【正文】 到制 動 盤，而反作 用 力則推動 鉗 體連同固 定 在其上的制 動 塊總成壓 向 制動 盤 哈 爾 濱工業(yè) 大 學(xué)華 德 應(yīng)用 技 術(shù)學(xué)院 畢 業(yè)設(shè) 計 （論文） 8 的 另 一側(cè) 直 到兩 側(cè) 的制 動 塊總 成 的壓 力 平均 為 止完 成 抱死 。 有的盤式制 動 器上有通 風(fēng) 孔被稱作 通 風(fēng)盤式制動 器 ，沒有通 風(fēng) 孔的 成 為 實 心盤 式 制動 器 。 re — 車 輪 有效 半 徑， m。 但 地 面制 動 力 FB 受 附 著 條件 的 限制 ， 其值 不 可能 大 于附 著 力 F? ， 即 FB ? F? ? Z?? （ 33） 或 FB max ? F? ? Z????（ 34） 式 中 ： ??車 輪 與地 面 間的 附 著系 數(shù) ； Z — 地 面 與車 輪 的法 向 反力 。 根據(jù)圖 給 出的汽車制 動 時的整車受力 情 況，并對后 軸 車輪的接地點取 力 矩 ， 的平 衡 式 為 Z L ? GL ? m du h 1 dt g 對 前 軸車 輪 的接 地 點取 力 矩， 得 平衡 式 為 哈 爾 濱工業(yè) 大 學(xué)華 德 應(yīng)用 技 術(shù)學(xué)院 畢 業(yè)設(shè) 計 （論文） 11 du Z 2L ? GL1 ? m hg dt 式 中 ： Z1 — 汽 車 制動 時 水平 地 面對 前 軸車 輪 的法 向 反力 ， N； Z 2 — 汽 車 制動 時 水平 地 面對 后 軸車 輪 的法 向 反力， N； L — 汽 車 軸距 ， mm； L1 — 汽 車 質(zhì)心 離 前軸 距 離， mm； L2 — 汽 車 質(zhì)心 離 后軸 距 離 ， mm； hg — 汽 車 質(zhì)心 高 度 ， mm； G — 汽 車 所受 重 力， N； m — 汽 車 質(zhì)量， kg； du — 汽 車 制動 減 速度 ， m/s 2 。 由 式（ 38） ， 式 （ 39） 求 得在 任 何附 著 系 數(shù) ?的 路 面上 ， 前、 后 車輪 同 時 抱 死即 前 、后 軸 車輪 附 著力 同 時被 充 分利 用 的條 件 為 F f 1 ? F f 2 ? FB1 ? FB 2 ? ?G ????????（ 310） F f 1 / F f 2 ? FB1 / FB 2 ? (L2 ? ?hg ) /(L1 ??hg )????式 中 。如果汽車前、后 輪 制動 力 F f 1 , F f 2 能 按 I 曲 線 的規(guī)律 分 配， 則 可保證 汽 車在 任 一附著 系 數(shù) ?的 路 面上制 動 時， 均 可使 前 、后車輪同 時 抱死。 制 動 強度 和 附著 系 數(shù)利 用 率 前 面 的 式 （ 38） ， （ 314） 已 分 別給 出 了 制 動強 度 q 和 附 著系 數(shù) 利 用 率 ?的 定 義 式， 下 面再 討 論一 下 當(dāng) ?? ?0 ， ?＜ ?0 和 ?＞ ?0 時 的 q 和 ?。 因此在 ?＞ ?0 的 良 好路面 上 緊急 制 動 時 ，總 是 后輪 先 抱 死 制 動 器最 大 制動 力 矩 為保證 汽 車有良好的 制 動效能和穩(wěn)定 性 ，應(yīng)合理地 確 定前、后 輪制 動 器 的 制 動力 矩 。 制 動 器所 能 產(chǎn)生 的 制動 力 矩， 受 車輪 的 計算 力 矩所 制約， 即 T f 1 ? F f 1re T f 2 ? F f 2 re 式 中 ： F f 1 — 前 軸 制動 器 的制 動 力 ， F f 1 ? Z1?； F f 2 — 后 軸 制動 器 的制 動 力 ， F f 2 ? Z 2??哈 爾 濱工業(yè) 大 學(xué)華 德 應(yīng)用 技 術(shù)學(xué)院 畢 業(yè)設(shè) 計 （論文） 19 ???Z1 — 作 用 于前 軸 車輪 上 的地 面 法向 反 力 ； Z 2 — 作 用 于后 軸 車輪 上 的地 面 法向 反 力 ； re — 車 輪 有效 半 徑 。 