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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）
摘 要
汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)是汽車(chē)各個(gè)系統(tǒng)中最為重要的。如果制動(dòng)系統(tǒng)失靈，那么結(jié)果將會(huì)是毀滅性的。制動(dòng)器實(shí)際上是一個(gè)能量轉(zhuǎn)化裝置，這種轉(zhuǎn)化實(shí)際上是把汽車(chē)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為汽車(chē)的熱能揮發(fā)出去，當(dāng)制動(dòng)器制動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)程序來(lái)命令十倍于以往的力來(lái)使汽車(chē)停止下來(lái)。制動(dòng)系統(tǒng)可以發(fā)揮上千磅的壓力來(lái)分配給四個(gè)制動(dòng)器。
盤(pán)式制動(dòng)器又稱(chēng)為碟式制動(dòng)器，這種制動(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，而且不怕泥水侵襲，在冬季和惡劣路況下行車(chē)，盤(pán)式制動(dòng)比鼓式制動(dòng)更容易在較短的時(shí)間內(nèi)令車(chē)停下。有些盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)盤(pán)上還開(kāi)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(jiǎn)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)鍵詞：制動(dòng)系統(tǒng)，盤(pán)式制動(dòng)器,同步系數(shù)
Abstract
The braking system is the most important system in car. If the brakes fail, the result can be disastrous. brakes are actually energy conversion devices, which convert the kinetic energy of the vehicle into thermal energy .when stepping on the brakes, the drivers commands a stopping force ten times as powerful as the force that puts the car in motion. the braking system can exert thousands of pounds of pressure on each of the four brakes.
The disc brake is called the small dish type brake, this kind of brake radiates quickly, the weight light, the structure simple, the adjustment is convenient, specially when high load the performance is good, applies the brake the effect to be stable, moreover did not fear the spate attack, under the winter and the bad state of roads the driving, the disc type applies the brake compared to the drum type to apply the brake to stop easily in the short time the vehicle. On some disc brake disc has also opened many eyelets, accelerates to ventilate the radiation, enhances the brake efficiency. The principle of the design to the brake system. Synthesize the consideration of the effect to the brake system, the stability of the effect to the brake system, the simple and convenient of the brake cleft adjusting, the size and quantity of the brake system, the same of the brake system and so on to design the product. In this design, adhere to synchronously the coefficient selects by examinations, affect factor selects of the brake system. The calculation of the brake moment, and the selects of the important parts of the brake system , check the whole design at last.
Keywords：brake system , disc brake,Synchronous coefficient
目 錄
摘 要 I
Abstract II
第1章 緒論 1
1.1盤(pán)式制動(dòng)器的介紹與特點(diǎn) 1
1.2國(guó)內(nèi)汽車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器應(yīng)用情況 2
第2章 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)原則 4
2.1 汽車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器 4
2.2 捷達(dá)轎車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)與工作原理 5
2.3 制動(dòng)器設(shè)計(jì)的一般原則 7
2.3.1制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇 8
2.3.2制動(dòng)管路的選擇 8
本章小結(jié) 10
第3章 制動(dòng)器設(shè)計(jì) 11
3.1盤(pán)式制動(dòng)器主要元件 11
3.1.1制動(dòng)盤(pán) 11
3.1.2制動(dòng)鉗 12
3.1.3制動(dòng)塊 13
3.1.4摩擦材料 13
3.1.5制動(dòng)器間隙 13
3.2同步附著系數(shù)的選取 14
3.3制動(dòng)器效能因數(shù) 16
3.4制動(dòng)器受力分析與力矩計(jì)算 16
3.4.1制動(dòng)受力分析 16
3.4.2制動(dòng)力矩的計(jì)算 17
3.5摩擦襯塊的摩擦特性 18
3.6制動(dòng)器液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 20
本章小結(jié) 21
第4章 校核與技術(shù)要求 22
4.1制動(dòng)器的熱容量和溫升的核算 22
