領(lǐng)從蹄鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)

1、摘 要：隨著生活水平的提高和科技的迅猛發(fā)展，人們的生活節(jié)奏變得越來越快，因此人們對(duì)交通工具的快捷性要求越來越高。為了應(yīng)對(duì)高車速對(duì)人們安全構(gòu)成的威脅，許多法規(guī)對(duì)汽車的安全性提出了更高的要求，制動(dòng)系的設(shè)計(jì)成為其中很重的一個(gè)方面。本設(shè)計(jì)根據(jù)制動(dòng)器的工作原理，對(duì)多種制動(dòng)器進(jìn)行分析比較，選擇了制動(dòng)效能較高的鼓式制動(dòng)器作為設(shè)計(jì)的對(duì)象。依據(jù)給定的參數(shù)，進(jìn)行重要數(shù)值的計(jì)算。隨后，又根據(jù)工藝學(xué)的知識(shí)，進(jìn)行制動(dòng)器零件的設(shè)計(jì)和工藝分析?？傊驹O(shè)計(jì)的目的是為了設(shè)計(jì)出高效、穩(wěn)定的制動(dòng)器，以提高汽車的安全性。關(guān)鍵詞： 制動(dòng)系; 制動(dòng)效能; 制動(dòng)器 AbstractKeywords: Braking system ; B

2、raking quality ; Brake1 緒論1.1 汽車制動(dòng)系概述盡可能提高車速是提高運(yùn)輸生產(chǎn)率的主要技術(shù)措施之一。但這一切必須以保證行駛安全為前提。因此，在寬闊人少的路面上汽車可以高速行駛。但在不平路面上，遇到障礙物或其它緊急情況時(shí)，應(yīng)降低車速甚至停車。如果汽車不具備這一性能，提高汽車行駛速度便不可能實(shí)現(xiàn)。所以，需要在汽車上安裝一套可以實(shí)現(xiàn)減速行駛或者停車的制動(dòng)裝置制動(dòng)系統(tǒng)。制動(dòng)系是汽車的一個(gè)重要組成部分，它直接影響汽車的行駛安全性。隨著高速公路的迅速發(fā)展和汽車密度的日益增大，交通事故時(shí)有發(fā)生。因此，為保證汽車行駛安全，應(yīng)提高汽車的制動(dòng)性能，優(yōu)化汽車制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)。制動(dòng)裝置可分為行車制

3、動(dòng)、駐車制動(dòng)、應(yīng)急制動(dòng)和輔助制動(dòng)四種裝置。其中行駛中的汽車減速至停止的制動(dòng)系叫行車制動(dòng)系。使已停止的汽車停駐不動(dòng)的制動(dòng)系稱為駐車制動(dòng)系。每種車都必須具備這兩種制動(dòng)系。應(yīng)急制動(dòng)系成為第二制動(dòng)系，它是為了保證在行車制動(dòng)系失效時(shí)仍能有效的制動(dòng)。輔助制動(dòng)系的作用是使汽車下坡時(shí)車速穩(wěn)定的制動(dòng)系。汽車制動(dòng)系統(tǒng)是一套用來使四個(gè)車輪減速或停止的零件。當(dāng)駕駛員踩下制動(dòng)踏板時(shí)，制動(dòng)動(dòng)作開始。踏板裝在頂端帶銷軸的桿件上。踏板的運(yùn)動(dòng)促使推桿移動(dòng)，移向主缸或離開主缸。 主缸安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)室的隔板上，主缸是一個(gè)由駕駛員通過踏板操作的液壓泵。當(dāng)踏板被踩下，主缸迫使有壓力的制動(dòng)液通過液壓管路到四個(gè)車輪的每個(gè)制動(dòng)器。液壓管路由鋼

