【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ， N。 tu dd —— 汽車制動(dòng)減速度， sm 。 根據(jù)上述汽車制動(dòng)時(shí)的整車受力分析，考慮到汽車制動(dòng)時(shí)的軸荷轉(zhuǎn)移及 G=mg，則可求得汽車制動(dòng)時(shí)水平地面對(duì)前、后軸車輪的法向反力 Z1，Z2 分別為 ???????? ??tug ddghLLGZ 21 （ 36） ???????? ??tug ddghLLGZ 12 （ 37） 令 qgdd tu ? ， q 稱為制動(dòng)強(qiáng)度，則汽車制動(dòng)時(shí)水平地面對(duì)汽車前、后軸車輪的法向反力 Z1， Z2 又可表達(dá)為 ? ?? ?ggqhLLGZqhLLGZ????1221 （ 38） 若在附著系數(shù)為 ? 的路面上制動(dòng)，前、后軸車輪均抱死，此時(shí)汽車總的地面制動(dòng)力 ? ?21 BBB FFF ?? 等于汽車前、后軸車輪的總的附著力上海工程技術(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) 19 ? ?21 ??? ?? FFF ,亦等于作用于質(zhì)心的制動(dòng)慣性力，即有 ??? ? GFFB （ 39） 汽車總的地面制動(dòng)力為 ???? GFFF BBB 21 =10815N 汽車在附著系數(shù) ? 為任一確定值的路面上制動(dòng)時(shí)，各軸車輪附著力即極限制動(dòng)力并非常數(shù)，而是制動(dòng)強(qiáng)度 q 或總制動(dòng)力的函數(shù)。當(dāng)汽車各車輪制動(dòng)器的制動(dòng)力足夠時(shí)，根據(jù)汽車前、后軸的軸荷分配 ，以及前、后車輪制動(dòng)器制動(dòng)力的分配、道路附著系數(shù)和坡度情況等，制動(dòng)過(guò)程可能出現(xiàn)的情況有 3 種，即 （ 1）前輪先抱死拖滑，然后后輪再抱死拖滑； （ 2）后輪先抱死拖滑，然后前輪再抱死拖滑； （ 3）前、后輪同時(shí)抱死。 在上述 3 種情況中，顯然是第（ 3）種情況的附著條件利用的最好。 由式（ 37），式（ 38）不難求得在任何附著系數(shù) ? 的路面上，前、后車輪同時(shí)抱死即前、后軸車輪附著力同時(shí)被充分利用的條件為 gFFFF BBff ????? 2121 （ 310） 式中： 1fF —— 前軸車輪的制動(dòng)力； 2fF —— 后軸車輪的制動(dòng)力； 1BF —— 前軸車輪地面制動(dòng)力； 2BF —— 后軸車輪地面制動(dòng)力； 前后制動(dòng)器制動(dòng)力的理想分配關(guān)系式為 ???????? ???????? ????121222 2421 fgfggf FhGLFGLhLhGF （ 311） 通常用前制動(dòng)器制動(dòng)力對(duì)汽車總制動(dòng)器制動(dòng)力之比來(lái)表明分配比例，即制 動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù) ? ，它可表示為 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) 20 211 ffff FFFF ??? （ 312） 因?yàn)?21 fff FFF ?? ，所以 ? ?ffff FF FF ?? ??? 121 （ 313） 整理式（ 34）得 ?? )1(21 ??ff FF （ 314） 同步附著系數(shù) 根據(jù)峰面積，樣品中丙烯腈的 含量按公式（ ）計(jì)算，結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后兩位。 具有固定的 ? 線與 I 線的交點(diǎn)處的附著系數(shù) 0? ,被稱為同步附著系數(shù)。它表示具有固定 ? 線的汽車只能在一種路面上實(shí)現(xiàn)前、后輪同時(shí)抱死。同步附著系數(shù)時(shí)由汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)決定的，它是反應(yīng)汽車制動(dòng)性能的參數(shù)。 同步附著系數(shù)說(shuō)明，前后制動(dòng)器制動(dòng)力為固定比值的汽車，只能在一種路面上，即在同步附著系數(shù)的路面上才能保證前后輪同時(shí)抱死。 同步附著系數(shù)也可用解析方法求出。設(shè)汽車在同步附著系數(shù)的路面上制動(dòng)，此時(shí)汽車前、后輪同時(shí)抱死。 )1()()( 2221 ?? ??????? ggff hLhLFF （ 315） 整理得： ghLL )( 20 ??? ? （ 316） LhL g02 ???? (317) 初選 ?? 則 ?? 