【正文】 由于盤式制動(dòng)器的制動(dòng)器因數(shù)對摩擦系數(shù)的導(dǎo)數(shù)()為常數(shù)，因此其效能穩(wěn)定性最好。由圖48也可以看出，領(lǐng)蹄的制動(dòng)蹄因數(shù)雖大于從蹄，但其效能穩(wěn)定性卻比從蹄差。制動(dòng)器因數(shù)BF對摩擦系數(shù)的敏感性可由來衡量，因而稱為制動(dòng)器的敏感度，它是制動(dòng)器效能穩(wěn)定性的主要決定因素，而除決定于摩擦副材料外，又與摩擦副表面的溫度和水濕程度有關(guān)，制動(dòng)時(shí)摩擦生熱，因而溫度是經(jīng)常起作用的因素，熱穩(wěn)定性更為重要。圖48 制動(dòng)蹄因數(shù)及其導(dǎo)數(shù)與摩擦系數(shù)的關(guān)系1領(lǐng)蹄 2從蹄在制動(dòng)過程中，襯片(襯塊)的溫度、相對滑動(dòng)速度、壓力以及濕度等因素的變化會導(dǎo)致摩擦系數(shù)的改變。領(lǐng)蹄的和隨的增大而急劇增大的現(xiàn)象稱為自行增勢作用。它意味著此時(shí)只要施加一極小張開力，制動(dòng)力矩將迅速增至極大的數(shù)值，此后即使放開制動(dòng)踏板，領(lǐng)蹄也不能回位而是一直保持制動(dòng)狀態(tài)，發(fā)生“自鎖”現(xiàn)象。圖48給出了領(lǐng)蹄與從蹄的制動(dòng)蹄因數(shù)及其導(dǎo)數(shù)對摩擦系數(shù)的關(guān)系曲線。通過上述對領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器制動(dòng)蹄因數(shù)的分析與計(jì)算可以看出，領(lǐng)蹄由于摩擦力對蹄支點(diǎn)形成的力矩與張開力對蹄支點(diǎn)的力矩同向而使其制動(dòng)蹄因數(shù)值大，而從蹄則由于這兩種力矩反向而使其制動(dòng)蹄因數(shù)值小。這時(shí)制動(dòng)器將自鎖。a，b，c，h，R及為結(jié)構(gòu)尺寸，如圖47所示。今假設(shè)在張力P的作用下制動(dòng)蹄摩擦襯片與鼓之間作用力的合力N如圖26所示作用于襯片的B點(diǎn)上。制動(dòng)器因數(shù)可定義為在制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤的作用半徑上所產(chǎn)生的摩擦力與輸入力之比，即 (434)式中: —制動(dòng)器的摩擦力矩；—制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤的作用半徑；—輸入力，一般取加于兩制動(dòng)蹄的張開力(或加于兩制動(dòng)塊的壓緊力)的平均值為輸入力。制動(dòng)器因數(shù)BF的表達(dá)式，它表示制動(dòng)器的效能，又稱為制動(dòng)器效能因數(shù)。將以下數(shù)據(jù)mm，mm，汽車所受的重力N，同步附著系數(shù)=，汽車滿載時(shí)的質(zhì)心高度，車輪有效半徑N。當(dāng)時(shí)，相應(yīng)的極限制動(dòng)強(qiáng)度，故所需的后軸和前軸的最大制動(dòng)力矩為 (432) (433)式中：—該車所能遇到的最大附著系數(shù)；—制動(dòng)強(qiáng)度，由式確定；—車輪有效半徑。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，即 （429）式中：—前軸制動(dòng)器的制動(dòng)力，；—后軸制動(dòng)器的制動(dòng)力，；—作用于前軸車輪上的地面法向反力；—作用于后軸車輪上的地面法向反力；—車輪有效半徑。最大制動(dòng)力是在汽車附著質(zhì)量被完全利用的條件下獲得的，這時(shí)制動(dòng)力與地面作用于車輪的法向力,成正比。在的良好路面上緊急制動(dòng)時(shí)，總是后輪先抱死。由式和和式（49），（414）得 （422） （423） （424）當(dāng)時(shí)：可能得到的最大總制動(dòng)力取決于后輪剛剛首先抱死的條件，即。