【正文】 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(pán) 的 總質(zhì) 量 ； md ? 14 kg mb — 與 各 制動(dòng) 盤(pán) 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(pán) 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(pán)的溫升（一次 由 va ? 30 km/h 到完全停車(chē)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(chē)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(chē) 總 質(zhì)量 ； ma ? 1740 kg va — 汽 車(chē) 制動(dòng) 時(shí) 的初 速 度， 可 取 va ? 20 m/s； ??汽 車(chē) 制動(dòng) 器 制動(dòng) 力 分配 系 數(shù) 。 磨 損 特性 指 標(biāo)也 可 用襯 塊 的比 摩 擦力 即 單位 摩 擦面 積 的摩 擦 力來(lái) 計(jì) 算 。 雙 軸 汽車(chē) 的 單個(gè) 前 輪制 動(dòng) 器和 單 個(gè)后 輪 制動(dòng) 器 的比 能量耗 散 率分 別 為 1 ?m (v 2 ? v 2 ) ??e1 ?? ? a 1 2 ? ??2 2tA1 ??2 2 ?? （ 41） e ? 1 ? ?ma (v1 ? v2 ) (1 ? ?)????2 2tA2 ??式 中 ： ??汽 車(chē) 回轉(zhuǎn) 質(zhì) 量換 算 系數(shù) ； ma — 汽 車(chē) 總質(zhì) 量 ； v1 , v2 — 汽 車(chē) 初速 度 與終 速 度 ， m/s； 計(jì) 算 時(shí)轎 車(chē) 取 v1 ? 100 km/h() t — 制 動(dòng) 時(shí)間 ， s； 按 下式 計(jì) 算 t ? v1 ? v2 j j — 制 動(dòng) 減速 度 ， m/s 2 ， 計(jì) 算時(shí) 取 j ? ； A1 , A2 — 前 、 后制 動(dòng) 器襯 塊 的摩 擦 面積 ； ??制 動(dòng) 力分 配 系 數(shù) 在 緊 急制 動(dòng) 到 v2 ? 0 時(shí) ， 并可 近 似地 認(rèn) 為 ? ? 1， 則 有 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） 26 m v f 2 2 e1 ??1 m v 2 ??? a 1 ? ??2 2tA1 ??2 ????（ 42） e ? 1 ? ma v1 (1 ? ?)????2 2tA2 ???t ? v1 ? v2 j ? ? e ? ? 1740 ? ? ? ? 合 適 1 2 ? ? 4500 e ? ? 1740 ? ? ? ? 合 適 2 2 ? ? 3400 轎 車(chē) 盤(pán) 式 制動(dòng) 器 的 比 能量 耗 散率 應(yīng) 不 大 于 W/mm 2 。 制動(dòng)器 的 能量負(fù)荷常 以 其比能量耗散 率 作為評(píng)價(jià)指 標(biāo) 。 （ 初 選 A ? 2 ） 由 F0 f ? kg/cm 2 則 ： A1 A2 ? ( ? ) ????? ( ? ) ???1 2 ? 1 2 ? ? ? cm 2 cm 2 計(jì) 算 出的 面 積為 摩 擦片 最 小面 積 ，初 選 摩擦 面 積 為 A1 ? 45 cm 2 A2 ? 34 cm 2 本 章 小 結(jié) 本 章 主要 是 針對(duì) 本 設(shè)計(jì) 中 所需 參 數(shù)的 計(jì) 算 ， 其 中 包括 了 制動(dòng) 力 分配 系 數(shù) 、 制 動(dòng) 強(qiáng)度 、 汽 車(chē) 對(duì)地 面 的制 動(dòng) 力 、 汽 車(chē) 重力 、 前 后 軸附 著 力 、 制 動(dòng) 器制 動(dòng) 力 、 單側(cè) 制 動(dòng)塊對(duì)制動(dòng) 盤(pán) 的壓緊力 、 同步附著 系 數(shù)、附著系 數(shù) 利用率、 制 動(dòng)器 的 最大 制 動(dòng)力矩、制 動(dòng) 效率、制 動(dòng) 器因數(shù)以 及 制動(dòng)盤(pán)直徑 、 厚度、內(nèi) 外 徑和 摩 擦 襯 塊工 作 面積 的 計(jì)算 和 選取 。 R2 / R1 ? ? 合 格 ， R4 / R3 ? ? 合 格 。 若 此 比 值 偏 大， 工 作室 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 ， 最終會(huì) 導(dǎo) 致制動(dòng) 力 矩變化 大 。 本 設(shè) 計(jì)中 前 通風(fēng) 盤(pán) 厚度 為 30mm， 后 實(shí)心 盤(pán) 厚度 為 16mm。制 動(dòng) 盤(pán)可以制 成 實(shí)心的， 而 為了通風(fēng)散 熱 ，又可在 制 動(dòng)盤(pán) 的 兩 工 作 表 面之 間 住 處 通風(fēng) 孔 道 。 度 h 制 動(dòng) 盤(pán) 厚 度 h 直 接 影 響 著 制 動(dòng) 盤(pán) 質(zhì) 量 金 額 工 作 室 的 溫 升 。 但 制 動(dòng)盤(pán) 直 徑 D 選 擇 為輪 輞 直徑 的 70％～ 79％ ， 而總 質(zhì) 量大 于 2t 的 汽 車(chē)應(yīng) 取 其上 限 。 對(duì)于鉗盤(pán)式制動(dòng)器，設(shè)兩 側(cè) 制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)的壓緊力均 為 P ，則制動(dòng) 盤(pán) 在 其 兩 側(cè) 工 作 面的 作 用 半 徑上 所 受 的 摩 擦 力 為 2 fP ， 此 處 f 為 盤(pán) 與 制 動(dòng) 塊 間 的 摩 擦系 數(shù) ，于 是 鉗盤(pán) 式 制動(dòng) 器 的制 動(dòng) 器因 數(shù) 為 BF ? 