4、管和軟管組成。它們將壓力液從主缸傳遞到車輪制動(dòng)器。盤式制動(dòng)器多用于汽車的前輪，有不少車輛四個(gè)車輪都用盤式制動(dòng)器。制動(dòng)盤裝在輪輞上、與車輪及輪胎一起轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)駕駛員進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，主缸的液體壓力傳遞到盤式制動(dòng)器。該壓力推動(dòng)摩擦襯片靠到制動(dòng)盤上，阻止制動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)。圖1-1汽車制動(dòng)系統(tǒng)的基本部件1.液壓助力制動(dòng)器 2.主缸和防抱死裝置 3.前盤式制動(dòng)器 4.制動(dòng)踏板 5.駐車制動(dòng)桿 6.防抱死計(jì)算機(jī) 7.后盤式制動(dòng)器 很多汽車都采用助力制動(dòng)系統(tǒng)減少駕駛員在制動(dòng)停車時(shí)必須加到踏板上的力。助力制動(dòng)器一般有兩種型式。最常見的型式是利用進(jìn)氣歧管的真空，作用在膜片上提供助力。另一種型式是采用泵產(chǎn)生液壓力提供助力。 駐

5、車制動(dòng)器總成用來進(jìn)行機(jī)械制動(dòng)，防止停放的車輛溜車，在液壓制動(dòng)完全失效時(shí)實(shí)現(xiàn)停車。絕大部分駐車制動(dòng)器用來制動(dòng)兩個(gè)后車輪。有些前輪驅(qū)動(dòng)的車輛裝有前輪駐車制功器，因?yàn)樵诰o急停車中絕大部分的制動(dòng)功需要用在車輛的前部。駐車制動(dòng)器一般用手柄或腳踏板操作。當(dāng)運(yùn)用駐車制動(dòng)器時(shí)，駐車制動(dòng)鋼索機(jī)械地拉緊施加制動(dòng)的稈件。駐車制動(dòng)器由機(jī)械控制，不是由液壓控制。 每當(dāng)以很強(qiáng)的壓力進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，車輪可能完全停止轉(zhuǎn)動(dòng)。這叫做“車輪抱死”。這并不能幫助車輛停下來，而是使輪胎損失些與路面的摩擦接觸，在路面上滑移。輪胎滑移時(shí)，車輛不再是處于控制下的停車，駕駛員處在危險(xiǎn)之中。有經(jīng)驗(yàn)的駕駛員知道，防止車輪抱死的對(duì)策是迅速上、下踩動(dòng)制動(dòng)

6、踏板。這樣間歇地對(duì)制動(dòng)器提供液壓力，使駕駛員在緊急制動(dòng)時(shí)能控制住車輛。 現(xiàn)今許多新型車輛裝備了防抱死制動(dòng)系統(tǒng)(ABS)。防抱死制動(dòng)系統(tǒng)做的工作與有經(jīng)驗(yàn)駕駛員做的相同，只是更快、更精確些。它感受到某車輪快要抱死或滑移時(shí)，迅速中斷該車輪制動(dòng)器的制動(dòng)壓力。在車輪處的速度傳感器監(jiān)測車輪速度，并將信息傳遞給車上計(jì)算機(jī)。于是，計(jì)算機(jī)控制防抱死制動(dòng)裝置，輸送給即將抱死的車輪的液壓力發(fā)生脈動(dòng)。1.2 汽車制動(dòng)器的工作原理一般制動(dòng)系的工作原理可用下圖所示的一種簡單的液壓制動(dòng)系示意圖來說明。個(gè)以內(nèi)圓面為工作表面的金屬的制動(dòng)鼓8固定在車輪輪毅上，隨車輪一同旋轉(zhuǎn)。在固定不動(dòng)的制動(dòng)底板11上，有兩個(gè)支承銷12，支承著兩