4.2制動(dòng)器的調(diào)試 23
4.2.1制動(dòng)盤(pán)的技術(shù)要求 23
4.2.2制動(dòng)鉗技術(shù)總成要求 23
4.2.3前輪輪轂總成技術(shù)要求 24
4.3總成裝配拆卸與檢查的技術(shù)要求 25
本章小結(jié) 26
結(jié) 論 27
致 謝 28
參考文獻(xiàn) 29
附錄1 譯文 30
附錄2 英文參考資料 31
目 錄
摘 要 Ⅰ
Abstract Ⅱ
第1章 緒論 1
1.1 課題背景 1
第2章 方案選擇 3
2.1 方案選擇 3
2.2 單元電路的設(shè)計(jì) 5
2.2.1 解碼電路 5
本章小結(jié) 10
結(jié) 論 21
致 謝 22
參考文獻(xiàn) 23
附錄1 譯文 24
附錄2 英文參考資料 27
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第1章 緒論
1.1盤(pán)式制動(dòng)器的介紹與特點(diǎn)
現(xiàn)在，盤(pán)式制動(dòng)器在汽車(chē)上已經(jīng)越來(lái)越多地被采用，特別是在轎車(chē)上已被廣泛采用。盤(pán)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(guò)盤(pán)式制動(dòng)盤(pán)，故盤(pán)式制動(dòng)器的散熱性很好。但是盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)相對(duì)于鼓式制動(dòng)器來(lái)說(shuō)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。
汽車(chē)制動(dòng)系可分為行車(chē)、駐車(chē)、應(yīng)急、輔助內(nèi)部分裝置。任何制動(dòng)裝置都具有供能裝置、控制裝置、傳動(dòng)裝置和制動(dòng)器四個(gè)部分組成。較為完善的制動(dòng)系還具有制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置，以及報(bào)警裝置、壓力保持裝置。
盤(pán)式制動(dòng)器多用于汽車(chē)的前輪，有不少車(chē)輛四個(gè)車(chē)輪都用盤(pán)式制動(dòng)器。制動(dòng)盤(pán)裝在輪級(jí)上、與車(chē)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(pán)式制動(dòng)器。該壓力推動(dòng)摩擦襯片靠到制動(dòng)盤(pán)上，阻止制動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)。
現(xiàn)在，盤(pán)式制動(dòng)器在汽車(chē)上已經(jīng)越來(lái)越多地被采用，特別是在轎車(chē)上已被廣泛采用，在很多中高級(jí)轎車(chē)上，前后輪都已經(jīng)采用盤(pán)式制動(dòng)器。盤(pán)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(guò)盤(pán)式制動(dòng)盤(pán)，故盤(pán)式制動(dòng)器的散熱性很好。但是盤(pán)式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)相對(duì)于鼓式制動(dòng)器來(lái)說(shuō)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。
按摩擦副中固定元件結(jié)構(gòu)，盤(pán)式制動(dòng)器可分為鉗盤(pán)式和全盤(pán)式。
固定鉗盤(pán)式在汽車(chē)上用的最早（50年代就開(kāi)始使用），優(yōu)點(diǎn)是：除活塞和制動(dòng)塊外無(wú)滑動(dòng)件，這易保證鉗的剛度，易實(shí)現(xiàn)從鼓式到盤(pán)式的改進(jìn)，也能適用分路系統(tǒng)的要求。
近年來(lái)，由于汽車(chē)性能要求的提高，固定鉗盤(pán)式的缺點(diǎn)，暴露較明顯，因而導(dǎo)致浮動(dòng)鉗（特別是滑動(dòng)鉗）的迅速發(fā)展。首先，固定鉗至少要有兩個(gè)油缸分置于制動(dòng)盤(pán)兩側(cè)，所以須有橫跨的內(nèi)部油道或外部油道來(lái)連通，這就使制動(dòng)器的徑向和軸向尺寸加大，布置也較難；而浮動(dòng)鉗的外側(cè)無(wú)油缸，可將制動(dòng)器進(jìn)一步移進(jìn)輪轂；其次，在嚴(yán)酷的使用條件下，固定鉗容易使制動(dòng)液溫度過(guò)高而汽化，浮動(dòng)鉗由于沒(méi)有跨越制動(dòng)盤(pán)的油道或油管，減少了受熱機(jī)會(huì)。所以制動(dòng)溫度可以比固定鉗低30-50℃，又采用浮動(dòng)鉗可將活塞和油缸等精密件減去一半，造價(jià)大為降低。
1.2國(guó)內(nèi)汽車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器應(yīng)用情況
隨著我國(guó)汽車(chē)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展,特別是轎車(chē)工業(yè)的發(fā)展,合資企業(yè)的引進(jìn)，國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的進(jìn)入，汽車(chē)上采應(yīng)用盤(pán)式制動(dòng)器配置才逐步在我國(guó)形成規(guī)模。特別是在提高整車(chē)性能、保障安全、提高乘車(chē)者的舒適性，滿(mǎn)足人們不斷提高的生活物質(zhì)需求、改善生活環(huán)境等方面都發(fā)揮了很大的作用。
1）在轎車(chē)、微型車(chē)、輕卡、SUV及皮卡方面：在從經(jīng)濟(jì)與實(shí)用的角度出發(fā)，一般采用了混合的制動(dòng)形式，即前車(chē)輪盤(pán)式制動(dòng)，后車(chē)輪鼓式制動(dòng)。因轎車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中，由于慣性的作用，前輪的負(fù)荷通常占汽車(chē)全部負(fù)荷的70%－80%，所以前輪制動(dòng)力要比后輪大。生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本，就采用了前輪盤(pán)式制動(dòng)，后輪鼓式制動(dòng)的混合匹配方式。采用前盤(pán)后鼓式混合制動(dòng)器，這主要是出于成本上的考慮，同時(shí)也是因?yàn)槠?chē)在緊急制動(dòng)時(shí)，軸荷前移，對(duì)前輪制動(dòng)性能的要求比較高，這類(lèi)前制動(dòng)器主要以液壓盤(pán)式制動(dòng)器為主流，采用液壓油作傳輸介質(zhì)，以液壓總泵為動(dòng)力源，后制動(dòng)器以液壓式雙泵雙作用缸制動(dòng)蹄匹配。目前大部分轎車(chē)(中檔類(lèi)如夏利、吉利、神龍富康、捷 達(dá))、微型車(chē)（長(zhǎng)安之星、昌河、豐田海獅、天津華利、江鈴全順）、高端輕卡（東風(fēng)小霸王、江鈴、瑞風(fēng)、南京依維柯）、SUV及皮卡（湖南長(zhǎng)豐、江鈴皮卡）等采用前盤(pán)后鼓式混合制動(dòng)器。2004年我國(guó)共產(chǎn)此類(lèi)車(chē)計(jì)110萬(wàn)輛以上。但隨著高速公路等級(jí)的提高，乘車(chē)檔次的上升，特別上國(guó)家安全法規(guī)的強(qiáng)制實(shí)施，前后輪都用盤(pán)式制動(dòng)器是趨勢(shì)。
