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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）
題 目 輕型商用車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器及其制動(dòng)管路相關(guān)設(shè)計(jì)
專(zhuān) 業(yè) 車(chē)輛工程
學(xué) 號(hào) 1079311105
學(xué) 生 劉歡歡
指 導(dǎo) 教 師 張偉
答 辯 日 期 12月28號(hào)
哈工大華德學(xué)院
哈工大華德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)語(yǔ)
姓名： 劉歡歡 學(xué)號(hào)： 1079311105 專(zhuān)業(yè)： 車(chē)輛工程
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 輕型商用車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器及其制動(dòng)管路相關(guān)設(shè)計(jì)
工作起止日期：2010年10月10日起 至2010年12月28日止
指導(dǎo)教師對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)行情況，完成質(zhì)量及評(píng)分意見(jiàn)：
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指導(dǎo)教師簽字： 指導(dǎo)教師職稱(chēng)：
評(píng)閱人評(píng)閱意見(jiàn)：
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評(píng)閱教師簽字：_______________ 評(píng)閱教師職稱(chēng)：_______________
答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)：
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根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的材料和學(xué)生的答辯情況，答辯委員會(huì)作出如下評(píng)定：
學(xué)生 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯成績(jī)?cè)u(píng)定為：
對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的特殊評(píng)語(yǔ)：
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答辯委員會(huì)主任（簽字）： 職稱(chēng)：________________
答辯委員會(huì)副主任（簽字）：
答辯委員會(huì)委員（簽字）：___________ ___________ ___________ __________ __________ ___________ ___________ ___________ __________ __________ ___________ ___________ ___________ __________ __________
年 月 日
哈工大華德學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)
姓 名： 劉歡歡 院 （系）：汽車(chē)工程系
專(zhuān) 業(yè)：車(chē)輛工程 班 號(hào)：0793111
任務(wù)起至日期： 2010 年 10 月 10日至 2010 年12月28日
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目：輕型商用車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器及其制動(dòng)管路相關(guān)設(shè)計(jì)
立題的目的和意義：制動(dòng)器是制動(dòng)系中用以產(chǎn)生阻礙車(chē)輛運(yùn)動(dòng)的制動(dòng)力的部件。制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式和性能參數(shù)的選則合理與否，直接對(duì)汽車(chē)的安全性有較大的影響。也只有制動(dòng)性能良好、制動(dòng)系工作可靠的汽車(chē)才能充分發(fā)揮其動(dòng)力性。本設(shè)計(jì)的目的是根據(jù)整車(chē)參數(shù)進(jìn)行汽車(chē)前后軸載荷計(jì)算；前后軸所需最大制動(dòng)力矩計(jì)算；前后軸制動(dòng)力矩分配理想曲線(xiàn)的分析以及制動(dòng)系統(tǒng)中主要組成部件的計(jì)算、分析以及確定各部件的設(shè)計(jì)方案，以使汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的零部件滿(mǎn)足汽車(chē)制動(dòng)的需要。使前后軸制動(dòng)力分配符合或接近理想制動(dòng)力分配的要求，從而提高汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的制動(dòng)效能以及制動(dòng)效能的穩(wěn)定性，提高汽車(chē)的行駛安全性。
技術(shù)要求與主要內(nèi)容：在設(shè)計(jì)時(shí)首先考慮輕型商用車(chē)的總體方案要求，在借鑒原型車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)總體方案。接著，根據(jù)制動(dòng)系統(tǒng)總體方案，進(jìn)行制動(dòng)系統(tǒng)系統(tǒng)中盤(pán)式制動(dòng)器各零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算，在計(jì)算時(shí)應(yīng)重點(diǎn)計(jì)算對(duì)制動(dòng)器整體性能影響較大的零部件如：制動(dòng)盤(pán)、制動(dòng)塊、制動(dòng)鉗等。最后，對(duì)關(guān)鍵零件進(jìn)行強(qiáng)度校核.并應(yīng)用CAD進(jìn)行裝配圖的繪制。
進(jìn)度安排
1、進(jìn)行文獻(xiàn)檢索查，查看相關(guān)資料。 第一周（10月13～10月17
2、提交設(shè)計(jì)草稿，進(jìn)行討論、修定，做開(kāi)題答辯 第二周（10月18～10月22）
3、初步確定制動(dòng)器的總體布置及合理性分析。 第三周（10月25～10月31）
4、制動(dòng)系統(tǒng)的部分設(shè)計(jì)計(jì)算。 第四周（11月01～11月07）
5、制動(dòng)器設(shè)計(jì)計(jì)算 第五周（11月08～11月14）
6、總體裝配設(shè)計(jì)計(jì)算及草圖預(yù)備 第六周（11月15～11月21）
7、繪制草圖及中期檢查答辯。 第七周（11月22～11月28）
8、提交正式設(shè)計(jì)圖紙及論文草稿，教師審核。 第八周（11月29～12月05）
9、完成設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 第九周（12月06～12月12）
10、審查修改圖紙、計(jì)算及設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 。 第十周（12月13～12月19）
11、設(shè)計(jì)答辯。 第十一周（12月20～12月26）：
同組設(shè)計(jì)者及分工：由本人一人完成
指導(dǎo)教師簽字___________________
年 月 日
系（教研室）主任意見(jiàn)：
系（教研室）主任簽字___________________
年 月 日
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）
摘要
當(dāng)今，隨著高速公路路網(wǎng)的不斷發(fā)展，汽車(chē)車(chē)速得提高以及車(chē)流密度的增大，對(duì)汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的工作可靠性要求日益重要，制動(dòng)器則是制動(dòng)系統(tǒng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其性能好壞直接影響汽車(chē)的安全。因此如何開(kāi)發(fā)出高性能的制動(dòng)系統(tǒng)，為安全行駛提供保障是我們要解決的主要問(wèn)題。此外，隨著汽車(chē)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，如何縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、提高設(shè)計(jì)效率，降低成本等，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，已成為企業(yè)成功的關(guān)鍵。
本文主要根據(jù)已有的CA1041車(chē)輛的數(shù)據(jù)對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的前盤(pán)式制動(dòng)器及制動(dòng)管路進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先介紹了汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展、結(jié)構(gòu)、分類(lèi)，并通過(guò)對(duì)鼓式制動(dòng)器和盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析。最終確定選用通風(fēng)浮動(dòng)盤(pán)式制動(dòng)器。除此之外，還介紹了前后制動(dòng)器、制動(dòng)主缸的設(shè)計(jì)計(jì)算，主要部件的參數(shù)選擇及制動(dòng)管路布置形式等的設(shè)計(jì)過(guò)程。
關(guān)鍵詞：盤(pán)式制動(dòng)器；制動(dòng)鉗；液壓；制動(dòng)管路
ABSTRACT
It is to carry on the transformation to design to originally design to the car rear wheel drum type brake, the transformation is Elysee car, repack its drum type brake into the a type of floating brake.
Nowadays, with the constant development of the highway network at a high speed, the car speed must be improved and the increase of the density of rate of traffic flow, the working dependability to car brakes is required increasingly importantly, the brake is the executive body of brakes, its quality of performance influences the security of the car directly. The a type brake is regarded as the substitute products of the drum type brake, of simple structure, quality little, hot stability fine, react sensitive, and apt to get rid of muddy water filth,etc. with the aid of centrifugal function of brake disc, it is convenient too to maintain.
This text introductory song expound records of type advantage of brake, introduce hydraulic pressure and atmospheric pressure records of type structure and operation principle of brake respectively. And to records of type brake brake disc designed, design to apply the brake pincers,etc., school and method have explained. And then and design the brake to make power and meet the demands in Institute of Computing Technology. Carried on the analysis of finite element to the brake disc finally.