7、個(gè)弧形制動(dòng)卸10的下端。制動(dòng)蹄的外圓面上又裝有一般是非金屬的摩擦片9。制動(dòng)底板上還裝有液壓制動(dòng)輪缸6，用油管5與裝在車架上的液壓制動(dòng)主缸4相連通。主缸中的活塞3可由駕駛員通過制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)來操縱。 制動(dòng)系不工作時(shí)，制動(dòng)鼓的內(nèi)圓面與制動(dòng)蹄摩擦片的外圓面之間保持有一定的間隙，使車輪和制動(dòng)鼓可以自由旋轉(zhuǎn)。 要使行駛中的汽車減速，駕駛員應(yīng)跺下制動(dòng)踏板l，通過推桿2和主缸活塞3，使主缸內(nèi)的油液在一定壓力下流人輪缸6，并通過兩個(gè)輪缸活塞7推使兩制動(dòng)蹄10繞支承銷12轉(zhuǎn)動(dòng)，上端向兩邊分開而以其摩擦片9壓緊在制動(dòng)鼓的內(nèi)圓面上。這樣，不旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)卸就對(duì)旋轉(zhuǎn)著的制動(dòng)鼓作用一個(gè)摩擦力矩M，其方向與車輪旋轉(zhuǎn)方向相反。制

8、動(dòng)鼓將該力矩傳到車輪后，由于車輪與路面間有附著作用，車輪對(duì)路面作用一個(gè)向前的周繞力F，同時(shí)路面也對(duì)車輪作用一個(gè)向后的反作用力，即制動(dòng)力F。制動(dòng)力F由車輪經(jīng)車橋和懸架傳給車架及車身，迫使整個(gè)汽車減速。制動(dòng)力愈大，汽車減速度也愈大。當(dāng)撤開制動(dòng)踏板時(shí)回位彈簧13即將制動(dòng)蹄拉回原位，摩擦力矩M和制動(dòng)力F消失，制動(dòng)作用即行終止。 圖1-2 鼓式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖1.制動(dòng)踏板 2.推桿 3.主缸活塞 4.制動(dòng)主缸 5.油管 6.制動(dòng)輪缸 7.輪缸活塞 8.制動(dòng)鼓 9.摩擦片 10.制動(dòng)蹄 11.制動(dòng)底板 12.支承銷 13.制動(dòng)體回位彈簧圖中所示的制動(dòng)器中，由制動(dòng)鼓8、摩擦片9和制動(dòng)蹄10所構(gòu)成的系統(tǒng)產(chǎn)生了一個(gè)

9、制動(dòng)力矩(摩擦力矩M)以阻礙車輪轉(zhuǎn)動(dòng)該系統(tǒng)稱為制動(dòng)器。顯然，阻礙汽車運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)力F不僅取決于制動(dòng)力矩M，還取決于輪胎與路面間的附著條件。如果完全喪失附著，則這種制動(dòng)系事實(shí)上不可能產(chǎn)生制動(dòng)汽車的效果。不過，在討論制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)問題時(shí)，一般都假定具備良好的附著條件。1.3 設(shè)計(jì)的目的和意義畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文是本科生培養(yǎng)方案中的重要環(huán)節(jié)。學(xué)生通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，綜合性地運(yùn)用幾年內(nèi)所學(xué)知識(shí)去分析、解決一個(gè)問題，在作畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中，所學(xué)知識(shí)得到疏理和運(yùn)用，它既是一次檢閱，又是一次鍛煉。不少學(xué)生在作完畢業(yè)設(shè)計(jì)后，感到自己的實(shí)踐動(dòng)手、動(dòng)筆能力得到鍛煉，增強(qiáng)了即將跨入社會(huì)去競爭，去創(chuàng)造的自信心。通過大學(xué)四年的學(xué)習(xí)，

