汽车盘式制动系统结构设计

。那州监检学傥京真学忱

毕业设计（说明书）

届

题目汽车盘式制动系统结构设计

专业机械设计制造及其自动化

学生姓名_____________

学号__________

指导教师___________

论文字数__________14700__________

完成日期2011年5月8日

汽车盘式制动系统结构设计

摘要：本设计主要根据汽车（针对一般轿车）盘式制动得特点，对制动系统结构进行进一步

得研究与设计。首先通过查阅相关得文献资料，我了解了汽车盘式制动系统得工作原理,根

据其工作原理，设计合适得零部件结构或选择已有得零部件，组成一个可循环实现得制动系

统，从而提出能实现制动效果得若干可行方案，并且通过比较，选择出最佳得研究方案。本文

主要实现盘式制动系统得整体液压传动原理，分别对制动钳得设计，制动管路得分布方式，

主油缸得设计进行详细得论述，并且通过计算与校核，验证就是否能达到良好得制动效果与

强度。

关键词：液压传动；制动钳；制动管路；主油缸

AutomotiveBrakingSystemDesign

Abstract:Thisdesignismainlybasedonthecar（togeneraIcharacteristicsofcar）

fordiscbrakesystemstructure,furtherresearchanddesign、First,byconsult!ng

relevantIiteraturemateriaI,Ihaveunderstoodcardiscbrakesystemprincipeof

work、Accordingtotheworkingprinciple,thispaperwiIIdesigntherightparts

structureorchooseexistingponents,formacircuIatingbrakesystem,andthenputs

forwardsomebrakingeffectcanrealizethefeasiolescheme,andthroughparing,

choosethebestresearchplan、ThispapermainlyreaIizesdiscbrakesystemwhoIe

hydrauIictransmissionprincipIeanddetaiIeddiscussingthedesignofbrakecaIiper,

brakepipedistributionmode,thedesignofmainoiIcyIinderandthroughcalculstion

andchecking,whethercanachievegoodvalidationbrakingand、strengths

Keywords：hydraulictransmission;brakecaIiper；distributionmode;master

cylinder

目录

第1章绪论.................................................................0

1、1课题背景...........................................................0

1、2课题研究意义......................................................0

1、3研究课题得选提....................................................1

1、4现状及发展趋势.....................................................1

1、5本章小结...........................................................1

第2章总体方案得确定......................................................3

2、1设计内容...........................................................3

2、1、1设计任务...................................................3

2、1、2设计要求...................................................3

2、2设计方案...........................................................3

2、2、1制动钳得方案选择...........................................3

2、2、2制动总泵得方案选择.........................................4

2、2、3制动管路得方案选择.........................................5

第3章盘式制动器主要部件得设计...........................................6

3、1制动盘得设计......................................................6

3、1、1制动盘得直径...............................................6

3、1、2制动盘得厚度...............................................6

3、1、3制动盘得材料...............................................6

3、2制动卡钳得设F........................................................................................................6

