12、 2tA 1550 27.82 2 2 4.6 7600 2 0.67=5.7 w/mm 2 轎車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器的比能量耗散率應(yīng)不大于 6.0 w/mm，故符合要求 若摩擦襯片壓力與制動(dòng)盤(pán)面接觸良好，且各處單位壓力分布均勻，則在鉗盤(pán)式 制動(dòng)器扇形摩擦襯面上任取一微小面積：dA = RdRd 9 ,在這微小面積上產(chǎn)生的微 摩擦力矩為：dM=qRx dA茯qRRdO ,式中q為摩擦片與制動(dòng)盤(pán)之間的單位面積上的 壓力，卩為摩擦片的摩擦系數(shù)，則單側(cè)摩擦片作用于制動(dòng)盤(pán)上的制動(dòng)力矩為可由 t R2 /2 R2 d 33 下式積分求得:M'= 卩 pFdRdO = 9 卩 pR2R=i ^

13、p (R23-R“ (N.m) R1 / 2 R1 3 則盤(pán)式制動(dòng)器的總制動(dòng)力矩為：m2 uq (R23-Ri3) 3 4. 性能約束 (1)制動(dòng)力矩約束：汽車(chē)制動(dòng)器制動(dòng)力矩應(yīng)該小于地面的摩擦力矩，否則會(huì)發(fā)生 車(chē)輪抱死現(xiàn)象而產(chǎn)生側(cè)滑，從而失去穩(wěn)定性 ，即：Mre 2 式中：：路面附著系數(shù)； G:整車(chē)重量(N); :制動(dòng)力分配系數(shù); re :車(chē)輪有效半徑。 (2)摩擦片壓力約束：摩擦片應(yīng)達(dá)到要求的耐磨性或使用壽命，對(duì)于摩擦片最大 許用單位壓力［P］，—般按經(jīng)驗(yàn)取值，因此，摩擦片單位面積壓力不得超過(guò)許用 單位壓力［P］，即: d2 1 2 2 2(R2 R1) 2

14、2 2(R2 Ri ) P<[P] (3)比能量耗散率約束：如果比能量耗散率過(guò)高，不僅會(huì)加快制動(dòng)摩擦片的磨 損，而且可能引起制動(dòng)盤(pán)的龜裂，因此所施加的約束為： . 2 1 maW 2 2tA 2 maVi [e] ( W/mm 式中： m整車(chē)質(zhì)量(kg); [e]:盤(pán)式制動(dòng)器時(shí)，取 6. 0W/mm T:為制動(dòng)時(shí)間。 2 2 2t(R2 Ri ) (4)制動(dòng)盤(pán)一次制動(dòng)的溫升: △ T=GV /254CiM [ △ t] 式中M:制動(dòng)盤(pán)的質(zhì)量(Kg)M1= D2h 4 ,其中 為制動(dòng)盤(pán)的密度7900 kg /m3 C仁制動(dòng)盤(pán)的熱容量J/(Kg ?

15、 K)對(duì)鋼和鑄鐵取C=523J/(Kg.K); V :制動(dòng)初速度(Km/h)取30Km/h [△ t] 一次制動(dòng)最大允許溫升，一般不大于 15C即288.15K 2 (5)摩擦襯塊面積：由于摩擦襯塊單位面積占有的車(chē)輛質(zhì)量在 1.6kg/ cm?- 2 2 2 2 60.89 cm

16、4） 1.27 R/Ri 1.63 其中：Ch：輪輞直徑（mm）； Cg：輪轂直徑（mm）； △ 2 :分別為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)空間裕量（mm）b 浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器主要部件結(jié)構(gòu)的確定 制動(dòng)盤(pán) 盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)盤(pán)有兩個(gè)主要部分：輪轂和制動(dòng)表面。輪轂是安裝車(chē)輪的部位，內(nèi) 裝有軸承。制動(dòng)表面是制動(dòng)盤(pán)兩側(cè)的加工表面。它被加工得很仔細(xì)，為制動(dòng)摩擦塊提 供摩擦接觸面。整個(gè)制動(dòng)盤(pán)一般由鑄鐵鑄成。鑄鐵能提供優(yōu)良的摩擦面。制動(dòng)盤(pán)裝車(chē) 輪的一側(cè)稱(chēng)為外側(cè)，另一側(cè)朝向車(chē)輪中心，稱(chēng)為內(nèi)側(cè)。 按輪轂結(jié)構(gòu)分類(lèi)，制動(dòng)盤(pán)有兩種常用型式。帶轂的制動(dòng)盤(pán)有個(gè)整體式轂。在這種結(jié)構(gòu) 中，輪轂與制動(dòng)盤(pán)的其余部分鑄成單體件。 另一種