取=1，則===為保證汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性和有足夠的附著系數(shù)利用率，聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(ECE)的制動(dòng)法規(guī)規(guī)定，在各種載荷情況下，輕型汽車在的范圍內(nèi)，前輪均應(yīng)能先抱死；在車輪尚未抱死的情況下，在的范圍內(nèi)，+()。附著條件的利用情況用附著系數(shù)利用率(附著力利用率)表示： (417)式中：——汽車總的地面制動(dòng)力；G——汽車所受重力；——制動(dòng)強(qiáng)度。分析表明，汽車在同步附著系數(shù)的路面上制動(dòng)(前、后車輪同時(shí)抱死)時(shí)，其制動(dòng)減速度為g，即=，為制動(dòng)強(qiáng)度。將以下數(shù)據(jù)mm，mm，汽車所受的重力N，同步附著系數(shù)=，汽車滿載時(shí)的質(zhì)心高度代入式（416），得=把值代入式(415)得：tan==；=176。(2)當(dāng)，線位于I曲線上方，制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死，這時(shí)容易發(fā)生后軸側(cè)滑使汽車失去方向穩(wěn)定性。當(dāng)汽車在不同值的路面上制動(dòng)時(shí)，可能有以下情況： (1)當(dāng)，線位于I曲線下方，制動(dòng)時(shí)總是前輪先抱死。圖46中線與I曲線交于B點(diǎn)， B點(diǎn)處的附著系數(shù)=,則稱為同步附著系數(shù)。代入數(shù)據(jù)得：顯然，故本設(shè)計(jì)符合要求。它反映了地面制動(dòng)力的大小，因此與制動(dòng)器制動(dòng)力及附著力有關(guān)。由于各種汽車的動(dòng)力性不同，對制動(dòng)效能也提出了不同的要求：一般轎車、輕型貨車行駛車速高，所以要求制動(dòng)效能也高；重型貨車行駛速度低，要求就稍微低一點(diǎn)。 如圖46某載貨汽車的I曲線和曲線（1）制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度制動(dòng)距離與汽車的行駛安全有直接關(guān)系，它指的是汽車速度為時(shí)，從駕駛員開始操控制動(dòng)控制裝置到汽車完全停住為止所駛過的距離。故，且 （413）若用表示，則其為一條直線，此直線通過坐標(biāo)原點(diǎn)，且其斜率為它是實(shí)際前、后制動(dòng)器制動(dòng)力實(shí)際分配線，簡稱為線。（5）具有固定比值的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力兩軸汽車的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的比值一般為固定的常數(shù)。在本設(shè)計(jì)中，輕型貨車在滿載時(shí)的基本數(shù)據(jù)如下：mm，mm， mm，汽車所受的重力N，同步附著系數(shù)=，汽車滿載時(shí)的質(zhì)心高度。圖45 理想的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線I曲線時(shí)踏板力增長到使前、后車輪制動(dòng)器同時(shí)抱死時(shí)前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的理想分配曲線。圖44 I曲線示意圖根據(jù)方程組（430）的兩個(gè)方程也可直接繪制I曲線。消去變量，得 （411）如已知汽車軸距、質(zhì)心高度、總質(zhì)量、質(zhì)心的位置 (質(zhì)心至后軸的距離)，就可用式（411）繪制前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的理想分配關(guān)系曲線，簡稱I曲線。此時(shí)的前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力和的關(guān)系曲線，常稱為理想的前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線。