【正文】 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。 在本設(shè)計(jì)中： 7 9 % 7 9 % 1 6 2 5 .4 3 2 1 .0 5 6rD D m m? ? ? ? ? 取 D=320mm （ 2） 制動(dòng)盤厚度 h 制動(dòng)盤厚度 h直接影響著制動(dòng)盤質(zhì)量和工作時(shí)的溫升。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 PRTBF f? () 式中： fT ——制動(dòng)器的摩擦力矩； R——制動(dòng)鼓或制動(dòng)盤的作用半徑； P——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) 式 ()給出了制動(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)。當(dāng) 0??? 時(shí)，相應(yīng)的極限制動(dòng)強(qiáng)度 ??q ，故所需的后軸和前軸的最大制動(dòng)力矩為 egf rqhLLGT ?)( 1m a x2 ?? () 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 19 m a xm a x 21 1 ff TT ???? () 本設(shè)計(jì)選取了較小的同步附著系數(shù) 0? 值的汽車，為了保證在 0??? 的良好的路面上（例如 ? =）能夠制動(dòng)到后軸和前軸先后抱死滑移（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)力力矩為 egef rhLLGrZT ??? )( 21m a x1 ??? （ ） m a xm a x 12 1 ff TT ???? （ ） 式中： ? —— 該車所能遇到的最大附著系數(shù)； q —— 制動(dòng)強(qiáng)度，由式 (420)確定； er —— 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 eff rFT 11 ? ； eff rFT 22 ? 式中：1fF—— 前軸 制動(dòng)器的制動(dòng)力， ?11 ZFf ?； 2fF—— 后軸制動(dòng)器的制動(dòng)力， ?22 ZFf ?； 1Z —— 作用于前軸車輪上的地面法向反力； 2Z —— 作用于后軸車輪上的地面法向反力； er —— 車輪有效半徑。由式 ()可知，雙軸汽車前、后車輪附著力同時(shí)被充分利用或前、后輪同時(shí)抱死時(shí)的制動(dòng)力之比為 ggff hL hLZZFF01022121 ??????= 式中： 1L , 2L —— 汽車質(zhì)心離前、后軸距離 。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 18 為保證汽車有良好的制動(dòng)效能和穩(wěn)定性，應(yīng)合理地確定前，后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力矩。由式（ ）、式（ ）、式（ ）和式（ ）得 gB hLGLF )(011 ?? ???? （ ） ghLLq )(011 ?? ???? （ ） ghLL )(011 ??? ??? （ ） 本設(shè)計(jì)中汽車的 ? 值恒定，其 0? 值小于可能遇到的最大附著系數(shù)，使其在常遇附著系數(shù)范圍內(nèi) ? 不致過低。 當(dāng) ? 0? 時(shí)：可能得到的最大總制動(dòng)力取決于前輪剛剛首先抱死的條件，即11 ?FFB ?。下面再討論一下當(dāng) ? = 0? 、? 0? 和 ? 0? 時(shí)的 q 和 ? 。由式（ 13）可知 q=，滿足。 現(xiàn)代汽車多裝有比例閥或感載比例閥等制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置，可根據(jù)制動(dòng)強(qiáng)度、載荷等因素來改變前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的比值，使之接近于理想制動(dòng)力分配曲線。因此，不可能選一盡善盡美的 0? 值，只有根據(jù)具體條件的不同，而有不同的側(cè)重點(diǎn)。此外， 0? 