10、從理論與實(shí)踐上均有了一定程度的積累。畢業(yè)設(shè)計(jì)就是對(duì)我們以往所學(xué)的知識(shí)的綜合運(yùn)用與進(jìn)一步的鞏固加深，并對(duì)解決實(shí)際問題的能力的訓(xùn)練與檢驗(yàn)，目的在于：1、 培養(yǎng)正確的設(shè)計(jì)思想與工作作風(fēng)。2、 進(jìn)一步培養(yǎng)制圖、繪圖的能力。3、 學(xué)會(huì)分析與評(píng)價(jià)汽車及其各總成的結(jié)構(gòu)與性能，合理選擇結(jié)構(gòu)方案及其有關(guān)參數(shù)。4、 學(xué)會(huì)汽車一些主要零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算方法以及總體設(shè)計(jì)的一般方法，以畢業(yè)后從事汽車技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。5、 培養(yǎng)獨(dú)立分析、解決問題的能力。 2 制動(dòng)器結(jié)構(gòu)簡介 汽車的制動(dòng)器設(shè)計(jì)究竟采用哪一種結(jié)構(gòu)方案較為合理，能夠最大限度的發(fā)揮制動(dòng)器的功用，首先應(yīng)該從制動(dòng)器設(shè)計(jì)的一般原則上談起。2.1 鼓式制動(dòng)器l-調(diào)

11、整楔2-推桿3-制動(dòng)蹄4-連接彈簧5-上回位彈簧6-彈簧座7-手制動(dòng)拉桿8-下回位彈簧9-車輪制動(dòng)缸l0-制動(dòng)底板ll旋塞12-制動(dòng)摩擦片l3-彈簧鼓式制動(dòng)器總成的主要零部件有：制動(dòng)鼓和輪毅總成、制動(dòng)蹄總成、制動(dòng)底板、液壓輪缸、制動(dòng)蹄回位彈簧壓緊裝置、調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)和駐車制動(dòng)機(jī)構(gòu)。為制動(dòng)車輪、制動(dòng)鼓和制動(dòng)蹄提供摩擦表面，制動(dòng)鼓的內(nèi)圓周是一加工過的制動(dòng)表面。車輪通過螺母和雙頭螺栓安裝到制動(dòng)鼓輪毅上。該輪轂安放在允許車輪總成轉(zhuǎn)動(dòng)的車輪軸承上。各種鼓式制動(dòng)器的示意圖如下： 1、領(lǐng)從蹄式 2、雙領(lǐng)蹄式 3、雙向領(lǐng)從蹄式 4、雙從蹄式 5、單向增力式 6、雙向增力式 與鼓式制動(dòng)器比較，盤式制動(dòng)器有如下缺點(diǎn)：1

12、、效能較低，故用于液壓制動(dòng)系時(shí)所需制動(dòng)促動(dòng)管路壓力較高，一班要用伺服裝置。2、兼用于駐車制動(dòng)時(shí)，需要加裝的駐車制動(dòng)傳動(dòng)裝置較鼓式制動(dòng)器復(fù)雜，因而在后輪的應(yīng)用受到限制。盤式制動(dòng)器將逐步取代鼓式制動(dòng)器，主要是由于盤式制動(dòng)器和鼓式制動(dòng)器的優(yōu)缺點(diǎn)決定的。盤式制動(dòng)器在液力助力下制動(dòng)力大且穩(wěn)定，在各種路面都有良好的制動(dòng)表現(xiàn)，其制動(dòng)效能遠(yuǎn)高于鼓式制動(dòng)器，而且空氣直接通過盤式制動(dòng)盤，故盤式制動(dòng)器的散熱性很好。但是盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)相對(duì)于鼓式制動(dòng)器來說比較復(fù)雜，對(duì)制動(dòng)鉗、管路系統(tǒng)要求也較高，而且造價(jià)高于鼓式制動(dòng)器。相對(duì)于盤式制動(dòng)器來說，鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)效能和散熱性都要差許多，鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)力穩(wěn)定性差，在不同路面上