（4）理想的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線汽車總的地面制動(dòng)力為： (48)式中：—制動(dòng)強(qiáng)度；—前軸車輪的地面制動(dòng)力；—后軸車輪的地面制動(dòng)力。圖 43 制動(dòng)時(shí)的汽車受力圖因?yàn)橹苿?dòng)時(shí)車速較低，空氣阻力可忽略不計(jì)，則分別對汽車前后輪接地點(diǎn)取矩，整理得前、后輪的地面法向反作用力、為 （45）式中：，為制動(dòng)強(qiáng)度，—汽車所受重力； —汽車軸距；—汽車質(zhì)心離前軸距離；—汽車質(zhì)心離后軸距離； —為汽車質(zhì)心高度（滿載時(shí)=920mm）；—重力加速度；若在附著系數(shù)為的路面上制動(dòng)，前、后輪都抱死（無論是同時(shí)抱死或分別先后抱死），此時(shí)。只有當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力足夠大，而且地面又能夠提供足夠大的附著力，才能獲得足夠大的地面制動(dòng)力。隨著制動(dòng)踏板力以及制動(dòng)管路壓力的繼續(xù)升高，制動(dòng)器制動(dòng)力繼續(xù)增加，直至踏板最大行程，但是地面制動(dòng)力不再增加。此時(shí)，=，且隨踏板力增加成線性增加。當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，首先消除制動(dòng)系間隙后，制動(dòng)器制動(dòng)力開始增加。它與制動(dòng)器的型式、結(jié)構(gòu)尺寸、摩擦副的而摩擦系數(shù)和車輪半徑以及踏板力有關(guān)。（2）制動(dòng)器制動(dòng)力在輪胎周緣為了克服制動(dòng)器摩擦力矩所需的力稱為制動(dòng)器制動(dòng)力，以符號表示，顯然 （42）式中：是車輪制動(dòng)器摩擦副的摩擦力矩。顯然，從力矩平衡得到 （41）式中，為車輪的有效半徑（m）。（1）地面制動(dòng)力假設(shè)滾動(dòng)阻力偶矩、車輪慣性力和慣性力偶矩均可忽略圖，則車輪在平直良好路面上制動(dòng)時(shí)的受力情況如圖41所示。地面制動(dòng)力越大，制動(dòng)距離也越短，所以地面制動(dòng)力對汽車制動(dòng)性具有決定性影響。這個(gè)外力只能由地面和空氣提供。采用這種結(jié)構(gòu)的前輪制動(dòng)器與后輪的領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器相匹配，則可較容易地獲得所希望的前、后輪制動(dòng)力分配（，即前軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力大于后軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力），并使前、后輪制動(dòng)器的許多零件有相同的尺寸?？紤]到制動(dòng)器的效能因素和制動(dòng)器效能的穩(wěn)定性，且領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的蹄片與制動(dòng)鼓之間的間隙易于調(diào)整，便于附裝駐車制動(dòng)裝置，所以本設(shè)計(jì)中輕型貨車的后輪采用制動(dòng)輪缸具有兩個(gè)等直徑活塞的領(lǐng)從蹄式車輪制動(dòng)器。 圖316 制動(dòng)器因素BF與摩擦系數(shù)的關(guān)系曲線1—增力式制動(dòng)器；2—雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器；3—領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器；4—盤式制動(dòng)器；5—雙從蹄式制動(dòng)器制動(dòng)器因數(shù)值愈大，摩擦副的接觸情況對制動(dòng)效能的影響也就愈大。BF值大，即制動(dòng)效能好。