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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） -I- 摘 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） -II- Abstract Automotive vehicle brake system directly affects the safety of driving and parking of reliability. With the rapid development of highway and the speed increased, and the increasing traffic density, CP, in order to ensure traffic safety, parking and reliable, the reliability of automotive brake systems become increasingly important. Only brake good, reliable car brake system in order to give full play to its dynamic performance. Disc brake, also known as disc brakes, which brake cooling fast, light weight, simple structure, easy adjustment, especially when the high temperature performance and high load, the braking effect of stability, but not afraid of mud invasion, and poor road conditions in winter Under the road, disc brake drum brake more easily than in a short period of time so that the car stopped. Some disc brake disk brake also opened a lot of holes to speed up ventilation, to improve braking efficiency. The general principles of the brake design, considering the braking performance, brake performance stability, ease of adjustment of brake clearance, the brake noise, the size and quality and design of this product and other factors. Synchronization involved in the design of the selection coefficient, selection of brake performance factors, the calculation of braking torque, and the main components of the brake selected for the final check on the calculation of brake design. Keywords: disc brake, brake system, synchronization coefficient 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） -III- 目 錄 摘 要 I ABSTRACT II 目 錄 .III 第 1 章 緒 論 .1 1.1 引 言 .1 1.2 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) .3 1.3 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 2.1 盤 式 制 動(dòng) 器 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 及 選 擇 4 2.1.1 固 定 鉗 式 盤 式 制 動(dòng) 器 5 2.1.2 浮 動(dòng) 鉗 式 盤 式 制 動(dòng) 器 5 2.2 制 動(dòng) 盤 的 分 類 及 選 擇 6 2.3 奧 迪 A8 型 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 3.1 制 動(dòng) 力 與 制 動(dòng) 力 分 配 系 數(shù) 9 3.2 同 步 附 著 系 數(shù) .15 3.3 制 動(dòng) 強(qiáng) 度 和 附 著 系 數(shù) 利 用 率 16 3.4 制 動(dòng) 器 最 大 制 動(dòng) 力 矩 18 3.5 利 用 附 著 系 數(shù) 與 制 動(dòng) 效 率 20 3.6 制 動(dòng) 器 因 數(shù) .22 3.7 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 4.1 摩 擦 襯 塊 的 磨 損 特 性 計(jì) 算 25 4.2 制 動(dòng) 器 熱 容 量 和 溫 升 的 核 算 27 4.3 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 5.1 制 動(dòng) 盤 .31 5.2 制 動(dòng) 鉗 .31 5.3 制 動(dòng) 塊 .32 5.4 襯 塊 警 報(bào) 裝 置 設(shè) 計(jì) 32 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） -IV- 5.5 摩 擦 材 料 .32 5.6 制 動(dòng) 器 間 隙 .33 5.7 緊 固 摩 擦 片 鉚 釘 的 剪 切 應(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 6.1 伺 服 制 動(dòng) 器 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 選 擇 35 6.2 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 .41 附 錄 2 .43 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- 第 1 章 緒 論 1.1 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(chǎng) 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 ： ① 熱 穩(wěn) 定 性 好 。 ② 水 穩(wěn) 定 性 好 。 ③ 制 動(dòng) 穩(wěn) 定 性 好 ④ 制 動(dòng) 力 矩 與 汽 車 前 進(jìn) 和 后 退 等 行 駛 狀 態(tài) 無 關(guān) 。 ⑤ 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 。 ⑥ 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 。 ⑦ 制 動(dòng) 盤 與 摩 擦 襯 塊 間 的 間 隙 小 （ 0.05mm~0.15mm） ， 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 。 ⑧ 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） -2- 使 得 間 隙 自 動(dòng) 調(diào) 整 裝 置 的 設(shè) 計(jì) 可 以 簡 化 。 ⑨ 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) 。 ⑩ 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 為 溫 度 升 高 而 變 差 ， 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(shì) 。 （ 一 ） 生 產(chǎn) 現(xiàn) 狀 1.鼓 式 制 動(dòng) 器 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) 。 2.盤 式 制 動(dòng) 器 2000 年 以 來 ， 我 國 盤 式 制 動(dòng) 器 市 場(chǎng) 需 求 增 長 速 度 發(fā) 展 非 常 快 。 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 57.58 萬 套 ， 到 2004 年 迅 速 增 長 到 468.72 萬 套 ， 增 長 7 倍 多 ， 年 平 均 增 長 率 高 達(dá) 68.9%， 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 106544.35 萬 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） -3- 1.2 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 。 1.3 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 ABS 系 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(shì) 。 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(shì) 。 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） -4- 第 2 章 制 動(dòng) 器 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 及 選 擇 2.1 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 2-1 所 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 2-1 固 定 鉗 盤 式 制 動(dòng) 器 1-輪 轂 凸 緣 ;2-制 動(dòng) 盤 ;3-復(fù) 位 彈 簧 ;4-輪 輻 ;5-鉗 體 6-導(dǎo) 向 支 承 銷 ;7-制 動(dòng) 塊 ;8-活 塞 ;9-調(diào) 整 墊 片 ;10-轉(zhuǎn) 向 節(jié) 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 表 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 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） -5- 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 。 2.1.1 固 定 鉗 式 盤 式 制 動(dòng) 器 固 定 鉗 式 盤 式 制 動(dòng) 器 如 圖 2-1 所 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 。 2.1.2 浮 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 2- 2（ a） 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 2-2（ b） 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 1mm） 后 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） -6- 圖 2-2 浮 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 1-制 動(dòng) 盤 ； 2-制 動(dòng) 鉗 體 ； 3-制 動(dòng) 塊 總 成 ； 4-帶 磨 損 警 報(bào) 裝 置 的 制 動(dòng) 塊 總 成 ： 5-活 塞 ； 6-制 動(dòng) 鉗 支 架 ； 7-導(dǎo) 向 銷 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 。 2.2 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） -7- 本 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) 。 