寸小而效能高的制動(dòng)器形式。對(duì)于高速轎車，為提高制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性，在前懸架（獨(dú)立懸架）設(shè)計(jì)中，一般采用較小的主銷偏移距。為此，前制動(dòng)器位置有時(shí)不得不外移到更靠近輪轂，導(dǎo)致其布置困難。車輪制動(dòng)器為非簧載質(zhì)量，故應(yīng)盡可能減輕其質(zhì)量，以改善行駛平順性。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 轎車盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 5. 噪音的減輕。制動(dòng)噪音的現(xiàn)象很復(fù)雜。大致來說，噪音分為低頻和 高頻 2 種。在低頻噪音中，常遇到的是制動(dòng)時(shí)停車的喀擦聲，這主要是由制動(dòng)鼓或者制動(dòng)鉗的共振造成的。高頻噪聲一般可通過制動(dòng)蹄或制動(dòng)盤共振產(chǎn)生?；蛘呤怯捎谀Σ烈r片或襯塊彈性震動(dòng)造成的。 影響的噪聲的主要因素是摩擦材料的摩擦特性，即動(dòng)摩擦系數(shù)對(duì)摩擦速度的變化關(guān)系。動(dòng)摩擦系數(shù)隨速度的增高而減低的程度愈大，愈易激發(fā)震動(dòng)而產(chǎn)生噪聲。此外，制動(dòng)器輸入壓力越大，噪聲也越大，而壓力高大一定程度以后則不再有噪聲。制動(dòng)溫度對(duì)噪聲也有影響。在制動(dòng)器的設(shè)計(jì)中采取某種措施，可以在相當(dāng)?shù)某潭壬舷撤N噪聲，特別是低頻噪聲。對(duì)高頻的建交省的 消除，目前還比較困難。應(yīng)當(dāng)注意，為消除噪聲而采取的某種措施，有可能產(chǎn)生制動(dòng)力矩的下降和踏板行程損失等副作用。 方案分析 1. 制動(dòng)器分為車輪制動(dòng)器和中央制動(dòng)器兩種，后者制動(dòng)通過傳動(dòng)軸或變速器輸出軸。所有汽車都通過車輪制動(dòng)器來進(jìn)行行車制動(dòng)。現(xiàn)在。由于車速提高，對(duì)應(yīng)急制動(dòng)的可靠性要求也更嚴(yán)。目前，在中、高級(jí)轎車及部分輕型貨車上已取消了中央制動(dòng)器。只有在少數(shù)重型車上還保留了氣壓驅(qū)動(dòng)中央制動(dòng)器，借以提高制動(dòng)系的可靠性。 因此，在輕型客車上亦取消了中央制動(dòng)器，僅使用車輪制動(dòng)器。 2. 耗散汽車能量方式的 選擇 就其耗散汽車能量的方式可分為：摩擦式、液力式和電磁式幾種。電磁式制動(dòng)器雖有作用滯后小、易于連接且接頭可靠等優(yōu)點(diǎn)，但因成本高而只在一部分重型汽車上用來做車輪制動(dòng)器或緩速器。液力式制動(dòng)器只用作緩速器。目前廣泛使用的仍為摩擦式制動(dòng)器。摩擦式制動(dòng)器按摩擦副結(jié)構(gòu)形式不同，分為鼓式、盤式和帶式三種。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 轎車盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 10 液壓式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)： 優(yōu)點(diǎn)： 強(qiáng) ，因?yàn)橐簤合到y(tǒng)內(nèi)系統(tǒng)內(nèi)壓力相等，左右輪制動(dòng)同時(shí)進(jìn)行； 、后輪； ； ； 缺點(diǎn)： a 當(dāng)管路一處泄漏，則系統(tǒng)失效； b 低溫油液變濃，高溫則汽化； c 不可長(zhǎng)時(shí)間制動(dòng)。 但綜合來看，油壓制動(dòng)還是可取的，且得到了廣泛的應(yīng)用。 出于取安全上的考慮，汽車制動(dòng)應(yīng)至少有兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器的管路。汽車的雙回路制動(dòng)系統(tǒng)有以下常見的五種分路型式： 1. 一軸對(duì)一軸（Ⅱ）型，（圖 a），前軸與后橋制動(dòng)器各用一回路； 2. 交叉（ X）型，前軸一側(cè)車輪與后橋?qū)?cè)車輪制動(dòng)器同屬一回路； 3. 一軸半對(duì)半軸（ HI）型（圖 c），每側(cè)前制動(dòng)器的半數(shù)輪缸和全部后制動(dòng)器輪缸屬于一個(gè)回路，其余 的前輪缸則屬于另一個(gè)回路； 4. 半軸一輪對(duì)半軸一輪（ LL）型（圖 d），兩個(gè)回路分別對(duì)兩側(cè)前輪制動(dòng)器的半數(shù)輪缸和一個(gè)后輪制動(dòng)器作用； 5. 