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） 要 汽車制動(dòng)系統(tǒng)直接影響著汽車行駛的安全性和停車的可靠性。隨著高速公路的迅速發(fā)展和車速的提高以及車流密度的日益正大，為了保證行車安全、停車可靠，汽車制動(dòng)系的可靠性顯得日益重要。也只有制動(dòng)性能良好、制動(dòng)系工作可靠的汽車，才能充分發(fā)揮其動(dòng)力性能。 盤式制動(dòng)器又稱為碟式制動(dòng)器，這種制動(dòng)器散熱快 、 重量輕 、 構(gòu)造簡單 、調(diào)整方便 ， 特別是高負(fù)載時(shí)耐高溫性能好，制動(dòng)效果穩(wěn)定，而且不怕泥水侵襲，在冬季和惡劣路況下行車，盤式制動(dòng)比鼓式制動(dòng)更容易在較短的時(shí)間內(nèi)令車停下。有些盤式制動(dòng)器的制動(dòng)盤上還開了許多小孔，加速通風(fēng)散熱 ， 提高制動(dòng)效率。 由制動(dòng)器設(shè)計(jì)的一般原則，綜合考慮制動(dòng)效能、制動(dòng)效能穩(wěn)定性、制動(dòng)間隙調(diào)整簡便性、制動(dòng)器的尺寸和質(zhì)量及噪聲等諸多因素設(shè)計(jì)本產(chǎn)品。在設(shè)計(jì)中涉及到同步系數(shù)的選取、制動(dòng)器效能因素的選取、制動(dòng)力矩的計(jì)算，以及制動(dòng)器主要元件選取，最后對(duì)設(shè)計(jì)的制動(dòng)器進(jìn)行校核計(jì)算。 關(guān)鍵字： 盤式制動(dòng)器； 制動(dòng)系統(tǒng) ； 同步系數(shù) 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） of of of in to of in to to as of of in in a of so a of to up to of of of of in of of of of on of 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） 套資料帶 ，扣扣聯(lián)系 414951605 目 錄 摘要 . I . 錄 . 1 章 緒論 . 1 引言 . 1 設(shè)計(jì)任務(wù) . 3 制動(dòng)器的發(fā)展過程 . 3 第 2 章 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式及選擇 . 4 盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式及選擇 . 4 定鉗式盤式制動(dòng)器 . 5 動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器 . 5 制動(dòng)盤的分類及選擇 . 6 奧迪 轎車盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)與工作原理 . 7 第 3 章 制動(dòng)器的主要參數(shù)及其選擇 . 9 制動(dòng)力與制動(dòng)力分配系數(shù) . 9 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） 同步附著系數(shù) . 15 制動(dòng)強(qiáng)度和附著系數(shù)利用率 . 16 制動(dòng)器最大制 動(dòng)力矩 . 18 利用附著系數(shù)與制動(dòng)效率 . 20 制動(dòng)器因數(shù) . 22 盤式制動(dòng)器主要參數(shù)與摩擦系數(shù)的確定 . 23 第 4 章 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 25 摩擦襯塊的磨損特性計(jì)算 . 25 制動(dòng)器熱容量和溫升的核算 . 27 盤式制動(dòng)器制動(dòng)力矩計(jì)算 . 28 第 5 章 制動(dòng)器主要部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 31 制動(dòng)盤 . 31 制動(dòng)鉗 . 31 制動(dòng)塊 . 32 襯塊警報(bào)裝置設(shè)計(jì) . 32 摩擦材料 . 32 制動(dòng)器間隙 . 33 緊固摩擦片鉚釘?shù)募羟袘?yīng)力驗(yàn)算 . 33 第 6 章 制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的型式選擇與設(shè)計(jì)計(jì)算 . 