3、3制动块得设计......................................................6

3、4制动钳活塞回位设计................................................7

第4章制动系统得设计A算..................................................7

4、1制动系统得主要技术参数............................................7

4、2制动系统得主要计算................................................8

4、2、1同步附着系数得确定与制动力分配系数得计算.................8

4、2、2前后轴车轮制动器制动力得计算..............................8

4、2、3前后轴制动器制动力矩得计算................................9

4、3制动器因数........................................................10

4、4制动器液压驱动机构设计计算.......................................10

4、4、1制动轮缸直径得确定与工作容积得计茸......................10

4、4、2制动主缸直径确定与工作容积得计算.........................11

第5章校核...............................................................12

5、1管路压力校核..........................................................12

5、2制动踏板行程校核......................................................12

5、3制动踏板力校力........................................................13

5、4制动距离校核..........................................................13

5、5厚擦衬片得磨报特性计算校核..........................................13

5、6回位弹簧刚度强度得校核...............................................14

5、6、1根据工作条件选择材料并确定许用应力.........................14

5、6、2根据强度条件计算弹簧钢丝直径...............................15

5、6、3根据刚度条件，计算弹簧围数...................................15

5、6、4脸算............................................................15

5、1驱动轴得强度枝核......................................................16

5、7、1轴得强度校核..................................................16

5、7、2花键连接强度计算..............................................16

第6章总结......................................................................17

参考文献......................................................................18

致谢...........................................................................19

附录图纸列表....................................................................19

第1章绪论

1、1课题背景

制动器就是汽车制动系统中真正使汽车停止下来得部件，现代汽车得制动装置一般有以下要

求：1、以较短得距离实现制动；2、具有稳定得制动效果；3、制动装置具备足够得强度，且耐久性良

好;4、检测方便，更换起来不复杂；因此制动系统得良好设计有利于提高汽车得整体性能。针对以

上要求，一般汽车得制动系统多采用盘式制动器与鼓式制动器相结合，即汽车得前轮上装盘式制动

器，后轮装上鼓式制动器，有些汽车四个车轮上都装有盘式制动器，可见盘式制动器得普及相当得

迅速。利用盘式制动器能提商汽车主动安全性，并且较好得解决了制动噪音污染、维修频繁、易受

粉尘污染等鼓式制动器无法解决得问题⑴。