雙半軸對(duì)雙半軸（ HH）型（圖 e），每個(gè)回路均只對(duì)每個(gè)前后制動(dòng)器的半數(shù)輪缸起作用。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 轎車盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 圖 21 不同的雙管路系統(tǒng)布置 其中Ⅱ型的管路布置最為簡(jiǎn)單，成本較低，目前在各種汽車特別是在貨車上用的最廣泛。但這種型式后制動(dòng)回路失效，則一旦前輪抱死即極易喪失轉(zhuǎn)彎能力。 X 型的結(jié)構(gòu)也很簡(jiǎn)單。直行制動(dòng)時(shí)任何一回路失效，剩余總制動(dòng)力都能保持正常值的 50％。但一旦某一管路損壞則造成制動(dòng)力 不對(duì)稱，使汽車喪生穩(wěn)定性。因此該方案適用于主銷偏移距為負(fù)值的汽車上，以改善汽車穩(wěn)定性。 HI、 HH、 LL 型的結(jié)構(gòu)都較為復(fù)雜，本次設(shè)計(jì)不予考慮。 X 型的布置方案可適于本次設(shè)計(jì)。 ：領(lǐng)從蹄式（ a 圖）；雙領(lǐng)蹄式（ b 圖）；雙向上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 轎車盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 雙領(lǐng)蹄式（ c 圖）；雙從蹄式（ d 圖）；單向增力式（ e 圖）；雙向增力式（ f 圖）： 雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的缺點(diǎn)是由于制動(dòng)鼓轉(zhuǎn)向方向的改變，使制動(dòng)效能下降很多； 雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器在前進(jìn)、倒車制動(dòng)時(shí)效能不變，故廣泛用于中、輕型貨車及部分轎車的前、后 輪。但用作后輪制動(dòng)器時(shí)需另設(shè)中央制動(dòng)器； 雙領(lǐng)蹄式和雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器中有兩個(gè)輪缸，適于雙回路制動(dòng)系，但輪缸、管接頭增多即造價(jià)高，且易發(fā)生泄漏及振動(dòng)引起的破壞等現(xiàn)象。 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的阿效能及穩(wěn)定性適中。前進(jìn)，倒車時(shí)制動(dòng)效能不變，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，普遍用于中、重型貨車上前、后輪制動(dòng)器； 增力式制動(dòng)器，制動(dòng)力矩較大。但其效能太不穩(wěn)定，且需選用摩擦性能較穩(wěn)定的摩擦襯片。單項(xiàng)增力式制動(dòng)器在倒車時(shí)效能大為降低，只有少數(shù)輕、中型貨車，轎車上用于前輪制動(dòng)器。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 轎車盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 。 一類是工作面積不大的摩擦塊與其金屬背板組成的制動(dòng)塊，每個(gè)制動(dòng)器有 2— 4 個(gè)。這個(gè)制動(dòng)塊及其促東裝置都裝在橫跨制動(dòng)盤兩側(cè)的夾鉗形支架上，總稱為制動(dòng)鉗。這種由制動(dòng)盤和制動(dòng)鉗組成的制動(dòng)器稱為鉗盤是制動(dòng)器。 另一類固定元件的金屬背板和摩擦片也呈圓盤形。使用這種固定元件，因其制動(dòng)盤的全部工作面可同時(shí)與摩擦襯片接觸的制動(dòng)器稱為全盤式制動(dòng)器。 目前。鉗盤式制動(dòng)器已愈來愈多的被各級(jí)轎車和貨車用作車輪制動(dòng)器。全盤式制動(dòng)器主要用在重型汽車上用作車輪制動(dòng)器。故輕型客車的前盤式制動(dòng)器選用前盤式制動(dòng)器。 鉗盤式制動(dòng)器主要有以下幾種結(jié) 構(gòu)型式： 固定鉗式制動(dòng)器，如圖（ a）所示，制動(dòng)盤兩側(cè)均有油缸。制動(dòng)時(shí)，上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 轎車盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 14 僅兩側(cè)油缸中的活塞驅(qū)使兩側(cè)制動(dòng)塊向盤面移動(dòng)。