Keyword: A type brake; Apply the brake to restrain; Make motive force
目 錄
摘要 ……………………………………………………………………………Ⅰ
ABSTRACT…………………………………………………………………………Ⅱ
第1章 緒論…………...........………………………………………………….1
1.1 制動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介…………………………………………………………..2
1.2 盤(pán)式制動(dòng)器優(yōu)點(diǎn)………………………………………………………..3
1.3 盤(pán)式制動(dòng)器發(fā)展歷史與趨勢(shì)…………………………………………..4
1.4 課題的意義及其必要性………………………………………………..4
1.5 課題研究的方法和內(nèi)容………………………………………………..4
第2章 盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)…………………………………………………6
2.1 壓盤(pán)式制動(dòng)器的分類(lèi)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)……………………………………..6
2.1.1浮動(dòng)鉗盤(pán)式制動(dòng)器…….…………………………………………...7
2.1.2固定鉗盤(pán)式制動(dòng)器……….………………………………………...8
2.1.3全盤(pán)式制動(dòng)器…………….………………………………………...8
2.2 主動(dòng)零部件的設(shè)計(jì)……………………………………………………..8
2.2.1制動(dòng)盤(pán)…………..…………………………………………………..8
2.2.2制動(dòng)鉗……………………………………………………………..10
2.2.3制動(dòng)塊……………………………………………………………..10
2.2.4摩擦材料…………………………………………………………..10
2.2.5制動(dòng)摩擦襯片……………………………………………………..12
2.2.6盤(pán)式制動(dòng)蹄片上的制動(dòng)力矩……......……………………………13
2.2.7摩擦襯片的磨損特性計(jì)算……..........……………………………15
2.2.8制動(dòng)器的熱容量和溫升的核算 ...….……………………………16
第3章 盤(pán)式制動(dòng)器布置……………………………………….……………16
3.1 制動(dòng)力匹配….………………………………………………………..16
3.1.1 汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的受力及相關(guān)分析………………………………...16
3.1.2制動(dòng)力匹配實(shí)例…………………………………………………..21
3.1.3利用附著系數(shù)……………………………………………………..21
3.2 制動(dòng)管路的多回路系統(tǒng)…….………......……………………………26
總結(jié)…………………………………………………………………………… 29
致謝……….……………………………………………………………………30
參考文獻(xiàn)….……………………………………………………………………31
附錄1…….…………………………………………………………………….32
附錄2………………………….....................………………………………….36
-III-
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)
第1章 緒論
1.1 制動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)可以分為四種制動(dòng)系統(tǒng)，即行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)、應(yīng)急制動(dòng)系統(tǒng)、駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)以及輔助制動(dòng)系統(tǒng)。行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng):使汽車(chē)在行駛過(guò)程中降低速度甚至停車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)稱(chēng)為行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)。應(yīng)急制動(dòng)系統(tǒng):在行車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)失效的情況下，保證汽車(chē)能實(shí)現(xiàn)減速或停車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)稱(chēng)為應(yīng)急制動(dòng)系統(tǒng)。駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)：用以使已經(jīng)停止的汽車(chē)駐留原地不動(dòng)的一套裝置，稱(chēng)為駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)。輔助制動(dòng)系統(tǒng)：為在下長(zhǎng)坡時(shí)保持穩(wěn)定車(chē)速，避免超速失事，并減輕或能解除行車(chē)制動(dòng)裝置負(fù)荷的制動(dòng)系統(tǒng)。
制動(dòng)系統(tǒng)按能量的傳輸方式，制動(dòng)系統(tǒng)又可分為：
機(jī)械式---小型拖拉機(jī)，農(nóng)用車(chē)；
液壓式---轎車(chē)、輕型車(chē)輛；
氣壓式---中、重型車(chē)輛；
電磁式---中、重型車(chē)輛；
同時(shí)采取兩種以上傳能方式的制動(dòng)系統(tǒng)，又可以稱(chēng)為組合式制動(dòng)系統(tǒng)，如氣頂油制動(dòng)能量的傳輸方式。汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)由執(zhí)行機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)組成。
執(zhí)行機(jī)構(gòu)是產(chǎn)生阻礙車(chē)輛的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力(制動(dòng)力)的部件。除包括制動(dòng)鼓，制動(dòng)蹄，制動(dòng)盤(pán)，制動(dòng)鉗，制動(dòng)輪缸外，還應(yīng)包括報(bào)警裝置，壓力保護(hù)，故障診斷等部件。
控制機(jī)構(gòu)是為適應(yīng)所需制動(dòng)力而進(jìn)行操縱控制，供能，調(diào)節(jié)制動(dòng)力，傳遞制動(dòng)能量的部件。包括助力器，踏板，ABS等。
制動(dòng)系統(tǒng)是影響汽車(chē)行駛安全的重要部分，應(yīng)該滿(mǎn)足以下功能:
可以降低行駛汽車(chē)的車(chē)速，必要時(shí)可以在預(yù)定的短距離內(nèi)停車(chē)，并維持行駛方向的穩(wěn)定性。
下長(zhǎng)坡時(shí)能維持一定的車(chē)速駐留制動(dòng)功能，是對(duì)己經(jīng)停駛的汽車(chē)，特別是在坡道上停駛的汽車(chē)，使其可靠地駐留原地不動(dòng)。在上坡或下坡過(guò)程中停車(chē)時(shí)，必須穩(wěn)定地駐留原地不動(dòng)。
汽車(chē)制動(dòng)性能的好壞直接影響汽車(chē)的安全性，其評(píng)價(jià)指標(biāo)為：
制動(dòng)效能，即制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度；
制動(dòng)方向的穩(wěn)定性，即制動(dòng)時(shí)汽車(chē)不發(fā)生跑偏，側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力；
制動(dòng)效能的恒定性，即抗熱衰退性和水衰退性的能力。
表1—1為一些國(guó)家對(duì)轎車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的要求：
表1—1各國(guó)制動(dòng)系統(tǒng)性能要求
項(xiàng)目
中國(guó)
歐盟（EEC）71/320
瑞典F18
美國(guó)105
試驗(yàn)路面
干水泥路面
附著良好
Skid No.81
載重
滿(mǎn)載
一個(gè)駕駛員或滿(mǎn)載
任何載荷
輕，滿(mǎn)載
制動(dòng)初速度
80Km/h
80Km/h
80Km/h
60mile/h
制動(dòng)穩(wěn)定性
不許偏出3.7通道
不抱死跑偏
不抱死跑偏
不抱死跑偏3.66m
制動(dòng)距離
或減速度
≤50.7m
≤50.7m,≥5.8m/ S2
≥5.8 m/S2
≤65.8m
踏板力
＜500N
＜500N
＜500N
66.7-667N
1.2 盤(pán)式制動(dòng)器優(yōu)點(diǎn)
與鼓式制動(dòng)器相比，盤(pán)式制動(dòng)器具有以下突出優(yōu)點(diǎn)：
(l)熱穩(wěn)定性好
盤(pán)式制動(dòng)器無(wú)自增力作用，因而與有自增力的鼓式制動(dòng)器相比(尤其是領(lǐng)從蹄式)，制動(dòng)器效能受摩擦系數(shù)的影響較小，即制動(dòng)效能穩(wěn)定。鼓式制動(dòng)器受熱膨脹后，工作半徑增大，使其只能與制動(dòng)蹄中部接觸，從而降低了制動(dòng)效能。而盤(pán)式制動(dòng)器中制動(dòng)盤(pán)的軸向熱膨脹極小，徑向熱膨脹根本與性能無(wú)關(guān)，故不會(huì)因此而降低制動(dòng)效能。
