【正文】 固 定 鉗式 盤 式 制 動器 如 圖 21 所 示 ， 其 制 動鉗 體 固 定 在轉(zhuǎn) 向 節(jié) （或 橋 殼 ） 上， 在 制動前提上 有 兩個液壓 油 缸，其中 各 裝有一個活 塞 。 浮動鉗式盤式制動 器 浮 動 鉗式 盤 式 制 動器 的 制動 鉗 體是 浮 動的 。制動時 在 油液壓力 作 用下，活塞 推 動該側(cè)活 動 的制 動 塊總 成 壓向制動盤 的 另一側(cè)， 直 到兩側(cè)的 制 動塊總成的 受 力均等為 止 。 在 使 用 過 程 中 ， 摩 擦襯 塊 最 賤 磨 損 到 各 處 殘 存厚 度 均 勻 （ 一 般約 為 1mm） 后 即應(yīng) 更 換 。相對 來 說造 價 更 便 宜， 但 剎車 能 力比 鼓 式剎 車 強很 多 。 本 章 小 結(jié) 現(xiàn)階段 的 盤式制動器 中 有鉗盤式和全 盤 式。 根 據(jù) 本設(shè) 計 中所 選 定的 車 型 ， 設(shè) 計 中采 用 前通 風(fēng) 盤式 后 實心 盤 式制 動 器 ， 且 均 采用 滑 動鉗 式 。 T f F f ?? re （ 32） F f 與 地 面 制 動 力 FB 的 方 向 相 反 ， 當 車 輪 角 速 度 ?＞ 0 時 ， 大 小 亦 相 等 ， 且 F f 僅 由 制動 器 參數(shù) 所 決定 。 圖 31 制動 力 F f 、地 面 制動 力 FB 與 圖 32 制動 時 的汽車受力 圖 踏板 力 FP 的關(guān) 系 圖 32 所 示 為 汽 車 在 水 平 路 面 上制 動 時 的 受 力 情 況 。 dt 根據(jù)上 述 汽車制動時 的 整車受力分析 ， 考慮到汽車 制 動時的軸荷轉(zhuǎn) 移 及 G ? mg ， 式 中 g 為 重 力 加 速 度 （ m/s 2 ） ， 則 可 求 得 汽車 制 動時 水 平 地 面對 前 、 后 軸 車輪 的 法向 反 力 Z1 ， Z 2 分 別 為 G hg du ??Z1 ?? (L2 ??L g )??dt ????Z ? G (L ? hg du )????（ 35） 2 L 1 g dt ?????令 du ? qg ， q 稱 為 制動 強 度 ， 則 汽 車制 動 時水 平 地面 對 汽車前 、 后 軸 車輪 的 dt 法 向 反 力 Z1 ， Z 2 又 可 表達 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） 12 ?? G ??Z1 ?? (L2 ? qhg )??L ???（ 36） Z ? G (L ? qh )??2 L 1 g ??????若在 附 著系數(shù) 為 ?的路 面 上制動 ， 前、后 輪 均抱死 （ 同時抱死 或 先后 抱 死均 可 ） ，此 時 汽車總 的 地面制動 力 FB (? FB1 ? FB 2 ) 等于 汽 車前、 后 軸車輪 的 總 的 附著 力 F (? F ? F ) ,亦 等 于作 用 于質(zhì) 心 的制 動 慣性 力 m du （ 如 圖 ） ， 即 ? ?1 ?2 dt 有 FB ? F???或 ? G?? m du dt du ? g??dt 代 入 式（ 35） ， 則 得水 平 地面 作 用域 前 、 后 軸車 輪 的法 向 反作 用 力的 另 一 種 形 式 ： G ??Z1 ?? (L2 ? ?hg ) L ???（ 37） Z ? G (L ??h )????汽 車 總的 地 面制 動 力 為 2 L 1 g ?????F ? F ? F ? G du ? Gq （ 38） B B1 B 2 g dt 式 中 ： q — 制 動 強度 ， 亦稱 比 減速 度 或比 制 動力 ： FB1 , FB 2 — 前 后 軸車 輪 的地 面 制動 力 。 