這種制動(dòng)器主要優(yōu)點(diǎn)： 1. 除活塞和制動(dòng)塊外無(wú)其它滑動(dòng)件，易于保證鉗的剛度； 2. 結(jié)構(gòu)及制造工藝與一般的制動(dòng)輪缸相差不多，容易實(shí)現(xiàn)從鼓式到盤式的改型； 3. 很能適應(yīng)分路系統(tǒng)的要求； 就目前汽車發(fā)展趨勢(shì)來看，隨著汽車性能要求的提高，固定鉗結(jié)構(gòu)上的缺點(diǎn)也日益明顯。主要有以下幾個(gè)方面： 1. 固定鉗式至少要有兩個(gè)油缸分置于制動(dòng)盤兩側(cè)，因而必須用跨越制動(dòng)盤的內(nèi)部油道或外部油管（橋管）來連通，這就 使制動(dòng)器的徑向和軸向的尺寸都比較大，因而在車輪中布置比較困難； 2. 在嚴(yán)酷的使用條件下，固定鉗容易使制動(dòng)液溫度過高而汽化，從而使制動(dòng)器的制動(dòng)效能受到影響； 3. 固定前盤式制動(dòng)器為了要兼充駐車制動(dòng)器，必須在主制動(dòng)鉗上另外附裝一套供駐車制動(dòng)用的輔助制動(dòng)鉗，或者采用盤鼓結(jié)合式制動(dòng)器，其中用于駐車制動(dòng)的鼓式制動(dòng)器只能是雙向增力式的，但這種雙向增力式制動(dòng)器的調(diào)整不方便。 浮動(dòng)鉗式制動(dòng)器可分為滑動(dòng)鉗式（圖 b）和擺動(dòng)鉗式（圖 c）。與固定鉗式制動(dòng)器相比較，其優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面： 1. 鉗的外側(cè)沒有油缸，可以將制動(dòng)器 進(jìn)一步移近輪轂。因此，在布置時(shí)比較容易； 2. 浮動(dòng)鉗沒有跨越制動(dòng)盤的油管或油道，減少了受熱機(jī)會(huì)，且單側(cè)油缸又位于盤的內(nèi)側(cè)，受車輪遮蔽減少而冷卻條件較好等原因，所以其制動(dòng)液汽化可能性較??； 3. 浮動(dòng)鉗的同一組制動(dòng)塊可兼用于行車和駐車制動(dòng)； 4. 采用浮動(dòng)鉗可將油缸和活塞等緊密件減去一半，造價(jià)大為降低。這一點(diǎn)對(duì)大批量生產(chǎn)的汽車工業(yè)式十分重要的。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 轎車盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 15 目前各類汽車所用的摩擦制動(dòng)器可分為鼓式和盤式，前者的摩擦幅中的旋轉(zhuǎn)元件為制動(dòng)鼓，其工作表面為圓柱面；后者的旋轉(zhuǎn)元件則為圓盤轉(zhuǎn)的制動(dòng)盤，一段面為工作表面。 與鼓式制動(dòng) 器相比較，盤式制動(dòng)器有如下優(yōu)點(diǎn)： 1. 一般無(wú)摩擦助勢(shì)作用，因而制動(dòng)器效能受摩擦系數(shù)的影響較小，即效能較穩(wěn)定。 2. 浸水后效能降低較少，而且只須經(jīng)一兩次制動(dòng)即可恢復(fù)正常。 3. 在輸出制動(dòng)力矩相同的情況下，尺寸和質(zhì)量一般較小。 4. 制動(dòng)盤沿厚度方向的熱膨脹量極小，不會(huì)像制動(dòng)鼓的熱膨脹那樣使制動(dòng)器間隙明顯增加而導(dǎo)致制動(dòng)踏扳行程過大。 5. 較易實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整，其他保養(yǎng)修理作業(yè)也較簡(jiǎn)便。 與鼓式制動(dòng)器比較，盤式制動(dòng)器有如下缺點(diǎn)： 1. 效能較低，故用于液壓制動(dòng)系時(shí)所需制動(dòng)促動(dòng)管路壓力較高，一班要用伺服裝置 。 2. 兼用于駐車制動(dòng)時(shí)，需要加裝的駐車制動(dòng)傳動(dòng)裝置較鼓式制動(dòng)器復(fù)雜，因而在后輪的應(yīng)用受到限制。 圖 24 盤式制動(dòng)器的活塞密封圈 a) 制動(dòng)狀態(tài) b) 不制動(dòng)狀態(tài) 1活塞 2制動(dòng)鉗 3密封圈 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 轎車盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 16 最簡(jiǎn)單的間隙自調(diào)方式是利用制動(dòng)鉗中橡膠密封圈的極限彈性變形量來保持制動(dòng)時(shí)為消除設(shè)定間隙所需設(shè)定活塞行程△，當(dāng)襯塊磨損而導(dǎo)致所需的活塞行程大于△時(shí)，活塞可在液壓作用下克服密封圈的摩擦力繼續(xù)前移實(shí)現(xiàn)完全制動(dòng)為止。