2.3 奧 迪 A8 型 轎 車 盤 式 制 動(dòng) 器 的 結(jié) 構(gòu) 與 工 作 原 理 奧 迪 A8 型 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 2-3 某 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） -8- 的 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） -9- 第 3 章 制 動(dòng) 器 的 主 要 參 數(shù) 及 其 選 擇 奧 迪 A8 型 轎 車 設(shè) 計(jì) 參 數(shù) 空 車 質(zhì) 量 ： 1740kg 滿 載 質(zhì) 量 ： 2265kg 軸 距 ： 3074mm 質(zhì) 心 距 前 軸 距 離 ： 1500mm 質(zhì) 心 距 后 軸 距 離 ： 1574mm 質(zhì) 心 高 度 ： 386mm 車 輪 有 效 半 徑 ： 340mm 3.1 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 的 車 輪 ， 其 力 矩 平 衡 方 程 為0＞? （ 3-0Tf??eBrF 1） 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fT 車 輪 旋 轉(zhuǎn) 方 向 相 反 ， N.m; —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BF 向 與 汽 車 行 駛 方 向 相 反 ， N; —車 輪 有 效 半 徑 ， m。er （ 3-effrTF? 2） 與 地 面 制 動(dòng) 力 的 方 向 相 反 ， 當(dāng) 車 輪 角 速 度 時(shí) ， 大 小 亦 相 等 ，fFB 0＞? 且 僅 由 制 動(dòng) 器 參 數(shù) 所 決 定 。 即 取 決 于 制 動(dòng) 器 的 結(jié) 構(gòu) 形 式 、 結(jié) 構(gòu) 尺 寸 、f fF 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 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） -10- 壓 成 正 比 。 當(dāng) 加 大 踏 板 力 以 加 大 時(shí) ， 和 均 隨 之 增 大 。 但 地 面 制 動(dòng) 力fTfFB 受 附 著 條 件 的 限 制 ， 其 值 不 可 能 大 于 附 著 力 ， 即BF ? （ 3-?ZFB?? 3） 或 （ 3-??Bmax 4） 式 中 ： —車 輪 與 地 面 間 的 附 著 系 數(shù) ；? —地 面 與 車 輪 的 法 向 反 力 。Z 圖 3-1 制 動(dòng) 力 、 地 面 制 動(dòng) 力 與 圖 3-2 制 動(dòng) 時(shí) 的 汽 車 受 力 圖fFBF 踏 板 力 的 關(guān) 系 P 圖 3-2 所 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 ghdtumGLZ??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） -11- ghdtumGLZ??12 式 中 ： —汽 車 制 動(dòng) 時(shí) 水 平 地 面 對(duì) 前 軸 車 輪 的 法 向 反 力 ， N；1Z —汽 車 制 動(dòng) 時(shí) 水 平 地 面 對(duì) 后 軸 車 輪 的 法 向 反 力 ， N；2 —汽 車 軸 距 ， mm；L —汽 車 質(zhì) 心 離 前 軸 距 離 ， mm；1 —汽 車 質(zhì) 心 離 后 軸 距 離 ， mm；2 —汽 車 質(zhì) 心 高 度 ， mm；gh —汽 車 所 受 重 力 ， N；G —汽 車 質(zhì) 量 ， kg；m —汽 車 制 動(dòng) 減 速 度 ， m/s 。dtu2 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 為 重 力 加 速 度 （ m/s ） ， 則 可 求 得 汽 車 制 動(dòng) 時(shí) 水 平 地 面 對(duì) 前 、gG?2 后 軸 車 輪 的 法 向 反 力 ， 分 別 為1Z2 （ 3-??? ????)(12dtughLGZtg 5） 令 ， 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qgdtu? 法 向 反 力 ， 又 可 表 達(dá) 為1Z2 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- （ 3-??? ????)(1221gqhLGZ 6） 若 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 等 于 汽 車 前 、 后 軸 車 輪 的)(21BBF?? 總 的 附 著 力 ,亦 等 于 作 用 于 質(zhì) 心 的 制 動(dòng) 慣 性 力 （ 如 圖 ） ，)(21??F?? dtum 即 有 dtuGB?? 或 gt 代 入 式 （ 3-5） ， 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 ： （ 3-??? ????)(1221ghLGZ? 7） 汽 車 總 的 地 面 制 動(dòng) 力 為 （ 3-qdtugFBB???21 8） 式 中 ： —制 動(dòng) 強(qiáng) 度 ， 亦 稱 比 減 速 度 或 比 制 動(dòng) 力 ：q —前 后 軸 車 輪 的 地 面 制 動(dòng) 力 。21,BF 由 式 （ 3-4） ~式 （ 3-6） 及 式 （ 3-8） 可 求 出 前 、 后 軸 車 輪 的 附 著 力 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） -13- （ 3-??? ?????????? )()(21221 ggBqhLGhFL 9） 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 情 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 （ 3-8） ， 式 （ 3-9） 求 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 （ 3-????????)/()(// 12121 ggBff hLFG 10） 式 中 ; —前 軸 車 輪 的 制 動(dòng) 器 制 動(dòng) 力 ， ；1fF 11ZBf?? —后 軸 車 輪 的 制 動(dòng) 器 制 動(dòng) 力 ， ；2f 22Ff —前 軸 車 輪 的 地 面 制 動(dòng) 力 ；1B —后 軸 車 輪 的 地 面 制 動(dòng) 力 ；2F —地 面 對(duì) 前 、 后 軸 車 輪 的 法 向 反 力 ；1,Z —汽 車 重 力 ；G —汽 車 質(zhì) 心 離 前 、 后 軸 的 距 離 ；21,L —汽 車 質(zhì) 心 高 度 。gh 由 式 （ 3-10） 中 消 去 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） -14- （ 3-?? ???? ??????????1212241fgfggf FhGLLhGF 11） 式 中 ： —汽 車 的 軸 距 。L 將 上 式 繪 成 以 為 坐 標(biāo) 的 曲 線 ， 即 為 理 想 的 前 、 后 輪 制 動(dòng) 器 制 動(dòng) 力21,ff 分 配 曲 線 ， 簡 稱 I 曲 線 ， 如 圖 3-3 所 示 。 