17、型式輪轂與盤(pán)側(cè)制成兩個(gè)獨(dú)立件。輪轂用軸承裝到車(chē)軸上。車(chē)論凸耳螺栓通過(guò) 輪轂，再通過(guò)制動(dòng)盤(pán)轂法蘭配裝。這種型式制動(dòng)盤(pán)稱(chēng)為無(wú)轂制動(dòng)盤(pán)。這種型式的優(yōu)點(diǎn) 是制動(dòng)盤(pán)便宜些。制動(dòng)面磨損超過(guò)加工極限時(shí)能很容易更換。 本設(shè)計(jì)采用的是第二種型式。 制動(dòng)盤(pán)一般用珠光體灰鑄鐵制成，或用添加 Cr，Ni等的合金鑄鐵制成。制動(dòng)盤(pán)在工作 時(shí)不僅承受著制動(dòng)塊作用的法向力和切向力，而且承受著熱負(fù)荷。為了改善冷卻效 果，鉗盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)盤(pán)有的鑄成中間有徑向通風(fēng)槽的雙層盤(pán)這樣可大大地增加散 熱面積，降低溫升約20 %?30 %，但盤(pán)的整體厚度較厚。而一般不帶通風(fēng)槽的轎車(chē)制 動(dòng)盤(pán)，其厚度約在10m?13mm 之間。本

18、次設(shè)計(jì)采用的材料為 HT250。 制動(dòng)盤(pán)的工作表面應(yīng)光潔平整，制造時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制表面的跳動(dòng)量，兩側(cè)表面的平行度 （厚度差）及制動(dòng)盤(pán)的不平衡量。根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)規(guī)定：制動(dòng)盤(pán)兩側(cè)表面不平行度不應(yīng) 大于0.008mm,盤(pán)的表面擺差不應(yīng)大于 0.1mm ;制動(dòng)盤(pán)表面粗糙度不應(yīng)大于 0.06mm。 制動(dòng)鉗 制動(dòng)鉗由可鍛鑄鐵 KTH370 — 12或球墨鑄鐵QT400 - 18制造，也有用輕合金制造的, 例如用鋁合金壓鑄?？勺龀烧w的，也可做成兩半并由螺栓連接。其外緣留有開(kāi)口， 以便不必拆下制動(dòng)鉗便可檢查或更換制動(dòng)塊。制動(dòng)鉗體應(yīng)有高的強(qiáng)度和剛度。在鉗體 中加工出制動(dòng)油缸。為了減少傳給制動(dòng)液的熱量，將活

19、塞的開(kāi)口端頂靠制動(dòng)塊的背 板?；钊设T鋁合金制造，為了提高耐磨損性能，活塞的工作表面進(jìn)行鍍鉻處理。為 了解決因制動(dòng)鉗體由鋁合金制造而減少傳給制動(dòng)液的熱量的問(wèn)題，應(yīng)減小活塞與制動(dòng) 塊背板的接觸面積。 制動(dòng)鉗在汽車(chē)上的安裝位置可在車(chē)軸的前方或后方。制動(dòng)鉗位于車(chē)軸前可避免輪胎甩 出來(lái)的泥，水進(jìn)入制動(dòng)鉗，位于車(chē)軸后則可減小制動(dòng)時(shí)輪轂軸承的合成載荷。 制動(dòng)塊 制動(dòng)塊由背板和摩擦襯塊構(gòu)成，兩者直接牢固地壓嵌或鉚接或粘接在一起。襯塊多為 扇面形，也有矩形、正方形或長(zhǎng)圓形的。活塞應(yīng)能壓住盡量多的制動(dòng)塊面積，以免襯 塊發(fā)生卷角而引起尖叫聲。制動(dòng)塊背板由鋼板制成。為了避免制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量傳給 制動(dòng)鉗而引起制

20、動(dòng)液汽化和減小制動(dòng)噪聲，可在摩擦襯塊與背板之間或在背板后粘 （或噴涂）一層隔熱減震墊。由于單位壓力大和工作溫度高等原因，摩擦襯塊的磨損 較快，因此其厚度較大。許多盤(pán)式制動(dòng)器裝有襯塊磨損達(dá)極限時(shí)的警報(bào)裝置，以便及 時(shí)更換摩擦襯片。 摩擦材料 制動(dòng)摩擦材料應(yīng)具有高而穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，抗熱衰退性能好，不能在溫度升到某一數(shù) 值后摩擦系數(shù)突然急劇下降；材料應(yīng)有好的耐磨性，低的吸水 （油、制動(dòng)液）率，低的 壓縮率、低的熱傳導(dǎo)率（要求摩擦襯塊在300 C的加熱板上：作用 30min后，背板的溫 度不越過(guò)190 °C ）和低的熱膨脹率，高的抗壓、抗打、抗剪切、抗彎購(gòu)性能和耐沖擊性 能；制動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生

