【正文】 （ 314） G? ???式 中 ： FB — 汽 車 總的 地 面制 動(dòng) 力 G — 汽 車 所受 重 力 q — 制 動(dòng) 強(qiáng) 度 得 出 ： ? ? q ? ? 1 ? 即 當(dāng) ?? ?0 時(shí) ， q ? ?0 ， ? ? 1 ， 利 用率 最 高 。其最理想 的 情況是利用 附 著系 數(shù) ?等于 制 動(dòng) 強(qiáng) 度 q 這 一 關(guān)系 ， 即 圖 34 中 的 45176。 徑 R1 與外半 徑 R2 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(jì) （論文） 24 摩 擦 襯 塊 的 外 半 徑 R2 與 內(nèi) 半 徑 R1 的 比 值 不 大 于 。 單 個(gè) 車輪 制 動(dòng)器 的 比摩 擦 力 為 T F ? f f 0 RA （ 43） 式 中 ： T f — 單 個(gè) 制動(dòng) 器 的制 動(dòng) 力 矩 R — 制 動(dòng) 盤有 效 半 徑 A — 單 個(gè) 制動(dòng) 器 襯塊 摩 擦面 積 F f 01 ? ?1000 2 ? 340 ? 4500 ? F f 02 ? ?1000 2 ? 340 ? 3400 ? 磨損和 熱 的性能指標(biāo) 也 可用襯塊在制 動(dòng) 過(guò)程中由最 高 制動(dòng)初速度至 停 車 所 完 成的 單 位襯 塊 面積 的 滑磨 功 ，即 比 滑磨 功 L f 來(lái) 衡 量 ： L f ??2 a a max 2 A??? ?L ?? ?（ 44） 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(jì) （論文） 27 m v 2 f f 式 中 ： ma — 汽 車 總質(zhì) 量 ， kg； va max — 汽 車 最高 車 速 ， m/s； A? — 車 輪 制動(dòng) 器 各制 動(dòng) 襯塊 的 總摩 擦 面積 ， cm ； ?L ??許 用 比滑 磨 功， 對(duì) 轎車 取 ?L ? ? 1000 ～ 1500 J/cm 2 。 為 使 質(zhì) 量 不 致 太大 ， 制動(dòng)盤厚度 應(yīng) 取得適當(dāng) 小 些；為了 降 低制動(dòng)工作 時(shí) 的溫升， 制 動(dòng)盤 厚 度又 不 宜過(guò)小。 一 個(gè) 車 輪 制 動(dòng) 器應(yīng) 有 的 最 大 制 動(dòng)力 矩 為 按 上 列 公 式 計(jì) 算 所 得 結(jié) 果的 半 值 。 將 上 式繪 成 以 F f 1 , F f 2 為 坐 標(biāo)的 曲 線 ， 即 為 理想 的前 、 后 輪 制動(dòng) 器 制動(dòng) 力 分配曲線，簡(jiǎn) 稱 I 曲線，如 圖 33 所示。 FB — 地 面 作用 于 車輪 上 的制 動(dòng) 力 ， 即 地 面與 輪 胎之 間 的摩 擦 力 ， 其 方 向 與 汽車 行 駛方 向 相反 ， N。 這 就 要 求 制動(dòng) 摩 擦襯 塊 為 楔 形的 ， 摩擦 表 面 對(duì) 其背 面 的傾 斜 角 為 6176。9調(diào)整 墊 片 。 本 章 小 結(jié) 盤式制 動(dòng) 器相比較鼓 式 制動(dòng)器有著明 顯 的優(yōu)點(diǎn)，但 是 由于成本的原 因 使 得盤 式 制動(dòng)器只局 限 在高中檔 轎 車中使用 ， 所以盤式制 動(dòng) 器的發(fā)展 前 景是 非 常好 的 而且現(xiàn)在有 著 完善的制 作 工藝未來(lái) 盤 式制動(dòng)器取 代 鼓式制動(dòng) 器 成為 必 然 的 趨勢(shì) 。 當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間連 續(xù) 踩剎車， 通 風(fēng)盤 式 可以 迅 速把摩擦產(chǎn) 生 的熱散掉 ， 使剎車性 能 不至于因?yàn)?溫 度升高而 變 差， 從 而保 證 了行車安全 。 目前廣 泛 使用的是摩 擦 式制動(dòng)器，摩 擦 式制動(dòng)器就 其 摩擦副的結(jié)構(gòu) 形 式 可分 為 鼓式、盤式 和 帶式三種 。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(jì) （論文） I 摘 要 汽車制 動(dòng) 系統(tǒng)直接影 響 著汽車行駛的 安 全性和停車 的 可靠性。 其中盤式 應(yīng) 用較為廣泛 。 但是由于 盤 片重量增 加 ，可能油耗 、 維修成 本 等 也相 應(yīng) 增 加 ，而 實(shí) 心盤 則 不能 長(zhǎng) 時(shí)間 踩 剎車 ， 但是 使 用成 本 、維 修 成本 相 對(duì)低 些 。 