制動(dòng)器的效能常以制動(dòng)器效能因數(shù)或簡稱為制動(dòng)器因數(shù)BF(brake factor)來衡量，制動(dòng)器因數(shù)BF可用下式表達(dá)：式中，：——制動(dòng)器摩擦副間的摩擦力，見圖32； N1，N2：——制動(dòng)器摩擦副間的法向力，對平衡式鼓式制動(dòng)器和盤式制動(dòng)器：N1=N2f—制動(dòng)器摩擦副的摩擦系數(shù)； P—鼓式制動(dòng)器的蹄端作用力(見圖32)，盤式制動(dòng)器襯塊上的作用力。還應(yīng)指出，制動(dòng)器的效能不僅與制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)型式、結(jié)構(gòu)參數(shù)和摩擦系數(shù)有關(guān)，也受到其他有關(guān)因素的影響。而就工作穩(wěn)定性來看，名次排列正好與效能排列相反，雙從蹄式最好，增力式最差。圖314 雙向增力式制動(dòng)器（浮動(dòng)支承）的結(jié)構(gòu)方案圖315雙向增力式制動(dòng)器（固定支點(diǎn)）的結(jié)構(gòu)方案（a）一般形式；（b）浮動(dòng)形式；（c）中心調(diào)整制動(dòng)器的特點(diǎn)是用制動(dòng)器效能、效能穩(wěn)定性和摩擦襯片磨損均勻程度來評價(jià)。 雙向增力式制動(dòng)器在高級轎車上用得較多，而且往往將其作為行車制動(dòng)與駐車制動(dòng)共用的制動(dòng)器，但行車制動(dòng)是由液壓通過制動(dòng)輪缸產(chǎn)生制動(dòng)蹄的張開力進(jìn)行制動(dòng)，而駐車制動(dòng)則是用制動(dòng)操縱手柄通過綱索拉繩及杠桿等操縱。雙向增力式制動(dòng)器也是屬于非平衡式制動(dòng)器。第一制動(dòng)蹄是增勢領(lǐng)蹄，第二制動(dòng)蹄不僅是增勢領(lǐng)蹄，而且經(jīng)頂桿傳給它的推力Q要比制動(dòng)輪缸給第一蹄或第二蹄的推力大很多。對雙向增力式制動(dòng)器來說，不論汽車前進(jìn)制動(dòng)或倒退制動(dòng)，該制動(dòng)器均為增力式制動(dòng)器。因此，僅用于少數(shù)輕、中型貨車和轎車上作前輪制動(dòng)器。由于制動(dòng)時(shí)兩蹄的法向反力不能互相平衡，因此屬于一種非平衡式制動(dòng)器。制動(dòng)鼓靠摩擦力帶動(dòng)第一制動(dòng)蹄轉(zhuǎn)過一小角度，進(jìn)而經(jīng)頂桿推動(dòng)第二制動(dòng)蹄也壓向制動(dòng)鼓的工作表面并支承在其上端的支承銷上。如圖32(e)所示，兩蹄下端以頂桿相連接，第二制動(dòng)蹄支承在其上端制動(dòng)底板上的支承銷上。雙從蹄式制動(dòng)器的兩蹄片各有一個(gè)固定支點(diǎn)，而且兩固定支點(diǎn)位于兩蹄片的不同端，并用各有一個(gè)活塞的兩輪缸張開蹄片，其結(jié)構(gòu)形式與單向雙領(lǐng)蹄式相反。由于這種制動(dòng)器在汽車前進(jìn)和倒退時(shí)的性能不變，故廣泛用于中、輕型載貨汽車和部分轎車的前、后輪。因此，制動(dòng)鼓在正向、反向旋轉(zhuǎn)時(shí)兩制動(dòng)蹄均為領(lǐng)蹄，故稱為雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。圖312 曲柄機(jī)構(gòu)制動(dòng)器（氣壓驅(qū)動(dòng)） 圖313 雙楔制動(dòng)器（氣壓驅(qū)動(dòng)）當(dāng)制動(dòng)時(shí)，油壓使兩個(gè)制動(dòng)輪缸的兩側(cè)活塞(圖311)或其他張開裝置的兩側(cè)(圖31圖313)均向外移動(dòng)，使兩制動(dòng)蹄均壓緊在制動(dòng)鼓的內(nèi)圓柱面上。如圖32(d)及圖31圖312所示。