21、噪聲和不良?xì)馕叮瑧?yīng)盡量采用少污染和對(duì)人體無(wú)害的摩擦材料。 各種摩擦材料摩擦系數(shù)的穩(wěn)定值約為 0.3?0.5，少數(shù)可達(dá)0.7。設(shè)計(jì)計(jì)算制動(dòng)器時(shí)一般 取0.3?0.35。選用摩擦材料時(shí)應(yīng)注意，一般說(shuō)來(lái)，摩擦系數(shù)愈高的材料其耐磨性愈 差。本次設(shè)計(jì)摩擦系數(shù)選用 f =0.3。 一種是編織材料，它是先用長(zhǎng)纖維石棉與銅絲或鋅絲的合絲編織成布，再浸以樹(shù)脂粘 合劑經(jīng)干燥后輥壓制成。其撓性好，剪切后可以直接鉚到任何半徑的制動(dòng)蹄或制動(dòng)帶 上。在100 C?120 C溫度下，它具有較高的摩擦系數(shù) （f 0.4以上），沖擊強(qiáng)度比模 壓材料高4?5倍。但耐熱性差，在 200 C?250 C以上即不能承受較高

22、的單位壓力， 磨損加快。因此這種材料僅適用于中型以下汽車(chē)的鼓式制動(dòng)器，尤其是帶式中央制動(dòng) 器。 一種是粉末冶金摩擦材料其是以銅粉或鐵粉為主要成分 （占質(zhì)量的60 %?80 %），加上 石墨、陶瓷粉等非金屬粉末作為摩擦系數(shù)調(diào)整劑，用粉末冶金方法制成。其抗熱衰退 和抗水衰退性能好，但造價(jià)高，適用于高性能轎車(chē)和行駛條件惡劣的貨車(chē)等制動(dòng)器負(fù) 荷重的汽車(chē) 當(dāng)前，在制動(dòng)器上廣泛采用著模壓材料，它是以石棉纖維為主并均樹(shù)脂粘站劑、調(diào)整 摩擦性能的填充刑（出無(wú)機(jī)粉粒及橡膠、聚合樹(shù)脂等配成 ）勺噪聲消除別（主要成分為石 墨）等混合后，在高溫廠(chǎng)模壓成型的。模壓材料的撓性較差?故應(yīng)佐按襯片或襯塊規(guī)格 模壓。其優(yōu)

23、點(diǎn)是可以選用各種不同的聚合樹(shù)脂配料，使襯片或襯塊具有不同的摩擦性 能及其他性能。本次設(shè)計(jì)采用的是模壓材料。 制動(dòng)器間隙及調(diào)整 制動(dòng)鼓與摩擦襯片之間或制動(dòng)盤(pán)與摩擦襯片之間在未制動(dòng)的狀態(tài)下應(yīng)有工作作間隙， 以保證制動(dòng)鼓（制動(dòng)盤(pán)）能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。一般，鼓式制動(dòng)器的設(shè)定間隙為 0.2?0.5mm ;盤(pán) 式制動(dòng)器的為0.1?0.3mm （單側(cè)0.05mm?0.15mm ）。此間隙的存在會(huì)導(dǎo)致踏板或 手柄的行程損失，因而間隙量應(yīng)盡量小。考慮到在制動(dòng)過(guò)程中摩擦副可能產(chǎn)生機(jī)械變 形和熱變形，因此制動(dòng)器在冷卻狀態(tài)下應(yīng)有的間隙應(yīng)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。在本設(shè)計(jì)中： 盤(pán)式制動(dòng)器取間隙為0.1m。 另外，制動(dòng)器在工作

24、過(guò)程中會(huì)由于摩擦襯片或摩擦襯塊的磨損而使間隙加大，因此制 動(dòng)器必須設(shè)有間隙調(diào)整裝置。當(dāng)前，盤(pán)式制動(dòng)器的間隙調(diào)整均已自動(dòng)化，鼓式制動(dòng)器 采用間隙自動(dòng)調(diào)整裝置的也日益增多。 盤(pán)式制動(dòng)器工作間隙的調(diào)整，鉗盤(pán)式制動(dòng)器不僅制動(dòng)間隙小，而且制動(dòng)盤(pán)受熱膨脹后 對(duì)軸向間隙幾乎沒(méi)有影響，所以一般都采用一次調(diào)準(zhǔn)式間隙自調(diào)裝置。最簡(jiǎn)單且常用 的結(jié)構(gòu)是在缸體和活塞之間裝一個(gè)兼起復(fù)位和間隙自調(diào)作用的帶有斜角的橡膠密封 圈，制動(dòng)時(shí)密封圈的刃邊是在活塞給予的摩擦力的作用下產(chǎn)生彈性變形，與極限摩擦 力對(duì)應(yīng)的密封圈變形量即等于設(shè)定的制動(dòng)間隙。當(dāng)襯塊磨損而導(dǎo)致所需的活塞行程增 大時(shí)，在密封圈達(dá)到極限變形之后，活塞與密封圈之間這一不可恢復(fù)的相對(duì)位移便補(bǔ) 償了這一過(guò)量間隙。解除制動(dòng)后活塞在彈力作用下退回，直到密封圈的變形完全消失 為止，這時(shí)摩擦快與制動(dòng)盤(pán)之間重新回復(fù)到設(shè)定間隙。 2 2 852.5kg，所以 852.5/(3.5*4) cm