綜 上 所述 得 ： 哈 爾 濱工業(yè) 大 學(xué)華 德 應(yīng)用 技 術(shù)學(xué)院 畢 業(yè)設(shè) 計 （論文） 20 T f 2 max ? 17052 ? (1500 ? ? 386) ? ? 340 ??3074 1 1000 ? T f 1 max ? 1 ? ? ? 利 用 附著 系 數(shù)與 制 動效 率 制 動 力分 配 的合 理 性通 常 用利 用 附著 系 數(shù)與 制 動強 度 的關(guān) 系 曲線 （ 見 圖 34） 予 以評 定 。線 （ ?? q ） 。 汽 車 前軸 車 輪的 制 動效 率 為 q E1 ??1 ? L2 / L ???1hg / L （ 331） 汽 車 后軸 車 輪的 制 動效 率 為 q E2 ??2 ? L1 / L (1 ? ?) ? ?2 hg / L （ 332） 得出汽 車 前、后軸車 輪 的制動效率 為 (同步附 著 系 數(shù) ?0 ? 時，制 動 強 度 q ? ) E ? 1574 / 3074 ??1 ? ? 386 / 3074 1500 / 3074 1 E2 ? ??(1 ? ) ? ? 386 / 3074 制 動 器因 數(shù) 制 動 器因 數(shù) BF 可 以 用下 式 表述 ： BF ?? fN1 ? fN 2 P （ 333） 式 中 ： fN1 , fN 2 — 制 動 器摩 擦 副工 作 表面 間 的摩 擦 力 ； N1 , N 2 — 制 動 器摩 擦 副工 作 表面 間 的法 向 力 ， 對 盤 式制 動 器 ， N1 ? N 2 ； f — 制 動 器摩 擦 副工 作 表面 間 的摩 擦 系數(shù) ； P — 盤 式 制動 器 襯塊 上 的作 用 力 。 但 制 動盤 直 徑 D 選 擇 為輪 輞 直徑 的 70％～ 79％ ， 而總 質(zhì) 量大 于 2t 的 汽 車應(yīng) 取 其上 限 。制 動 盤可以制 成 實心的， 而 為了通風(fēng)散 熱 ，又可在 制 動盤 的 兩 工 作 表 面之 間 住 處 通風(fēng) 孔 道 。 若 此 比 值 偏 大， 工 作室 摩 擦襯塊外緣 與 內(nèi)緣的圓 周 速度相差 較 大，則其磨 損 就會不均 勻 ，接 觸 面 積 將減小 ， 最終會 導(dǎo) 致制動 力 矩變化 大 。 （ 初 選 A ? 2 ） 由 F0 f ? kg/cm 2 則 ： A1 A2 ? ( ? ) ????? ( ? ) ???1 2 ? 1 2 ? ? ? cm 2 cm 2 計 算 出的 面 積為 摩 擦片 最 小面 積 ，初 選 摩擦 面 積 為 A1 ? 45 cm 2 A2 ? 34 cm 2 本 章 小 結(jié) 本 章 主要 是 針對 本 設(shè)計 中 所需 參 數(shù)的 計 算 ， 其 中 包括 了 制動 力 分配 系 數(shù) 、 制 動 強度 、 汽 車 對地 面 的制 動 力 、 汽 車 重力 、 前 后 軸附 著 力 、 制 動 器制 動 力 、 單側(cè) 制 動塊對制動 盤 的壓緊力 、 同步附著 系 數(shù)、附著系 數(shù) 利用率、 制 動器 的 最大 制 動力矩、制 動 效率、制 動 器因數(shù)以 及 制動盤直徑 、 厚度、內(nèi) 外 徑和 摩 擦 襯 塊工 作 面積 的 計算 和 選取 。 雙 軸 汽車 的 單個 前 輪制 動 器和 單 個后 輪 制動 器 的比 能量耗 散 率分 別 為 1 ?m (v 2 ? v 2 ) ??e1 ?? ? a 1 2 ? ??2 2tA1 ??2 2 ?? （ 41） e ? 1 ? ?ma (v1 ? v2 ) (1 ? ?)????2 2tA2 ??式 中 ： ??汽 車 回轉(zhuǎn) 質(zhì) 量換 算 系數(shù) ； ma — 汽 車 總質(zhì) 量 ； v1 , v2 — 汽 車 初速 度 與終 速 度 ， m/s； 計 算 時轎 車 取 v1 ? 