13、制動(dòng)力變化很大，不易于掌控。而且由于散熱性不好，鼓式制動(dòng)器存在熱衰退現(xiàn)象。當(dāng)然，鼓式制動(dòng)器也并非一無是處，它便宜，而且符合傳統(tǒng)設(shè)計(jì)。我們知道，高速行駛的轎車，由于頻繁使用制動(dòng)，制動(dòng)器的摩擦將會(huì)產(chǎn)生大量的熱，使制動(dòng)器溫度急劇上升，這些熱如果不能很好地散出，就會(huì)大大影響制動(dòng)性能，出現(xiàn)所謂的制動(dòng)效能熱衰退現(xiàn)象，這可不是鬧著玩的，制動(dòng)器直接關(guān)乎生命。僅從這一點(diǎn)上，您就應(yīng)該理解為什么盤式制動(dòng)器會(huì)逐步取代鼓式制動(dòng)器了吧。目前，在中高級(jí)轎車上前后輪都已經(jīng)采用盤式制動(dòng)器。不過，時(shí)下我們開的大部分轎車(如夏利、富康、捷達(dá)等)，采用的還不完全是盤式制動(dòng)器，而是前盤后鼓式混合制動(dòng)器(即前輪采用盤式制動(dòng)器、后輪采用鼓

14、式制動(dòng)器)，這主要是出于成本上的考慮，同時(shí)也是因?yàn)槠囋诰o急制動(dòng)時(shí)，軸荷前移，對(duì)前輪制動(dòng)的要求比較大，一般來說前輪用了盤式制動(dòng)器就可以了。當(dāng)然，前后輪都使用盤式制動(dòng)器是趨勢(shì)（如VOLVO轎車）。3 制動(dòng)系的設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)3.1 制動(dòng)力與制動(dòng)力分配前、后制動(dòng)器制動(dòng)力分配關(guān)系將影響汽車的制動(dòng)方向穩(wěn)定性和附著條件的利用，是汽車制動(dòng)系設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的問題。一般根據(jù)前、后軸制動(dòng)器制動(dòng)力的分配、裝載情況、道路附著條件和坡度等因素，當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)力足夠時(shí)，汽車制動(dòng)過程可能出現(xiàn)三種情況：前后輪同時(shí)抱死拖滑；前輪先抱死拖滑，然后后輪抱死拖滑；后輪先抱死拖滑，然后前輪抱死拖滑。如前所述，前后輪同時(shí)抱死工況可避免后軸側(cè)

15、滑，并保證前輪只有在最大制動(dòng)強(qiáng)度下，才使汽車失去轉(zhuǎn)向能力，這種工況道路附著條件利用較好。前輪較后輪先抱死，雖然不會(huì)發(fā)生側(cè)滑，但是汽車喪失轉(zhuǎn)向能力。在一定速度下，后輪較前輪先抱死一定時(shí)間，會(huì)造成汽車后軸側(cè)滑。 制動(dòng)時(shí)前,后輪的地面法向反作用力圖3-1制動(dòng)時(shí)汽車受力情況圖3-1所示為，忽略汽車的滾動(dòng)阻力偶和旋轉(zhuǎn)質(zhì)量減速時(shí)的慣性阻力偶矩，汽車在水平路面上制動(dòng)時(shí)的受力情況。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(duì)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          

16、0;               （3-1）                           （3-2） 式中：和分別為前后輪因制動(dòng)形成的動(dòng)載荷。如果假設(shè)汽車前后輪同時(shí)抱死，則汽車制動(dòng)減速度為或&

17、#160;                         （3-3）式中：為附著系數(shù)。    將式（3-3）代入式（3-1），有                

18、0;          （3-4）由式（3-4）可知，制動(dòng)時(shí)汽車前輪的地面法向反作用力隨制動(dòng)強(qiáng)度和質(zhì)心高度增加而增大；后輪的地面法向反作用力隨制動(dòng)強(qiáng)度和質(zhì)心高度增加而減小。隨大軸距汽車前后軸的載荷變化量小于短軸距汽車載荷變化量。例如，某載貨汽車滿載在干燥混凝土水平路面上以規(guī)定踏板力實(shí)施制動(dòng)時(shí)，為靜載荷的90，為靜載荷的38，即前軸載荷增加90，后軸載荷降低38。 前,后制動(dòng)器制動(dòng)力的理想分配曲線在汽車制動(dòng)系設(shè)計(jì)時(shí)，如果在不同道路附著條件下制動(dòng)均能保證前、后制動(dòng)器同時(shí)抱死，則此時(shí)的前、后制動(dòng)器制動(dòng)力和的關(guān)系