的選擇還與汽車的操縱性、穩(wěn)定性的具體要求有關(guān)，與汽車的載荷情況也有關(guān)。從緊急制動(dòng)的觀點(diǎn)出發(fā)， 0? 值宜取高些。首先，所選的 0? 應(yīng)使得在常用路面上，附著系數(shù)利用率較高。在汽車總重和質(zhì)心位置已定的條件下，的數(shù)值 就決定了前后制動(dòng)力的分配比。因此各類轎車和一般載貨汽車的 0? 值有增大的趨勢。由于車速高，它不僅會(huì)引起側(cè)滑甩尾甚至?xí){(diào)頭而喪失操縱穩(wěn)定性。 直至 20 世紀(jì) 50 年代，當(dāng)時(shí)道路條件還不很好，汽車行駛速度也不很高，后輪抱死側(cè)滑的后果也不顯得像前輪抱死喪失轉(zhuǎn)向能力那樣嚴(yán)重，因此往往將 0? 值定得較 低，即處于常遇附著系數(shù)范圍的中間偏低區(qū)段。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： ??? qGFB ?? () 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 16 算得 ?? 式中： BF —— 汽車總的地面制動(dòng)力； G—— 汽車所受重力； q —— 制動(dòng)強(qiáng)度。分析表明，汽車在同步附著系數(shù) 0? 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du/dt? qg ? 0? g，即 ?q 0? ， q 為制動(dòng)強(qiáng)度。 (3)當(dāng) 0??? ，制動(dòng)時(shí)汽車前、后輪同時(shí)抱死，是一種穩(wěn)定工況，但也失去轉(zhuǎn)向能力。它雖是一種穩(wěn)定工況，但喪失轉(zhuǎn)向能力。 求得 0 ?? 對于前、后制動(dòng)器制動(dòng)力為固定比值的汽車，只有在附著系數(shù) ? 等于同步附著系數(shù)0? 的路面上，前、后車輪制動(dòng)器才會(huì)同時(shí)抱死。 它是汽車制動(dòng)性能的一個(gè)重要參數(shù)，由汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定。 2111 ????fffff FF FFF? 同步附著系數(shù) 由式 ()可表達(dá)為 ????112ffFF () 上式在圖 中是一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)且斜率為 (1? )/? 的直線，是汽車實(shí)際前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配線，簡稱 ? 線。目前大多數(shù)兩軸汽車的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力之比值為一定值，并以前制動(dòng)1fF與汽車總制動(dòng)力 fF 之比表明分配的比例，稱為汽車制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù) ? ： 2111fffff FF FFF ???? （ ） 由于在附著條件所限定的范圍內(nèi)，地面制動(dòng)力在數(shù)值上等于相應(yīng)的制動(dòng)周緣力，故 ? 通沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 15 稱為制動(dòng)力分配系數(shù)。 圖 某汽 車 的 I 曲線和 ? 曲線 將上式繪成以1fF，2fF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，簡稱 I 曲線，如圖 3. 3 所示。 由式 ()知前、后車輪同時(shí)抱死時(shí)，前、后輪制動(dòng)器的制動(dòng)力1fF，2fF是 ? 的函數(shù)。 第（ 3）種情況的附著條件利用得最好。 由式（ ）、式（ ）求得前、后軸車輪附著力 ??? )()( 221 ggB qhLLGLhFLLGF ???? ??? )()( 112 ggB qhLLGLhFLLGF ???? （ 37） 在此取附著系數(shù) ?? ，因此求得 1F?? 10151N 2F?? 4564N 上式表明：汽車在附著系數(shù) ? 為任意確定值的路面上制動(dòng)時(shí)，各軸附著力即 極限制動(dòng)力并非為常數(shù)，而是制動(dòng)強(qiáng)度 q 或總制動(dòng)力 BF 的函數(shù)。 