如 果 汽 車 前 、 后 輪 制 動(dòng) 力 能21,ffF 按 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 與 汽 車 的 制1f 動(dòng) 器 制 動(dòng) 力 之 比 來 表 明 分 配 的 比 例 ， 稱 為 汽 車 制 動(dòng) 器 制 動(dòng) 力 分 配 系 數(shù) ，fF ? 即 （ 3-21fffF??? 12） 圖 3-3 某 載 貨 汽 車 的 曲 線 與 曲 線I? 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 ： 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） -15- N8.75)6.01574(308.9741 ?????Z N12942? 汽 車 總 的 地 面 制 動(dòng) 力 ： N.367.0891421 ????BBF 前 、 后 軸 的 附 著 力 ： NqhlLGhFLggB 716.0)8.154(307.)()(221 ???????? N3.57.)6.(48.917(12 ??????gl 制 動(dòng) 強(qiáng) 度 ： 7.089.6?gdtuq 汽 車 重 力 ： N152.4??mG 前 、 后 軸 車 輪 制 動(dòng) 器 制 動(dòng) 力 ： N8.761fF N542?f 前 、 后 軸 單 側(cè) 制 動(dòng) 塊 對(duì) 制 動(dòng) 盤 的 壓 緊 力 計(jì) 算 ：F64.1935.47708160? 制 動(dòng) 力 分 配 系 數(shù) ： 6.01?fF? 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） -16- 3.2 同 步 附 著 系 數(shù) 由 式 （ 3-12） 可 得 （ 3-???12fF 13） 式 （ 3-13） 在 圖 3-3 中 為 一 條 通 過 坐 標(biāo) 原 點(diǎn) 且 斜 率 為 的 直 線 ，?/)1(? 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 I 曲 線 交 于 B 點(diǎn) ,可 求 出 B 點(diǎn) 處 的 附 著 系 數(shù)? ， 則 稱 線 與 I 線 交 點(diǎn) 處 的 附 著 系 數(shù) 為 同 步 附 著 系 數(shù) 。0?? 0? 輪 胎 與 地 面 的 附 著 系 數(shù) 取 得 ： 7.0? 附 著 系 數(shù) 利 用 率 ： （ 3-???qGFB 14） 式 中 ： —汽 車 總 的 地 面 制 動(dòng) 力BF —汽 車 所 受 重 力G —制 動(dòng) 強(qiáng) 度q 得 出 ： 17.0??? 即 當(dāng) 時(shí) ， ， ， 利 用 率 最 高 。q? 3.3 制 動(dòng) 強(qiáng) 度 和 附 著 系 數(shù) 利 用 率 前 面 的 式 （ 3-8） ， （ 3-14） 已 分 別 給 出 了 制 動(dòng) 強(qiáng) 度 和 附 著 系 數(shù) 利 用 率q 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） -17- 的 定 義 式 ， 下 面 再 討 論 一 下 當(dāng) ， 和 時(shí) 的 和 。? 0??0＜ 0?＞ q? 根 據(jù) 所 選 定 的 同 步 附 著 系 數(shù) ， 可 由 式 （ 3-10） 和 式 （ 3-13） 求 得 （ 3-Lhg02??? 15） （ 3-0gh?? 16） 式 中 ： —汽 車 軸 距 ，L21L?? 進(jìn) 而 求 得 （ 3-qhGqFgB)(021 ???? 17） （ 3-LgB )()()( 012 ??? 18） 當(dāng) 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 ，0? 即 。 由 式 （ 3-8） ， 式 （ 3-9） ， 式 （ 3-14） 和 式 （ 3-17） 得1FB? （ 3-gBhLGF)(02???? 19） （ 3-ghq)(02 20） （ 3-ghL)(02????? 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） -18- 21） 當(dāng) 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 ，0?＞ 即 。 由 式 （ 3-8） ， 式 （ 3-9） ， 式 （ 3-14） 和 式 （ 3-18） 得2FB? （ 3-gBhLGF)(01???? 22） （ 3-ghq)(01 23） (3-24)ghL)(01????? 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? ? 值 總 是 選 得 小 于 可 能 遇 到 的 最 大 附 著 系 數(shù) 。 因 此 在 的 良 好 路 面 上 緊0? 0?＞ 急 制 動(dòng) 時(shí) ， 總 是 后 輪 先 抱 死 3.4 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 成 正 比 。 由 式 （ 3-10） 可 知 ， 雙 軸 汽 車21,Z 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gf hLF01221???? 式 中 ： —汽 車 質(zhì) 心 離 前 、 后 軸 的 距 離 ；21,L —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） -19- —汽 車 質(zhì) 心 高 度 。gh 通 常 ， 上 式 的 比 值 ： 轎 車 約 為 1.3～ 1.6 本 設(shè) 計(jì) 中 制 動(dòng) 力 之 比 為 1.5。 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effrFT1?ff2 式 中 ： —前 軸 制 動(dòng) 器 的 制 動(dòng) 力 ， ；1fF?1Zf —后 軸 制 動(dòng) 器 的 制 動(dòng) 力 ，2f 2Ff? —作 用 于 前 軸 車 輪 上 的 地 面 法 向 反 力 ；1Z —作 用 于 后 軸 車 輪 上 的 地 面 法 向 反 力 ；2 —車 輪 有 效 半 徑 。er 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) 值 的 汽 車 ， 為 了 保 證 在 的 良 好 路 面 上 （ ） 能 夠 制 動(dòng) 到 后 軸 車0?0?＞ 7.0?? 