制動(dòng)器的制動(dòng)扭矩 假定襯塊的摩擦表面全部與制動(dòng)盤接觸，且各處單位壓力分布均勻，則制動(dòng)器的制動(dòng)力矩為 RFfMu 02? （ 318） 式中， f 為摩擦因數(shù)； Fo 為單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤的壓緊力； R 為作用半徑。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) 21 對(duì)于常見(jiàn)的具有扇形摩擦表面的襯塊，若其徑向?qū)挾炔?是 很大，取 R 等于平均半徑 Rm，或有效半徑 Re，在實(shí)際上已經(jīng)足夠精確。 如圖 31，平均半徑為 Rm=( R1+ R2)/2 （ 319） 式中， R1 和 R2 為摩擦襯塊扇形表面的內(nèi)半徑和外半徑。 設(shè)襯塊與制動(dòng)盤之間的單位壓力為戶，則在任意微元面積 RdRdφ上的摩擦力對(duì)制動(dòng)盤中心的力矩為 fpR2dRdφ，而單側(cè)制動(dòng)塊加于制動(dòng)盤的制動(dòng)力矩應(yīng)為單側(cè)襯塊加于制動(dòng)盤的總摩擦力為 故有效半徑為 Re=Mμ /2fFo=2(R23R13)/3(R22R12) （ 320） 可見(jiàn)，有效半徑 Re 即是扇形表面的面積中心至制動(dòng)盤中心的距離。上式也可寫成 Re=4/3[1 R1 R2/( R1+ R2)2]( R1+ R2)/2=4/3[1m/(1+m)2] Rm 式中， m= R1/ R2 因?yàn)?m1， m/(1+m)21/4，故 Re Rm，且 m 越小則兩者差值越大。 應(yīng)當(dāng)指出，若 m 過(guò)小，即扇形的徑向?qū)挾冗^(guò)大，襯塊摩擦面上各不同半徑處的滑磨速度相差太遠(yuǎn)，磨損將不均勻，因而單位壓力分布均勻這一假設(shè)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) 22 條件不能成立，則上述計(jì)算方法也就不適用。 m 值一般不應(yīng)小于 。 制動(dòng)盤工作面的加工精度應(yīng)達(dá)到下述要求：平面度允差為 ，表面粗糙度為 — m，兩摩擦表面的平行度不應(yīng)大于 ，制動(dòng)盤的端面圓跳動(dòng)不應(yīng)大于 。通常制動(dòng)盤采用摩擦性能良好的珠光體灰鑄鐵制造。為保證有足夠的強(qiáng)度和耐磨性能，其牌號(hào)不應(yīng)低于HT 線性關(guān)系、回收率和精度的分析 汽車制動(dòng)減速度 zgdd tu ? ，其中 z 被稱為制動(dòng)強(qiáng)度。由前述可知，若汽車在具有同步附著系數(shù) 0? 的路面上制動(dòng)，汽車的前、后輪將同時(shí)達(dá)到抱死的工況，此時(shí)的制動(dòng)強(qiáng)度 0??z 。在其他路面上制動(dòng)時(shí)，既不出現(xiàn)前輪抱死也不發(fā)生后輪抱死的制動(dòng)強(qiáng)度必然小于地面附著系數(shù)，即 0??z 。就是說(shuō)，只有在 0??＝ 的路面上，地面的附著條件才能被充分地利用。而在0??? 的路面上，因出現(xiàn)前輪或后輪先抱死的現(xiàn)象，地面附著條件未被很好地被利用。為了定量說(shuō)明地面附著條件的利用程度，定義利用附著系數(shù)為 FziFxbii ?? , 2,1?i （ 321） 設(shè)汽車前輪剛要抱死或前、后輪同時(shí)剛要抱死時(shí)，汽車產(chǎn)生的減速度zgdtdu? ，則由式（ 321）得前輪地面法向反作用力為 )( 21 gz zhLLmgF ?? （ 322） 前輪制動(dòng)器制動(dòng)力和地面制動(dòng)力為 mg zdtdumFF xb ??? ??? 11 （ 323） 將式（ 311）和式 (312)代入式（ 38），則 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) 23 )(12111gzxbzhLLzFF????? （ 324） 同理可推導(dǎo)出后輪利用附著系數(shù)。 后輪剛要抱死時(shí)， 后輪地面制動(dòng)力和地面法向反作用力 mg zdtdumFF bx )1()1(22 ??? ????? （ 325） )( 12 gz zhLLmgF ?? （ 326） 將式（ 314）和式 (315)代入，則 )(1)1(1222gzxbzhLLzFF???? ?? （ 327） 對(duì)于已知汽車總質(zhì)量 m 、軸距 L 、質(zhì)心位置 1L 、 2L 、 gh 等結(jié)構(gòu)參數(shù)，則可繪制出利用附著系數(shù) i? 與制動(dòng)強(qiáng)度 z 的關(guān)系曲線圖。附著效率 iE 是制動(dòng)強(qiáng)度 z 和利用附著系數(shù) i? 之比。 它是也用于描述地面附著條件的利用程度，并說(shuō)明實(shí)際制動(dòng)力分配的合理性。