F f 1 — 前 軸 車輪 的 制動 器 制動 力 ， F f 1 ? FB1 ? ?Z1 ； F f 2 — 后 軸 車輪 的 制動 器 制動 力 ， F f 2 ? FB 2 ? ?Z 2 ； FB1 — 前 軸 車輪 的 地面 制 動力 ； FB 2 — 后 軸 車輪 的 地面 制 動力 ； Z1 , Z 2 — 地 面 對前 、 后軸 車 輪的 法 向反 力 ； G — 汽 車 重力 ； L1 , L2 — 汽 車 質(zhì)心 離 前、 后 軸的 距 離 ； hg — 汽 車 質(zhì)心 高 度 。然 而 ，目前大 多 數(shù)兩軸汽車 尤 其是貨車 的 前、 后 制 動 器制 動 力之 比 值為 一 定值 ， 并 以 前制 動 器制 動 力制 動 力 F f 1 與 汽 車的 制 動 器 制 動 力 F f 之 比 來表 明 分配 的 比例 ， 稱為 汽 車制 動 器制 動 力分 配 系 數(shù) ?， 即 F f 1 ? ??F f ? F f 1 F f 1 ? F f 2 （ 312） 圖 33 某載 貨 汽車 的 I 曲線 與 ?曲 線 綜 上 所述 求 得 ， 制 動 時地 面 對前 、 后軸車 輪的 法 向反 力 ： Z ? 1740 ? ? (1574 ? ? ) ? N 1 3074 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） 15 Z ? 1740 ? ? (1500 ? ? ) ? N 2 3074 汽 車 總的 地 面制 動 力 ： FB ? FB1 ? FB 2 ? 1740 ? ? ? N 前 、 后軸 的 附著 力 ： F ? (G L2 ? F hg G )?? (l ? qh )?? 1740 ? ? (1574 ? ? 386) ? ? 7161N ?1 L B L L 2 g 3074 F ? G (l ? qh )?? 1740 ? ? (1500 ? ? 386) ? ? N ?2 L 1 g 制 動 強度 ： 3074 du q ? dt g ? ? 汽 車 重力 ： G ? mg ? 1740 ? ? 17052 N 前 、 后軸 車 輪制 動 器制 動 力 ： F f 1 ? N F f 2 ? N 前 、 后軸 單 側(cè)制 動 塊對 制 動盤 的 壓緊 力 計算 ： F0 ? ? 4 ? N F01 ? ? 4 ? N 制 動 力分 配 系數(shù) ： 同 步 附著 系 數(shù) 由 式 （ 312） 可 得 F f 1 ? ? ? F f 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） 16 F f 2 F f 1 ? 1 ? ?????（ 313） 式 （ 313）在 圖 33 中為一 條 通過坐標原 點 且斜率 為 (1 ? ?) / ?的直線 ， 它是具有制動 器 制動力分配系數(shù) 為 ?的汽車的實際 前 、后制動器的制動力 分 配 線 ， 簡 稱 ?線 。 根 據(jù) 所選 定 的同 步 附著 系 數(shù) ?0 ， 可 由式（ 310） 和 式（ 313） 求 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） 17 L2 ? ?0 h g ? ??L L1 ??0 hg 1 ? ? ??L （ 315） （ 316） 式 中 ： L — 汽 車 軸距 ， L ? L1 ? L 2 進 而 求 得 F ? F ? ? Gq? ? G (L ? ? h )q （ 317） B1 B L 2 0 g F ? F (1 ? ?) ? Gq(1 ? ?) ? G (L ?? h )q （ 318） B 2 B L 1 0 g 當 ?? ?0 時 ， 可 能 得到 的 最大 總 之動 力 取決 于 前輪 剛 剛首 選 抱死 的 條 件 ， 即 FB1 ? F?1 。 最大制 動 力式在汽車 附 著質(zhì)量被完全 利 用得條件下 獲 得的，這是制 動 力 與 地 面作 用 于 車 輪的 法 向反 力 Z1 , Z 2 成 正 比 。 