100 km/h() t — 制 動 時間 ， s； 按 下式 計 算 t ? v1 ? v2 j j — 制 動 減速 度 ， m/s 2 ， 計 算時 取 j ? ； A1 , A2 — 前 、 后制 動 器襯 塊 的摩 擦 面積 ； ??制 動 力分 配 系 數(shù) 在 緊 急制 動 到 v2 ? 0 時 ， 并可 近 似地 認 為 ? ? 1， 則 有 哈 爾 濱工業(yè) 大 學(xué)華 德 應(yīng)用 技 術(shù)學(xué)院 畢 業(yè)設(shè) 計 （論文） 26 m v f 2 2 e1 ??1 m v 2 ??? a 1 ? ??2 2tA1 ??2 ????（ 42） e ? 1 ? ma v1 (1 ? ?)????2 2tA2 ???t ? v1 ? v2 j ? ? e ? ? 1740 ? ? ? ? 合 適 1 2 ? ? 4500 e ? ? 1740 ? ? ? ? 合 適 2 2 ? ? 3400 轎 車 盤 式 制動 器 的 比 能量 耗 散率 應(yīng) 不 大 于 W/mm 2 。 2 a a max 1740 ? 2 ? ??L f 1 ?? ?2 A????2 ? 2 ? ? (252 ? 17 2 ? 212 ? 14 2 ) ? ? L f 制 動 器熱 容 量和 溫 升的 核 算 要 核 算制 動 器的 熱 容量 和 溫升 是 否滿 足 下列 條 件 ： ?md cd ? mb cb ??t ? L （ 45） 式 中 ： md — 各 制 動盤 的 總質(zhì) 量 ； md ? 14 kg mb — 與 各 制動 盤 相連 的 受熱 金 屬 件 （如 輪 轂 、 輪 輻 、 輪 輞 、 制 動 鉗 體 等 ） 的總 質(zhì) 量 ； mb ? 25 kg cd — 制 動 盤 材 料 的 比 熱 容 ， 對 鑄 鐵 c ? 482 J/()， 對 鋁 合 金 c ? 880 J/()； ?t — 制動盤的溫升（一次 由 va ? 30 km/h 到完全停車的強烈制動， 溫 升 不 應(yīng)超 過 15℃ ） ； ?t ? 14℃ （ m d cd ? mh ch） ?t ? (880 ?14 ? 482 ? 25) ?14 ? 341180 J L — 滿載汽車制動 時 由動能轉(zhuǎn)變的熱能，由于制 動 過程迅速，可以 認 為制動 產(chǎn) 生的熱能全部為 前 、后制動器所 吸 收，并按前、 后 軸制動 力 的 分 配比 率 分配 給 前、 后 制動 器 ， 即 哈 爾 濱工業(yè) 大 學(xué)華 德 應(yīng)用 技 術(shù)學(xué)院 畢 業(yè)設(shè) 計 （論文） 28 L1 ? ma v 2 ?? a ? ??2 2 ????（ 46） L ? m va (1 ? ?)??2 a 2 ????式 中 ： ma — 滿 載 汽車 總 質(zhì)量 ； ma ? 1740 kg va — 汽 車 制動 時 的初 速 度， 可 取 va ? 20 m/s； ??汽 車 制動 器 制動 力 分配 系 數(shù) 。 磨 損 特性 指 標(biāo)也 可 用襯 塊 的比 摩 擦力 即 單位 摩 擦面 積 的摩 擦 力來 計 算 。 制動器 的 能量負荷常 以 其比能量耗散 率 作為評價指 標(biāo) 。 R2 / R1 ? ? 合 格 ， R4 / R3 ? ? 合 格 。 本 設(shè) 計中 前 通風(fēng) 盤 厚度 為 30mm， 后 實心 盤 厚度 為 16mm。 度 h 制 動 盤 厚 度 h 直 接 影 響 著 制 動 盤 質(zhì) 量 金 額 工 作 室 的 溫 升 。 對于鉗盤式制動器，設(shè)兩 側(cè) 制動塊對制動盤的壓緊力均 為 P ，則制動 盤 在 其 兩 側(cè) 工 作 面的 作 用 半 徑上 所 受 的 摩 擦 力 為 2 fP ， 此 處 f 為 盤 與 制 動 塊 間 的 摩 擦系 數(shù) ，于 是 鉗盤 式 制動 器 的制 動 器因 數(shù) 為 BF ? 2 fP ? 2 f P （ 335） 式 中 ： f — 摩 擦 系 數(shù) 。 F ? (1 ? ?) G du ? (1 ? ?)Gq B 2 g dt 而 由 式（ 3