算得 1214501 。當(dāng)制動(dòng)到 ? =0 以后，地面制動(dòng)力 BF 達(dá)到附著力 ?F值后就不再增大，而制動(dòng)器制動(dòng)力 fF 由于踏板力 PF 的增大使摩擦力矩 fT 增大而繼續(xù)上升（圖 ）。 當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力 fF 和地面制動(dòng)力 BF 達(dá)到附著力 ?F 值時(shí)，車輪即被抱死并在地面上沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 12 滑移。當(dāng)加大踏板力以加大 fT ， fF 和 BF 均隨之增大。 fF 與地面制動(dòng)力 BF 的方向相反，當(dāng)車輪角速度 0＞? 時(shí)，大小也相等。剎車距離 16s? 。 m ； BF —— 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，又稱為地面制動(dòng)力，其方向與汽車行駛方向相反， N ； er —— 車輪有效半徑， m 。 在這里先給出該商務(wù)車的整車參數(shù) ： ： 長度： 4300mm； 寬度： 1790mm； 高度： 1582mm 軸距： 2576mm ； 前輪距： 1460mm ； 后輪距： 1473 質(zhì)心高度：空載 690mm ； 滿載 710m 質(zhì)心到前軸的距離：空載 1240 ； 滿載 1396 質(zhì)心到后軸的距離：空載 1336 ； 滿載 1280 ： 整車整備質(zhì)量： 1598kg ； 總質(zhì)量： 2145kg ； 前軸載荷：空載 828kg 滿載 1015kg 后軸載荷：空載 770kg 滿載 1130kg 發(fā)動(dòng)機(jī)排量： ； 最 大功率： 85kw/5500r/min 最大轉(zhuǎn)矩： 158 N?m /4000r/min 壓縮比： :1； 五檔手動(dòng)變速器 ： 1i =， 2i =， 3i =， 4i =， 5i =， Ri =3. 推薦主減速比： ； 最高車速： 200km/h。在有關(guān)的整車總布置參數(shù)及制動(dòng)器結(jié)構(gòu)型式確定之后，根據(jù)已給參數(shù)并參考已有的同等級汽車的同類型制動(dòng)器，初選制動(dòng)器的主要參數(shù)，并據(jù)以進(jìn)行制動(dòng)器結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計(jì)；然后進(jìn)行制動(dòng)力矩和磨損性能的驗(yàn)算，并與所要求的數(shù)據(jù)比較，直到達(dá)到設(shè)計(jì)要求。其中前輪制動(dòng)盤選擇通風(fēng)盤，后輪選擇普通盤，并且在后輪上設(shè)置駐車制動(dòng)傳動(dòng)裝置。 ABS 把大部分的制動(dòng)力分配到前輪，防止甩尾，對前剎的散熱要求很高，所以一般前輪都會(huì)采用通風(fēng)盤 。如 Passat,Vento ,Corrado 等車，部分高級轎車采用前后通風(fēng)盤。從外表看，它在圓周上有許多通向圓心的洞空，這些洞空是經(jīng)一種特殊工藝（ slotteded drilled）制造而成，因此比普通盤式散熱效果要好許多。普通盤式我們比較容易理解，就是實(shí)心的。 縱觀現(xiàn)代商務(wù)車市場，隨著人類對汽車安全性能重視的加劇，為了保持制動(dòng)力系數(shù)的穩(wěn)定性以及考慮 到盤式制動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)，在商務(wù)車領(lǐng)域盤式制動(dòng)器已基本取代鼓式制動(dòng)器，特別是 浮動(dòng)鉗盤式。轎車生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本，就采用前輪盤式制動(dòng)，后輪鼓式制動(dòng)的方式。而 鼓式制動(dòng)器 成本相對低廉，比較經(jīng)濟(jì)。 當(dāng)然，盤式制動(dòng)器也有自己的缺陷。解決好散熱問題，對提高汽車的制動(dòng)性能也就起了事倍功半的作用。如果制動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)常處于高溫狀態(tài)，就會(huì)阻礙能量的轉(zhuǎn)換過程，造成制動(dòng)性能下降。 