(2)水穩(wěn)定性好
盤(pán)式制動(dòng)器中摩擦塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)的單位壓力較高，易于將水?dāng)D出。在車(chē)輪涉水后，制動(dòng)效能變化較小，且由于離心力的作用及襯塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)的摩擦作用，出水后只需一二次制動(dòng)，性能即可恢復(fù)。而鼓式制動(dòng)器則需多次甚至10余次制動(dòng)，性能方能恢復(fù)。
(3)反應(yīng)靈敏
盤(pán)式制動(dòng)器剎車(chē)片與制動(dòng)盤(pán)之間的間隙相對(duì)與鼓式制動(dòng)器來(lái)說(shuō)要小;此外，鼓式制動(dòng)器制動(dòng)行程要比盤(pán)式制動(dòng)器的長(zhǎng)，制動(dòng)鼓熱膨脹也會(huì)引起制動(dòng)踏板行程損失，使得制動(dòng)反應(yīng)時(shí)間變長(zhǎng)，而制動(dòng)盤(pán)不存在此現(xiàn)象，故反應(yīng)較之鼓式制動(dòng)器更加靈敏。
(4)散熱性好
盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)盤(pán)采用的是通風(fēng)盤(pán)結(jié)構(gòu)，再加上盤(pán)式制動(dòng)器相對(duì)開(kāi)放的結(jié)構(gòu)，散熱性能良好。
(5)在輸出制動(dòng)力矩相同的情況下，尺寸和質(zhì)量較小。
(6)制動(dòng)盤(pán)沿厚度方向的熱膨脹量極小，不會(huì)象制動(dòng)鼓的熱膨脹那樣使制動(dòng)器間隙明顯增加而導(dǎo)致制動(dòng)踏板行程過(guò)大。
(7)容易實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整，其他保養(yǎng)修理作業(yè)也較簡(jiǎn)便。
除了以上制動(dòng)性能的優(yōu)勢(shì)外，盤(pán)式制動(dòng)器在使用中還有噪音低，符合環(huán)保及可靠要求；振動(dòng)小，改善了乘坐舒適性等優(yōu)點(diǎn)。
由于具備穩(wěn)定可靠的制動(dòng)性能，盤(pán)式制動(dòng)器大大改善了汽車(chē)高速制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性，因此取代傳統(tǒng)的鼓式制動(dòng)器已成為現(xiàn)代制動(dòng)器發(fā)展的必然趨勢(shì)。
其中液壓盤(pán)式制動(dòng)器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)HDB)體積較小，提供的制動(dòng)力矩也相對(duì)較小，一般用于轎車(chē)等輕型車(chē)輛上，尤其是轎車(chē)，盤(pán)式制動(dòng)器幾乎已經(jīng)成為現(xiàn)代轎車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)配置之一。而氣壓盤(pán)式制動(dòng)器(以下簡(jiǎn)稱(chēng)ADB)體積相對(duì)較大，提供的制動(dòng)力矩也較大，故大量應(yīng)用于客車(chē)等中重型車(chē)輛上，發(fā)展前景非常廣闊。
1.3 盤(pán)式制動(dòng)器發(fā)展歷史與趨勢(shì)
上個(gè)世紀(jì)20年代初，盤(pán)式制動(dòng)器就已經(jīng)問(wèn)世，但直到30年代后期才開(kāi)始逐步應(yīng)用于列車(chē)、坦克及飛機(jī)的制動(dòng)上。由于制造技術(shù)的進(jìn)步和人們認(rèn)識(shí)的不斷提高，盤(pán)式制動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)逐漸被汽車(chē)設(shè)計(jì)師們所認(rèn)識(shí)。60年代以來(lái)，盤(pán)式制動(dòng)器已經(jīng)風(fēng)靡美，日，歐等西方發(fā)達(dá)國(guó)家，廣泛應(yīng)用于轎車(chē)和輕，中型車(chē)輛的前輪上，一些高級(jí)轎車(chē)前后輪均采用了盤(pán)式制動(dòng)器。在一些大客車(chē)和重型汽車(chē)上也得到了廣泛應(yīng)用。目前，西方發(fā)達(dá)國(guó)家轎車(chē)配置盤(pán)式制動(dòng)器的比例幾乎達(dá)到100%。在一些中重型車(chē)輛上面，2000年左右，ADB就已經(jīng)成為歐美國(guó)家城市公交車(chē)輛的標(biāo)配，載重車(chē)輛的后橋安裝率也超過(guò)了50%。目前歐美國(guó)家生產(chǎn)盤(pán)式制動(dòng)器比較著名的有Boseh，TRW，wabco，Bendix和Knorr等。
我國(guó)汽車(chē)工業(yè)起步較晚，故應(yīng)用盤(pán)式制動(dòng)器的時(shí)間較晚，上世紀(jì)80年代雖在一些轎車(chē)上開(kāi)始應(yīng)用，但大多數(shù)是引進(jìn)國(guó)外成品或散件。近些年來(lái)，由于我國(guó)汽車(chē)行業(yè)發(fā)展迅猛，尤其是轎車(chē)等乘用車(chē)輛通過(guò)與外國(guó)公司的合作發(fā)展非常之快，也帶動(dòng)了HDB的發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)HDB的技術(shù)及工藝相對(duì)較為成熟，也具備了自主研發(fā)能力，規(guī)模相對(duì)較大的一些公司有武漢元豐，浙江亞太，浙江萬(wàn)安等。ADB在我國(guó)應(yīng)用則更晚，國(guó)內(nèi)最大的ADB供應(yīng)商武漢元豐廠成立于1998年。目前ADB形成量產(chǎn)規(guī)模的也只有武漢元豐和浙江萬(wàn)安兩家。上述幾家公司雖然都有一定規(guī)模，但是與歐美發(fā)達(dá)國(guó)家公司相比，差距仍然較大。
發(fā)達(dá)國(guó)家盤(pán)式制動(dòng)器的發(fā)展目前己進(jìn)入雙盤(pán)式制動(dòng)器和機(jī)電一體化的階段，如圖（1-1）和圖（1-2）所示。
圖1-1雙盤(pán)式制動(dòng)器圖 圖1-2機(jī)電一體化制動(dòng)器
1.4 課題的意義及其必要性
盤(pán)式制動(dòng)器散熱快、重量輕、構(gòu)造簡(jiǎn)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，能顯著減少制動(dòng)距離，為車(chē)輛提供可靠的安全保障。同時(shí)，能顯著減少制動(dòng)噪聲，有效解決制動(dòng)引起噪聲污染。
從市場(chǎng)前景上分析，盤(pán)式制動(dòng)器作為鼓式制動(dòng)器的替代產(chǎn)品，市場(chǎng)需求量大。隨著汽車(chē)技術(shù)的不斷發(fā)展，基于人性化設(shè)計(jì)的低底盤(pán)車(chē)輛;基于乘坐舒適性的空氣彈簧懸架系統(tǒng);基于使汽車(chē)制動(dòng)時(shí)更加可控的ABS、ESP等電子系統(tǒng)都將逐步應(yīng)用到各種車(chē)輛上，盤(pán)式制動(dòng)器能更好的與這些先進(jìn)的技術(shù)匹配，因此，無(wú)論是液壓還是氣壓盤(pán)式制動(dòng)器，前景都很廣闊。
從技術(shù)上看，發(fā)達(dá)國(guó)家盤(pán)式制動(dòng)器制造和研發(fā)水平已相當(dāng)成熟，而我國(guó)盤(pán)式制動(dòng)器生產(chǎn)企業(yè)由于可以引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備，制造工藝相對(duì)成熟，但研發(fā)目前都還處于模仿階段，對(duì)盤(pán)式制動(dòng)器及其與整車(chē)的匹配進(jìn)行深入研究有利于提高我國(guó)汽車(chē)零配件企業(yè)盤(pán)式制動(dòng)器的研發(fā)水平，縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。
1.5 課題研究的方法和內(nèi)容
盤(pán)式制動(dòng)器是由制動(dòng)鉗、制動(dòng)塊、制動(dòng)盤(pán)和其它部件組成，目前，汽車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗大都采用浮鉗式結(jié)構(gòu)。顯然，具有浮鉗式結(jié)構(gòu)的制動(dòng)鉗，其結(jié)構(gòu)對(duì)制動(dòng)器系統(tǒng)的穩(wěn)定性有很大的影響。通過(guò)查閱相關(guān)的資料，運(yùn)用專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論和專(zhuān)業(yè)知識(shí)，研究各部件之間的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。確定輕型貨車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器的的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行部件的設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。使其達(dá)到以下要求：具有足夠的制動(dòng)效能以保證汽車(chē)的安全性；本系統(tǒng)采用Ⅱ型雙回路的制動(dòng)管路以保證制動(dòng)的可靠性；采用真空助力器使其操縱輕便；同時(shí)在材料的選擇上盡量采用對(duì)人體無(wú)害的材料。
第2章 盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
2.1 壓盤(pán)式制動(dòng)器的分類(lèi)及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