35 伺服制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式選擇 . 35 制動(dòng)管路的多回路系統(tǒng) . 36 結(jié)論 . 38 致謝 . 39 參考文獻(xiàn) . 40 附錄 1 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 附錄 2 . 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 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） 1 章 緒論 引言 現(xiàn)在，盤式制動(dòng)器在汽車上已經(jīng)越來越多的被采用，特別是在轎車上被廣泛使用。由此引起盤式制動(dòng)器市場的增加，鼓式制動(dòng)器的被代替。鑒于此本設(shè)計(jì)主要是通過研究來使自己增加知識(shí)，并嘗試獨(dú)立完成生產(chǎn)設(shè)計(jì)的過程。由于本人能力有限，設(shè)計(jì)中錯(cuò)誤與不妥之處在所難免，懇請(qǐng)各位導(dǎo)師批評(píng)指正。 制動(dòng)系的功用是強(qiáng)制行駛中的汽車減速或停車、使下坡行駛的汽車車速保持穩(wěn)定以及使已停駛的汽車在原地（包括在斜坡上）駐留不動(dòng)的機(jī)構(gòu)。隨著高速公路的迅速發(fā)展和車速的提高以及車流密集度的日益增大 ，為了保證行車安全，汽車制動(dòng)系的工作可靠性顯得日益重要。 制動(dòng)系至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的制動(dòng)裝置，即行車制動(dòng)裝置和駐車制動(dòng)裝置。 任何一套制動(dòng)裝置都由制動(dòng)器和制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)兩部分組成。 目前廣泛使用的是摩擦式制動(dòng)器，摩擦式制動(dòng)器就其摩擦副的結(jié)構(gòu)形式可分為鼓式、盤式和帶式三種。其中盤式應(yīng)用較為廣泛。盤式制動(dòng)器的摩擦力產(chǎn)生于同汽車固定部位相連的部件與一個(gè)或幾個(gè)制動(dòng)盤兩端之間。其中摩擦材料僅能覆蓋制動(dòng)盤工作表面的一小部分的盤式制動(dòng)器稱為鉗盤式制動(dòng)器；摩擦材料覆蓋制動(dòng)盤全部工作表面的盤式制動(dòng)稱為全盤式制動(dòng)器。 與鼓式制動(dòng) 器相比，盤式制動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)如下： 熱穩(wěn)定性好。 水穩(wěn)定性好。 制動(dòng)穩(wěn)定性好 制動(dòng)力矩與汽車前進(jìn)和后退等行駛狀態(tài)無關(guān)。 在輸出同樣大小的制動(dòng)力矩條件下，盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)尺寸和質(zhì)量比鼓式的要小。 盤式制動(dòng)器的摩擦襯塊比鼓式制動(dòng)器的摩擦襯片在磨損后更易更換，結(jié)構(gòu)也較簡單，維修、保養(yǎng)容易。 制動(dòng)盤與摩擦襯塊間的間隙?。?因此縮短可油缸活塞的操作時(shí)間，并使制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的力傳動(dòng)比有增大的可能。 制動(dòng)盤的熱膨脹不會(huì)像制動(dòng)鼓熱膨脹那樣引起制動(dòng)踏板行程損失，這也 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） 得間隙自動(dòng)調(diào)整裝置的設(shè)計(jì)可以簡化。 易于構(gòu)成多回路制動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，使系統(tǒng)有較好的可靠性與安全性，以保證汽車在任何車速下各車輪都能均勻一致地平穩(wěn)制動(dòng)。 能方便地實(shí)現(xiàn)制動(dòng)器磨損報(bào)警，以便能及時(shí)地更換摩擦襯塊。 盤式制動(dòng)器又分為通風(fēng)盤式制動(dòng)器與實(shí)心盤式制動(dòng)器。通風(fēng)盤式制動(dòng)器由于為了通風(fēng)散熱，在制動(dòng)盤的兩個(gè)工作面之間鑄造出通風(fēng)孔道使散熱能力更強(qiáng)，不容易產(chǎn)生熱衰退，多用于馬力較大的汽車。