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(jì) （論文） 4 第 2 章 制 動(dòng) 器的 結(jié) 構(gòu)形 式 及選 擇 盤 式 制動(dòng) 器 的結(jié) 構(gòu) 形式 及 選 擇 按 摩 擦副 中 的固 定 摩擦 元 件的 結(jié) 構(gòu)來(lái) 分 ， 盤 式 制動(dòng) 器 分為 鉗 盤式 和 全 盤 是 制 動(dòng)器 兩 大類 。10轉(zhuǎn)向 節(jié) 全盤式 制 動(dòng)器的固定 摩 擦元件和旋轉(zhuǎn) 元 件居委圓盤 形 ，制動(dòng)時(shí)各盤 摩 擦 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(jì) （論文） 5 表面 全 部接觸。 左 右 ， 如 圖 22（ b） 所 示 。 re — 車 輪 有效 半 徑， m。如果汽車前、后 輪 制動(dòng) 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(dòng) 時(shí)， 均 可使 前 、后車輪同 時(shí) 抱死。 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(jì) （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(dòng)效 率 制 動(dòng) 力分 配 的合 理 性通 常 用利 用 附著 系 數(shù)與 制 動(dòng)強(qiáng) 度 的關(guān) 系 曲線 （ 見(jiàn) 圖 34） 予 以評(píng) 定 。制 動(dòng) 盤可以制 成 實(shí)心的， 而 為了通風(fēng)散 熱 ，又可在 制 動(dòng)盤 的 兩 工 作 表 面之 間 住 處 通風(fēng) 孔 道 。 2 a a max 1740 ? 2 ? ??L f 1 ?? ?2 A????2 ? 2 ? ? (252 ? 17 2 ? 212 ? 14 2 ) ? ? L f 制 動(dòng) 器熱 容 量和 溫 升的 核 算 要 核 算制 動(dòng) 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(dòng)盤 的 總質(zhì) 量 ； md ? 14 kg mb — 與 各 制動(dòng) 盤 相連 的 受熱 金 屬 件 （如 輪 轂 、 輪 輻 、 輪 輞 、 制 動(dòng) 鉗 體 等 ） 的總 質(zhì) 量 ； mb ? 25 kg cd — 制 動(dòng) 盤 材 料 的 比 熱 容 ， 對(duì) 鑄 鐵 c ? 482 J/()， 對(duì) 鋁 合 金 c ? 880 J/()； ?t — 制動(dòng)盤的溫升（一次 由 va ? 30 km/h 到完全停車的強(qiáng)烈制動(dòng)， 溫 升 不 應(yīng)超 過(guò) 15℃ ） ； ?t ? 14℃ （ m d cd ? mh ch） ?t ? (880 ?14 ? 482 ? 25) ?14 ? 341180 J L — 滿載汽車制動(dòng) 時(shí) 由動(dòng)能轉(zhuǎn)變的熱能，由于制 動(dòng) 過(guò)程迅速，可以 認(rèn) 為制動(dòng) 產(chǎn) 生的熱能全部為 前 、后制動(dòng)器所 吸 收，并按前、 后 軸制動(dòng) 力 的 分 配比 率 分配 給 前、 后 制動(dòng) 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(jì) （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(dòng) 時(shí) 的初 速 度， 可 取 va ? 20 m/s； ??汽 車 制動(dòng) 器 制動(dòng) 力 分配 系 數(shù) 。 本 設(shè) 計(jì)中 前 通風(fēng) 盤 厚度 為 30mm， 后 實(shí)心 盤 厚度 為 16mm。 圖 34 是 與 圖 33 的 前 、 后 制 動(dòng)力 分 配 曲 線相 對(duì) 應(yīng)的 同 一型 號(hào) 汽車的利用 附 著系數(shù)曲 線 。 圖 中 ?線 與 I 曲 線 交 于 B 點(diǎn) ,可 求 出 B 點(diǎn) 處 的附 著 系 數(shù) ?? ?0 ， 則 稱 ?線 與 I 線 交 點(diǎn)處 的 附著 系數(shù) ?0 為 同 步附 著 系數(shù) 。 即 F f 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)及 車 輪有效半 徑 等，并與 制 動(dòng)踏板力即 制 動(dòng)系的液 壓 與氣 壓 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(jì) （論文） 10 2 成 正 比 。 