按摩擦副中固定摩擦元件的結(jié)構(gòu)來(lái)分，液壓盤(pán)式制動(dòng)器分為鉗盤(pán)式和全盤(pán)式制動(dòng)器兩大類(lèi)。
鉗盤(pán)式制動(dòng)器由旋轉(zhuǎn)元件(制動(dòng)盤(pán))和固定元件(制動(dòng)鉗)組成。制動(dòng)盤(pán)是由裝在橫跨制動(dòng)盤(pán)兩側(cè)的夾鉗形支架中的摩擦塊和促動(dòng)裝置組成。摩擦塊是由工作面積不大的摩擦材料和金屬背板組成。每個(gè)制動(dòng)器中一般有2~4個(gè)摩擦塊。兩摩擦塊之間裝有作為旋轉(zhuǎn)元件的制動(dòng)盤(pán)。摩擦塊與制動(dòng)盤(pán)的接觸面積較小，在盤(pán)上所占的中心角一般僅約為300~500，故這種盤(pán)式制動(dòng)器又稱(chēng)為點(diǎn)盤(pán)式制動(dòng)器。其結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，質(zhì)量小，散熱性較好，且借助于制動(dòng)盤(pán)的離心力作用易將泥水、污物等甩掉，維修也方便。但摩擦塊的面積較小，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。
鉗盤(pán)式制動(dòng)器過(guò)去只作中央制動(dòng)器，現(xiàn)在則J“泛被各級(jí)轎車(chē)和貨車(chē)作為車(chē)輪制動(dòng)器。
按制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)型式，鉗盤(pán)式制動(dòng)器又可分為浮動(dòng)鉗式和固定鉗式兩種。目前應(yīng)用最為廣泛的是浮動(dòng)鉗盤(pán)式制動(dòng)器。
全盤(pán)式制動(dòng)器的旋轉(zhuǎn)元件也是以端面工作的金屬圓盤(pán)(制動(dòng)盤(pán))，其固定元件是呈圓盤(pán)形的金屬背板和摩擦塊，工作時(shí)制動(dòng)盤(pán)和摩擦塊之間的摩擦面完全接觸。全盤(pán)式制動(dòng)器只在少數(shù)汽車(chē)(主要是重型汽車(chē))上作為車(chē)輪制動(dòng)器，個(gè)別情況下用作緩速器。
2.1.1 浮動(dòng)鉗盤(pán)式制動(dòng)器
浮動(dòng)鉗盤(pán)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，一種是制動(dòng)鉗可作平行滑動(dòng)，另一種的制動(dòng)鉗體可繞—支承銷(xiāo)擺動(dòng)。故有滑動(dòng)鉗盤(pán)式制動(dòng)器和擺動(dòng)鉗盤(pán)式制動(dòng)器之分。
浮動(dòng)鉗盤(pán)式制動(dòng)器的工作原理如圖（2-1）：制動(dòng)器的制動(dòng)油缸是單側(cè)的，內(nèi)摩擦塊為活動(dòng)的，外摩擦塊則置于支架上。制動(dòng)時(shí)在油液壓力Pl作用下，活塞推動(dòng)內(nèi)摩擦塊壓靠到制動(dòng)盤(pán)，而反作用力P2則動(dòng)制動(dòng)鉗體連同外摩擦塊壓向制動(dòng)盤(pán)的另一側(cè)，直到兩摩擦塊的受力相等為止。當(dāng)制動(dòng)結(jié)束以后，由于密封圈要恢復(fù)原形，對(duì)活塞有回位力的作用，活塞得以回位。密封圈既密封又作為回位彈簧。
圖2-1浮動(dòng)鉗盤(pán)式制動(dòng)器工作示意圖
浮動(dòng)鉗盤(pán)式制動(dòng)器只在制動(dòng)盤(pán)的一側(cè)裝油缸，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉，易于布置，結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，可將制動(dòng)器進(jìn)一步移近輪毅，同一組摩擦塊可兼用于行車(chē)制動(dòng)和駐車(chē)制動(dòng)。由于浮動(dòng)鉗沒(méi)有跨越制動(dòng)盤(pán)的油道或油管，減少了油液的受熱機(jī)會(huì)，單側(cè)油缸又位于盤(pán)的內(nèi)側(cè)，受車(chē)輪遮蔽較少，使冷卻條件較好。另外，單側(cè)油缸的活塞比兩側(cè)油缸的活塞要長(zhǎng)，也增大了油缸的散熱面積，因此制動(dòng)油液溫度比固定鉗式的低30℃一50℃，汽化的可能性較小，但由于制動(dòng)鉗體為浮動(dòng)的，必須設(shè)法減少滑動(dòng)處的摩擦、磨損和噪聲?；谝陨蟽?yōu)缺點(diǎn)的比較及市場(chǎng)需求，現(xiàn)在大多使用滑動(dòng)鉗盤(pán)式制動(dòng)器
2.1.2 固定鉗盤(pán)式制動(dòng)器
固定鉗盤(pán)式制動(dòng)器在汽車(chē)上的應(yīng)用較浮動(dòng)鉗式的要早，其制動(dòng)鉗的剛度好，除活塞和摩擦塊外無(wú)其他滑動(dòng)件。但由于活塞需分置于制動(dòng)盤(pán)兩側(cè)，使結(jié)構(gòu)尺寸較大，布置也較困難;需兩組高精度的液壓缸和活塞，成本較高;制動(dòng)產(chǎn)生的熱經(jīng)制動(dòng)鉗體上油路傳給制動(dòng)油液，易使其因溫度過(guò)高而產(chǎn)生氣泡，影響制動(dòng)效果。另外，由于兩側(cè)摩擦塊均靠活塞推動(dòng)，很難兼用于由機(jī)械操縱的駐車(chē)制動(dòng)。圖（2-2）為一典型的固定鉗盤(pán)式制動(dòng)器。
固定鉗盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗體固定在轉(zhuǎn)向節(jié)(或橋殼)上，既不能旋轉(zhuǎn)，也不能沿制動(dòng)盤(pán)軸線(xiàn)方向移動(dòng)，因而在制動(dòng)盤(pán)的制動(dòng)鉗體內(nèi)有兩個(gè)液壓油缸，其中各裝有一個(gè)活塞，如圖（2-3）。制動(dòng)鉗分為內(nèi)側(cè)鉗體和外側(cè)鉗體，由螺栓連接起來(lái)，摩擦塊由導(dǎo)向銷(xiāo)懸裝在鉗體上，可沿導(dǎo)向銷(xiāo)移動(dòng)。當(dāng)制動(dòng)液進(jìn)入兩個(gè)活塞外腔時(shí)，推動(dòng)兩個(gè)活塞向內(nèi)將位于制動(dòng)盤(pán)兩側(cè)的摩擦塊總成壓緊到制動(dòng)盤(pán)上，從而將車(chē)輪制動(dòng)。當(dāng)放松制動(dòng)踏板使油液壓力減小時(shí)，回位彈簧將兩摩擦塊總成及活塞推離制動(dòng)盤(pán)。這種結(jié)構(gòu)型式又稱(chēng)為對(duì)置活塞式或浮動(dòng)活塞式固定鉗盤(pán)式制動(dòng)器。
圖2-2固定鉗盤(pán)式制動(dòng)器
圖2-3固定鉗盤(pán)式制動(dòng)器工作原理圖
2.1.3 全盤(pán)式制動(dòng)器
全盤(pán)式制動(dòng)器的固定摩擦元件和旋轉(zhuǎn)元件均為圓盤(pán)形，制動(dòng)時(shí)各盤(pán)摩擦表面全部接觸，其工作原理猶如摩擦離合器，故亦稱(chēng)為離合器式制動(dòng)器。使用較多的是多片全盤(pán)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，因此多采用油冷式，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。
2.2 主要零部件的設(shè)計(jì)
2.2.1 制動(dòng)盤(pán)
制動(dòng)盤(pán)一般用珠光體灰鑄鐵制成，活用添加Cr，Ni等的合金鑄鐵制成。其結(jié)構(gòu)形狀有平板形和禮帽形兩種。后一種的圓柱部分長(zhǎng)度取決于布置尺寸。
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。帶有通風(fēng)槽的制動(dòng)盤(pán)，其厚度在20mm-22.5mm之間。而一般不帶通風(fēng)槽的轎車(chē)制動(dòng)盤(pán)，其厚度約在10mm-30mm之間。
制動(dòng)盤(pán)的工作表面應(yīng)光潔平整，制造時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制表面的圓跳動(dòng)量、兩側(cè)面的平行度及制動(dòng)盤(pán)的不平衡量，下表給出了幾種車(chē)型這些量的數(shù)據(jù)。
制動(dòng)盤(pán)直徑D希望盡量大些，這時(shí)制動(dòng)盤(pán)的有效半徑得以增大，就可以降低制動(dòng)鉗的夾緊力，降低摩擦襯塊的單位壓力和工作溫度。但制動(dòng)直徑D受輪輞直徑的限制。通常，制動(dòng)盤(pán)的直徑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。
2-2一些轎車(chē)制動(dòng)盤(pán)的參數(shù)
車(chē)型
表面圓跳動(dòng)/mm
兩側(cè)表面的平行度/mm
靜不平衡量/N·cm
奧迪
≤0.03
≤0.01
≤0.5
云雀
≤0.05
≤0.03
≤1.5
奧拓
≤0.015
≤1.0
有的文獻(xiàn)認(rèn)為：制動(dòng)盤(pán)的兩側(cè)表面不平行度應(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)盤(pán)厚度h直接影響著制動(dòng)盤(pán)質(zhì)量和工作時(shí)的溫升。為使質(zhì)量不致過(guò)大，制動(dòng)盤(pán)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(pán)厚度不宜過(guò)小制動(dòng)盤(pán)可制成實(shí)心的，而為了通風(fēng)散熱，又可在制動(dòng)盤(pán)的兩工作面之間鑄出通風(fēng)孔道，通常實(shí)心盤(pán)厚度可取為10mm—20mm；具有通風(fēng)孔道的制動(dòng)盤(pán)的兩工作面之間的尺寸，即制動(dòng)盤(pán)的厚度取為20mm—50mm，但多采用20mm—30mm。
CA1041輕型貨車(chē)輪輞直徑為16in(1in=0.0254m)
16in×0.0254m=0.4064m
制動(dòng)盤(pán)直徑D=（0.70～0.79）×輪輞直徑