對 于 常遇 的 道路 條 件較差 、 車 速 較低 因 而選 取 了較 小 的同 步 附著 系數(shù) ?0 值 的 汽車 ， 為了保 證 在 ?＞ ?0 的 良 好路 面 上 （ ?? ） 能 夠制 動 到后軸 車 輪 和前軸車輪 先 后抱死滑移（此時制 動 強 度 q ? ?） ，前、后軸 的 車輪制動器 所 能 產(chǎn) 生的 最 大制 動 力矩 為 T f 1 max ? Z1?re ????G (L2 ? ?hg )?re L （ 325） ? 1 ? ?? ?（ 326） T f 2 max ? T f 1 max 對 于 選取 較 大 ?0 值 的 各類 汽 車， 則 應(yīng)從 保 證汽 車 制動 時 的穩(wěn) 定 性出發(fā) ， 來 確 定各 軸 的最 大 制動 力 矩。 圖 34 某貨 車 的利用附著 系 數(shù)與制動強 度 的關(guān)系曲 線 利 用 附 著 系 數(shù) 就 是 在 某 一 制 動 強 度 q 下 ， 不 發(fā) 生 任 何 車 輪 抱 死 所 要 求 的 最 小 路面 附 著 系 數(shù) ?。 汽 車 前輪 剛 要抱 死 或前 、 后輪 剛 要同 時 抱死 時 產(chǎn)生 的 減速 度 為 du ? qg ， dt 則 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） 21 1 2 F ? F ? ?G du ? ?Gq f 1 B1 g dt 而 由 式（ 36） ， 有 Z1 ????G (L2 ? qhg ) L 可 得 前軸 車 輪的 利 用附 著 系數(shù) 為 ? ? FB1 ? ?q （ 329） Z1 1 (L L 2 ? qhg ) 同 樣 ，如 下 可求 出 后軸 車 輪的 利 用附 著 系 數(shù) ?2 。 制 動 器因 數(shù) 在制 動 盤的 作 用半徑 上所 產(chǎn) 生的 摩 擦力 與 輸入 力 之比 ， 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） 23 T f BF ?? ?（ 334） PR 式 中 ： T f — 制 動 器的 摩 擦力 矩 ； R — 制 動 盤的 作 用半 徑 ； P — 輸 入 力， 一 般取 加 于兩 制 動塊 的 壓緊 力 的平 均 值為 輸 入力 。 本 設(shè) 計中 前 通風(fēng) 盤 直 徑 D ? 323mm， 后 普通 實 心盤 直 徑 D ? 280mm。 通常 ， 實 心 制動 盤 厚 度 可取 為 10～ 20mm； 具 有 通風(fēng) 孔 道的 制 動盤 的 兩工 作 面之 間 的尺 寸 ， 即 制 動盤 的 厚度 可 取 為 20～ 50mm， 但 多采 用 20～ 30mm。初 選 外徑略 小 于制動 盤 直 徑 （ 323m m ,280m m） 即 初 選 摩 擦 襯 塊 外 徑 R2 ? 250 mm R4 ? 210 mm， 摩 擦 襯 塊 內(nèi) 徑 初 選 R1 ? 170 mm R3 ? 140 mm。 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） 25 2 第 4 章 制 動 器的 設(shè) 計計 算 摩 擦 襯塊 的 磨損 特 性計 算 試驗表 明 ，摩擦表面 餓 的溫度、壓力 、 摩擦系數(shù)和 表 面狀態(tài)等式影 響 磨 損 的 重要 因 素 。 比 能 量 耗 散率 過 高 ， 不僅 會 加快 制 動摩 擦 襯塊 的 磨損 ， 而且 可 能引 起 制動 盤 的龜 裂 。 ? ? L1 ? ma v 2 a ? ??2 1740 ? 20 2 2 ? ? 208800 L ? m v 2 1740 ? 20 2 a (1 ? ?) ?? ? ? 139200 J 2 a 2 2 而 208800J≥ 139200J 制 動 器的 熱 容量 與 溫升