【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)盤兩側(cè)均承受制動(dòng)塊的壓緊力 0F ，兩個(gè)工作盤上所受摩擦力為 022 fFFf ? ,f 為制動(dòng)襯塊與制動(dòng)盤間的摩擦系數(shù)。于是，鉗盤式制動(dòng)器的效能因數(shù)為： fFFK f 220?? （ 33） 對(duì)于全盤式制動(dòng)器，則有 nfK 2? 即： ???? nfK 式中 n —— 旋轉(zhuǎn)制動(dòng)盤數(shù)目， n 為 1， f摩擦系數(shù)取值 ，則 K 制動(dòng)器的效能因數(shù)為 。 (b) 制動(dòng)器制動(dòng)效 能的穩(wěn)定性 制動(dòng)器制動(dòng)效能的穩(wěn)定性主要取決于其效能因數(shù) K 對(duì)摩擦系數(shù) f 的敏感性。而 f 會(huì)隨摩擦副材質(zhì)及彈性、摩擦面間的溫度、水濕程度、表面清潔程度等因素而變化，尤其是隨溫度的升高， f 將明顯衰退，最低甚至降為正常值的30%。 如果不考慮制動(dòng)盤、制動(dòng)鼓、制動(dòng)蹄的變形，一定型式的制動(dòng)器，其效能因數(shù) K 隨摩擦系數(shù) f 的變化率即 dfdk 愈小．則制動(dòng)器的安全性愈高，這種性能稱為制動(dòng)效能的穩(wěn)定性。各種制動(dòng)器中盤式制動(dòng)器的效能最為穩(wěn)定。 若要使熱穩(wěn)定性好，除了應(yīng)選擇其效能對(duì) f 的敏感性低的制動(dòng)器型號(hào)外，還應(yīng)選擇有良好抗熱衰退性和恢復(fù)性的摩擦材料，還應(yīng)使制動(dòng)盤有足夠熱容量和散熱能力。還可以將制動(dòng)盤設(shè)計(jì)成通風(fēng)式的，它在兩制動(dòng)表面之間鑄有冷卻片 。 第三章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)流程 10 此 種結(jié)構(gòu)使制動(dòng)盤顯著地增加了冷卻面積。車輪 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，盤內(nèi)扇形葉片的旋轉(zhuǎn) 加速了 空氣循環(huán)， 這樣 可以有效地冷卻制動(dòng)器。 (c) 制動(dòng)器間隙調(diào)整應(yīng)簡(jiǎn)便 結(jié)構(gòu)型式和安裝位置應(yīng)能保證間隙操作簡(jiǎn)便，盡可能采用間隙自動(dòng)調(diào)整裝置，以減少調(diào)整間隙的作業(yè)次數(shù)。 (d) 制動(dòng)器尺寸小、質(zhì)量輕 為滿足現(xiàn)代汽車高速行駛的穩(wěn)定性，常選擇較小的輪胎，因而輪輞內(nèi)的制動(dòng)盤的尺寸也應(yīng)減小。 (e) 噪聲的減輕 產(chǎn)生制動(dòng)噪聲的因素很復(fù)雜， 其 主要影響因素是摩擦材料的摩擦特性，即摩擦系數(shù)對(duì)滑動(dòng)速度的變化關(guān)系。動(dòng)摩擦系數(shù)隨滑動(dòng)速度的增高而下降的程度愈大，激發(fā)振動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲愈強(qiáng)。其次，制動(dòng)器輸入 壓力愈高，噪聲愈大 (當(dāng)壓力高達(dá)一定程度后則不再有噪聲 )。 此外， 制動(dòng)器的溫度對(duì)噪聲也有影響。 在制動(dòng)器設(shè)計(jì)中， 應(yīng) 采取相應(yīng)結(jié)構(gòu)措施，如防止摩擦副發(fā)生振動(dòng)、或在其振幅擴(kuò)大前施加阻尼，可在 一定 程度上消除某些噪聲，特別是低頻 (1kHz 以下 )噪聲，但消除高頻噪聲還比較困難。消除噪聲所采取的結(jié)構(gòu)措施也可能引起制動(dòng)力矩下降和踏板行程損失等。 前后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力矩的確定計(jì)算 根據(jù)《 汽車制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算 》 p39公式 得： 如 前后輪都抱死，此時(shí) 得 gdtdu ?? (36) 前軸車輪的法向作用力 NghdtduLLGZ g 10155)( 21 ??? (37) 后輪車輪的法向作用力 NghdtduLLGZ g )( 12 ??? (38) 汽車 的 總的地面制動(dòng)力為 NGFFF B 1270021 ???? ? (39) 前軸車輪的制動(dòng)力 NhLLGFg 6093)( 21 ??? ??? (310) 后軸車輪的制動(dòng)力 NhLLGFg )( 12 ??? ??? （ 311） 其中 整車整備質(zhì)量 0m = , （ 312） 第三章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)流程 11 汽車總質(zhì)量 tnnmm a ????????? ?（ 313） NgmG a 17640?? （ 314） 取輪胎與地面間 的附著系數(shù) ?? （ 315） 當(dāng)前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力之和等于附著力，并且前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分別等于各自的附著力 時(shí) ，也是前、后同時(shí)抱死的條件。 目前，大多數(shù)兩軸汽車的前、后制動(dòng)力之比值為一定值，并以前制動(dòng)器制動(dòng)力 F 與汽車總制動(dòng)器 F 之比來(lái)表明分配的比例，稱為汽車制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù) ? ： 575 2111 ?????????? FF FFF (316) 同步附著 系數(shù)是由汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)決定的、反映汽車制動(dòng)性能的一個(gè)參數(shù)。 