2）在大型客車(chē)方面：氣壓盤(pán)式制動(dòng)器產(chǎn)品技術(shù)先進(jìn)性明顯，可靠性總體良好，具有創(chuàng)新性和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的集成性。歐美國(guó)家自上世紀(jì)90年代初開(kāi)始將盤(pán)式制動(dòng)器用于大型公交車(chē)。至2000年，盤(pán)式制動(dòng)器（前后制動(dòng)均為盤(pán)式）已經(jīng)成為歐美國(guó)家城市公交車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)配置。我國(guó)從1997年開(kāi)始在大客車(chē)和載重車(chē)上推廣盤(pán)式制動(dòng)器及 ABS防抱死系統(tǒng)，因進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格太高，主要用于高端產(chǎn)品。2004年7月1日交通部強(qiáng)制在7---12米高Ⅱ型客車(chē)上 “必須”配備后，國(guó)產(chǎn)盤(pán)式制動(dòng)器得以大行其道。北京公交電車(chē)公司、上海公交、武漢公交、長(zhǎng)沙公交、深圳公交、廣州公交等公司，都在使用為大客車(chē)匹配的氣壓盤(pán)式制動(dòng)器。生產(chǎn)廠家主要有：宇通公司2004年產(chǎn)20000多輛客車(chē)，其中使用盤(pán)式制動(dòng)器的客車(chē)已占一半多；宇通公司自制底盤(pán)部份是由二汽在EQ153前后橋基礎(chǔ)升級(jí)更改的，每年有10000多套。二汽東風(fēng)車(chē)橋用EQ153前后橋改型匹配氣壓盤(pán)式制動(dòng)器的前后橋總成約占6000套以上，是宇通公司最大的氣壓盤(pán)式制動(dòng)器橋供應(yīng)商。宇通公司每年需在一汽采客車(chē)底盤(pán)3000多臺(tái)，一汽客底2004年供了2000多臺(tái)，其中帶盤(pán)式制動(dòng)器占一半以上。如一汽客底采用4E前轉(zhuǎn)向系統(tǒng)配置氣壓盤(pán)式制動(dòng)器前橋、11噸420后橋裝在6100（10米）豪華客車(chē)上； 7噸盤(pán)式前橋與13噸435后橋配裝在6120（12米）豪華客車(chē)上等，都是宇通公司市場(chǎng)前景較好，利潤(rùn)附加值很高的車(chē)型。江蘇金龍客車(chē)的7-9米高Ⅱ型客車(chē)客車(chē)采用湖橋供帶盤(pán)式制動(dòng)器的車(chē)橋2004年在5500臺(tái)左右。廈門(mén)金龍客車(chē)10-12米高Ⅱ型客車(chē)以上客車(chē)、丹東黃?？蛙?chē)10-12米高Ⅱ型客車(chē)、安徽凱斯鮑爾等等國(guó)內(nèi)知名的大型廠家均已在批量生產(chǎn)帶盤(pán)式制動(dòng)器的高檔客車(chē)。
3）重型汽車(chē)方面：作為重型汽車(chē)行業(yè)應(yīng)用型新技術(shù)，氣壓盤(pán)式制動(dòng)器的已經(jīng)屬成熟產(chǎn)品，目前具有廣泛應(yīng)用的前景。2004年3月紅巖公司率先在國(guó)內(nèi)重卡行業(yè)中完成了對(duì)氣壓盤(pán)式制動(dòng)器總成的開(kāi)發(fā)。2005年元月份中國(guó)重汽卡車(chē)事業(yè)部在提升和改進(jìn)卡車(chē)底盤(pán)的過(guò)程中，在橋箱事業(yè)部配合下，將22.5英寸氣壓盤(pán)式制動(dòng)器成功“嫁接”到了重汽斯太爾重卡車(chē)前橋 上。氣壓盤(pán)式制動(dòng)器在重汽斯太爾卡車(chē)前橋上的成功“嫁接”，解決了令整車(chē)廠及用戶(hù)困擾已久的傳統(tǒng)鼓式制動(dòng)器制動(dòng)嘯叫、頻繁制動(dòng)時(shí)制動(dòng)蹄片易磨損、雨天制動(dòng)效能降低等一系列問(wèn)題。氣壓盤(pán)式制動(dòng)器首次在斯太爾卡車(chē)前橋上的應(yīng)用，也為今后開(kāi)發(fā)重汽高速卡車(chē)提供了經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)儲(chǔ)備。與此同時(shí)陜西重汽、北汽福田、一汽解放、東風(fēng)公司、江淮汽車(chē)等國(guó)內(nèi)大型汽車(chē)廠均完成了盤(pán)式制動(dòng)器在重型汽車(chē)方面的前期型試試驗(yàn)及技術(shù)貯備工作，盤(pán)式制動(dòng)器在某些方面可以說(shuō)成為未來(lái)重卡制動(dòng)系統(tǒng)匹配發(fā)展的新趨勢(shì)。
綜合以上各項(xiàng)，參照所給參數(shù)以現(xiàn)代汽車(chē)上實(shí)際采用的型式，確定設(shè)計(jì)的浮動(dòng)鉗盤(pán)式制動(dòng)器在市場(chǎng)是有很大的開(kāi)發(fā)前景的。
第2章 制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)原則
2.1 汽車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器
按摩擦副中固定元件結(jié)構(gòu)，盤(pán)式制動(dòng)器可分為鉗盤(pán)式和全盤(pán)式。
固定鉗盤(pán)式在汽車(chē)上用的最早（50年代就開(kāi)始使用），優(yōu)點(diǎn)是：除活塞和制動(dòng)塊外無(wú)滑動(dòng)件，這易保證鉗的剛度，易實(shí)現(xiàn)從鼓式到盤(pán)式的改進(jìn)，也能適用分路系統(tǒng)的要求。
近年來(lái)，由于汽車(chē)性能要求的提高，固定鉗盤(pán)式的缺點(diǎn)，暴露較明顯，因而導(dǎo)致浮動(dòng)鉗（特別是滑動(dòng)鉗）的迅速發(fā)展。首先，固定鉗至少要有兩個(gè)油缸分置于制動(dòng)盤(pán)兩側(cè)，所以須有橫跨的內(nèi)部油道或外部油道來(lái)連通，這就使制動(dòng)器的徑向和軸向尺寸加大，布置也較難；而浮動(dòng)鉗的外側(cè)無(wú)油缸，可將制動(dòng)器進(jìn)一步移進(jìn)輪轂；其次，在嚴(yán)酷的使用條件下，固定鉗容易使制動(dòng)液溫度過(guò)高而汽化，浮動(dòng)鉗由于沒(méi)有跨越制動(dòng)盤(pán)的油道或油管，減少了受熱機(jī)會(huì)。所以制動(dòng)溫度可以比固定鉗低30-50度，又采用浮動(dòng)鉗可將活塞和油缸等精密件減去一半，造價(jià)大為降低。
綜合以上各項(xiàng)，參照所給參數(shù)以現(xiàn)代汽車(chē)上實(shí)際采用的型式，確定本設(shè)計(jì)的前輪制動(dòng)器為浮動(dòng)鉗盤(pán)式制動(dòng)器。
2.2 捷達(dá)轎車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)與工作原理
捷達(dá)轎車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器采用單缸浮動(dòng)鉗式結(jié)構(gòu)，制動(dòng)器由制動(dòng)盤(pán)、制動(dòng)鉗、車(chē)輪軸承及制動(dòng)摩擦罩盤(pán)組成（如圖2.1所示）。
圖2.1 捷達(dá)前輪盤(pán)式制動(dòng)器
1—車(chē)輪螺栓 2—制動(dòng)盤(pán) 3—擋塵盤(pán)螺栓 4—擋塵盤(pán) 5—轉(zhuǎn)向節(jié)
6—彈簧片 7—制動(dòng)襯塊 8—制動(dòng)鉗殼體 9—套筒（下） 10—襯套（下）