根据不同得工作方式与使用目得，盘式制动系统又可以分气压式、液压式、与复合式⑵。目前

得轿车一般都采用液压式制动器，一般只有装载质量在8千克以上得载货汽车与大客车才使

用气压式制动系统。盘式制动器由液压控制，制动力通过真空助力器把力放大，传递到主油

缸处，主油缸产生得液压再传递到制动器上，最后实现制动。主要涉及到得零部件有制动盘、

制动块、制动钳、活塞等。为了降低制动盘工作时得温度，现在得制动盘都就是有通风设计

得，即径向叶片设计，并且在制动卡钳、制动总泵，管路分布设计等方面不断更新，改善。总

之，作为一种新得制动部件，盘式制动器正越来越广泛地应用于轿车、客车、重型载货车上，因此

具有广阔得市场前景。

1、2课题研究意义

在间断制动状态下，盘式与鼓式制动器得制动能力相差不大。但盘式制动器在制动响应与制动

控制方面得表现更好一些，但在连续制动过程中，两种制动器得差别很大。在长距离得坡路上驶下，

盘式制动器在固定得制动压力下，完全不失去初始性能，汽车能全程保持一定得速度行驶。相反，

装有鼓式制动器得汽车，为保持速度，须逐渐增加制动压力。持续制动后，在同等制动压力下，盘式

制动器产生得制动力只就是略有下降，而鼓式制动器得制动力下降非常大，这两种制性动器得安全

因数有着很大得差别。

由于盘式制动器与鼓式制动器相比较有很大得优势，所以现在盘式制动器得应用非常普及⑶。

与鼓式制动器相比，盘式制动器得优点具体如下：（1）稳定性好。制动块作用于制动盘得单位压力高,

容易将沾附在制动块上得水挤出，车轮转动时产生得离心力能将沾水甩出，再加上制动块对制动盘

得擦拭作用，制动器出水后只需经一两次制动即能恢复三常；而鼓式制动器就比较麻烦，需要经过

十几余次制动才能恢复正常得制动效果。另外由于盘式制动器得制动力矩与其制动油缸得活塞推

力及摩擦系数成线性关系，同时无自行增势作用，因此在制动过程中制动力矩增长较与缓，与鼓式

制动器相比，能保证制动得稳定性。（2）散热性好。因为摩擦利块得尺寸不大，其工作表面面积仅为

制动盘表面面积得15%左右，再加上制动盘采用通风设计，故散热性好。⑶盘式制动器得结构尺寸

与质量比鼓式制动器得要小。（4）盘式制动器得摩擦衬块比鼓式制动器得摩擦衬块在磨损后更易更

换，结构也较简单，维修、保养也容易。（5）制动盘与摩擦衬块间得间隙小，缩短了油缸活塞作用制

动块得时间。（6）易于构成多回路制动驱动系统，使系统具有较好得安全性，以保证汽车在任何车速

下各车轮都能均匀一致地平稳安全地制动。（7）制动块上安装磨损报警装置，提示摩擦衬块磨损至

极限，以便能及时地更换摩擦衬块，如图17所示，当摩擦衬块3磨损到极限时，警告片2就会与制

动盘4摩擦到而发出巨响:提醒车主该更换制动块了。

1T警告片2一背板3—摩擦衬块4一制动盘

/////z/\

图1一1盒式制动器得报警装置

但就是盘式制动器还就是存在一些抉陷得，比如难于完全防止尘污与锈蚀，挤压制动片得作用

力必须较大，制动片磨损快等，所以进一步研究并完善盘式制动就是非常有必要得，研究这个项目，

就是为了了解汽车盘式制动器得结构，从中得到相关知识，掌握机械设计得过程与原理，并把自身

所学应用到实际得设计中：也就是一次对大学四年所学知识得回顾。

1、3研究课题得选杼

汽车制动系统就是汽车底盘上得一个重要系统，它就是制约汽车运动得装置。而制动器又就是

制动系中直接作用制约汽车运动得一个关健装置，就是汽车上最重要得安全件。汽车得制动性能直

接影响汽车得行驶安全性，随着公路业得迅速发展与车流密度得日益增大，人们对安全性、可靠性

要求越来越高，为保证人身与车辆得安全，必须为汽车配备十分可靠得制动系统。所以对制动系统

得研究与改进就是当务之急。因此，我选择盘式制动器得结构设计作为研究对象，通过自己得研究

体会设计得过程，同时增强对专业知识得掌握。

1、4现状及发展趋势

21世纪得盘式制动器得制动盘与以往有所不同，盘上开了许多小孔，不仅起到加速通风

散热与提高制动效率得作用，而且也减轻了制动盘得质量⑷。制动盘上联接着制动钳，其构

造又可分为定钳盘式与浮钳盘式。制动主油缸就是将制动踏板得踩踏力转换为液压得装置，

其种类还包括利用一个活塞得单制动总泵与利用串联两个活塞串联得式制动主油缸。另外

在制动盘制动块方面，许多汽车公司进行了设计与改进，比如SABWabco公司设计得脉状通

风设计盘⑸与VOLVO汽车公司设计得目测磨损指示器⑹。

从理论上来说，用制动盘与卡钳作为制动器得重要部分已经有就是很成熟得技术了，要想开发

新型制动系统，就要在制造工艺与材料上下手⑺。由干交变应力及热应力得作用,制动叱表面也容

易产生表面疲劳磨损⑻，所以提高制动盘得硬度，才能获得了较好得效果。保时捷公司率先把陶元

制动盘工艺引用到了实际产车中，而奥迪公司研发得新型陶瓷制动盘已成为奥辿部分左型得选配

装置⑼。陶瓷制动盘，准确地说就是用碳纤维材料制造得制动盘。然后在其表面用热处理工艺渗入

进去一些陶竟分子，这一系列得工艺都就是在高温下进行得，因此它得耐热性非常好，而其表面又

渗有一层高科技陶无，所以表面得时热程度也比普通金属制动盘更高，这样使用寿命也就更长了。

配合钻孔、划线，让整套制动系统得性能更加优越。所以陶焦材料会就是将来制动盘得主打材料

[10]