而實(shí)心盤式制動(dòng)器用于馬力相對(duì)較小的車型，散熱能力相對(duì)較差。當(dāng)長時(shí)間連續(xù)踩剎車，通風(fēng)盤式可以迅速把摩擦產(chǎn)生的熱散掉，使剎車性能不至于因?yàn)闇囟壬叨儾?，從而保證了行車安全。 但是由于盤片重量增加，可能油耗、維修成本等也相應(yīng)增加，而實(shí)心盤則不能長時(shí)間踩剎車，但是使用成本、維修成本相對(duì)低些。 同時(shí)當(dāng)汽車前后同時(shí)采用盤式制動(dòng)器時(shí)汽車的穩(wěn)定性更好，由于成本的原因現(xiàn)階段僅在中高檔汽車中應(yīng)用，但其在汽車中的普及已經(jīng)成為必然趨勢。 （一）生產(chǎn)現(xiàn)狀 據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前我國乘用車中剎車制動(dòng)器用鼓式制動(dòng)器約占 20%左右，并且鼓式制動(dòng)器目前已經(jīng)退出前輪制動(dòng)。目前鼓式制動(dòng)器只有在商用車上還占有絕大的比例，采用的是氣壓鼓式制動(dòng)系統(tǒng)。 2000 年以來，我國盤式制動(dòng)器市場需 求增長速度發(fā)展非?？?。從中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)的情況來看， 2000 年我國盤式制動(dòng)器的產(chǎn)量只有 套，到 2004 年迅速增長到 套，增長 7 倍多，年平均增長率高達(dá) 2007 年增長至 1000 萬套左右。過去 5 年里，我國盤式制動(dòng)器應(yīng)用的增長非常迅速。 （二）進(jìn)出口情況 2000 年以來，我國汽車制動(dòng)器產(chǎn)品進(jìn)出口規(guī)模增長迅速。 2005 年與 2000年相比，出口金額從 26700 萬美元增長到 美元，增長了 3 倍。 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） 設(shè)計(jì)任務(wù) 設(shè)計(jì)內(nèi)容包括汽車制動(dòng)器的功能與設(shè)計(jì)要求，結(jié)構(gòu)方案的分 析，制動(dòng)力的分配，制動(dòng)器主要零件的選擇及主要參數(shù)的選取，制動(dòng)器各種參數(shù)的計(jì)算，主要零件的裝配尺寸鏈的分析計(jì)算。 制動(dòng)器的發(fā)展過程 自 2009 年以來，國內(nèi)乘用車制動(dòng)器技術(shù)應(yīng)用發(fā)生了較大變化。以往配裝在中高端車型上技術(shù)吧 制動(dòng)安全技術(shù)上得到了全面升級(jí)。這充分體現(xiàn)了盤式制動(dòng)器相比鼓式制動(dòng)器的有點(diǎn)還是很明顯的。另外，盤式制動(dòng)器可以方便地與 統(tǒng)配合，避免剎車暴死現(xiàn)象發(fā)生。所以前后盤式制動(dòng)器轎車目前銷量前景呈直線上升趨勢 。 本章小結(jié) 盤式制動(dòng)器相比較鼓式制動(dòng)器有著明顯的優(yōu)點(diǎn)，但是由于成本的原因使得盤式制 動(dòng)器只局限在高中檔轎車中使用，所以盤式制動(dòng)器的發(fā)展前景是非常好的而且現(xiàn)在有著完善的制作工藝未來盤式制動(dòng)器取代鼓式制動(dòng)器成為必然的趨勢。 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） 2 章 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式及選擇 盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式及選擇 按摩擦副中的固定摩擦元件的結(jié)構(gòu)來分，盤式制動(dòng)器分為鉗盤式和全盤是制動(dòng)器兩大類。 鉗盤式制動(dòng)器摩擦元件是兩塊帶有摩擦襯塊的制動(dòng)塊，后者裝在以螺栓固定于轉(zhuǎn)向節(jié)或橋殼上的制動(dòng)鉗體內(nèi)，如圖 2示。兩塊制動(dòng)塊之間裝有作為旋轉(zhuǎn)元件的制動(dòng)盤，制動(dòng)盤式以螺栓固定在輪轂上。制動(dòng)塊的摩擦襯塊與制動(dòng)盤的接觸面積 很小，在盤上所占的中心角一般僅約為 30 50 ，故這種盤式制動(dòng)器又稱為點(diǎn)盤式制動(dòng)器。其結(jié)構(gòu)較簡單，質(zhì)量小，散熱性較好，且借助于制動(dòng)盤的離心力作用易將泥水、污物等甩掉，維修方便。但因摩擦襯塊的面積較小，制動(dòng)時(shí)其單位壓力很高，摩擦面的溫度較高，因此，對(duì)摩擦材料的要求也較高。 