11—隔離襯套（下）12—隔離襯套（上） 13—緊固螺栓（下）
14—緊固螺栓（上） 15—襯套（上） 16—套筒（上）
圖2.2 捷達(dá)前輪盤(pán)式制動(dòng)器
1—支架 2—制動(dòng)鉗殼體 3—活塞防塵罩 4—活塞密封圈 5—螺栓
6—導(dǎo)套 7—導(dǎo)向銷(xiāo)防塵罩 8—活塞 9—止動(dòng)彈簧 10—放氣螺栓
11—外側(cè)摩擦塊12—內(nèi)側(cè)摩擦塊 13—制動(dòng)盤(pán)
浮鉗盤(pán)式制動(dòng)鉗的工作原理：如圖2.2所示，制動(dòng)鉗殼體2用螺栓5與支架1相連接，螺栓5兼作導(dǎo)向銷(xiāo)。支架1固定在前懸架焊接總成(亦稱(chēng)車(chē)輪軸承殼體)的法蘭板上，殼體2可沿導(dǎo)向銷(xiāo)與支架作軸向相對(duì)移動(dòng)。支架固定在車(chē)軸上，摩擦塊11和12布置在制動(dòng)盤(pán)13的兩側(cè)。制動(dòng)分泵8設(shè)在制動(dòng)鉗內(nèi)。制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)鉗內(nèi)油缸活塞8在液壓力作用下推動(dòng)內(nèi)摩擦塊12，壓靠到制動(dòng)盤(pán)內(nèi)側(cè)表面后，作用于分泵底部的液壓力使制動(dòng)鉗殼體在導(dǎo)向銷(xiāo)上移動(dòng)，推動(dòng)外摩擦塊11壓向制動(dòng)盤(pán)的外側(cè)表面。內(nèi)、外摩擦塊在液壓作用下，將制動(dòng)盤(pán)的兩側(cè)面緊緊夾住。由于制動(dòng)盤(pán)是緊固在前輪轂上的，因此實(shí)現(xiàn)了前輪的制動(dòng)。
前制動(dòng)器的制動(dòng)間隙是自動(dòng)調(diào)節(jié)的。它是利用分泵活塞密封圈4的彈性變形來(lái)實(shí)現(xiàn)的。制動(dòng)時(shí)，橡膠密封圈變形，制動(dòng)一結(jié)束，密封圈恢復(fù)原狀，活塞在彈性作用下回到原位。在制動(dòng)盤(pán)和內(nèi)、外摩擦塊磨損后引起制動(dòng)間隙變大，超過(guò)活塞8的設(shè)定行程時(shí)，活塞在制動(dòng)液壓力作用下克服密封圈的摩擦阻力繼續(xù)向前移，直到完全制動(dòng)為止?；钊兔芊馊χg的相對(duì)位移補(bǔ)償了過(guò)量的間隙，制動(dòng)間隙一般單邊為0.05-0.15mm。內(nèi)、外摩擦塊的材料采用以石棉為主、混合樹(shù)脂并與樹(shù)脂結(jié)合的材料與鋼板牢牢粘在一起制成的。
2.3 制動(dòng)器設(shè)計(jì)的一般原則
1 制動(dòng)器效能，指在良好路面上，汽車(chē)以一定初速度制動(dòng)到停車(chē)的制動(dòng)距離或制動(dòng)時(shí)汽車(chē)的減速度。在評(píng)比不同結(jié)構(gòu)形式的制動(dòng)器效能時(shí)，常用一種稱(chēng)為制動(dòng)效能因數(shù)的無(wú)因次指標(biāo)。制動(dòng)效能因數(shù)的定義為：在制動(dòng)鼓和制動(dòng)盤(pán)的作用半徑上所得到的摩擦利于輸入力之比。
2 制動(dòng)器效能恒定性，即汽車(chē)高速行使或下長(zhǎng)坡連續(xù)制動(dòng)時(shí)汽車(chē)制動(dòng)效能保持的程度。如前所述，影響摩擦因數(shù)的因素包括摩擦副材料、摩擦副表面溫度和水濕程度。因?yàn)橹苿?dòng)過(guò)程是及時(shí)把汽車(chē)行駛的動(dòng)能通過(guò)制動(dòng)器吸收轉(zhuǎn)化為熱能，所以制動(dòng)器溫度升高后能否保持在冷狀態(tài)時(shí)的制動(dòng)效能，已成為設(shè)計(jì)汽車(chē)制動(dòng)器時(shí)要考慮的一個(gè)重要問(wèn)題。由于領(lǐng)蹄的效能因數(shù)大于從蹄，穩(wěn)定性卻比從蹄差，因此各種鼓式制動(dòng)器的效能因數(shù)取決于兩蹄的效能因數(shù)，故就整個(gè)鼓式制動(dòng)器而言，也在不同程度上存在著效能本身與其穩(wěn)定性的矛盾。而盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)效能最為穩(wěn)定。
要求制動(dòng)器的熱穩(wěn)定性好，除選擇其效能因數(shù)對(duì)摩擦系數(shù)敏感性較低的制動(dòng)器類(lèi)型外，還要求摩擦材料有較好的抗熱衰退性和恢復(fù)性，并且應(yīng)使制動(dòng)鼓（制動(dòng)盤(pán)）有足夠的熱容量和散熱能力。
3 制動(dòng)器間隙調(diào)整，是汽車(chē)保養(yǎng)作業(yè)較為頻繁的項(xiàng)目之一。故選擇調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)形式和安裝位置必須保證調(diào)整操作方便。最好采用間隙自動(dòng)裝置。
4 制動(dòng)器的尺寸和質(zhì)量。隨著現(xiàn)代汽車(chē)車(chē)速的日益提高，處于汽車(chē)行駛穩(wěn)定性的考慮，輪胎尺寸往往選擇較小。這樣，為了保證所要求的制動(dòng)力矩而確定的制動(dòng)鼓（制動(dòng)盤(pán)）直徑就可能過(guò)大而難以在輪轂內(nèi)安裝。因而應(yīng)選擇尺寸小而效能高的制動(dòng)器形式。對(duì)于高速轎車(chē)，為提高制動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定性，在前懸架（獨(dú)立懸架）設(shè)計(jì)中，一般采用較小的主銷(xiāo)偏移距。為此，前制動(dòng)器位置有時(shí)不得不外移到更靠近輪轂，導(dǎo)致其布置困難。車(chē)輪制動(dòng)器為非簧載質(zhì)量，故應(yīng)盡可能減輕其質(zhì)量，以改善行駛平順性。
5 噪音的減輕。制動(dòng)噪音的現(xiàn)象很復(fù)雜。大致來(lái)說(shuō)，冬冬噪音分為低頻好高頻良種。在低頻噪音中，常遇到的是制動(dòng)時(shí)停車(chē)的喀擦聲，這主要是由制動(dòng)鼓或者制動(dòng)鉗的共振造成的。高頻噪聲一般可通過(guò)制動(dòng)蹄或制動(dòng)盤(pán)共振產(chǎn)生?；蛘呤怯捎谀Σ烈r片或襯塊彈性震動(dòng)造成的。
影響的噪聲的主要因素是摩擦材料的摩擦特性，即動(dòng)摩擦系數(shù)對(duì)摩擦速度的變化關(guān)系。動(dòng)摩擦系數(shù)隨速度的增高而減低的程度愈大，愈易激發(fā)震動(dòng)而產(chǎn)生噪聲。此外，制動(dòng)器輸入壓力越大，噪聲也越大，而壓力高大一定程度以后則不再有噪聲。制動(dòng)溫度對(duì)噪聲也有影響。在制動(dòng)器的設(shè)計(jì)中采取某種措施，可以在相當(dāng)?shù)某潭壬舷撤N噪聲，特別是低頻噪聲。對(duì)高頻的建交省的消除，目前還比較困難。應(yīng)當(dāng)注意，為消除噪聲而采取的某種措施，有可能產(chǎn)生制動(dòng)力矩的下降和踏板行程損失等副作用。
2.3.1制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇
液壓式驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)：
優(yōu)點(diǎn)：
a.制動(dòng)時(shí)可以得到必要安全性，因?yàn)橐簤合到y(tǒng)內(nèi)系統(tǒng)內(nèi)壓力相等，左右輪制動(dòng)同時(shí)進(jìn)行；
b.易保證制動(dòng)力正確分配到前、后輪，因?yàn)榍啊⒑筝喎直每梢宰龀霾煌睆剑?