=（0.70～0.79）×0.4064m
=321
取制動(dòng)盤(pán)直徑D=355 mm
2.2.2 制動(dòng)鉗
制動(dòng)鉗由可鍛鑄鐵KTH370—12或球墨鑄鐵QT500—7制造，也有用輕合金制造的，例如用鋁合金制造可做成整體的，也可以做成兩半并有螺栓連接。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)有較高的強(qiáng)度和剛度。
一般多在鉗體中加工出制動(dòng)油缸，也有將單獨(dú)制造的油缸裝嵌入鉗體中的。鉗盤(pán)式制動(dòng)器油缸直徑比鼓式制動(dòng)器中的輪缸大得多。為減少傳給制動(dòng)液的熱量，多將杯形活塞的開(kāi)口端頂靠制動(dòng)塊的背板面。有的將活塞開(kāi)口端部切成階梯狀，形成兩個(gè)相對(duì)且在同一平面內(nèi)的小半圓環(huán)形端面?；钊设T鋁合金制造或由鋼制造。為了提高其耐磨損失性能，活塞的工作表面進(jìn)行鍍鉻處理，當(dāng)制動(dòng)鉗體由鋁合金制造時(shí)，減少傳給制動(dòng)液的熱量則成為必須解決的問(wèn)題。為此，因減少活塞與制動(dòng)塊背板的接觸面積，有時(shí)也可以采用非金屬活塞。
活塞制動(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)軸后則可減少制動(dòng)輪轂軸承的合成載荷。
2.2.3 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。襯塊多為扇形，也有矩形、正方形或長(zhǎng)圓形的?；钊麘?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)鉗而引起制動(dòng)液氣化或減少制動(dòng)噪聲，可在摩擦襯塊與背板之間或在背板后粘一層隔熱減震墊。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。據(jù)統(tǒng)計(jì)，日本轎車(chē)和輕型汽車(chē)摩擦襯塊的厚度在7.5mm~16mm之間，中重型汽車(chē)的摩擦襯塊的厚度在14 mm~22mm之間。許多盤(pán)式制動(dòng)器裝有摩擦襯塊磨損達(dá)到極限時(shí)的警報(bào)裝置，以便能及時(shí)更換摩擦襯塊。本設(shè)計(jì)取制動(dòng)盤(pán)厚度為h=15mm。
推薦摩擦襯塊的外半徑R2與內(nèi)半徑R1的比值不大于1.5。若其比值偏大，工作時(shí)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，接觸面即將減小，最終會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)力矩變化大。取摩擦襯塊外半徑，內(nèi)半徑
則
摩擦襯塊半徑選取符合要求。
2.2.4 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)，抗熱衰退性能要好，不應(yīng)在溫升到某一參數(shù)值后摩擦系數(shù)突然急劇下降，材料應(yīng)有好的耐磨性，低的吸水率，低的壓縮率、低的熱傳導(dǎo)率和低的熱膨脹率，高的抗壓、抗拉、抗剪切、抗彎曲性能和耐沖擊性能；制動(dòng)時(shí)應(yīng)不產(chǎn)生噪聲、不產(chǎn)生不良?xì)馕?，?yīng)盡量采用污染小和對(duì)人體無(wú)害的摩擦材料。
當(dāng)前，在制動(dòng)器中廣泛采用著模壓材料，它是以石棉纖維為主并與樹(shù)脂粘結(jié)劑、調(diào)整摩擦性能的填充劑與噪聲消除劑等混合后，在高溫下模壓成型的。模壓材料的撓性較差，故應(yīng)按襯片或襯塊規(guī)格模壓，其優(yōu)點(diǎn)是可以選用各種不同的聚合樹(shù)脂材料，使襯片具有不同的摩擦性能及其他性能。
另一種為編織材料，它是用長(zhǎng)纖維石棉與銅絲或鋅絲的合絲編織的布，浸以樹(shù)脂結(jié)合劑經(jīng)干燥后輥壓制成。其繞性好，剪切后可以直接鉚到任意
半徑的制動(dòng)蹄或制動(dòng)帶上。在100 oC ~120 oC溫度下，它具有較高的摩擦系數(shù)，沖擊強(qiáng)度比模壓材料高4~5倍。但其耐熱性差，在200 oC ~250 oC以上即不能承受較高的單位壓力，磨損加快。因?yàn)?，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。
無(wú)石棉摩擦材料是以多種金屬、有機(jī)、無(wú)機(jī)材料的纖維或粉末代替石棉作為增強(qiáng)材料，其他成分和制造方法與石棉模壓摩擦材料大致相同。若金屬纖維和粉末的含量在40%以上，則稱(chēng)為半金屬摩擦材料，這種材料在美、歐各國(guó)廣泛用于轎車(chē)的盤(pán)式制動(dòng)器上，已成為制動(dòng)摩擦材料的主流。
粉末冶金摩擦材料是以銅粉或鐵粉為主要成分，摻上石墨粉、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)。
各種摩擦材料摩擦系數(shù)的穩(wěn)定值約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f=0.3~0.35。選用摩擦材料時(shí)應(yīng)考慮到:通常，摩擦系數(shù)愈高的材料其耐磨性愈差。
表2-2列出了各種摩擦材料主要性能指標(biāo)的對(duì)比，供設(shè)計(jì)時(shí)參考。
表2-2摩擦材料性能對(duì)比
摩
擦
材
料
性
能
有機(jī)類(lèi)
無(wú)機(jī)類(lèi)
制法
編織物
石棉模壓
半金屬模壓
金屬燒結(jié)
金屬陶瓷燒結(jié)
硬度
軟
硬
硬
極硬
極硬
密度
小
小
中
大
大
承受負(fù)荷
輕
中
中~重
中~重
中~重
摩擦系數(shù)
中~高
低~高
低~高
低~中
低~高
摩擦系數(shù)穩(wěn)定性
差
良
良
良~優(yōu)
優(yōu)
常溫下的耐磨性
良
良
良
中
中
高溫下的耐磨性
差
良
良
良~優(yōu)
優(yōu)
機(jī)械強(qiáng)度
中~高
低~中
低~中
高
高
熱傳導(dǎo)率
低~中
低
中
高
高
抗振鳴
優(yōu)
良
中~良
差
差
抗顫振
—
中~良
中
—
—
對(duì)偶性
優(yōu)
良
中~良
差
差
2.2.5 制動(dòng)摩擦襯片
在GB5763—1998《汽車(chē)用制動(dòng)器襯片》中，將制動(dòng)摩擦襯片按用途分成4類(lèi)，其中第1類(lèi)為駐車(chē)制動(dòng)器用;第2類(lèi)為微型、輕型汽車(chē)鼓式制動(dòng)器用;第3類(lèi)為中、重型汽車(chē)的鼓式制動(dòng)器用：第4類(lèi)為盤(pán)式制動(dòng)器用。其摩擦性能見(jiàn)表2-3：
表2-3 汽車(chē)制動(dòng)器摩擦襯片的摩擦性能
類(lèi)別
項(xiàng)目
試驗(yàn)溫度
100C
150C
200C
350C
1類(lèi)
摩擦系數(shù)f
0.30-0.70
0.25-0.70
0.20-0.70
指定摩擦系數(shù)的允許偏差△f
±0.10
±0.12
±0.12
磨損率v//(N·m)
≤1.00
≤2.00
≤3.00
2類(lèi)
摩擦系數(shù)f
0.25-0.65
0.25-0.70
0.20-0.70
0.15-0.70
指定摩擦系數(shù)的允許偏差△f
±0.08
±0.10
±0.12
±0.12
磨損率v//(N·m)
≤0.50
≤0.70
≤1.00
≤2.00
3類(lèi)
摩擦系數(shù)f
0.25-0.65
0.25-0.70
0.25-0.70
0.20-0.70
指定摩擦系數(shù)的允許偏差△f
±0.08
±0.10
±0.12
±0.12
磨損率v//(N·m)
≤0.50
≤0.70
≤1.00
≤1.50
4類(lèi)
摩擦系數(shù)f
0.25-0.65
0.25-0.70
0.25-0.70
0.25-0.70
指定摩擦系數(shù)的允許偏差△f
±0.08
±0.10
±0.12
±0.12
磨損率v//(N·m)
≤0.50
≤0.70
≤1.00
≤1.50
2.2.6 盤(pán)式制動(dòng)蹄片上的制動(dòng)力矩
盤(pán)式制動(dòng)器的計(jì)算用簡(jiǎn)圖如圖2—5所示，今假設(shè)襯塊的摩擦表面與制動(dòng)盤(pán)接觸良好，且各處的單位壓力分布均勻，則盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩為
（2-1）
式中：——摩擦系數(shù)；
N——單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)的壓緊力(見(jiàn)圖2-5)；
R——作用半徑。
圖2-5盤(pán)式制動(dòng)器計(jì)算用圖 圖2-6鉗盤(pán)式制動(dòng)器作用半徑計(jì)算用圖
對(duì)于常見(jiàn)的扇形摩擦襯塊，如果其徑向尺寸不大，取R為平均半徑或有效半徑已足夠精確。如圖（2-5）所示，平均半徑為
式中 ，——扇形摩擦襯塊的內(nèi)半徑和外半徑。
根據(jù)圖（2-6），在任一單元面積只上的摩擦力對(duì)制動(dòng)盤(pán)中心的力矩為，式中q為襯塊與制動(dòng)盤(pán)之間的單位面積上的壓力，則單側(cè)制動(dòng)塊作用于制動(dòng)盤(pán)上的制動(dòng)力矩為
單側(cè)襯塊給予制動(dòng)盤(pán)的總摩擦力為
得有效半徑為
令，則有
（2-2）
因，，故。當(dāng)，，。但當(dāng)m過(guò)小，即扇形的徑向?qū)挾冗^(guò)大，襯塊摩擦表面在不同半徑處的滑磨速度相差太大，磨損將不均勻，因而單位壓力分布將不均勻，則上述計(jì)算方法失效。
由求得：
N
則單位壓力
N?m N?m
因此盤(pán)式制動(dòng)器主要參數(shù)選取也符合設(shè)計(jì)要求。
2.2.7 摩擦襯片的磨損特性計(jì)算
摩擦襯片的磨損，與摩擦副的材質(zhì)、表面加工情況、溫度、壓力以及相對(duì)滑磨速度等多種因素有關(guān)，因此在理論上要精確計(jì)算磨損性能是困難的。但試驗(yàn)表明，摩擦表面的溫度、壓力、摩擦系數(shù)和表面狀態(tài)等是影響磨損的重要因素。