圖 2定鉗盤式制動(dòng)器 12345678910全盤式制動(dòng)器的固定摩擦元件和旋轉(zhuǎn)元件居委圓盤形，制動(dòng)時(shí)各盤摩擦 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） 面全部接觸。器工 作原理猶如離合器，故亦稱為離合器式制動(dòng)器。用的較多的是多片全盤式制動(dòng)器，以便獲得較大的制動(dòng)力。但這種制動(dòng)器的散熱性能較差，為此，多采用油冷式，結(jié)構(gòu)復(fù)雜。 按制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)形式，鉗盤式制動(dòng)器又分為固定鉗式和浮動(dòng)鉗式兩種。 定鉗式盤式制動(dòng)器 固定鉗式盤式制動(dòng)器如圖 2示，其制動(dòng)鉗體固定在轉(zhuǎn)向節(jié)（或橋殼）上，在制動(dòng)前提上有兩個(gè)液壓油缸，其中各裝有一個(gè)活塞。當(dāng)壓力有也進(jìn)入兩個(gè)油缸活塞外腔時(shí)，推動(dòng)兩個(gè)活塞向內(nèi)將位于制動(dòng)盤兩側(cè)的制動(dòng)塊總成壓緊到制動(dòng)盤上，從而將車輪制動(dòng)。當(dāng)放松制動(dòng)踏板使油液壓力減小時(shí)，回位彈簧則將兩制動(dòng)塊總成及活塞推離制動(dòng)盤。這種結(jié)構(gòu)型式又稱為對(duì)置活塞式或浮動(dòng)活塞式固定鉗式盤式制動(dòng)器。 動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器 浮動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗體是浮動(dòng)的。其浮動(dòng)方式有兩種，如圖 2a）所示，一種是制動(dòng)鉗體可作平行滑動(dòng)，另一種的制動(dòng)鉗體可繞一支承銷擺動(dòng)。故有滑動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器和擺動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器之分。但它們的制動(dòng)油缸都是單側(cè)的，且與油缸同側(cè)的制動(dòng)塊總成為活動(dòng)的，而另一側(cè)的制動(dòng)塊總成則固定在鉗體上。制動(dòng)時(shí)在油液壓力作用下，活塞推動(dòng)該側(cè)活動(dòng)的制動(dòng)塊總成壓向制動(dòng)盤的另一側(cè)，直到兩側(cè)的制動(dòng)塊總成的受 力均等為止。對(duì)擺動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器來說，鉗體不是滑動(dòng)而是在與制動(dòng)盤垂直的平面內(nèi)擺動(dòng)。這就要求制動(dòng)摩擦襯塊為楔形的，摩擦表面對(duì)其背面的傾斜角為 6 左右，如圖 2b）所示。在使用過程中，摩擦襯塊最賤磨損到各處殘存厚度均勻（一般約為 1即應(yīng)更換。 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） 2動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器工作原理圖 （ a） 滑動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器（ b）擺動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器 1234 制動(dòng)塊總成： 56； 7綜合以上各項(xiàng)，參照所選定的車型，確定本設(shè)計(jì)中采用滑動(dòng)鉗式盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式。 制動(dòng)盤的分類及選擇 制動(dòng)盤分為實(shí)心盤式和通風(fēng)盤式。 實(shí)心盤式制動(dòng)器的制動(dòng)盤尺寸較小，而且盤上沒有通風(fēng)孔，長時(shí)間剎車容易產(chǎn)生熱衰減，而且過水后容易產(chǎn)生短暫的剎車不靈現(xiàn)象。相對(duì)來說造價(jià)更便宜，但剎車能力比鼓式剎車強(qiáng)很多。 