輪 和 前 軸 車 輪 先 后 抱 死 滑 移 （ 此 時(shí) 制 動(dòng) 強(qiáng) 度 ） ， 前 、 后 軸 的 車 輪 制 動(dòng) 器q 所 能 產(chǎn) 生 的 最 大 制 動(dòng) 力 矩 為 （ 3-egef rhLGrZT)(21max1?? 25） （ 3-max1ax2ffT?? 26） 對(duì) 于 選 取 較 大 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) ，0? 來 確 定 各 軸 的 最 大 制 動(dòng) 力 矩 。 當(dāng) 時(shí) ， 相 應(yīng) 的 極 限 制 動(dòng) 強(qiáng) 度 ， 故 所0?＞ ?＜q 需 的 后 軸 和 前 軸 的 最 大 制 動(dòng) 力 矩 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） -20- （ 3-egf rqhLGT?)(1max2?? 27） （ 3-max2ax1ffT? 28） 式 中 ： —該 車 所 能 遇 到 的 最 大 附 著 系 數(shù) ；? —制 動(dòng) 強(qiáng) 度 ， 由 式 （ 3-230 確 定 ；q —車 輪 有 效 半 徑 。er 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 ： N.m61230347.)86.015(30742max2 ?????fT N.m251.max?f 3.5 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 3-4） 予 以 評(píng) 定 。 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- 圖 3-4 某 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 下 ， 不 發(fā) 生 任 何 車 輪 抱 死 所 要 求 的q 最 小 路 面 附 著 系 數(shù) 。 圖 3-4 是 與 圖 3-3 的 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 這 一 關(guān) 系 ， 即 圖 3-4 中 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 ，qgdtu? 則 GqdtugFBf ???1 而 由 式 （ 3-6） ， 有 )(21ghLZ? 可 得 前 軸 車 輪 的 利 用 附 著 系 數(shù) 為 （ 3-)(21gBqhLF???? 29） 同 樣 ， 如 下 可 求 出 后 軸 車 輪 的 利 用 附 著 系 數(shù) 。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） -22- GqdtugFB)1()1(2?????? 而 由 式 （ 3-6） ， 有 )(12ghLZ 故 后 軸 車 輪 的 利 用 附 著 系 數(shù) 為? （ 3-)(12gBqhLZF??? 30） 得 出 ： 前 、 后 軸 車 輪 的 利 用 附 著 系 數(shù) 為 6.0)87.154(71 ?????.)3.0(3)62? 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 可 表 示 為E?qE? 由 式 （ 3-29） 和 式 （ 3-30） 即 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 （ 3-LhqEg/121???? 31） 汽 車 后 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） -23- （ 3-LhqEg/)1(22????? 32） 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7.0? )7.0?q 98.3074/86.0151???E1/.)(2 ?? 3.6 制 動(dòng) 器 因 數(shù) 制 動(dòng) 器 因 數(shù) 可 以 用 下 式 表 述 ：BF （ 3-PfN21?? 33） 式 中 ： —制 動(dòng) 器 摩 擦 副 工 作 表 面 間 的 摩 擦 力 ；21,fN —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? —制 動(dòng) 器 摩 擦 副 工 作 表 面 間 的 摩 擦 系 數(shù) ；f —盤 式 制 動(dòng) 器 襯 塊 上 的 作 用 力 。P 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 （ 3-34）PRTBFf? 式 中 ： —制 動(dòng) 器 的 摩 擦 力 矩 ；fT 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） -24- —制 動(dòng) 盤 的 作 用 半 徑 ；R —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 。P 對(duì) 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 ， 則 制 動(dòng) 盤P 在 其 兩 側(cè) 工 作 面 的 作 用 半 徑 上 所 受 的 摩 擦 力 為 ， 此 處 為 盤 與 制 動(dòng) 塊 間f2f 的 摩 擦 系 數(shù) ， 于 是 鉗 盤 式 制 動(dòng) 器 的 制 動(dòng) 器 因 數(shù) 為 （ 3-fPBF? 35） 式 中 ： —摩 擦 系 數(shù) 。 （ 取 ）f .0f 得 出 制 動(dòng) 器 因 數(shù) 為 ： 62?? 3.7 盤 式 制 動(dòng) 器 主 要 參 數(shù) 與 摩 擦 系 數(shù) 的 確 定 1.制 動(dòng) 盤 直 徑 D 制 動(dòng) 盤 直 徑 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 選 擇 為 輪 輞 直 徑 的 70％ ～ 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 mm， 后 普 通 實(shí) 心 盤 直 徑 mm。32?280?D 2.制 動(dòng) 盤 的 厚 度 h 制 動(dòng) 盤 厚 度 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～ 20mm； 具 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 20～ 50mm， 但 多 采 用 20～ 30mm。 本 設(shè) 計(jì) 中 前 通 風(fēng) 盤 厚 度 為 30mm， 后 實(shí) 心 盤 厚