汽車(chē)的制動(dòng)過(guò)程是將其機(jī)械能(動(dòng)能、勢(shì)能)的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃慷纳⒌倪^(guò)程。在制動(dòng)強(qiáng)度很大的緊急制動(dòng)過(guò)程中，制動(dòng)器幾乎承擔(dān)了耗散汽車(chē)全部動(dòng)力的任務(wù)。此時(shí)由于在短時(shí)間內(nèi)熱量來(lái)不及逸散到大氣中，致使制動(dòng)器溫度升高。此即所謂制動(dòng)器的能量負(fù)荷。能量負(fù)荷愈大，則襯片的磨損愈嚴(yán)重。
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)。比能量耗散率又稱(chēng)為單位功負(fù)荷或能量負(fù)荷，它表示單位摩擦面積在單位時(shí)間內(nèi)耗散的能量，其單位為W/mm2。
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
(2-3)
式中：——汽車(chē)回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；
——汽車(chē)總質(zhì)量；
，——汽車(chē)制動(dòng)初速度與終速度，m/s；計(jì)算時(shí)總質(zhì)量3.5t以上的貨車(chē)取=18m/s；
——制動(dòng)減速度，m/s2，計(jì)算時(shí)取=0.6；
——制動(dòng)時(shí)間，s；
Al，A2——前、后制動(dòng)器襯片的摩擦面積；
——制動(dòng)力分配系數(shù)。
在緊急制動(dòng)到時(shí)，并可近似地認(rèn)為，則有
(2-4)
盤(pán)式制動(dòng)器比能量耗損率以不大于6.0W/mm2為宜。比能量耗散率過(guò)高，不僅會(huì)加速制動(dòng)襯片的磨損，而且可能引起制動(dòng)鼓或盤(pán)的龜裂。
W/mm2
因此，符合磨損和熱的性能指標(biāo)要求。
2.2.8 制動(dòng)器的熱容量和溫升的核算
應(yīng)核算制動(dòng)器的熱容量和溫升是否滿(mǎn)足如下條件
(3.48) (2-5)
式中：——各制動(dòng)鼓的總質(zhì)量；
——與各制動(dòng)鼓相連的受熱金屬件(如輪轂、輪輻、輪輞等)的總質(zhì)量；
——制動(dòng)鼓材料的比熱容，對(duì)鑄鐵c=482 J/（kg?K），對(duì)鋁合金c=880 J/（kg?K）；
——與制動(dòng)鼓(盤(pán))相連的受熱金屬件的比熱容；
——制動(dòng)鼓(盤(pán))的溫升(一次由=30km/h到完全停車(chē)的強(qiáng)烈制溫升不應(yīng)超過(guò)15℃)；
L——滿(mǎn)載汽車(chē)制動(dòng)時(shí)由動(dòng)能轉(zhuǎn)變的熱能，因制動(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
(2-6)
式中：——滿(mǎn)載汽車(chē)總質(zhì)量；
——汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的初速度；
——汽車(chē)制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)。
盤(pán)式制動(dòng)器：
由以上計(jì)算校核可知符合熱容量和溫升的要求。
本章小結(jié)
本章通過(guò)對(duì)盤(pán)式制動(dòng)器分類(lèi)及結(jié)構(gòu)的介紹，以及在網(wǎng)絡(luò)和書(shū)籍上查找到的數(shù)據(jù)資料與權(quán)威論文，選出要應(yīng)用在本設(shè)計(jì)的制動(dòng)器類(lèi)型，并對(duì)其制動(dòng)盤(pán)，制動(dòng)鉗，制動(dòng)摩擦襯片等材料進(jìn)行了設(shè)計(jì)計(jì)算。
第3章 盤(pán)式制動(dòng)器布置
3.1 制動(dòng)力匹配
制動(dòng)力的匹配是在進(jìn)行汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)最重要也最復(fù)雜的一環(huán)，其中前后(對(duì)兩軸車(chē)而言)制動(dòng)力分配則是制動(dòng)力匹配的核心部分。對(duì)于三軸及三軸以上車(chē)輛來(lái)說(shuō)，制動(dòng)力如何分配更是復(fù)雜。制動(dòng)力匹配不僅要考慮整車(chē)參數(shù)，車(chē)型的使用情況(包括行駛制動(dòng)工況，路況，氣候等)，還要符合相關(guān)的法規(guī)。其中我國(guó)與汽車(chē)制動(dòng)性能相關(guān)的法規(guī)主要是GB7285和ZBT24。
3.1.1 汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的受力及相關(guān)分析
3.1.1.1 汽車(chē)制動(dòng)時(shí)受力分析
圖3-1汽車(chē)制動(dòng)時(shí)受力示意圖
圖（3-1）為兩軸汽車(chē)制動(dòng)時(shí)受力示意圖，圖中忽略了汽車(chē)的滾動(dòng)阻力偶矩氣阻力以及旋轉(zhuǎn)質(zhì)量減速時(shí)產(chǎn)生的慣性力偶矩，其中：Z1車(chē)制動(dòng)時(shí)水平地面對(duì)車(chē)輪的法向反力，單位N；Z2為汽車(chē)制動(dòng)時(shí)水平地面對(duì)后軸車(chē)輪的法向反力，單位N；L為汽車(chē)軸距，單位mm；L1為汽車(chē)質(zhì)心到軸的距離，單位mm；L2為汽車(chē)質(zhì)心到后軸的距離，單位mm；hg為汽車(chē)質(zhì)心高度，mm；G為汽車(chē)所受重力，單位N；m為汽車(chē)質(zhì)量，kg；FB1為前輪地面制動(dòng)力，單位N；FB2為后輪地面制動(dòng)力，單位N；對(duì)后輪接地點(diǎn)取力矩可以得到：
Z1L2+m(du/dt)hg (3-l)
對(duì)前輪接地點(diǎn)取力矩，可以得到:
Z2L=GL1-m(du/dt)hg (3-2)上兩式可以求得地面的法向反力為:
(3-3)
(3-4)
若在不同附著系數(shù)的路面上制動(dòng)，前后輪都抱死(不論是同時(shí)抱死，還是分別先后抱死)，此時(shí)，或地面作用于前后輪的法向反用力則為:
(3-5)
(3-6)
3.1.1.2 I 曲線(xiàn)
前面己經(jīng)指出，制動(dòng)時(shí)前后輪同時(shí)抱死，對(duì)附著條件的利用、制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的方向穩(wěn)定性均較為有利。此時(shí)前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力和的關(guān)系曲線(xiàn)，常稱(chēng)之為理想的前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線(xiàn)。在任何附著系數(shù)β的路面上，前后輪同時(shí)抱死的條件是:前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力之和等于附著力;并且前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分別等于各自的附著力，即同時(shí)滿(mǎn)足下列三個(gè)式子:
或滿(mǎn)足下列二式：
將(3-5)和(3-6)代入上式，可以得到:
(3-7)
(3-8)
消去變量，則可以得到前后制動(dòng)器制動(dòng)力的關(guān)系式了：
(3-9)
由式(3—7)畫(huà)成的曲線(xiàn)即為前后車(chē)輪同時(shí)抱死時(shí)前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力的系曲線(xiàn)—理想的前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線(xiàn)，簡(jiǎn)稱(chēng)I曲線(xiàn)，如圖（3-2）所示應(yīng)當(dāng)指出的是，I曲線(xiàn)是踏板力增加到前后輪同時(shí)抱死拖滑時(shí)的前后輪器制動(dòng)力的分配曲線(xiàn)。車(chē)輪同時(shí)抱死時(shí)，，，所示I曲線(xiàn)也是車(chē)輪同時(shí)抱死時(shí)和的關(guān)系曲線(xiàn)。
還應(yīng)進(jìn)一步指出，汽車(chē)前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力常不能按I曲線(xiàn)的要求來(lái)分配制動(dòng)過(guò)程中常是一根軸先抱死，隨著踏板制動(dòng)力的進(jìn)一步增加，接著另外一根軸抱死。顯然I曲線(xiàn)還是前后輪都抱死后的地面制動(dòng)力FB1與FB2，即和的關(guān)系曲線(xiàn)。
本設(shè)計(jì)車(chē)型所給定的整車(chē)參數(shù)：
汽車(chē)軸距L: 2850mm.
汽車(chē)空載及滿(mǎn)載時(shí)的總質(zhì)量： 空載=2180kg 滿(mǎn)載=4060kg
滿(mǎn)載時(shí)質(zhì)心距前后軸中心線(xiàn)的距離： 前軸=1199mm 后軸=1781mm
質(zhì)心高度: 空載=730mm 滿(mǎn)載=950mm
3.1.1.3 具有固定比值的前后制動(dòng)器制動(dòng)力與同步附著系數(shù)
不少兩軸汽車(chē)的前后制動(dòng)器制動(dòng)力之比為一固定值。常用前制動(dòng)器制動(dòng)力與汽車(chē)總制動(dòng)器制動(dòng)力之比來(lái)表明分配的比例，稱(chēng)為制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)并以符號(hào)β表示，即
β=
由上式可以得到： ,
且: (3-10)
若用表示，則為一直線(xiàn)，此直線(xiàn)通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，且其斜率為: tgθ=(1-β)/β.
