車輛工程綜合課程設(shè)計(jì)說明書

1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程 車輛工程綜合課程設(shè)計(jì) 題目 某轎車前輪制動(dòng)器主要零件設(shè)計(jì)（蹄或鉗及輪缸部分）1 專業(yè) 車輛工程 姓名 學(xué)號(hào) 主要內(nèi)容及基本要求：已知條件：總質(zhì)量為2200kg；前軸負(fù)荷率為35%；質(zhì)心高度為1m；軸距為3.05m。輪胎型號(hào)：225/60r16。制動(dòng)性能要求：初速度為50km/h，制動(dòng)距離為15m.在以上條件下，完成制動(dòng)器主要基本參數(shù)的選擇、確定（與后輪制動(dòng)器設(shè)計(jì)的同學(xué)共同完成）；完成制動(dòng)器主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算；完成前輪制動(dòng)器主要零件設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)圖紙。工程圖紙須規(guī)范化，計(jì)算說明書須用國際單位制量綱。參考資料：1王望予.汽車設(shè)計(jì)（第4版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,20042王國權(quán),龔

2、國慶.汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,20093王豐元,馬明星.汽車設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書.北京：中國電力出版社,20094陳家瑞.汽車構(gòu)造（第3版下冊(cè)）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,20095余志生.汽車?yán)碚摚ǖ?版）.北京：機(jī)械工業(yè)出版社,20096張海青.耐高溫的盤式制動(dòng)片.非金屬礦.2008完成期限 2017.8.28至2017.9.22 指導(dǎo)教師 專業(yè)負(fù)責(zé)人 2014年 9月 18 日目錄1設(shè)計(jì)要求12制動(dòng)器形式方案分析與選擇12.1鼓式制動(dòng)器12.2盤式制動(dòng)器23前輪制動(dòng)器設(shè)計(jì)計(jì)算63.1制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)數(shù)值63.1.1相關(guān)的賽車主要參數(shù)63.1.2同步附著系數(shù)的分析73.1.

3、3地面對(duì)前、后輪的法向反作用力83.2制動(dòng)力分配系數(shù)及制動(dòng)力矩83.3制動(dòng)器相關(guān)計(jì)算93.4制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)114制動(dòng)性能分析134.1制動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)134.2 制動(dòng)效能134.3制動(dòng)效能的恒定性134.4制動(dòng)時(shí)汽車方向的穩(wěn)定性134.5摩擦襯塊的磨損特性計(jì)算145總結(jié)16參考文獻(xiàn)1721設(shè)計(jì)要求已知條件：總質(zhì)量為2200kg；前軸負(fù)荷率為35%；質(zhì)心高度為1m；軸距為3.05m。輪胎型號(hào)：225/60r16。制動(dòng)性能要求：初速度為50km/h，制動(dòng)距離為15m.在以上條件下，完成制動(dòng)器主要基本參數(shù)的選擇、確定；完成制動(dòng)器主要零件的設(shè)計(jì)計(jì)算；完成前輪制動(dòng)器主要零件設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)圖紙。工

4、程圖紙須規(guī)范化，計(jì)算說明書須用國際單位制量綱。2制動(dòng)器形式方案分析與選擇2.1鼓式制動(dòng)器鼓式制動(dòng)器也叫塊式制動(dòng)器，是靠制動(dòng)塊在制動(dòng)輪上壓緊來實(shí)現(xiàn)剎車的。鼓式制動(dòng)是早期設(shè)計(jì)的制動(dòng)系統(tǒng)，其剎車鼓的設(shè)計(jì)1902年就已經(jīng)使用在馬車上了，直到1920年左右才開始在汽車工業(yè)廣泛應(yīng)用。鼓式制動(dòng)器的主流是內(nèi)張式，它的制動(dòng)塊(剎車蹄)位于制動(dòng)輪內(nèi)側(cè)，在剎車的時(shí)候制動(dòng)塊向外張開，摩擦制動(dòng)輪的內(nèi)側(cè)，達(dá)到剎車的目的。近三十年中，鼓式制動(dòng)器在轎車領(lǐng)域上已經(jīng)逐步退出讓位給盤式制動(dòng)器。但由于成本比較低，仍然在一些經(jīng)濟(jì)類轎車中使用，主要用于制動(dòng)負(fù)荷比較小的后輪和駐車制動(dòng)。 按制動(dòng)蹄運(yùn)動(dòng)方向；鼓式制動(dòng)器是利用制動(dòng)蹄片擠壓制動(dòng)鼓