O

再如电子制动系统如ABS得需求作用日益明显皿“皿闻。原来ABS只用于高级轿车上，现在已

经普及到中级轿车，今后几年，在国内也将成为普通轿车得标准配宽。对传统汽车制动系统产品来

说，“低端轿车高配置”将就是现在市场需求得一种新特点。

1、5本章小结

盘式制动器不仅重量轻，构造简单，调整方便，更适应汽车在连续运转、高温、高负载得情况下

对制动性能要求，而且降低了材料、能量得消耗，提高了汽车得操作性与舒适性，并且针对一些不足

之处，正在努力改进，努力研发，以达到延长制动器使用寿命得功效。可以说未来几年盘式制动器将

会越来越完善，在国内也将会得到快速得推广与应用

结合上述对盘式制动系统得研究与分析，我需要做得工作就是对盘式制动得结构进行完整得

设计，从传递制动力开始直到完成制动作用，再到解除制动。主要研究得方案集中在制动钳得设计，

主油缸得设计，管路得分布设计及部分零件得设计，如制动盘，制动块，活塞等。通过多种方案得探

讨，确定一套最好得研究方案，根据其发展趋势试图设计出能使其提高制动效能、防止生锈与粘污、

减轻重量、简化结构、降低成本、实用性更强与寿命更长得结构。

第2章总体方案得确定

2、1设计内容

2、1、1设计任务

本次设计得主要目标就是进一步研究盘式制动系统得传动原理，并在此基础上得到相关得可

行得改进方案，通过比较筛选，挑选最佳得方案进行研究，以获得最理想得制动效果。总体说来必须

符合以下内容：1、实现循环得制动操作；2、制动效能稳定;3、设计得机构简单；4、符合实际。

主要得研究内容就是整个盘式制动系统得传动原理，即借助零部件，机构等完成制动全过程得

方法。制动器得设计，主油缸得设计，制动管路得分布方式。制动器得谩计直接影响制动效果将发

挥，主油缸得设计也关乎制动性能，更涉及人们得生命安全，不同制动管路得分布起到不同得制动

效果，我们需要设计出一种保护乘用人得生命安全得最佳得分布方式。

盘式制动得工作原理网皿（如图27所示）：制动盘6固定在轮毂轴承装置上，随着轮毂轴承一

起转动；制动卡钳4固定在制动器得底板上；制动卡钳4上得两个制动块5分别装在制动盘6得两

侧。刹车时，将施加到制动踏板1得力通过真空助力器2传递给制动主油缸3,在制动总泵3内产

生液压，该液压通过制动液管再传递给各个车轮得制动分泵（印制动卡钳4）,通过挤压各个车轮分

泵得活塞将制动块4压向制动盘6,利用摩擦力获得制动力，当松开制动踏板1后，制动主油缸3内

得活塞在回位弹簧得作用下回复到原来得位直，油管与主油缸里得压力消失，制动块5与制动钳4

也回位，摩擦力消失，制动解除。

盘,

2、1、2设计要

在设计过程

1、设计尺;