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(jì) （論文） 6 圖 22 浮動(dòng) 鉗 式盤式制動(dòng) 器 工作原理 圖 （ a） 滑動(dòng) 鉗 式盤式制動(dòng) 器 （ b）擺 動(dòng) 鉗式盤式制 動(dòng) 器 1制動(dòng) 盤 ； 2制動(dòng) 鉗 體； 3制動(dòng) 塊 總成； 4帶磨 損 警報(bào)裝置 的 制動(dòng) 塊 總成： 5活塞 ； 6制動(dòng) 鉗 支 架 ； 7導(dǎo)向 銷 綜合 以 上各項(xiàng)，參 照 所選定的車 型 ，確定本設(shè) 計(jì) 中采用滑動(dòng) 鉗 式盤式制 動(dòng) 器 的 結(jié)構(gòu) 形 式 。 用的 較 多的 是 多片全盤式 制 動(dòng)器，以 便 獲得 較大 的 制動(dòng)力。 兩 塊制 動(dòng) 塊之 間 裝 有 作為 旋 轉(zhuǎn)元件的制 動(dòng) 盤，制動(dòng) 盤 式以螺栓 固 定在輪轂上 。 （一）生產(chǎn)現(xiàn) 狀 式 制動(dòng) 器 據(jù) 相 關(guān) 數(shù) 據(jù)統(tǒng) 計(jì) ，目 前 我 國(guó) 乘用 車 中剎 車 制 動(dòng) 器用 鼓 式制 動(dòng) 器 約 占 20% 左右 ， 并且鼓式制 動(dòng) 器目前已 經(jīng) 退出前輪 制 動(dòng)。 其中 摩 擦材料 僅 能覆蓋制動(dòng) 盤 工作表面的 一 小部分的盤 式 制動(dòng)器稱為 鉗 盤式制 動(dòng) 器 ； 摩擦 材 料覆 蓋 制動(dòng) 盤 全部 工 作表 面 的盤 式 制動(dòng) 稱 為全 盤 式制 動(dòng) 器 。也只有 制 動(dòng)性能良 好 、制 動(dòng) 系 工 作可 靠 的汽 車 ，才 能 充分 發(fā) 揮其 動(dòng) 力性 能 。 制 動(dòng) 系至 少 應(yīng)有 兩 套獨(dú) 立 的制 動(dòng) 裝置 ， 即 行 車制 動(dòng) 裝置 和 駐車 制 動(dòng)裝 置 。通風(fēng)盤式制 動(dòng) 器 由于 為 了通風(fēng)散熱 ， 在制動(dòng)盤 的 兩個(gè)工作 面 之間鑄造出 通 風(fēng)孔道使 散 熱能 力 更強(qiáng) ， 不容易產(chǎn)生 熱 衰退，多 用 于馬力較 大 的汽車。另外，盤 式 制動(dòng)器可 以 方便 地 與 ABS 系 統(tǒng) 配 合 ， 避 免 剎車 暴 死 現(xiàn) 象 發(fā)生 。7制動(dòng)塊 。制動(dòng)時(shí) 在 油液壓力 作 用下，活塞 推 動(dòng)該側(cè)活 動(dòng) 的制 動(dòng) 塊總 成 壓向制動(dòng)盤 的 另一側(cè)， 直 到兩側(cè)的 制 動(dòng)塊總成的 受 力均等為 止 。 根 據(jù) 本設(shè) 計(jì) 中所 選 定的 車 型 ， 設(shè) 計(jì) 中采 用 前通 風(fēng) 盤式 后 實(shí)心 盤 式制 動(dòng) 器 ， 且 均 采用 滑 動(dòng)鉗 式 。 F f 1 — 前 軸 車輪 的 制動(dòng) 器 制動(dòng) 力 ， F f 1 ? FB1 ? ?Z1 ； F f 2 — 后 軸 車輪 的 制動(dòng) 器 制動(dòng) 力 ， F f 2 ? FB 2 ? ?Z 2 ； FB1 — 前 軸 車輪 的 地面 制 動(dòng)力 ； FB 2 — 后 軸 車輪 的 地面 制 動(dòng)力 ； Z1 , Z 2 — 地 面 對(duì)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 。 對(duì) 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(dòng) 到后軸 車 輪 和前軸車輪 先 后抱死滑移（此時(shí)制 動(dòng) 強(qiáng) 度 q ? ?） ，前、后軸 的 車輪制動(dòng)器 所 能 產(chǎn) 生的 最 大制 動(dòng) 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(duì) 于 選取 較 大 ?0 值 的 各類 汽 車， 則 應(yīng)從 保 證汽 車 制動(dòng) 時(shí) 的穩(wěn) 定 性出發(fā) ， 來(lái) 確 定各 軸 的最 大 制動(dòng) 力 矩。 本 設(shè) 計(jì)中 前 通風(fēng) 盤 直 徑 D ? 323mm， 后 普通 實(shí) 心盤 直 徑 D ? 280mm。 比 能 量 耗 散率 過(guò) 高 ， 不僅 會(huì) 加快 制 動(dòng)摩 擦 襯塊 的 磨損 ， 而且 可 能引 起 制動(dòng) 盤 的龜 裂 。