通風(fēng)盤式制動(dòng)器的制動(dòng)盤尺寸較大，且盤上有規(guī)則布置的通風(fēng)孔，長距離剎車熱衰減較少，剎車靈敏，但造價(jià)較貴，工藝較復(fù)雜 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） 設(shè)計(jì)中采用的是前通風(fēng)盤后實(shí)心盤式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)。 奧迪 轎車盤式制動(dòng) 器的結(jié)構(gòu)與工作原理 奧迪 轎車盤式制動(dòng)器采用單杠浮動(dòng)鉗式結(jié)構(gòu)，制動(dòng)器由制動(dòng)盤、制動(dòng)鉗、導(dǎo)向銷、制動(dòng)塊液壓缸組成。 圖 2轎車鉗式盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)圖 當(dāng)汽車制動(dòng)時(shí)在油液壓力作用下，活塞推動(dòng)該側(cè)活動(dòng)的制動(dòng)塊總成壓靠到制動(dòng)盤，而反作用力則推動(dòng)鉗體連同固定在其上的制動(dòng)塊總成壓向制動(dòng)盤 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） 另一側(cè)直到兩側(cè)的制動(dòng)塊總成的壓力平均為止完成抱死。 本章小結(jié) 現(xiàn)階段的盤式制動(dòng)器中有鉗盤式和全盤式。一般轎車普遍使用鉗盤式制動(dòng)器，而全盤式制動(dòng)器只有在貨車或特種車中使用。 鉗盤式制動(dòng)器分為固定式和浮動(dòng)式，浮動(dòng)式又包括滑動(dòng) 鉗式和擺動(dòng)鉗式兩種。有的盤式制動(dòng)器上有通風(fēng)孔被稱作通風(fēng)盤式制動(dòng)器，沒有通風(fēng)孔的成為實(shí)心盤式制動(dòng)器。 根據(jù)本設(shè)計(jì)中所選定的車型，設(shè)計(jì)中采用前通風(fēng)盤式后實(shí)心盤式制動(dòng)器，且均采用滑動(dòng)鉗式。 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） 3 章 制動(dòng)器的主要參數(shù)及其選擇 奧迪 轎車設(shè)計(jì)參數(shù) 空車質(zhì)量： 1740滿載質(zhì)量： 2265軸距： 3074心距前軸距離： 1500質(zhì)心距后軸距離： 1574心高度： 386輪有效半徑： 340制動(dòng)力與制動(dòng)力分配系數(shù) 汽車制動(dòng)時(shí)，若忽略路面對(duì)車輪的滾動(dòng)阻力距和 汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量的慣性力矩，則對(duì)任一角速度 0 的車輪，其力矩平衡方程為 0 eB 3 式中：制動(dòng)器對(duì)車輪作用的制動(dòng)力矩，即制動(dòng)器的摩擦力矩，其方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反， 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，其方向與汽車行駛方向相反， N; 車輪有效半徑， m。 （ 3 F 的方向相反，當(dāng)車輪角速度 0 時(shí)，大小亦相等，且構(gòu)尺寸、摩擦副的摩擦系數(shù)及車輪有效半徑等，并與制動(dòng)踏板力即制動(dòng)系的液壓與氣壓 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） 正比。當(dāng)加大踏板力以加大F 均隨之增大。但地面制動(dòng)力 附著條件的限制，其值不可能大于附著力F，即 （ 3 或 3 式中： 車輪與地面間的附著系數(shù)； Z 地面與車輪的法向反力。 圖 3動(dòng)力面制動(dòng)力 圖 3動(dòng)時(shí)的汽車受力圖 踏板力 關(guān)系 圖 3示為汽車在水平路面上制動(dòng)時(shí)的受力情況。圖中忽略了空氣阻力、旋轉(zhuǎn)質(zhì)量減速時(shí)汽車的慣性力偶矩以及汽車的滾動(dòng)阻力偶距。另外，在以下的分析中還忽略了制動(dòng)時(shí)車輪邊滾邊滑動(dòng)的情況，且附著系數(shù)只取一個(gè)定值 。 