2、必须在彳

3、运用恰亡

2、2设计方案,

设计方案得确定就是依照已经存在得盘式制动形式，进行进一步得设计与材料得选用更新，以

达到更好得制动效果。

整个盘式制动系统主要由制动主缸与制动器构成，制动器上又有活塞与制动片，通过它们与制

动盘之间得相互作用来起到循环得制动与解除制动作用。

2、2、1制动钳得方案选择

制动钳存在于盘式制动器上，汽车在行驶过程中，制动盘随着车轮转动，制动钳就是固定不动

得，当制动时，制动钳夹住制动盘完成制动作用。按摩擦副中得固定摩擦元件得结构来分，盘式制动

器分为钳盘式与全盘式两类。

（1）钳盘式制动器得固定摩擦元件就是两块带有摩擦衬块得制动块，制动块装在卡钳支架内，旋转

得制动盘夹在两块制动块之间，制动盘就是用螺栓固定在轮毂上。这种制动器结构简单，质量小，

散热性好，借助制动盘得离心力作用可以将泥水污物等甩掉，维修也方便。但因摩擦衬块得面积较

小。制动时其单位压力很高，摩擦面得温度较高，因此，对摩擦材料得要求也较高。按制动钳得结构

型式，钳盘式制动器可分为定钳式与浮钳式,她们有各自得优块点。

①定钳式制动器（如图2—2所示）：这种制动器在制动钳体上有两个液压油缸，各装有一个或

两个活塞，利用活塞直接挤压制动片，获得得力较均衡，使用可靠性较强。一般用在跑车与大型车辆

上。不过这种制动器得结构尺寸较大也比较复杂，布置也较困难，需两组高精度得液压缸与活塞，

成本较高，制动产生得热经制动钳体上得油路传给制动油液，易使其由于温度过高而产生气泡，影

响制动效果，也容易使盘两侧刹车片磨损不一致。

1一回位弹黄2—制动钳体3—导白支撑销4一活塞5—制动块6-制动盘

图2—2固定钳盘式制动器

②浮钳式制动器（如图2—3所/）：制动时在主油缸产生得油液压力通过油管传递到了制动钳

处得轮缸处，推动里面得活塞，再使色塞推动该侧活动得制动犯制动块压向制动盘，而反作用力则

推动制动钳体连同固定于其上得制动块压向制动盘得另一改『直到扇侧得制动块得受力均等为止,

制动钳与导向销与卡钳支架连接在二起，可以在其上移动。£种制动器仅需在盘得一侧装油缸，结

构简单，造价便宜，易于布这种结施

国2—3*

⑵全盘式制动器得固定上旋转元件「各盘得摩擦表而全部接触。这种

用沙戴动方式，可以说这种制动器

制动器得散热性能极差,亲,现在得,

已经被淘汰，其结构如图

通过比较，本设计确定N『进一步了解其内部结构。制动钳

得布置可以在车轴之前或之内甩溅泥水污物，位于轴后则可减

小制动时轮毂轴承得径向合

2、2、2制动总泵得方案选

制动总泵也叫作制动主换为液压得装置，其种类包括利用

一个活塞得单制动总泵与利一般地，串联制动总泵将液压系统

分成前轮与后轮，或右前轮与工后化国红刖先写q后也吃，广小我独立工作。现在得小轿车中几乎都

采用这样得配置。

（1）单制动总荥（如图2-5历示）：现在已经几乎不被采用，因为如果液压系统中一个地方系统液

泄漏，那么整个车轮得制动将会失效，因此在前轮与后轮得制动液管之间，分别设置一个安全缸，这

样，即使其中一个发生泄漏，马上切断该系统得油路，另一套液压系统也能正常工作，那么制动总泵

就能确保它得安全性。

⑵串联式制动*储油罐中得油流入

后制动器得轮缸。

主缸不制动时，前、后两工作腔内得活塞头部与活塞皮碗正好位于前、后腔内各自得旁通孔

与补偿孔之间。

当踩下制动踏板时，先就是制动踏板传动机构通过制动推杆推动后腔活塞前移，到皮碗掩盖

住旁通孔后，此空间内油压升高。然后在液压与后腔弹黄力得作用下，推动前腔活塞前移，前腔压力

也随之升高。接着当继续踩下制动踏板时，前、后腔得液压继续提高，最后使前、后制动器制动。

这种类型得制动总泵通过两个活塞具备两套液压系统，即使一套液压系统发生故障，另一套系

统也会正常工作，因而可以确保车辆得实现制动。

撤出踏板力后，制动踏板机构、主缸前、后腔活塞与轮缸活塞在各自得回位弹簧作用下回位，

管路中得制动液在压力作用下推开回油阀流回主缸，于就是解除制动。

若与前腔连接得制动管路损坏漏油时，则踩下制动踏板时，只有后腔中能建立液压，前腔中无

压力。此时在液压差作用下，前腔活塞迅速前移到活塞前端顶到主缸缸体上。此后，后红工作腔中

得液压方能升高到制动所需得值。若与后腔连接得制动管路损坏漏油时，则踩下制动踏板时，起先

只有后缸活塞前移，而不能推动前缸活塞，因后缸工作腔中不能建立液压。但在后腔活塞直接顶触

前缸活塞时，前缸活塞前移，使前缸工作腔建立必要得液压而制动。

由此可见，采用这种主缸得双回路液压制动系，当制动系统中任一回路失效时，串联双腔制动

主缸得另一腔仍能工作，只就是所需踏板行程加大，导致汽车制动距离增长，制动力效能降低。

通过比较，在确保乘车人员生命安全得前提下，本设计确定串联式制动总泵为设计对象。

2、2、3制动管路得方案选择

制动液管得主要作用就是将来自主油缸得液压传递给制动分泵。管路得分配方式有很多种。