c.車(chē)振或懸架變形不發(fā)生自行制動(dòng)；
d.不須潤(rùn)滑和時(shí)常調(diào)整；
缺點(diǎn)：
a當(dāng)管路一處泄漏，則系統(tǒng)失效；
b低溫油液變濃，高溫則汽化；
c不可長(zhǎng)時(shí)間制動(dòng)。
但綜合來(lái)看，油壓制動(dòng)還是可取的，且得到了廣泛的應(yīng)用。
2.3.2制動(dòng)管路的選擇
出于取安全上的考慮，汽車(chē)制動(dòng)應(yīng)至少有兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器的管路。汽車(chē)的雙回路制動(dòng)系統(tǒng)有以下常見(jiàn)的五種分路型式：
1 一軸對(duì)一軸（Ⅱ）型，（圖a），前軸制動(dòng)器與后橋制動(dòng)器各用一個(gè)回路；
2 交叉（X）型，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；
3 一軸半對(duì)半軸（HI）型（圖c），每側(cè)前制動(dòng)器的半數(shù)輪缸和全部后制動(dòng)器輪缸屬于一個(gè)回路，其余的前輪缸則屬于另一個(gè)回路；
4 半軸一輪對(duì)半軸一輪（LL）型（圖d），兩個(gè)回路分別對(duì)兩側(cè)前輪制動(dòng)器的半數(shù)輪缸和一個(gè)后輪制動(dòng)器作用；
5 雙半軸對(duì)雙半軸（HH）型（圖e），每個(gè)回路均只對(duì)每個(gè)前后制動(dòng)器的半數(shù)輪缸起作用。
圖2.3 不同的雙管路系統(tǒng)布置
其中Ⅱ型的管路布置最為簡(jiǎn)單，成本較低，目前在各種汽車(chē)特別是在貨車(chē)上用的最廣泛。但這種型式后制動(dòng)回路失效，則一旦前輪抱死即極易喪失轉(zhuǎn)彎能力。
X型的結(jié)構(gòu)也很簡(jiǎn)單。直行制動(dòng)時(shí)任何一回路失效，剩余總制動(dòng)力都能保持正常值的50％。但一旦某一管路損壞則造成制動(dòng)力不對(duì)稱(chēng)，使汽車(chē)喪生穩(wěn)定性。因此該方案適用于主銷(xiāo)偏移距為負(fù)值的汽車(chē)上，以改善汽車(chē)穩(wěn)定性。
HI、HH、LL型的結(jié)構(gòu)都較為復(fù)雜，本次設(shè)計(jì)不予考慮。X型的布置方案可適于本次設(shè)計(jì)。
本章小結(jié)
本章主要介紹：汽車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器分類(lèi)，捷達(dá)轎車(chē)浮動(dòng)鉗盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)與工作原理。敘述了制動(dòng)器設(shè)計(jì)的一般原則以及驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的選擇、制動(dòng)管路的選擇。通過(guò)查閱資料、書(shū)籍使我更深的了解了盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)也工作原理，掌握了基本的設(shè)計(jì)方向。
第3章 制動(dòng)器設(shè)計(jì)
捷達(dá)型轎車(chē)設(shè)計(jì)參數(shù)：
空車(chē)質(zhì)量：1030kg
滿(mǎn)載質(zhì)量：1470kg
軸距：2475mm
質(zhì)心距前軸距離：1114mm
質(zhì)心距后軸距離：1361mm
質(zhì)心高度：495mm
3.1盤(pán)式制動(dòng)器主要元件
3.1.1制動(dòng)盤(pán)
制動(dòng)盤(pán)一般由珠光體灰鑄鐵制成，鉗盤(pán)式制動(dòng)器用禮帽形結(jié)構(gòu)，其圓柱部分長(zhǎng)度取決與布置尺寸為了改善冷卻，有的鉗盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)盤(pán)鑄成中間有徑向通風(fēng)槽的雙層盤(pán)，可大大增加散熱面積，但盤(pán)的整體厚度較大，由于此次設(shè)計(jì)的捷達(dá)車(chē)型屬于質(zhì)量一般的轎車(chē)，所以設(shè)計(jì)時(shí)選擇實(shí)心制動(dòng)盤(pán)式設(shè)計(jì)方案。
制動(dòng)盤(pán)直徑直徑一般為輪轂直徑的70%-79%，捷達(dá)輪轂初取320mm
則制動(dòng)盤(pán)直徑初選D=256mm
制動(dòng)盤(pán)內(nèi)徑選取d=157mm
捷達(dá)所選制動(dòng)盤(pán)厚度初選為h=14mm （多選10—20 mm之間）
3.1.2制動(dòng)鉗
制動(dòng)鉗由可鍛鑄鐵KT H370—12或球墨鑄鐵QT400—18制造，制動(dòng)鉗體應(yīng)有高的強(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。為了減少傳給制動(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。有的活塞的開(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鋁合金或鋼制造。為了提高耐磨損性能，活塞的工作表面進(jìn)行鍍鉻處理。當(dāng)制動(dòng)鉗體由鋁合金制造時(shí)，減少傳給制動(dòng)液的熱量成為必須解決的問(wèn)題。為此，應(yīng)減小活塞與制動(dòng)塊背板的接觸面積，有時(shí)也可采用非金屬活塞。
圖3.1 捷達(dá)轎車(chē)前輪制動(dòng)器
1-橡膠襯套 2-螺栓 3-導(dǎo)向鋼套 4-塑料套 5-制動(dòng)鉗支架
6-彈簧片 7-內(nèi)外摩擦襯片 8-活塞防塵罩 9-油封
10-前制動(dòng)輪缸活塞 11-制動(dòng)鉗體 12-制動(dòng)盤(pán)
3.1.3制動(dòng)塊
制動(dòng)塊由背板和摩擦襯塊構(gòu)成，兩者直接壓嵌在一起?；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。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。
初選摩擦片厚度為10mm
3.1.4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；材料的耐磨性好，吸水率低，有較高的耐擠壓和耐沖擊性能；制動(dòng)時(shí)不產(chǎn)生噪聲和不良?xì)馕?，?yīng)盡量采用少污染和對(duì)人體無(wú)害的摩擦材料。捷達(dá)選取以石棉纖維為主并與樹(shù)脂粘結(jié)劑，調(diào)整摩擦性能的填充物（由無(wú)機(jī)粉末及橡膠，聚合樹(shù)脂等配成為石磨）等混合而成。