根據(jù)圖給出的汽車制動(dòng)時(shí)的整車受力情況，并對(duì)后軸車輪的接 地點(diǎn)取力矩，的平衡式為 21對(duì)前軸車輪的接地點(diǎn)取力矩，得平衡式為 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） 12式中： 1Z 汽車制動(dòng)時(shí)水平地面對(duì)前軸車輪的法向反力， N； 2Z 汽車制動(dòng)時(shí)水平地面對(duì)后軸車輪的法向反力， N； L 汽車軸距， 1L 汽車質(zhì)心離前軸距離， 2L 汽車質(zhì)心離后軸距離， 汽車質(zhì)心高度， G 汽車所受重力， N； m 汽車質(zhì)量， 汽車制動(dòng)減速度， m/ 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，式中 g 為重力加速度（ m/，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 1Z ， 2Z 分別為 )()(12213 令 ， 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 1Z ， 2Z 又可表達(dá)為 )()(12213 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） 在附著系數(shù)為 的路面上制動(dòng)，前、后輪均抱死（同時(shí)抱死或先后抱死均可），此時(shí)汽車總的地面制動(dòng)力 )( 21 等于汽車前、后軸車輪的總的附著力 )(21 ,亦等于作用于質(zhì)心的制動(dòng)慣性力圖），即有 或 代入式（ 3則得水平地面作用域前、后軸車輪的法向反作用力的另一種形式： )()(1221（ 3 汽車總的地面制動(dòng)力為 21（ 3 式中： q 制動(dòng)強(qiáng)度，亦稱比減速度或比制動(dòng)力： 21, F 前后軸車輪的地面制動(dòng)力。 由式（ 3式（ 3式（ 3求出前、后軸車輪的附著力為 )()()()(2122213 當(dāng)汽車的制動(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)過程可能出現(xiàn)的 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） 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)抱死拖滑。 在上述 3 種情況中，顯然是第（ 3）種情況的附著條件利用得最好。 由式（ 3式（ 3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 )/()(/ 1221212121 （ 3 式中 ;1前軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力，111 f ； 2后軸車輪的制動(dòng)器制動(dòng)力，222 f ； 1 前軸車輪的地面制動(dòng)力； 2 后軸車輪的地面制動(dòng)力； 21, 地面對(duì)前、后軸車輪的法向反力； G 汽車重力； 21, 汽車質(zhì)心離前、后軸的距離； 汽車質(zhì)心高度。 由式（ 3消去 得 121222 2421 （ 3 式中： L 汽車的軸距。 將上式繪成以21, 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示。如果汽車前、后輪制動(dòng)力21, 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） I 曲線的規(guī)律分配，則可保證汽車在任一附著系數(shù) 的路面上制動(dòng)時(shí)，均可使前、后車輪同時(shí)抱死。然而，目前大多數(shù)兩軸汽車尤其是貨車的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力之比值為一定值，并以前制動(dòng)器制動(dòng)力制動(dòng)力1為汽車制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù) ，即 2111F （ 3 圖 3載貨汽車的 I 曲線與 曲線 綜上所述求得， 制動(dòng)時(shí)地面對(duì)前、后軸車輪的法向反力： 5 7) 7 4(3 0 7 4 4 01 Z N 94) 00(3 0 74 402 Z N 汽車總的地面制動(dòng)力： 021 前、后軸的附著力： 074 )( 221 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） )074 12 制動(dòng)強(qiáng)度： 汽車重力： 1 7 0 5 4 0 前、后軸車輪制動(dòng)器制動(dòng)力： 前、后軸單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤的壓緊力計(jì)算： 制動(dòng)力分配系數(shù)： 同步附著系數(shù) 由式（ 3得 112 （ 3 式（ 3圖 3為一條通過坐標(biāo)原點(diǎn)且斜率為 /)1( 的直線，它是具有制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)為 的汽車的實(shí)際前、后制動(dòng)器的制動(dòng)力分配線，簡稱 線。