由 gghL hL01021 ???? ???? (317) 整理，得 ghLL 20 ?? ?? (318) 代 入數(shù)據(jù)得 ghLL 20 ?? ?? = (319) 同步系數(shù)說(shuō)明，前、后制動(dòng)器制動(dòng)力為固定比值的汽車，只有在同步系數(shù)路面上制動(dòng)時(shí)才能使前、后車輪同時(shí)抱死。 合理地確定前、后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力矩，能保證汽車良好的制動(dòng)效能和穩(wěn)定性。最大制動(dòng)力是在汽車附著質(zhì)量完全被利用的 情況 下獲得的，這時(shí)制動(dòng)力與地面作用于車輪的法向力 Z1 、 Z2 成正比，也與前后輪制動(dòng)力矩的比值相同。 得： 0102212121 ??????gghL hLFFZZMM ?????? (320) 制動(dòng)器所能產(chǎn)生的制動(dòng)力矩，受車輪的計(jì)算力矩所制約，前后輪制動(dòng)力矩為 第三章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)流程 12 前輪 MNrFT eff ??? 91411 (321) 后輪 MNrFT eff ??? 其中： mmre 300? 對(duì)于常遇道路條件較差、車速較低因而選取了較小的同步系 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 比 前軸先抱死滑移，前后輪制動(dòng)器所能產(chǎn)生的最大制動(dòng)力矩為 前輪 egm z xf rhLLGT ?? )( 21 ?? =914NM (322) 后輪 m ax1m ax2 1 ff TT ???? = NM (323) 對(duì)于選擇取較大 0? 值的汽車，則應(yīng)從保證汽車制動(dòng)時(shí)的 制動(dòng) 穩(wěn)定性出發(fā)，來(lái)確定各軸的最大制動(dòng)力矩。當(dāng) ? 0? 時(shí)，相應(yīng)的極限制動(dòng)強(qiáng)度 q? ,故需要后軸和前軸的最大制動(dòng)力矩為 后輪 egf rqhLLGT ?)( 1m a x2 ?? = (324) 前輪 m a x2m a x1 1 ff TT ???? = (325) 應(yīng)急制動(dòng)時(shí)，后輪一般都將抱死滑移 故后橋制動(dòng)力為 NhL gLmFF gaB ???? ??? (326) 此時(shí)所需的后橋制動(dòng)力矩為 MNrhL gLmrF egaeB ???? ?? (327) 2F 為路面對(duì)后橋的法向反力。 后輪制動(dòng)器為應(yīng)急制動(dòng)器，則單個(gè)車 輪制動(dòng)器的應(yīng)急制動(dòng)力矩為 eBrF2 /2。 第三章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)流程 13 摩擦襯片 (襯塊 )的磨損特性的計(jì)算 摩擦襯片 (襯塊 )的磨損受溫度、摩擦力、滑磨速度、制動(dòng)盤的材質(zhì)和加工情況，以及襯片 (襯塊 )本身的材質(zhì)等 諸 多因素影響， 因此從理論上要精確計(jì)算磨損性能是困難的。但試驗(yàn)表明，摩擦表面的溫度、壓力、摩擦系數(shù)和表面狀態(tài)等是影響磨損的重要因素。 汽車的制動(dòng)過(guò)程是將其機(jī)械能 (動(dòng)能、勢(shì)能 )的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷纳⒌倪^(guò)程。在制動(dòng)強(qiáng)度很大的緊急制動(dòng)過(guò)程中，制動(dòng)器幾乎承擔(dān)了耗散汽車全部動(dòng)力的任務(wù)。由 于在短時(shí)間 內(nèi)熱量來(lái)不及擴(kuò)散到大氣中，致使制動(dòng)器溫度升高。此即所謂制動(dòng)器的能量負(fù)荷。能量負(fù)荷愈大，則襯片 (襯塊 )的磨損愈嚴(yán)重。 制動(dòng)器的能量負(fù)荷常以其比能量耗散率和比摩擦力作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。具體的分析過(guò)程如下： (一 )比能量耗散率 比能量耗散率又稱為單位功負(fù)荷或能量負(fù)荷，它表示襯片（襯塊）單位摩擦面積在單位時(shí)間內(nèi)耗散的能量，其單位為 2mmW [1]。 雙軸汽車的單個(gè)前輪及后輪的比能量耗散率分別為： ?? 1 22211 4 )( tA vvme a ?? （ 328） )1(4 )( 2 22212 ?? ??? tA vvme a jvvt 21?? （ 329） 式中 am —— 汽車總質(zhì)量 (t)； tma ? ? —— 汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量轉(zhuǎn)換系數(shù)； 1v 、 2v —— 制動(dòng)初速度和終速度， ( sm/ )； j —— 制動(dòng)減速度， (m/s2)。 t —— 制動(dòng)時(shí)間 ,(s)。 1A 、 2A —— 前、后制動(dòng)器襯片（襯塊）的摩擦面積 (mm2)； 第三章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)流程 14 ? —— 制動(dòng)力分配系數(shù)。取 ?? 緊急制動(dòng)至停車時(shí)， 02?? ，并取 1?? 。則有 sgvj vvt 121 ?????? ?1211 4tAvme a? )1(4 2212 ??? tAvme a 即： 2 21 1 8 0 0 2 7 . 8 8 0 . 6 0 5 . 9 6 ( / )4 4 . 7 2 8 5 5 0 1 0 0e W m m??? ? ?? ? ? 2 22 1 8 0 0 2 7 . 8 8 ( 1 0 . 5 7 5 7 ) 4 . 5 6 ( / )4 4 . 7 2 8 5 5 0 1 0 0e W m m??? ? ? ?? ?