它不用于后輪還由于有兩個(gè)互相成中心對稱的制動(dòng)輪缸，難于附加駐車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 圖310 單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的機(jī)構(gòu)方案（液壓驅(qū)動(dòng)）（a）一般形式；（b）偏心調(diào)整；（c）輪缸上調(diào)整；（d）浮動(dòng)蹄片，輪缸支座端調(diào)整；（e）浮動(dòng)蹄片，輪缸偏心機(jī)構(gòu)調(diào)整雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器有高的正向制動(dòng)效能，但倒車時(shí)則變?yōu)殡p從蹄式，使制動(dòng)效能大降。如圖1(c)所示，兩制動(dòng)蹄各用一個(gè)單活塞制動(dòng)輪缸推動(dòng)，兩套制動(dòng)蹄、制動(dòng)輪缸等機(jī)件在制動(dòng)底板上是以制動(dòng)底板中心作對稱布置的，因此兩蹄對鼓作用的合力恰好相互平衡，故屬于平衡式制動(dòng)器。圖39 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案（液壓驅(qū)動(dòng)）（a）一般形式；（b）單固定支點(diǎn)，偏心軸調(diào)整；（c）雙固定支點(diǎn)，偏心軸調(diào)整；（d）浮動(dòng)蹄片，支點(diǎn)端調(diào)整當(dāng)汽車前進(jìn)時(shí)，若兩制動(dòng)蹄均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器，稱為雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。圖33 S凸輪制動(dòng)器圖34 楔塊式張開裝置及其受力簡圖圖35 S凸輪式車輪制動(dòng)器1—制動(dòng)蹄；2—凸輪；3—制動(dòng)底板；4—調(diào)整臂；5—凸輪支座及制動(dòng)氣室；6—滾輪圖36 楔塊式張開裝置的車輪制動(dòng)器1—制動(dòng)蹄；2—制動(dòng)底板；3—制動(dòng)氣室；4—楔塊；5—滾輪6—柱塞；7—檔塊；8—棘爪；9—調(diào)整螺釘；10—調(diào)整套筒圖37 制動(dòng)輪缸具有兩個(gè)個(gè)等直徑活塞的車輪制動(dòng)器1—活塞；2—活塞支承圈；3—密封圈；4—支承；5—制動(dòng)底板；6—制動(dòng)蹄7—支承銷；8—青銅偏心輪；9—制動(dòng)蹄定位銷；10—駐車制動(dòng)傳動(dòng)裝置圖38制動(dòng)輪缸具有四個(gè)等直徑活塞的車輪制動(dòng)器1—制動(dòng)蹄；2—制動(dòng)底板；3—制動(dòng)器間隙調(diào)整凸輪；4—偏心支承銷領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的效能及穩(wěn)定性均處于中等水平，但由于其在汽車前進(jìn)和倒車時(shí)的制動(dòng)性能不變，結(jié)構(gòu)簡單，造價(jià)較低，也便于附裝駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)，故仍廣泛用作中、重型載貨汽車的前、后輪以及轎車的后輪制動(dòng)器。當(dāng)張開裝置中的制動(dòng)凸輪和制動(dòng)楔塊都是浮動(dòng)的時(shí)，也能保證兩蹄張開力相等，這時(shí)的凸輪稱為平衡凸輪。張開裝置有凸輪式(見圖32(a)、圖3圖34)、楔塊式(見圖3圖36)、曲柄式(參見圖312)和具有兩個(gè)或四個(gè)等直徑活塞的制動(dòng)輪缸式的(見圖32(b)、圖3圖38)。因?yàn)橥馆喴髿鈮候?qū)動(dòng)，因此這種結(jié)構(gòu)僅用于總質(zhì)量大于或等于10 t的貨車和客車上。由于兩蹄的法向反力N1=N2在制動(dòng)鼓正、反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)并制動(dòng)時(shí)均成立，因此這種結(jié)構(gòu)的特性是雙向的，實(shí)際上也是平衡式的。為使襯片壽命均衡，可將從蹄的摩擦襯片包角適當(dāng)?shù)販p小。液壓或楔塊驅(qū)動(dòng)的領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器均