這條直線(xiàn)為實(shí)際前后制動(dòng)器制動(dòng)力分配線(xiàn)，簡(jiǎn)稱(chēng)β線(xiàn)，如圖（3-2）所示。圖中β線(xiàn)與I曲線(xiàn)(滿(mǎn)載)交于某一點(diǎn)，此時(shí)的附著系數(shù)等于。β線(xiàn)與 I曲線(xiàn)交點(diǎn)處的附著系數(shù)為同步附著系數(shù)。它是由汽車(chē)參數(shù)的結(jié)構(gòu)決定的，反映汽車(chē)制動(dòng)性能的一個(gè)參數(shù)。
同步附著系數(shù)說(shuō)明，前后制動(dòng)器制動(dòng)力為固定比值的汽車(chē)，只有在同一種附著系數(shù)，即同步附著系數(shù)路面上制動(dòng)時(shí)才能使前后輪同時(shí)抱死。同步附著系可以用解析法求得。設(shè)汽車(chē)在同步附著系數(shù)路面上制動(dòng)時(shí)，此時(shí)前后輪同時(shí)抱死，綜合式(3—7)，(3—8)，(3—10)可以得到下式:
圖（3-2）f、r線(xiàn)組與β線(xiàn)
下面利用β線(xiàn)，I曲線(xiàn)，f與r線(xiàn)組分析貨車(chē)在不同Φ值路面上的制動(dòng)過(guò)程。貨車(chē)的同步附著系數(shù)汽=0.39，其中β線(xiàn)，I曲線(xiàn)，f與r線(xiàn)組如圖3—2所示。
(l)當(dāng)必Φ<Φo幾時(shí)，設(shè)Φ=0.3，制動(dòng)開(kāi)始時(shí)，前后制動(dòng)器制動(dòng)力和按β線(xiàn)上升，上升到A點(diǎn)時(shí)，β線(xiàn)與Φ=0.3的f線(xiàn)相交，前輪開(kāi)始抱死，此時(shí)的制動(dòng)減速度是0.27g。此時(shí)的地面制動(dòng)力FB1和FB2:已符合后輪沒(méi)有抱死而前輪先抱死的狀況。如果駕駛員繼續(xù)增加踏板力，F(xiàn)B1和FB2將會(huì)沿f線(xiàn)變化，前輪的地面制動(dòng)力FB1不再等于,但繼續(xù)制動(dòng)，前輪法向反作用力增加，故FB1會(huì)沿f線(xiàn)稍有增加。但因后輪未抱死，所以踏板力增大，F(xiàn)B1和FB2沿β線(xiàn)上升，F(xiàn)B2仍等于而繼續(xù)上升。當(dāng)至A,點(diǎn)時(shí)，f線(xiàn)與I曲線(xiàn)相交，此時(shí)后輪達(dá)到抱死時(shí)所需的地面制動(dòng)力FB2(也即后輪的地面附著力)，于是前后輪都抱死，汽車(chē)獲得的減速度為0.3g。
由此可見(jiàn)，β線(xiàn)位于I曲線(xiàn)下方時(shí)，制動(dòng)時(shí)總是前輪先抱死。前輪先抱死雖是一種穩(wěn)定工況，但是喪失轉(zhuǎn)向能力。
(2)當(dāng)Φ>Φo時(shí)，設(shè)Φ=0.7，制動(dòng)開(kāi)始時(shí)，前后車(chē)輪均為抱死，故前后輪地面制動(dòng)力和制動(dòng)器制動(dòng)力均沿β線(xiàn)增長(zhǎng)，到B點(diǎn)時(shí)，β線(xiàn)與勢(shì)Φ=0.7的f線(xiàn)相交，地面制動(dòng)力符合后輪先抱死的狀況，后輪開(kāi)始抱死，此時(shí)的減速度是0.6g。從B點(diǎn)以后，再增加踏板力，F(xiàn)B1和FB2將會(huì)沿Φ=0.7的r線(xiàn)變化。但是繼續(xù)制動(dòng)時(shí)，后輪法向反作用力有所減少，因而后輪的地面制動(dòng)力沿r線(xiàn)有所下降。但前輪未抱死，當(dāng)和沿β線(xiàn)增長(zhǎng)時(shí)，始終有FB1=。當(dāng)和到B，點(diǎn)時(shí)，r線(xiàn)與I曲線(xiàn)相交，此時(shí)前輪達(dá)到抱死時(shí)所需的地面制動(dòng)力FB1，前后輪均抱死，汽車(chē)獲得的減速度為0.7g。
由此可見(jiàn)，β線(xiàn)位于I曲線(xiàn)上方時(shí)，制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死。因而容易發(fā)生后軸側(cè)滑使汽車(chē)失去方向穩(wěn)定性。
3.1.2 制動(dòng)力匹配實(shí)例
在進(jìn)行實(shí)際制動(dòng)力匹配時(shí)，整車(chē)參數(shù)確定意味著整車(chē)所需的制動(dòng)力也確定了。制動(dòng)力應(yīng)滿(mǎn)足整車(chē)的需要，也應(yīng)滿(mǎn)足法規(guī)所規(guī)定的要求。這里需要指出的是，由于車(chē)輛在行駛過(guò)程中，除了行駛在同步附著系數(shù)路面上以外，是不可能同時(shí)抱死的，針對(duì)不同的車(chē)型所行駛的路況，所需求的前輪或后輪抱死情況也是不同的。比如說(shuō)，貨車(chē)經(jīng)常行駛于山路等多彎路況，是不允許制動(dòng)時(shí)前輪抱死的，因?yàn)榍拜喯人朗マD(zhuǎn)向能力比后輪先抱死發(fā)生側(cè)滑的危險(xiǎn)性要大。而在雨較大的平原地區(qū)，則汽車(chē)后輪先抱死發(fā)生側(cè)滑所造成的交通事故可能性更大。
在不采取比例閥等控制裝置時(shí)，制動(dòng)力分配曲線(xiàn)如圖所示：
圖（3-3） 實(shí)際制動(dòng)力分配的三種情況
A-主要考慮滿(mǎn)載，同步附著系數(shù)較小。但在空載或半空載時(shí)后輪易抱死產(chǎn)生側(cè)滑。
B-兼顧空滿(mǎn)載兩種制動(dòng)工況要求。同步附著系數(shù)大，這是一般車(chē)輛設(shè)計(jì)師所采用的。
C-主要考慮空載工況。沒(méi)有同步附著系數(shù)，經(jīng)常發(fā)生前輪首先抱死失去轉(zhuǎn)向能力的情況，在山區(qū)的車(chē)輛不能采取這種方案。
由圖可知，β線(xiàn)是我們想要的，它與空滿(mǎn)載時(shí)的理想動(dòng)力分配曲線(xiàn)都要相交，對(duì)各種不同Φ值路面的適應(yīng)能力較理想，是一般時(shí)應(yīng)參考的模型。
3.1.3 利用附著系數(shù)
為了防止后軸側(cè)滑和前輪失去轉(zhuǎn)向能力，汽車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中最好既不出現(xiàn)后軸車(chē)輪先抱死的情況，也不出現(xiàn)前軸車(chē)輪先抱死或者前后車(chē)輪都抱死的情況。所以應(yīng)當(dāng)以即將出現(xiàn)車(chē)輪抱死但還沒(méi)有任何車(chē)輪抱死時(shí)的制動(dòng)減速度作為汽車(chē)能產(chǎn)生的最高減速度。
從以上分析可知，若在同步附著系數(shù)的路面上制動(dòng)，則汽車(chē)的前后輪同時(shí)達(dá)到抱死的工況，此時(shí)的制動(dòng)減速度為du/dt=zg，z稱(chēng)為制動(dòng)強(qiáng)度。顯然，z=Φo，Φo為同步附著系數(shù)。在其它附著系數(shù)路面上制動(dòng)時(shí)，達(dá)到前輪或后輪抱死時(shí)的制動(dòng)強(qiáng)度要比路面附著系數(shù)小。即不出現(xiàn)前輪或后輪抱死時(shí)的制動(dòng)強(qiáng)度必小于地面附著系數(shù)，也就是z<Φ。因此可以說(shuō)，只有在Φ=Φo的路面上時(shí)，地面附著系數(shù)均得到較好的利用。而在或的路面時(shí)，出現(xiàn)前輪或后輪抱死，地面附著系數(shù)均得到較好的利用。這一點(diǎn)在上述分析中可以看出，這個(gè)結(jié)論也常常這樣來(lái)描述:汽車(chē)以一定的減速度制動(dòng)時(shí)，出去制動(dòng)強(qiáng)度z=外，不發(fā)生車(chē)輪抱死時(shí)所要求的(最小)路面附著系數(shù)總大于其制動(dòng)強(qiáng)度。這個(gè)要求的路面附著系數(shù)稱(chēng)之為汽車(chē)在該制動(dòng)強(qiáng)度時(shí)的利用附著系數(shù)。顯然利用附著系數(shù)越接近制動(dòng)強(qiáng)度，地面的附著條件發(fā)揮得越充分，汽車(chē)的制動(dòng)力分配也越合理。通常以利用附著系數(shù)與制動(dòng)強(qiáng)度的關(guān)系曲線(xiàn)來(lái)描述汽車(chē)制動(dòng)力分配的合理性。下面分別將求出前輪或后輪提前抱死時(shí)，前軸和后軸的利用附著系數(shù)。
前軸的利用附著系數(shù)可按下式求出:
設(shè)汽車(chē)前軸或前后軸同時(shí)剛要抱死時(shí)產(chǎn)生的減速度為du/dt=zg，式中z為制動(dòng)強(qiáng)度。則有如下關(guān)系式:
又
由此可以得到前軸的利用附著系數(shù)可以如下方法求得：
由此可以得到前軸的利用附著系數(shù)。
3.2 制動(dòng)管路的多回路系統(tǒng)
為了提高制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的工作可靠性，保證行車(chē)安全，制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)至少應(yīng)有兩套獨(dú)立的系統(tǒng)，即應(yīng)是雙管路的。應(yīng)將汽車(chē)的全部行車(chē)制動(dòng)器的液壓或氣壓管路分成兩個(gè)或更多個(gè)相互獨(dú)立的回路，以便當(dāng)一個(gè)回路失效后，其他完好的回路仍能可靠地工作。根據(jù)GB 7258—2004規(guī)定制動(dòng)系統(tǒng)部分管路失效的情況下，應(yīng)能有一定的制動(dòng)力。
（a） （b） （c） （d） （e）