2 fP ? 2 f P （ 335） 式 中 ： f — 摩 擦 系 數(shù) 。 汽 車(chē) 前軸 車(chē) 輪的 制 動(dòng)效 率 為 q E1 ??1 ? L2 / L ???1hg / L （ 331） 汽 車(chē) 后軸 車(chē) 輪的 制 動(dòng)效 率 為 q E2 ??2 ? L1 / L (1 ? ?) ? ?2 hg / L （ 332） 得出汽 車(chē) 前、后軸車(chē) 輪 的制動(dòng)效率 為 (同步附 著 系 數(shù) ?0 ? 時(shí)，制 動(dòng) 強(qiáng) 度 q ? ) E ? 1574 / 3074 ??1 ? ? 386 / 3074 1500 / 3074 1 E2 ? ??(1 ? ) ? ? 386 / 3074 制 動(dòng) 器因 數(shù) 制 動(dòng) 器因 數(shù) BF 可 以 用下 式 表述 ： BF ?? fN1 ? fN 2 P （ 333） 式 中 ： fN1 , fN 2 — 制 動(dòng) 器摩 擦 副工 作 表面 間 的摩 擦 力 ； N1 , N 2 — 制 動(dòng) 器摩 擦 副工 作 表面 間 的法 向 力 ， 對(duì) 盤(pán) 式制 動(dòng) 器 ， N1 ? N 2 ； f — 制 動(dòng) 器摩 擦 副工 作 表面 間 的摩 擦 系數(shù) ； P — 盤(pán) 式 制動(dòng) 器 襯塊 上 的作 用 力 。 F ? (1 ? ?) G du ? (1 ? ?)Gq B 2 g dt 而 由 式（ 36） ， 有 Z 2 ????G (L1 ? qhg ) L 故 后 軸車(chē) 輪 的利 用 附著 系 數(shù) ?2 為 ? ? FB 2 ?? (1 ? ?)q （ 330） Z 2 1 (L ? qh ) L 1 g 得 出 ：前 、 后軸 車(chē) 輪的 利 用附 著 系數(shù) 為 ?1 ?? 1 3074 ? (1574 ? ? 386) ? ?2 ????1 3074 (1 ? ) ? ? (1500 ? ? 386) ? 制動(dòng)效 率 為車(chē)輪不抱 死 的最大制動(dòng)減 速 度與車(chē)輪和 地 面間摩擦因素 之 比 值 。線 （ ?? q ） 。 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(chē)的利用 附 著系數(shù)曲 線 。 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 。 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 T ? G f 2 max L (L1 ? qhg )?re ????（ 327） T f 1 max ??1 ? T f 2 max （ 328） 式 中 ： ??該 車(chē) 所能 遇 到的 最 大附 著 系數(shù) ； q — 制 動(dòng) 強(qiáng)度 ， 由式（ 3230 確 定 ； re — 車(chē) 輪 有效 半 徑 。 制 動(dòng) 器所 能 產(chǎn)生 的 制動(dòng) 力 矩， 受 車(chē)輪 的 計(jì)算 力 矩所 制約， 即 T f 1 ? F f 1re T f 2 ? F f 2 re 式 中 ： F f 1 — 前 軸 制動(dòng) 器 的制 動(dòng) 力 ， F f 1 ? Z1?； F f 2 — 后 軸 制動(dòng) 器 的制 動(dòng) 力 ， F f 2 ? Z 2??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） 19 ???Z1 — 作 用 于前 軸 車(chē)輪 上 的地 面 法向 反 力 ； Z 2 — 作 用 于后 軸 車(chē)輪 上 的地 面 法向 反 力 ； re — 車(chē) 輪 有效 半 徑 。 由 式 （ 310） 可 知 ， 雙 軸 汽車(chē)前 、 后 車(chē) 輪附 著 力同 時(shí) 被充 分 利用 或 前、 后 輪同 時(shí) 抱死 的 制動(dòng) 力 之比 為 F f 1 F f 2 ? Z1 Z 2 L2 ? ?0 hg ??L1 ??0 hg 式 中 ： L1 , L2 — 汽 車(chē) 質(zhì)心 離 前 、 后 軸的 距 離 ； ?0 — 同 步 附著 系 數(shù) ； hg — 汽 車(chē) 質(zhì)心 高 度 。 因此在 ?＞ ?0 的 良 好路面 上 緊急 制 動(dòng) 時(shí) ，總 是 后輪 先 抱 死 制 動(dòng) 器最 大 制動(dòng) 力 矩 為保證 汽 車(chē)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（ 38） ， 式 （ 39） ， 式 （ 314） 和 式（ 317） 得 FB ??L2 GL2??? (?0 ??)hg （ 319） L ??q ? 2 L2 ? (?0 ? ?)hg （ 320） ? ? L2 L2 ? (?0 ??)hg （ 321） 當(dāng) ?＞ ?0 時(shí) ， 可 能 得到 的 最大 總 制動(dòng) 力 取決 于 后輪 剛 剛首 選 抱死 的 條 件 ， 即 FB 2 ? F?2 。 制 動(dòng) 強(qiáng)度 和 附著 系 數(shù)利 用 率 前 面 的 式 （ 38） ， （ 314） 已 分 別給 出 了 制 動(dòng)強(qiáng) 度 q 和 附 著系 數(shù) 利 用 率 ?的 定 義 式， 下 面再 討 論一 下 當(dāng) ?? ?0 ， ?＜ ?0 和 ?＞ ?0 時(shí) 的 q 和 ?。 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 ，