圖中 線與 點(diǎn) ,可求出 B 點(diǎn)處的附著系數(shù)0， 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） 稱 線與 I 線交點(diǎn)處的附著系數(shù)0為同步附著系數(shù)。 輪胎與地面的附著系數(shù)取得： 附著系數(shù)利用率： （ 3 式中： 汽車總的地面制動(dòng)力 G 汽車所受重力 q 制動(dòng)強(qiáng)度 得出： 時(shí)，0q， 1 ，利用率最高。 制動(dòng)強(qiáng)度和附著系數(shù)利用率 前面的式（ 3（ 3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 。 根據(jù)所選定的同步附著系數(shù)0，可由式（ 3式（ 3得 （ 3 1 （ 3 式中： L 汽車軸距， 21 進(jìn)而求得 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） (21 （ 3 ()1()1( 012 （ 3 當(dāng)0時(shí)，可能得到的最大總之動(dòng)力取決于前輪剛剛首選抱死的條件，即11 。由式（ 3式（ 3式（ 3式（ 3 gB 02 2 （ 3 02 2 （ 3 02 2 （ 3 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22 。由式（ 3式（ 3式（ 3式（ 3 gB 01 1 （ 3 01 1 （ 3 01 1 (3對(duì)于 值恒定的汽車，為使其在常遇附著系數(shù)范圍內(nèi) 不致過低，其0值總是選得小于可能遇到的最大附著系數(shù)。因此在0的良好路面上緊急制動(dòng)時(shí)，總是后輪先抱死 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） 制動(dòng)器最大制動(dòng)力矩 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。 最大制動(dòng)力式在汽車附著質(zhì)量被完全利用得條件下獲得的，這是制動(dòng)力與地面作用于車輪的法向反力 21,正比。由式（ 3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)抱死的制動(dòng)力之 比為 式中： 21, 汽車質(zhì)心離前、后軸的距離； 0 同步附著系數(shù)； 汽車質(zhì)心高度。 通常，上式的比值：轎車約為 設(shè)計(jì)中制動(dòng)力之比為 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 1 2 式中 ：1前軸制動(dòng)器的制動(dòng)力， 11 ； 2后軸制動(dòng)器的制動(dòng)力， 22 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； 車輪有效半徑。 對(duì)于常遇的道路條件較差、車速較低因而選取了較小的同步附著系數(shù)0 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） 的汽車，為了保證在0的良好路面上（ ）能夠制動(dòng)到后軸車輪和前軸車輪先后抱死滑移（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)力矩為 )( 21m a （ 3 T （ 3 對(duì)于選取較大0值的各類汽車，則應(yīng)從保證汽車制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性出發(fā)，來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 ，故所需的后軸和前軸的最大制動(dòng)力矩為 )( 1m a （ 3 T （ 3 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（ 3定； 車輪有效半徑。 一個(gè)車輪制動(dòng)器應(yīng)有的最大制動(dòng)力矩為按上列公式計(jì)算所得結(jié)果 的半值。 綜上所述得： 2 31 0 0 0 0(3 0 7 41 7 0 5 2m a 3 2 a 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） 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（見圖3以評(píng)定。 