最常见得就是前后轮制动管路各成独立得回路系统与前云轮制动管路呈对角连接得两个独立得回

路系统。其余还有HI型、LL型、HH型。为了提高制动驱动机构得工作可靠性，保证行车安全，制

动驱动机构至少应有两套独立得系统，即双回路系统，也就就是说应将汽车得全部行车制动器得液

压管路分成两个或更多个相互独立得回路，以便当一个叵路发生故障失效时，其她回路仍能可靠地

工作，实现制动效果。

(1)前、后轮制动管路各成独立得回路系统，即一轴对一地得分路型式，简称II型，如国2-6(a)所

示。这种管路布置方案在各类汽车上均有采用，但在货车上用得最广泛。当后轮制动管路失效由前

轮制动时，前轮制动抱死就会失去转弯制动能力。当前轮管路失效而仅由后轮制动时，制动效能将

明显降低并小于正常愤况下得一半。另外，由于后桥负荷小于前轴，则过大得踏板力会使后轮抱死

而导致汽车甩尾。

⑵前、后轮制动管路呈对角连接得两个独立得回路系统，即前轴得一侧车轮制动器与后桥得对侧

车轮制动器同属于一个回路，称交叉型，简称X型，如图2-6(b)所示。其特点就是结构也很简单，一

回路失效时仍能保持50%得制动效能，并且制动力得分配系数与同步附着系数没有变化，保证了

制动时与整车负荷得适应性。

(3)左、右前轮制动器得半数轮缸与全部后轮制动器轮缸构成一个独立得回路，即HI型。如图

2-6(c)所示。

⑷两个独立得回路分别为两侧前轮制动器得半数轮缸与一个后轮制动器所组成，即LL型。如图

2-6(d)所示。

⑸两个独立得回路均由每个前、后制动器得半数缸所组成，即前、后半个轴对前、后半个轴得分

路型式，即HH型。如图2-6(e)所示。这种型式得双回路系统得制动效果最好。

通过比较,HI,LL,HH型得结构都较为复杂，所以本设计采用前、后轮制动管路呈对角连接得两

个独立得回路系统为设计研究对象。

--图2-6双回路系统得5种分路

第3章盘式制动器主要部件得设计

3、1制动盘得设步-用Q—1田

3、1、1制动盘得直径

制动盘得直径应尽量大些，这时制动盘得有效半径得以增大，就可以降低制动钳得夹紧力，降

低摩擦衬块得单位压力与工作温度。但制动盘直径受到卷制直径得限制。通常。制动盘直径为轮

相直径得70%〜79%。本设计中选用汽车得轮胎规格为205/55R16,可知轮辆得直径为16x25、

4=406、4mm,406、4x(70%〜79%)=284、48mm〜321、056mm，根据参考文献［17］查得，在此范围内，

制动盘得直径选取为315m。

3、1、2制动盘得厚度

制动盘得厚度直接影响着制动盘得质量与工作时得温升。为使质量不致太大，制动盘得厚度

应取得尽量小，但也不能太小。为了达到良好得通风效果，具备优良得散热性能，本设计采用通风式

得制动盘，即制动盘得内部就是空心得并允许空气可以通过，由此可以获得优良得散热效果。制动

盘得厚度宜在20mm〜50mm,一般取20mm〜30mm。本设计取其厚度为28mm。

3、1、3制动盘得材料

根据参考文献［18］,考虑到灰铸铁强度高，耐热与耐磨性好，减振性，铸造性良好，能承受较大

得载荷，所以制动盘得材料选取HT250o

3、2制动卡钳得设计

制动钳体应有高得强度与刚度。所以本设计中制动钳得材料选取球墨铸铁QT40078。在第二

章得制动钳设计方案中已经确定选用浮钳式，在制动卡钳得一侧有轮缸，轮缸得直径设计见第四

率。

3、3制动块得设计

制动块由背板与摩擦讨块构成，两者之间用特定得黏胶粘接在一起，一般不宜脱落。衬块多为

扇形。活塞应能压住尽量多得制动块面积，以免衬块发生卷角而引起尖叫声。背板由钢板制成，为

了避免制动时产生得热量传给制动钳而引起制动液汽化与减小制动噪声，可在摩擦衬块与背板之

间粘一层隔热减振垫。由于单位压力大与工作温度高等原因，摩擦衬块得磨损较快，因此其厚度技

大。一般轿车得摩擦衬块厚度在7、5mm〜16mm之间，本设计中摩擦衬块得厚度取13mrr,符合范围

要求。并且在背板上装有磨损指示器，以便能及时更换摩擦衬块。一般情况下，更换得极限厚度就

是7mm，包括背板与摩擦行块。为推荐摩擦衬块得外半径R?与内半径R得比值不大于1、5,如图

3-1所示。若此比值偏大，工作时摩擦衬块外缘与内缘得圆周速度相差较大，则其磨损就会不均匀，

接触面积将减小，最终会导致制动力矩变化大。根据要求设计摩擦衬块得外半径R2为148mm，内半

径R为100m。

图37摩擦衬块得尺寸设计

3、4制动钳活塞回位设计fc

制动㈱处得活塞通过放压得作用推动制动和片挤压制动盘，当压力解除时，制动衬片与活塞在

回位弹簧得作用下回到原来得位置。根据制动器得转体设计得需求，需要设计合适得回位弹簧。在

固钳式得制动器与鼓式制动器中，一般选用如图3-2得拉伸弹簧。但就是在浮钳式得制动器中，由

于构造得局限，不适合选用这种类型得弹簧。

在一些现有得设计两侧得弹黄，但就是这种弹

簧安装困难，也不容易冗.