沈陽理工大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文 9 該商務(wù)車制動(dòng)器結(jié)構(gòu)的最終選擇 汽車制動(dòng)簡單來講，就是利用摩擦將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成熱能，使汽車失去動(dòng)能而停止下來。 （ 3） 在制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中必須裝有助力器。 盤式制動(dòng)器的主要缺點(diǎn)： （ 1） 難以完全防止塵污和銹蝕（封閉的多片全盤式制動(dòng)器除外）。 （ 9） 易于實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整。 （ 7） 更換襯塊簡單容易。 （ 5） 尺寸小，質(zhì)量小，散熱良好。 （ 3） 制動(dòng)力矩與汽車運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)。 （ 2） 水穩(wěn)定性好，制動(dòng)塊對盤的單位壓力高，易于將水?dāng)D出，因而浸水后效能降低不多，又由于離心力作用及襯塊對盤的擦拭作用，出水后只需經(jīng)一，二次制動(dòng)即能恢復(fù)正常。 盤式 制動(dòng)器 的優(yōu)缺點(diǎn) 盤式制動(dòng)器比鼓式制動(dòng)器的 優(yōu) 點(diǎn)： （ 1） 熱穩(wěn)定好，原因是一般無自行増力作用，襯塊摩擦表現(xiàn)壓力分布較鼓式中的襯片更為均勻，此外，制動(dòng)鼓在受熱膨脹后，工作半徑增大，使其只能與蹄的中部接觸，從而降低了制動(dòng)效能，這稱為機(jī)械衰退，制動(dòng)盤的軸向膨 脹極小，徑向膨脹根本與性能無關(guān)，故無機(jī)械衰退問題，因此，前輪采用盤式制動(dòng)器。 （ 2）全盤式 在全盤式制動(dòng)器中，摩擦副的旋轉(zhuǎn)元件及固定元件均為圓形盤，制動(dòng)時(shí)各盤摩擦表面全部接觸，其作用原理與摩擦式離合器相同。在使用過程中，摩擦襯塊逐漸磨損到各處殘存厚度均勻 (一般約為 l mm)后即應(yīng)更換 。這樣就要求制動(dòng)摩擦襯塊應(yīng)預(yù)先做成楔形的 (摩擦表面對背面的傾斜角為 6176。制動(dòng)時(shí)在油液壓力作用下，活塞推動(dòng)活動(dòng)制動(dòng)塊總成壓靠到制動(dòng)盤，而反作用力則推動(dòng)制動(dòng)鉗體連同固定制動(dòng)塊總成壓向制動(dòng)盤的另一側(cè)，直到兩制動(dòng)塊總成受力均等為止。 故有滑動(dòng)和擺動(dòng)之分，其中滑動(dòng)應(yīng)用的較多。 ②浮動(dòng)盤式制動(dòng)器： 浮動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗體是浮動(dòng)的。 ①定鉗盤式制動(dòng)器：這種制動(dòng)器中的制動(dòng)鉗固定不動(dòng)，制動(dòng)盤與車輪相聯(lián)并在制動(dòng)鉗體開口槽中旋轉(zhuǎn)。 盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)形式簡介 盤式制動(dòng)器按摩擦副中定位原件的結(jié)構(gòu)不同可分為鉗盤式和全盤式兩大類。 雙向增力式制動(dòng)器在大型高速轎車上用的較多，而且常 常將其作為行車制動(dòng)與駐車制動(dòng)共用的制動(dòng)器，但行車制動(dòng)是由液壓經(jīng)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)操縱手柄通過鋼索拉繩及杠桿等機(jī)械操縱系統(tǒng)進(jìn)行操縱。 （ 5） 雙向增力式制動(dòng)器 如圖 （ f） 將單向增力式制動(dòng)器的單活塞式制動(dòng)輪缸換用雙活塞式制動(dòng)輪缸，其上端的支承銷也作為兩蹄共用的，則成為雙向增力式制動(dòng)器。單向增力式制動(dòng)器在汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)效能很高，且高于前述的各種制動(dòng)器，但在倒車制動(dòng)時(shí)，其制動(dòng)效能卻是最低的。 （ 4） 單向增力式制動(dòng)器