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。
初選時(shí)摩擦系數(shù)選擇為f=0.3
3.1.5制動(dòng)器間隙
為保證制動(dòng)盤(pán)能自由轉(zhuǎn)動(dòng)。一般，盤(pán)式制動(dòng)器的為0.1～0.3mm
初選制動(dòng)器間隙為0.2mm
3.2同步附著系數(shù)的選取
理想的前后制動(dòng)器分配曲線（I線）如下：
圖3.2某載貨汽車(chē)的Ⅰ線與β線
通過(guò)對(duì)汽車(chē)的受力分析可知，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)定性等均有利，此時(shí)的前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力和的關(guān)系曲線，稱(chēng)為理想的前后輪制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線。
在任何附著系數(shù)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：
(3-1)
(3-2)
(3-3)
式中： ——重力
——前、后制動(dòng)力
——地面對(duì)前、后輪法向反作用力
將：
代入
得：
(3-4)
簡(jiǎn)化得： (3-5)
式中： ——軸距
——汽車(chē)質(zhì)心距前軸距離
——汽車(chē)質(zhì)心距后軸距離
——附著系數(shù)
現(xiàn)在不少汽車(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)力與總制動(dòng)力之比來(lái)表明分配比例，稱(chēng)為制動(dòng)器動(dòng)力分配系數(shù)，用β表示，即：
(3-6)
式中：——汽車(chē)制動(dòng)器總制動(dòng)力
所以
若用為一直線通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，且其斜率為：
這條直線稱(chēng)為實(shí)際前后制動(dòng)器制動(dòng)力分配曲線，簡(jiǎn)稱(chēng)β線。
因?yàn)樗O(shè)計(jì)捷達(dá)為輕型轎車(chē)的盤(pán)式制動(dòng)器的，而現(xiàn)代轎車(chē)的行使?fàn)顩r較好，特別是高級(jí)公路的高速要求，同步附著系數(shù)可選大些（），在此，選取，則：
所以由 (3-7)
(3-8)
與 ， (3-9)
由(3-7，8，9)得
I線上任一點(diǎn)代表在該附著系數(shù)的路面上前后制動(dòng)器，制動(dòng)時(shí)應(yīng)有的數(shù)值，圖中β線與I線（滿(mǎn)載）交與B點(diǎn)，此時(shí)同步附著系數(shù)=0.7。它由汽車(chē)結(jié)構(gòu)參數(shù)決定，是反映汽車(chē)制動(dòng)性能的一個(gè)參數(shù)。在同步附著系數(shù)的路面上制動(dòng)上制動(dòng)時(shí)才能使前后車(chē)輪同時(shí)抱死。
3.3制動(dòng)器效能因數(shù)
制動(dòng)器在單位輸入壓力或力的作用下，所輸出的力或力矩稱(chēng)為制動(dòng)器效能因數(shù)（BEF）來(lái)表示，它器而言，其效能因數(shù)為k=2f.
F——制動(dòng)襯塊實(shí)際上是增益系數(shù)。有如前節(jié)的分析所知：
對(duì)鉗盤(pán)式制動(dòng)與盤(pán)之間的摩擦系數(shù)
在假設(shè)的理想條件下計(jì)算制動(dòng)器的制動(dòng)力矩，取f=0.3可使得結(jié)果接近實(shí)際。
k=0.6
3.4制動(dòng)器受力分析與力矩計(jì)算
3.4.1制動(dòng)受力分析
對(duì)后輪接地點(diǎn)取力矩得：
(3-10)
式中:——地面對(duì)前輪的法向反作用力
——汽車(chē)重力
——汽車(chē)質(zhì)心距前軸距離
——汽車(chē)質(zhì)量
——汽車(chē)質(zhì)心高度
——汽車(chē)減速度
同理， 對(duì)前輪有 (3-11)
可以寫(xiě)出前后輪上力矩平衡式為:
認(rèn)為
——前后輪制動(dòng)器對(duì)車(chē)輪作用的制動(dòng)力矩。并且：
在輪緣克服制動(dòng)器摩擦力矩所需要的力稱(chēng)為制動(dòng)器制動(dòng)力，用表示，有：
由此可知，制動(dòng)器制動(dòng)力由制動(dòng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)決定，即取決于制動(dòng)器的型式，結(jié)構(gòu)尺寸，制動(dòng)器，摩擦副的摩擦系數(shù)及車(chē)輪半徑，并且與制動(dòng)踏板力，即制動(dòng)系的液壓或空氣成正比。
制動(dòng)過(guò)程中地面制動(dòng)力，制動(dòng)器制動(dòng)力附著力的關(guān)系。
汽車(chē)的地面制動(dòng)力首先取決于制動(dòng)器制動(dòng)力，但同時(shí)又受到地面附著條件的限制，所以只有汽車(chē)具有足夠的制動(dòng)器動(dòng)力，同時(shí)地面又能提供高的附著力時(shí)，才能獲得足夠的地面制動(dòng)力。
最大地面制動(dòng)力：
3.4.2制動(dòng)力矩的計(jì)算
盤(pán)式制動(dòng)器的計(jì)算用如圖3.3所示，假定襯塊的摩擦表面全部與制動(dòng)盤(pán)接觸，且各處單位壓力分布均勻，則制動(dòng)器制動(dòng)力矩為：
(3-12)
式中：N——單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤(pán)的壓緊力
R——作用半徑
f——摩擦系數(shù) 取f=0.3
圖3.3 盤(pán)式制動(dòng)器的計(jì)算用圖
對(duì)于常見(jiàn)的具有扇面摩擦表面的襯塊，若其徑向?qū)挾炔皇呛艽?，取R等于平均半徑，。其中為摩擦襯片表面的內(nèi)半徑和外半徑。
（一般外半徑與內(nèi)半徑的比值不大于1.5）
初選外徑略小于制動(dòng)盤(pán)直徑（256 mm），即初選摩擦片外徑=127mm，摩擦片內(nèi)徑初選=105 mm，=1.211.5 合格
而
所以
圖3.4 鉗盤(pán)式制動(dòng)器的作用半徑計(jì)算用圖
3.5摩擦襯塊的摩擦特性
影響磨損的的最重要的因素時(shí)摩擦表面的溫度和摩擦力。
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。
雙軸汽車(chē)的單個(gè)前輪制動(dòng)器的比能量耗散率為
(3-13)
(3-14)
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。計(jì)算時(shí)轎車(chē)取V=100km/h(27.8m/s)