圖 3貨車的利用附著系數(shù)與制動(dòng)強(qiáng)度的關(guān)系曲線 利用附著系數(shù)就是在某一制動(dòng)強(qiáng)度 q 下，不發(fā)生任何車輪抱死所要求的最小路面附著系數(shù) 。圖 3與圖 3前、后制動(dòng)力 分配曲線相對(duì)應(yīng)的同一型號(hào)汽車的利用附著系數(shù)曲線。其最理想的情況是利用附著系數(shù) 等于制動(dòng)強(qiáng)度 q 這一關(guān)系，即圖 3的 45 線（ q ）。 汽車前輪剛要抱死或前、后輪剛要同時(shí)抱死時(shí)產(chǎn)生的減速度為 ，則 f 11 而由式（ 3有 )( 21 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） 得前軸車輪的利用附 著系數(shù)為 )(1 2111 （ 3 同樣，如下可求出后軸車輪的利用附著系數(shù) 2 。 )1()1(2 而由式（ 3有 )( 12 故后軸車輪的利用附著系數(shù) 2 為 )(1)1(1222 （ 3 得出：前、后軸車輪的利用附著系數(shù)為 8 7 4(3 0 7 411 074 制動(dòng)效率為車輪不抱死的最大制動(dòng)減速度與車輪和地面間摩擦因素之比值。亦即車輪將要抱死時(shí)的制動(dòng)強(qiáng)度與被利用得附著系數(shù)之比，即制動(dòng)效率 式（ 3式（ 3可求出汽車前軸車輪和后軸車輪的制動(dòng)效率。 汽車前軸車輪的制動(dòng) 效率為 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） （ 3 汽車后軸車輪的制動(dòng)效率為 )1(/2122 （ 3 得出汽車前、后軸車輪的制動(dòng)效率為 (同步附著系數(shù) 時(shí)，制動(dòng)強(qiáng)度7.0q ) 074/15741 E 13074/3074/15002 E 制動(dòng)器因數(shù) 制動(dòng)器因數(shù) 以用下式表述： P 1 （ 3 式中： 21, 制動(dòng)器摩擦副工作表面間的摩擦力； 21, 制動(dòng)器摩擦副工作表面間的法向力，對(duì)盤式制動(dòng)器， 21 ； f 制動(dòng)器摩擦副工作表面間的摩擦系數(shù)； P 盤式制動(dòng)器襯塊上的作用力。 制動(dòng)器因數(shù)在制動(dòng)盤的作用半徑上所產(chǎn)生的摩擦力與輸入力之比，即 f （ 3 式中：制動(dòng)器的摩擦力矩； R 制 動(dòng)盤的作用半徑； P 輸入力，一般取加于兩制動(dòng)塊的壓緊力的平均值為輸入力。 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） 于鉗盤式制動(dòng)器，設(shè)兩側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤的壓緊力均為 P ，則制動(dòng)盤在其兩側(cè)工作面的作用半徑上所受的摩擦力為 此處 f 為盤與制動(dòng)塊間的摩擦系數(shù)，于是鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)器因數(shù)為 2 （ 3 式中： f 摩擦系數(shù)。（取 3.0f ） 得出制動(dòng)器因數(shù)為： 盤式制動(dòng)器主要參數(shù)與摩擦系數(shù)的確定 制動(dòng)盤直徑 D 希望盡量答謝，這時(shí)制動(dòng)盤的有效半徑得以增大，就可以降低制動(dòng)鉗的壓緊力，降低摩擦襯塊的單位壓力和工作溫度 。但制動(dòng)盤直徑 0 79，而總質(zhì)量大于 2t 的汽車應(yīng)取其上限。 本設(shè)計(jì)中前通風(fēng)盤直徑 323D 普通實(shí)心盤直徑 280D h 制動(dòng)盤厚度 h 直接影響著制動(dòng)盤質(zhì)量金額工作室的溫升。為使質(zhì)量不致太大，制動(dòng)盤厚度應(yīng)取得適當(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)盤的兩工作表面之間住處通風(fēng)孔道。通常，實(shí)心制動(dòng)盤厚度可取為 10 20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)盤的厚度可取為 2050多采用 20 30 本設(shè)計(jì)中前通風(fēng)盤厚度為