活塞與密封圈之間這一不可恢復(fù)的相對(duì)位移便 襯嘗了過量間隙。 本章闡述了制動(dòng)器設(shè)計(jì)的基本要求及一般原則要求。液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，制動(dòng)管路有五種分路形式。 鼓式制動(dòng)器可分為：領(lǐng)從蹄式；雙領(lǐng)蹄式；雙向雙領(lǐng)蹄式；雙從蹄式；單向增力式；雙向增力式。 鉗盤式制動(dòng)器可分為：固定鉗式；滑動(dòng)鉗式；擺動(dòng)鉗式，并介紹了各自的優(yōu)點(diǎn)。制動(dòng)器間隙是通過橡膠密封圈的變形來調(diào)整。 3 制動(dòng)系的主要參數(shù)及其選擇 制動(dòng)力與制動(dòng)力分配系數(shù) 準(zhǔn)確稱取 （精確至 ）試樣兩份（供平行試驗(yàn)用），置于40ml 樣品瓶?jī)?nèi)，用襯有聚四氟乙烯（ PTFE）隔墊的瓶塞封口。將樣品放置于 60℃烘箱內(nèi)平衡 30min，然后采用頂空方式進(jìn)行固相微萃取。固定好樣品瓶，調(diào)節(jié) SPME 針頭使其穿透樣品隔墊。推手柄桿將纖維置于樣品上方 1mm 為宜。再放置在 60℃烘箱內(nèi)平衡 15min，完成吸附。 汽車制動(dòng)時(shí)，若忽略路面對(duì)車輪的滾動(dòng)阻力矩和汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力矩，則對(duì)任一角速度 0?? 的車輪，其力矩平衡方程為 0?? eBrFTf (31） 式中： fT —— 制動(dòng)器對(duì) 車輪作用的制動(dòng)力矩，即制動(dòng)器的摩擦力矩，其方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反， m?? BF —— 地面作用于車輪上的制動(dòng)力，即地面與輪胎之間的摩上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 轎車盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 17 擦力，又稱為地面制動(dòng)力。其方向與汽車行駛方向相反， N； er —— 車輪有效半徑， m。 令 eff rTF ? （ 32） 并稱之為制動(dòng)器制動(dòng)力，它是輪胎周緣克服制動(dòng)器摩擦力矩所需的力，因此又稱為制動(dòng)周緣力。 fF 與地面制動(dòng)力 BF 的方向相反，當(dāng)車輪角速度 0?? 時(shí)， 大小亦相等，且 Ff 取決于制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式、結(jié)構(gòu)尺寸、摩擦副的摩擦系數(shù)與車輪有效半徑等，并與制動(dòng)踏板力成正比。當(dāng)加大踏板力以加大 fT 時(shí) Bf FF和 均隨之增大。但地面制動(dòng)力 BF 受附著條件的限制，其值不可能大于 附著力，即 ?? ??? FFB （ 33） 式中： ? —— 輪胎與地面間的附著系數(shù) Z—— 地面對(duì)車輪的法向反力。 當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力和地面制動(dòng)力達(dá)到附著力的值時(shí)，車輪即被抱死并在地面上滑移。此后制動(dòng)力矩表現(xiàn)為靜摩擦力矩，而 f f eF T r? 即成 為與地面制動(dòng)力相平衡以阻止車輪再旋轉(zhuǎn)的周緣力的極限值。當(dāng)制動(dòng)到車輪角速度為 0 以后，地面制動(dòng)力達(dá)到附著力力后就不在增大，而制動(dòng)器制動(dòng)力由于踏板力的增大使摩擦力矩增大而繼續(xù)上升。 如上圖所示汽車在水平路面上制動(dòng)時(shí)的受力情況。對(duì)后軸車輪的接地點(diǎn)取力矩，得平衡式為 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 轎車盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 18 gtu hddmGLL )(21 ??? (34) 對(duì)前軸車輪的接地點(diǎn)取力矩，得平衡式為 gtu hddmGLLZ )(12 ?? (35) 式中： 1Z —— 汽車制動(dòng)時(shí)水平地面對(duì)前軸車輪的法向反力， N； 2Z —— 汽車制動(dòng)時(shí)水平地面對(duì)后軸車輪的法向反力， N； L —— 汽車軸距， mm； 1L —— 汽車質(zhì)心離前軸的距離， mm； 2L —— 汽車質(zhì)心離后軸的距離， mm； gh —— 汽車質(zhì)心高度， mm； M—— 汽車質(zhì)量， kg； G—— 汽車所受重力