——制動(dòng)減速度，計(jì)算時(shí)取=0.6g；
——制動(dòng)時(shí)間
——前制動(dòng)襯片的摩擦面積；（初選在1.6-3.5kg/cm2 初選=2）
——制動(dòng)分配系數(shù)。
由
則 cm2
計(jì)算出的面積為摩擦片最小面積，初選摩擦面積為36cm2
摩擦襯片角度計(jì)算由公式：
求得 X=52°
在緊急制動(dòng)到時(shí)，并可近似地認(rèn)為，則有
(3.15)
由
秒
合適
轎車(chē)盤(pán)式制動(dòng)器的比能量耗散率應(yīng)不大于6.0W／mm2。比能量耗散率過(guò)高，不僅會(huì)加速制動(dòng)襯片(襯塊)的磨損，而且可能引起制動(dòng)鼓或盤(pán)的龜裂。
3.6制動(dòng)器液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算
制動(dòng)輪缸對(duì)制動(dòng)蹄或制動(dòng)塊的作用力P與輪缸直徑及制動(dòng)輪缸中的液壓之間有如下關(guān)系式：
(3.16)
式中：——考慮制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置作用下的輪缸或管路液壓，。
制動(dòng)管路液壓在制動(dòng)時(shí)一般不超過(guò)812，對(duì)盤(pán)式制動(dòng)器可更高。壓力越高則輪缸直徑就越小，但對(duì)管路尤其是制動(dòng)軟管及管接頭提出了更高的要求，對(duì)軟管的耐壓性、強(qiáng)度以及接頭的密封性的要求就更加嚴(yán)格。
輪缸直徑應(yīng)該應(yīng)在GB7524—87標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸系列中選取，輪缸直徑的尺寸系列為：
14.5,16,17.5,19,20.5,22,24,26,28,30,32,35,38,42,46,50,56。
所以油壓=10MPa,d=56mm。
踏板力：
式中：操縱機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比，取,取
制動(dòng)主缸直徑mm，
總管路中油壓p＝10MPa
真空助力器的增力倍數(shù) ，取k＝5。
效率η＝0.850.95，取η＝0.88
則 ：
可見(jiàn)踏板力符合法律要求不超過(guò)（500700范圍）。符合法律的要求。而且操縱較為輕便。
制動(dòng)踏板工作行程 ：
式中：——操縱機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比取47；
——主缸活塞行程： ;mm
主缸推桿與活塞間隙： mm；
主缸活塞空行程： mm；
則：
法規(guī)要求不大于150200mm，故符合法規(guī)。
本章小結(jié)
本章主要設(shè)計(jì)了盤(pán)式制動(dòng)器的主要原件：1制動(dòng)鉗、2制動(dòng)盤(pán)、3制動(dòng)塊4摩擦材料、5制動(dòng)間隙。計(jì)算了同步附著系數(shù)的選取、制動(dòng)效能因數(shù)的選取。對(duì)制動(dòng)器的受力分析與計(jì)算、摩擦襯塊的摩擦特性分析計(jì)算。通過(guò)對(duì)盤(pán)式制動(dòng)器的主要原件的設(shè)計(jì)計(jì)算，使我掌握了設(shè)計(jì)制動(dòng)器的主要原件計(jì)算過(guò)程以及分析方法。
第4章 校核與技術(shù)要求
4.1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：
(4-1)
式中:——制動(dòng)盤(pán)的總質(zhì)量；初選=14kg
——與制動(dòng)盤(pán)相連的受熱金屬件(如輪轂、輪輻、輪輞、制動(dòng)鉗體等)的總質(zhì)量；初選=25kg
——制動(dòng)盤(pán)材料的比熱容，對(duì)鑄鐵=482J／(kg·K)，對(duì)鋁合金
=880J／(kg·K)；=482J／(kg·K)
——與制動(dòng)盤(pán)相連的受熱金屬件的比熱容；=482J／(kg·K)
——制動(dòng)鼓(盤(pán))的溫升(一次由=30km／h到完全停車(chē)的強(qiáng)烈制動(dòng)，初選=14℃ 溫升不應(yīng)超過(guò)15℃)；
J
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)生成的熱能全部為前、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
(4-2)
(4-3)
式中:——滿(mǎn)載汽車(chē)總質(zhì)量；=1470kg
——汽車(chē)制動(dòng)時(shí)的初速度，可取m/s；
——汽車(chē)制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù)，=0.73
J
而263172214620符合要求,所以制動(dòng)器的熱容量與升溫符合要求。
4.2制動(dòng)器的調(diào)試
4.2.1制動(dòng)盤(pán)的技術(shù)要求
1、制動(dòng)塊接觸面上須清潔干燥，在裝配、運(yùn)輸過(guò)程中不得粘有油污。
2、制動(dòng)盤(pán)裝上整車(chē)后，上緊輻板螺栓后，上緊力矩70～80N·m。制動(dòng)盤(pán) 兩摩擦表面的擺動(dòng)量不大于0.10。
3、制動(dòng)盤(pán)材料：HT250 GB9439-88。
4.2.2制動(dòng)鉗技術(shù)總成要求
1、裝配前，零部件應(yīng)洗凈吹干，橡膠件應(yīng)使用對(duì)其不產(chǎn)生腐蝕作用的清洗劑，嚴(yán)禁使用礦物油，裝配中缸體內(nèi)不得混入雜物。
2、裝配活塞、密封圈前，在鉗體內(nèi)孔及活塞上涂以規(guī)定的制動(dòng)液，以防止損傷工作面。裝配活塞防塵罩前，在其內(nèi)側(cè)雙環(huán)狀處涂以適量的7502號(hào)硅脂（ZBE40002-86）。活塞密封圈用橡膠潤(rùn)滑脂，在70oC溫度下浸漬12小時(shí)，裝配時(shí)全部涂上橡膠潤(rùn)滑脂GZ85011。裝配活塞時(shí)，必須注意活塞密封圈不允許強(qiáng)行裝入，應(yīng)用手將活塞緩緩?fù)迫脬Q體缸孔內(nèi)。
3、裝配軸銷(xiāo)與支架及軸銷(xiāo)套時(shí)，配合面應(yīng)涂橡膠潤(rùn)滑脂GZ85011，軸銷(xiāo)套內(nèi)部及密封處亦應(yīng)涂橡膠潤(rùn)滑脂GZ85011。
4、性能要求:制動(dòng)鉗總成應(yīng)符合GB/T592-1999<<轎車(chē)制動(dòng)鉗總成性能要求及臺(tái)架試驗(yàn)方法>>的規(guī)定。
5、制動(dòng)鉗進(jìn)油口螺紋規(guī)格為M10×1-6h。