根據(jù)附著效率的定義，有 ghLLzE1121 ??? ??? （ 328） ghLLzE2222 )1( ??? ???? （ 329） 式中； 1E 和 2E 分別時(shí)前軸和后軸的附著效率。 本章主要分析了制動(dòng)力與制動(dòng)力分配系數(shù)，同步附著系數(shù)，利用附著系數(shù)與制動(dòng)效率。對(duì)制動(dòng)器的制動(dòng)力矩及平均有效半徑進(jìn)行了初步計(jì)算。 4 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 原始數(shù)據(jù)及主要技術(shù)參數(shù) 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) 24 表（ 3） 內(nèi)容 數(shù)據(jù) 裝備質(zhì)量 1091kg 滿載質(zhì)量 1545kg 軸荷分配 滿載時(shí) 前軸 818kg 滿載時(shí) 后軸 727kg 質(zhì)心高度 空載時(shí) 550mm 滿載時(shí) 580mm 軸距 2471mm 前輪距 1429mm 后輪距 1422mm 總長(zhǎng) 4415mm 總高 1415mm 質(zhì)心距前軸距離 1112mm 質(zhì)心距后軸距離 1359mm 1．制動(dòng)盤直徑 D 制動(dòng)盤直徑 D 希望盡量大些，這時(shí)制動(dòng)盤的有效半徑得以增大，就可以降低制動(dòng)鉗的夾緊力，降低摩擦襯塊的單位壓力和工作溫度。但制動(dòng)盤直徑 D受輪輞直徑的限制。通常，制動(dòng)盤的直徑 D選擇為輪輞直徑的 70%～90%。初取 318mm。 制動(dòng)盤直徑為 70%～ 79%輪輞直徑，根據(jù)輪輞提供給制動(dòng)器的可利用空間，并本著制動(dòng)盤直徑盡可能大的原則及 運(yùn)動(dòng)時(shí)不發(fā)生干涉。初選制動(dòng)盤的直徑 d＝ 240mm。 2．制動(dòng)盤厚度 h 制動(dòng)盤的厚度直接影響著制動(dòng)盤質(zhì)量和工作時(shí)的溫度。為使質(zhì)量不致上海工程技術(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) 25 太大，制動(dòng)盤厚度應(yīng)取的適當(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。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)盤的兩工作面之間鑄出通風(fēng)孔道。通常，實(shí)心制動(dòng)盤厚度可取為 10mm～20mm。具有通風(fēng)孔道的制動(dòng)盤的兩工作面之間的尺寸，即制動(dòng)盤的厚度取為 20 mm～ 50mm，但多采用 20 mm～ 30mm。 本次設(shè)計(jì)選擇通風(fēng)式制動(dòng)盤 h=20 ㎜ 3．摩擦襯塊內(nèi)半徑 R1 與外半徑 R2 推薦摩擦襯塊外半徑與內(nèi)半徑的比值不大于 。若此比值偏大，工作時(shí)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(huì)不均勻，接觸面積將減小，最終導(dǎo)致制動(dòng)力矩變化大。 根據(jù)制動(dòng)盤直徑可確定外徑 R2=112 ㎜ 考慮到 R2/ R1＜ ，可選取 R1=76mm，則 R2/ R1=＜ 4．摩擦襯塊工作面積 推薦根據(jù)摩擦襯塊單位面積占有的汽車質(zhì)量在 ㎡ ~㎡范圍內(nèi)選取。汽車滿載質(zhì)量為 1545kg。 5 4 5 4 5 2 ???? Acm 所以 A 選 78cm2 。初選摩擦系數(shù) f =,制動(dòng)器間隙為 . 5．摩擦塊磨損均勻性驗(yàn)證 假設(shè)襯塊的摩擦表面全部于制動(dòng)盤接觸，而且各處單位壓力均勻，則制動(dòng)器的制動(dòng)力矩為 RfFM ?? 2? （ 41） f 為摩擦因素 ,F0 為單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤的壓緊力， R 作用半徑 在實(shí)際的計(jì)算過(guò)程中， R 值我們?nèi)∑骄?Rm 就可以了，設(shè)襯塊的與制動(dòng)盤之間的單位壓力為 p,則在任意微元面 積 RdRdφ 上的摩擦力對(duì)制動(dòng)盤的中心的力矩為 fpR2dRdφ ,而單側(cè)制動(dòng)塊加于制動(dòng)盤的制動(dòng)力矩應(yīng)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) 26 為： ?? ?? d R dfp RRR 2212M ???? （ 42） 單側(cè)襯塊加于制動(dòng)盤的總摩擦力為： ? ??? ??? ?21RR fpRdRdfF （ 43） 所以有效半徑： mmRRRRfFM 95)(3)(2)2/(R 21223132e ????? ?? 平均半徑為：