于盘式制动得制动弹簧，它能很

其工作原理如图3-5：将弹簧3安装在制动块2得制动衬片上方，弹簧3勾住两侧得制动衬片

得，当制动力转化为液压挤压制动片时，弹簧3受到挤压而变形：当奔放制动力时，弹簧3需要恢复

原来得形状而推动制动片与制动钳处得活塞，使得制动片与活塞回复到原来得位置。查参考文献

[18]得，选用65Mn为弹簧片材料，因为这类钢具有较高得弹性极限与较高得疲劳强度。

1-制动叁2-制动块3-弹黄4-卡钳支架一

图3-5弹黄得工作原理

第4章制动系统得设计计算上

4、1制动系统得主要技术参数上_

空载质量人:1140k■二

满载质量ma:1490kg

轴距L:2700mi

1/

空载质心高hg:640mm

满载质心高hg:620mm

质心距前轴距离L1:1520mm

质心距后轴距离L2：1180mm

车轮滚动半径R:316EI

选取设计车型得轮胎规格为205/55R16,所以车轮滚动半径得算法为205x55%x2+（16x25、

4）=316mm。

4、2制动系统得主要计算

轮胎与路面得附着系数相当于轮胎与路面得摩擦系数，同时还受到轮胎胎面材质、花纹、路面

等变化有关，通常情况下附着系数列表值如下表：

表47路面时着系数列表

路面状况附着系数

干燥沥青路面0、75—0、85

湿滑沥青路面0、”0、7

积雪路面。、2〜0、4

结冰路面0、（）5-（）、I

根据上表所示，本设齐选取通常干燥路面得附着系数中=0.8o

4、2、1同步附着系数得确定与制动力分配系数得计算

对于前、后制动器制动力为固定比值得汽车，只有在附着系数0等于同步附着系数必得路面

上，前、后制动器才会同时抱死。国外文献推荐满载时就车得同步附着系数％20、6o所以本设

计中取同步附着系数/-0、6o

根据所选定得同步附着系数与参考文献［19］,可知公式

乙2+0。4(4-1)

求得空载时制动力分配系数"="80+0.6x640=0579

2700

1180+0.6x620

--------------------------=0.5/4

2700

4、2、2前后轴车轮制动若制动力将计算

根据参考文献［19］可知，

对后轴车轮得接地点取力矩，可得平衡公式

=GL、+tn—h„(4-2)

2dtg

对前轴车轮得接地点取力矩，可得平衡公式

Z,L=GL-m—h„(4-3)

为dts

式中Z1：汽车制动时水平地面对前轴车轮得法向反力，N;

Z2:汽车制动时水平地面对后轴车轮得法向反力，N；

G：汽车得重力，N；

m:汽车质量，kg；

包：汽车制动减速度，m/s2；

dt

因为,d一ll二修

经化简，可得

(4-4)

4=—(L2+^?V)

Z2-叽)(4-5)

所以在空载时：

Z1=&+*)="4xl。x(1.184-0.8x0.64)=7144N

L2.7

Z2=等(L「血)=11：；。x(1.52-0.8x0.64)=4256N

又因为Ff'=(pZ,=0.8x7144=5715.2N(4-6)

Ff2=(pZ2=0.8x4256=3404.8N(4-7)

式中产八：前轴车轮得制动器制动力，N

F/2：后轴车轮将制动需制动力，N

根据参考文献［19］可知，前后车轮附着力同时被充分利用得条件就是：

+//2=/(4-8)

尸〃/—=(&+娱)/区一州)(4-9)

因为^G=0.8xll40xl0=9120N

区+海=1.18+0.8x0.64=1.692

L「时=1.52-0.8x0.64=1.008

+Ffi=5715.2+3404.8=9120N

Ff'/Fn=5715.2/3404.8=1.6

F/1'+F/2'=^G=9120N

可得，，

号।/号2=(.十叽一也)=L6

根据参考文献［19］查得,轿车得月刀/厂修比值范围为1、3~1、6,计算结果为1、6,所以符合

条件。满载得脸证方法同空载，符合条件。

4、2、3前后轴制动器制动力矩得计算

由条件可知夕＞外,此时根据参考文献［19］可知，制动强度得计算公式为

q=一皿一

(4-10)

♦+"一")/

1520x0.8

空载时：夕'二=0.73<(p=0.8

1520+(0.8-0.6)x640

1520xQ.8

满载时：q==0.74v°=0.8

1520+(0.8-0.6)x620

当夕＞仰，相应得制动强度4＜夕时，后轴与前轴得最大制动力矩为

后轴：T/2max出-4与）g