6、制動(dòng)鉗總成及制動(dòng)盤(pán)裝配后，在制動(dòng)鉗總成中建立10MPa的夜壓，然后解除壓力，旋轉(zhuǎn)制動(dòng)盤(pán)5圈。用厚薄規(guī)檢驗(yàn)兩制動(dòng)蹄片與制動(dòng)盤(pán)的間隙，間隙的和應(yīng)在:0.10mm～0.25mm之間。同時(shí)檢查制動(dòng)盤(pán)拖滯扭矩≤5N·m。
7、同臺(tái)車(chē)左/右制動(dòng)鉗總成中應(yīng)裝配同一生產(chǎn)廠家的制動(dòng)襯片。
8、制動(dòng)鉗總成中制動(dòng)襯片應(yīng)符合GB5763-1998《汽車(chē)用制動(dòng)器襯片》的規(guī)定。
4.2.3前輪輪轂總成技術(shù)要求
1、前輪輪轂材料；40Cr。
2、前輪輪轂軸承試驗(yàn)條件：F1=2955N（恒定），F(xiàn)2=591N（交變）作用下疲勞耐久試驗(yàn)相當(dāng)于10萬(wàn)公里疲勞耐久試驗(yàn)后，軸承不能有燒傷、卡滯、損壞等異常現(xiàn)象。軸承在試驗(yàn)過(guò)程中溫升不超過(guò)232oC。
3、輪轂軸承油封耐久性試驗(yàn)：泥水應(yīng)符合JISZ8901 8級(jí)混合比5%，向油封噴泥水1小時(shí)，轉(zhuǎn)速300r/min，停止噴泥水1小時(shí)，轉(zhuǎn)速1000r/min，溫度：室溫。試驗(yàn)100小時(shí)后不應(yīng)有泥水通過(guò)油封進(jìn)入軸承。
4、軸向游隙：0.01mm～0.025mm。軸承內(nèi)預(yù)先填充適量油脂。油脂性能應(yīng)滿(mǎn)足輪轂軸承試驗(yàn)條件的要求。
5、輻板螺栓應(yīng)壓入到位，壓入后在150N·m扭矩作用下不能轉(zhuǎn)動(dòng)。
6、輻板螺栓材料：35CrMo，機(jī)械性能等級(jí)：9.8級(jí)。100%磁力探傷無(wú)裂紋，探后退慈處理。
4.3總成裝配拆卸與檢查的技術(shù)要求
制動(dòng)器總成的裝配程序簡(jiǎn)圖：
輪轂
制動(dòng)盤(pán)
螺栓
制動(dòng)盤(pán)組件
前盤(pán)制動(dòng)
器總成
轉(zhuǎn)向節(jié)
螺釘
制動(dòng)鉗部件
防塵罩
導(dǎo)向螺釘
放氣塞
防塵膠套
摩擦襯塊
固定鉗
浮動(dòng)鉗部件
防 塵 罩
浮動(dòng)鉗
密 封 環(huán)
活 塞
浮動(dòng)鉗組件
襯套
拆卸的步驟：
拆卸體的一般步驟：
1 從總泵中吸取約占一半的制動(dòng)液，以免推出活塞時(shí)，制動(dòng)液溢出；
2 擰動(dòng)支架緊固螺栓，取下整個(gè)鉗體（浮動(dòng)鉗體，固定鉗體）總成；
3 從固定支架上，滑動(dòng)并取下摩擦襯塊；
4 滑動(dòng)浮動(dòng)鉗，使其從導(dǎo)軌上脫出；
5 檢查沿活塞周?chē)牟课皇欠裼幸后w流出及防塵罩是否完好。根據(jù)需要修理鉗體，或更換防塵罩；
6 徹底清洗各配合表面；
更換襯片的一般步驟：
1 通過(guò)浮動(dòng)鉗體背部的開(kāi)口可觀察襯片的磨損狀況，（當(dāng)襯塊磨損指示燈提示司機(jī)時(shí)）如襯塊厚度僅剩5mm左右時(shí)，應(yīng)及時(shí)將襯塊更換；
2 拆襯塊的步驟與1中（1）—（2）相同；
3 裝入新的襯塊后，按相反的順序裝回總成中；
4 注意襯塊的吊鉤必須涂些潤(rùn)滑油，以便裝到支架滑軌時(shí)，運(yùn)動(dòng)順當(dāng)。
當(dāng)重新裝配時(shí)，應(yīng)將新的制動(dòng)液充入并注滿(mǎn)到總泵油池規(guī)定高度。這時(shí)管路中可能有氣泡，可稍稍擰動(dòng)板氣螺釘，觸動(dòng)制動(dòng)踏板，將氣體放出。
清洗和檢查。
1 清洗和檢查活塞的刮傷，凹坑、腐蝕和鍍層的麻點(diǎn)，根據(jù)需要更換活塞，不得使用磨合刮擦的方法清洗活塞；
2 從鉗體通道吹入壓縮空氣，檢查鉗孔的刮傷、凹坑和腐蝕，用氧化粉末清洗活塞孔，然后用變性酒精清洗，并用壓縮空氣吹干；
3 檢查各處防塵罩、密封環(huán)、襯套、倒銷(xiāo)表面有無(wú)破損，擦傷；
4 檢查放氣螺塞（特別是錐面）有無(wú)銹蝕；
5 測(cè)量制動(dòng)盤(pán)的厚度，如發(fā)現(xiàn)磨損嚴(yán)重，或表面出現(xiàn)熱裂紋，應(yīng)更換；
6 若更換制動(dòng)盤(pán)，應(yīng)在裝上輪轂后且安裝在轉(zhuǎn)向節(jié)之后，再校驗(yàn)其端面全跳動(dòng)值及不平衡度；
7 活塞清洗后不應(yīng)涂潤(rùn)滑油，應(yīng)涂制動(dòng)液再裝入活塞孔，導(dǎo)銷(xiāo)檢查后，涂潤(rùn)滑油再裝入襯套中；
8 整個(gè)總成裝配完后，摩擦襯塊與制動(dòng)盤(pán)間隙為0.2mm。
本章小結(jié)
本章主要是對(duì)制動(dòng)器的熱容量的溫升的校核與計(jì)算。說(shuō)明了制動(dòng)器的調(diào)試以及安裝拆卸的要求。
結(jié) 論
本次設(shè)計(jì)的捷達(dá)前盤(pán)式制動(dòng)器，由于盤(pán)式制動(dòng)器它的熱熱穩(wěn)定性與水穩(wěn)定性好，所以在當(dāng)前與不久的將來(lái)將會(huì)有很好的發(fā)展與應(yīng)用，比起現(xiàn)在比較廣泛使用的鼓式制動(dòng)器，盤(pán)式制動(dòng)器不論是在制動(dòng)距離還是在制動(dòng)穩(wěn)定性方面都有很大的優(yōu)勢(shì)，從而大大的提高的汽車(chē)的安全性，降低了事故的幾率。
在本次設(shè)計(jì)中借鑒參考了一些國(guó)外的先進(jìn)的盤(pán)式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)理念。由于能力有限和時(shí)間的倉(cāng)促設(shè)計(jì)中存在一些不足和需要改進(jìn)的地方。
此次設(shè)計(jì)的盤(pán)式制動(dòng)器還有待解決的問(wèn)題：
第一：機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的不夠緊湊，制動(dòng)器穩(wěn)定性稍差。
第二：由于條件有限設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)捷達(dá)前盤(pán)制動(dòng)器沒(méi)有進(jìn)行更為細(xì)致的了解。
第三：盤(pán)式制動(dòng)器成本問(wèn)題有待實(shí)際考證。
本次設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)了制動(dòng)盤(pán)、制動(dòng)鉗、摩擦襯塊等制動(dòng)器的主要元件。掌握了制動(dòng)器的設(shè)計(jì)方法，設(shè)計(jì)思路。更加深入的了