1—雙腔制動(dòng)主缸；2—雙回路系統(tǒng)的一個(gè)分路；3—雙回路的另一分路
圖3-2雙軸汽車(chē)液壓雙回路系統(tǒng)的5種分路方案
圖（3-2）為雙軸汽車(chē)的液壓式制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的雙回路系統(tǒng)的五種分路方案圖。選擇分路方案時(shí)主要是考慮其制動(dòng)效能的損失程度、制動(dòng)力的不對(duì)稱(chēng)情況和回路系統(tǒng)的復(fù)雜程度等。
圖（3-2）(a)為前、后輪制動(dòng)管路各成獨(dú)立的回路系統(tǒng)，即一軸對(duì)一軸的分路型式，簡(jiǎn)稱(chēng)Ⅱ型。其特點(diǎn)是管路布置最為簡(jiǎn)單，可與傳統(tǒng)的單輪缸(或單制動(dòng)氣室)鼓式制動(dòng)器相配合，成本較低。在各類(lèi)汽車(chē)上都有采用，但在貨車(chē)上用得最廣泛。這一分路方案若后輪制動(dòng)管路失效，則一旦前輪抱死就會(huì)失去轉(zhuǎn)彎制動(dòng)能力。對(duì)于前驅(qū)動(dòng)的轎車(chē)，當(dāng)前輪管路失效而僅由后輪制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)效能將顯著降低并小于正常情況下的一半，另外由于后橋負(fù)荷小于前軸，則過(guò)大的踏板力會(huì)使后輪抱死導(dǎo)致汽車(chē)甩尾。
圖（3-2）(b)為前、后輪制動(dòng)管路呈對(duì)角連接的兩個(gè)獨(dú)立的回路系統(tǒng)，即前軸的一側(cè)車(chē)輪制動(dòng)器與后橋的對(duì)側(cè)車(chē)輪制動(dòng)器同屬一個(gè)回路，稱(chēng)交叉型，簡(jiǎn)稱(chēng)X型。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)也很簡(jiǎn)單，一回路失效時(shí)仍能保持50%的制動(dòng)效能，并且制動(dòng)力的分配系數(shù)和同步附著系數(shù)沒(méi)有變化，保證了制動(dòng)時(shí)與整車(chē)負(fù)荷的適應(yīng)性。此時(shí)前、后各有一側(cè)車(chē)輪有制動(dòng)作用使制動(dòng)力不對(duì)稱(chēng)，導(dǎo)致前輪將朝制動(dòng)起作用車(chē)輪的一側(cè)繞主銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng)，使汽車(chē)失去方向穩(wěn)定性。所以具有這種分路方案的汽車(chē)，其主銷(xiāo)偏移距應(yīng)取負(fù)值(至20mm)，這樣，不平衡的制動(dòng)力使車(chē)輪反向轉(zhuǎn)動(dòng)，改善了汽車(chē)的方向穩(wěn)定性，所以多用于中、小型轎車(chē)。
圖（3-2）(c)的每側(cè)前制動(dòng)器的半數(shù)輪缸與全部后制動(dòng)器輪缸構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的回路；而兩前制動(dòng)器的另半數(shù)輪缸構(gòu)成另一回路?？煽闯墒且惠S半對(duì)半個(gè)軸的分路型式，簡(jiǎn)稱(chēng)HI型。
圖（3-2）(e)的兩個(gè)獨(dú)立的回路均由每個(gè)前、后制動(dòng)器的半數(shù)缸所組成，即前、后半個(gè)軸對(duì)前、后半個(gè)軸的分路型式。簡(jiǎn)稱(chēng)HH型。這種型式的雙回路系統(tǒng)的制動(dòng)效能最好。
HI，LL，HH型的結(jié)構(gòu)均較復(fù)雜。LL型與HH型在任一回路失效時(shí)，前、后制動(dòng)力比值均與正常情況下相同，剩余總制動(dòng)力LL型可達(dá)正常值的80%而HH型約為50%左右。HI型單用回路3(見(jiàn)圖3-2(c)，即一軸半)時(shí)剩余制動(dòng)力較大，但此時(shí)與LL型一樣，在緊急制動(dòng)時(shí)后輪極易先抱死。
本次設(shè)計(jì)采用圖（3-2）(a)所示前、后輪制動(dòng)管路各成獨(dú)立的的Ⅱ回路系統(tǒng)符合了GB 7258—2004對(duì)制動(dòng)管路布置的要求。
本章小結(jié)
本章主要是對(duì)所設(shè)計(jì)的制動(dòng)器制動(dòng)力與整車(chē)制動(dòng)性能匹配關(guān)系的計(jì)算，并對(duì)制動(dòng)管路的設(shè)計(jì)做出了對(duì)比分析最后確定合適本車(chē)型的制動(dòng)管路布置形式，得出結(jié)論所設(shè)計(jì)出的制動(dòng)器附和相關(guān)法規(guī)的要求。
結(jié) 論
本次設(shè)計(jì)是以CA1041載貨汽車(chē)的制動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象，根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，通過(guò)對(duì)汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和形式進(jìn)行分析后，對(duì)汽車(chē)的制動(dòng)力分配系數(shù)、制動(dòng)強(qiáng)度和附著系數(shù)利用率進(jìn)行了計(jì)算分析。根據(jù)現(xiàn)有資料對(duì)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)并進(jìn)行了相關(guān)的校核，并且符合GB7258—2004中對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)的要求。并且完成了前制動(dòng)器裝配圖、制動(dòng)管路布置圖、相關(guān)零件圖的繪制。
對(duì)液壓管路的布置進(jìn)行了設(shè)計(jì)，采用了符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)要求。對(duì)制動(dòng)液壓元件，制動(dòng)輪缸主要結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和校核。經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)和校核液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基本上達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。
但是由于是第一次接觸制動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)欠缺水平有限，設(shè)計(jì)過(guò)程中難免有缺陷和不足。希望各位老師能批評(píng)指正。特別是對(duì)于現(xiàn)在汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用越來(lái)越廣泛的ABS系統(tǒng)沒(méi)有深入的了解，需要在以后的工作和學(xué)習(xí)中這些彌補(bǔ)不足和缺陷。
致 謝
轉(zhuǎn)眼間，畢業(yè)設(shè)計(jì)就要結(jié)束了，一種成就感尤然而升，畢業(yè)設(shè)計(jì)是專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃中的最后一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，也是理論聯(lián)系實(shí)際，實(shí)踐性很強(qiáng)的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。通過(guò)這樣的一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，一方面培養(yǎng)學(xué)生能夠獨(dú)立運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)與技能解決本專(zhuān)業(yè)范圍內(nèi)一項(xiàng)有實(shí)際意義的設(shè)計(jì)制造、科研實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)管理等課題；另一方面也是培養(yǎng)學(xué)生綜合分析問(wèn)題的能力，獨(dú)立解決問(wèn)題的能力，為畢業(yè)后參加工作打下良好的基礎(chǔ)。
在設(shè)計(jì)期間遇到了很多具體問(wèn)題，通過(guò)老師和同學(xué)們的幫助，這些問(wèn)題得以及時(shí)的解決。我特別要感謝張偉老師，他給了我大量的指導(dǎo)，并為我們提供了良好的實(shí)習(xí)環(huán)境，帶我們?nèi)ニ膶?shí)驗(yàn)室參觀學(xué)習(xí)，讓我學(xué)到了知識(shí)，掌握了設(shè)計(jì)的方法，也獲得了實(shí)踐鍛煉的機(jī)會(huì)。在我遇到困難的時(shí)候張偉老師總是能耐心的幫我解答，并且讓我們學(xué)習(xí)使用軟件繪圖，為我能順利完成畢業(yè)設(shè)計(jì)提供了非常必要的幫助。在此對(duì)張偉老師的幫助表示最誠(chéng)摯的謝意。
這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的收獲是巨大的，這不僅僅是由于自己的努力，更重要的還有指導(dǎo)老師、以及同學(xué)們的幫助，在此我再次向幫助過(guò)表示深深的謝意。
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