19、曲線，被稱為前、后制動(dòng)器制動(dòng)力的理想分配曲線，通常簡稱為I曲線。在任何附著吸塵的路面上前、后輪制動(dòng)器同時(shí)抱死，則前、后制動(dòng)器制動(dòng)力必定等于各自的附著力，且前、后制動(dòng)器制動(dòng)力（或地面制動(dòng)力）之和等于附著力，即                             （3-5）將式（3-5）中的第二公式除以第三個(gè)公式，并將

20、式（3-4）代入，有                         （3-6）聯(lián)立方程組（3-6），并消除變量后，將方程表示的形式，即得到前后制動(dòng)器制動(dòng)力的理想分配關(guān)系式為                &#

21、160;  （3-7）  圖3-2 I曲線示意圖 圖3-3 I曲線的一種制作方法如已知汽車軸距、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（3-7）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。圖3-2就是根據(jù)式（3-7）繪制的汽車在空載和滿載兩種工況的I曲線。根據(jù)方程組（3-6）的兩個(gè)方程也可直接繪制I曲線。假設(shè)一組值（0.1,0.2,0.3,1.0）,每個(gè)值代入方程組（3-6），就具有一個(gè)交點(diǎn)的兩條直線，變化值，取得一組交點(diǎn)，連接這些交點(diǎn)就制成I曲線，見圖3-3。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。前

22、、后車輪同時(shí)抱死時(shí)，所以I曲線也是前、后車輪同時(shí)抱死時(shí)，和的關(guān)系曲線。3.2 具有固定比值的前，后輪制動(dòng)器制動(dòng)力與同步附著系數(shù)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)。通常用前制動(dòng)器制動(dòng)力對(duì)汽車總制動(dòng)器制動(dòng)力之比來表明分配比例，即制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)，它可表示為                            &

23、#160; （3-8）因?yàn)?，所?#160;                        （3-9）整理式（3-9）得                     

24、;       （3-10）或表示為，即                         （3-11）式（3-10）為一線性方程。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。線通過坐標(biāo)原點(diǎn)，其斜率為具有固定的線與I線的交點(diǎn)處的附著系數(shù),被稱為同步附著系數(shù)。它表示具有固定線的汽車只能在一種路面上實(shí)

25、現(xiàn)前、后輪同時(shí)抱死。同步附著系數(shù)時(shí)由汽車結(jié)構(gòu)參數(shù)決定的，它是反應(yīng)汽車制動(dòng)性能的一個(gè)參數(shù)。同步附著系數(shù)說明，前后制動(dòng)器制動(dòng)力為固定比值的汽車，只能在一種路面上，即在同步附著系數(shù)的路面上才能保證前后輪同時(shí)抱死。同步附著系數(shù)也可用解析方法求出。設(shè)汽車在同步附著系數(shù)的路面上制動(dòng)，此時(shí)汽車前、后輪同時(shí)抱死，將式（3-6）代入式（3-10），得                       

26、    （3-12）整理后，得出                               （3-13）3.3 制動(dòng)器的制動(dòng)力矩假定襯塊的摩擦表面全部與制動(dòng)盤接觸，且各處單位壓力分布均勻，則制動(dòng)器的制動(dòng)力矩為 Mµ=2fFoR式中，f為摩擦因數(shù)；Fo為單側(cè)制

27、動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤的壓緊力；R為作用半徑。 對(duì)于常見的具有扇形摩擦表面的襯塊，若其徑向?qū)挾炔缓艽?，取R等于平均半徑Rm，或有效半徑Re，在實(shí)際上已經(jīng)足夠精確。圖3-4 鉗盤式制動(dòng)器的作用半徑計(jì)算參考圖 如圖3-4，平均半徑為 Rm=(R1+R2)/2式中，R1和R2為摩擦襯塊扇形表面的內(nèi)半徑和外半徑。故有效半徑為 Re=M/2fFo=2(R23-R13)/3(R22-R12)可見，有效半徑Re即是扇形表面的面積中心至制動(dòng)盤中心的距離。上式也可寫成Re=4/31-R1R2/(R1+R2)2(R1+R2)/2=4/31-m/(1+m)2Rm式中，m= R1/R2因?yàn)閙<1，m/(1+m)2<

28、1/4，故Re>Rm，且m越小則兩者差值越大。應(yīng)當(dāng)指出，若m過小，即扇形的徑向?qū)挾冗^大，襯塊摩擦面上各不同半徑處的滑磨速度相差太遠(yuǎn)，磨損將不均勻，因而單位壓力分布均勻這一假設(shè)條件不能成立，則上述計(jì)算方法也就不適用。m值一般不應(yīng)小于065。制動(dòng)盤工作面的加工精度應(yīng)達(dá)到下述要求：平面度允差為0012mm，表面粗糙度為Ra0.71.3m，兩摩擦表面的平行度不應(yīng)大于005mm，制動(dòng)盤的端面圓跳動(dòng)不應(yīng)大于003mm。通常制動(dòng)盤采用摩擦性能良好的珠光體灰鑄鐵制造。為保證有足夠的強(qiáng)度和耐磨性能，其牌號(hào)不應(yīng)低于HT250。3.4 利用附著系數(shù)與制動(dòng)效率汽車制動(dòng)減速度，其中被稱為制動(dòng)強(qiáng)度。由前述可知，若汽

29、車在具有同步附著系數(shù)的路面上制動(dòng)，汽車的前、后輪將同時(shí)達(dá)到抱死的工況，此時(shí)的制動(dòng)強(qiáng)度。在其他路面上制動(dòng)時(shí)，既不出現(xiàn)前輪抱死也不發(fā)生后輪抱死的制動(dòng)強(qiáng)度必然小于地面附著系數(shù)，即。就是說，只有在的路面上，地面的附著條件才能被充分地利用。而在的路面上，因出現(xiàn)前輪或后輪先抱死的現(xiàn)象，地面附著條件未被很好地被利用。為了定量說明地面附著條件的利用程度，定義利用附著系數(shù)為            ,  設(shè)汽車前輪剛要抱死或前、后輪同時(shí)剛要抱死時(shí)，汽車產(chǎn)生的減速度（或表示為）

30、，則由式（3-1）得前輪地面法向反作用力為                            （3-14）前輪制動(dòng)器制動(dòng)力和地面制動(dòng)力為                

31、;           （3-15）將式（3-14）和式(3-15)代入式（3-13），則                 （3-16）同理可推導(dǎo)出后輪利用附著系數(shù)。后輪剛要抱死時(shí)，后輪地面制動(dòng)力和地面法向反作用力          

32、60;      （3-17）                            （3-18）將式（3-17）和式(3-18)代入式（3-13），則          

33、0;               （3-19）對(duì)于已知汽車總質(zhì)量、軸距、質(zhì)心位置、等結(jié)構(gòu)參數(shù)，則可繪制出利用附著系數(shù)與制動(dòng)強(qiáng)度的關(guān)系曲線圖。 附著效率是制動(dòng)強(qiáng)度和利用附著系數(shù)之比。它是也用于描述地面附著條件的利用程度，并說明實(shí)際制動(dòng)力分配的合理性。根據(jù)附著效率的定義，有                

34、;            （3-20）                         （3-21）式中；和分別時(shí)前軸和后軸的附著效率。4 制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算4.1 原始數(shù)據(jù)與技術(shù)參數(shù)裝備質(zhì)量 1310kg （G1=750；G2=560）滿載質(zhì)量 1860Kg （G1=870；G2=990） 質(zhì)心高度 空載時(shí) 616mm 滿載時(shí) 580mm軸距 2513mm輪胎 195/65 R15 91V 圖4-1 制動(dòng)時(shí)的汽車受力圖4.