5、而獲得制動(dòng)力的，可分為內(nèi)張式和外束式兩種。內(nèi)張鼓式制動(dòng)器是以制動(dòng)鼓的內(nèi)圓柱面為工作表面，在現(xiàn)代汽車上廣泛使用；外束鼓式制動(dòng)器則是以制動(dòng)鼓的外圓柱面為工作表面，目前只用作極少數(shù)汽車的駐車制動(dòng)器。鼓式制動(dòng)器根據(jù)制動(dòng)蹄張開裝置(也稱促動(dòng)裝置)形式的不同，可分為輪缸式制動(dòng)器和凸輪式制動(dòng)器，如圖2-1所示。輪缸式制動(dòng)器以液壓制動(dòng)輪缸作為制動(dòng)蹄促動(dòng)裝置，多為液壓制動(dòng)系統(tǒng)所采用；凸輪式制動(dòng)器以凸輪作為促動(dòng)裝置，多為氣壓制動(dòng)系統(tǒng)所采用。圖2-1 輪缸式制動(dòng)器輪缸式制動(dòng)器按制動(dòng)蹄的受力情況不同，可分為領(lǐng)從蹄式、雙領(lǐng)蹄式(單向作用、雙向作用)、雙從蹄式、自增力式(單向作用、雙向作用)等類型，如圖2-2所示。圖2-

6、2 各式輪缸式制動(dòng)器2.2盤式制動(dòng)器盤式制動(dòng)器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件是以端面工作的金屬圓盤，此圓盤稱為制動(dòng)盤。其固定原件則有多種結(jié)構(gòu)形式，大體上可分為兩類。一類是工作面積不大的摩擦塊與其金屬背板組成的制動(dòng)塊，每個(gè)制動(dòng)器中有2到4個(gè)。這些制動(dòng)塊及其促動(dòng)裝置都裝在橫跨制動(dòng)盤兩側(cè)的夾鉗形支架中，總稱為制動(dòng)鉗。這種由制動(dòng)盤和制動(dòng)鉗組成的制動(dòng)器，稱為鉗盤式制動(dòng)器。另一類固定元件的金屬背板和摩擦片也呈圓形，但其制動(dòng)盤的全部工作面可同時(shí)與摩擦片接觸，故該類制動(dòng)器稱為全盤式制動(dòng)器。1） 鉗盤式 鉗盤式制動(dòng)器按制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)形式不同可分為定鉗盤式制動(dòng)器、浮鉗盤式制動(dòng)器等。 定鉗盤式制動(dòng)器：這種制動(dòng)器中的制動(dòng)鉗固定不動(dòng)

7、，制動(dòng)盤與車輪相連并在制動(dòng)鉗體開口槽中旋轉(zhuǎn)。具有以下優(yōu)點(diǎn)：除活塞和制動(dòng)塊外無其他滑動(dòng)件，易于保證制動(dòng)鉗的剛度；結(jié)構(gòu)及制造工藝與一般鼓式制動(dòng)器相差不多，容易實(shí)現(xiàn)鼓式制動(dòng)器到盤式制動(dòng)器的改革，能很好地適應(yīng)多回路制動(dòng)系的要求。 浮鉗盤式制動(dòng)器：這種制動(dòng)器具有以下優(yōu)點(diǎn)：僅在盤得內(nèi)側(cè)具有液壓缸，故軸向尺寸小，制動(dòng)器能進(jìn)一步靠近輪轂；沒有跨越制動(dòng)盤的油道或油管，液壓缸冷卻條件好，所以制動(dòng)液汽化的可能性??；成本低；浮動(dòng)盤的制動(dòng)塊可兼用駐車制動(dòng)。固定鉗式 制動(dòng)鉗固定安裝在車橋上，既不能旋轉(zhuǎn)，也不能沿制動(dòng)盤軸線方向移動(dòng)，因而其中必須在制動(dòng)盤兩側(cè)裝設(shè)制動(dòng)塊促動(dòng)裝置，以便分別將兩側(cè)的制動(dòng)塊壓向制動(dòng)盤。這種

8、形式也成為對(duì)置活塞式或浮動(dòng)活塞式。如圖2-3示。 圖2-3 固定鉗盤式制動(dòng)器浮動(dòng)鉗式 圖2-4 浮動(dòng)鉗盤式制動(dòng)器  （1）滑動(dòng)鉗式 制動(dòng)鉗可以相對(duì)于制動(dòng)盤作軸向滑動(dòng)，其中只有在制動(dòng)盤的內(nèi)側(cè)置有液壓缸，外側(cè)的制動(dòng)塊固定安裝在鉗體上。制動(dòng)時(shí)活塞在液壓作用下使活動(dòng)制動(dòng)壓靠到制動(dòng)盤上，而反作用力則推動(dòng)制動(dòng)鉗體連同固定制動(dòng)塊壓向制動(dòng)盤的另一側(cè)，直到兩制動(dòng)塊受力均等為止。圖2-3（a）所示。  （2）擺動(dòng)鉗式 它也是單側(cè)液壓缸結(jié)構(gòu)，制動(dòng)鉗體與固定在車軸上的支座鉸接。為實(shí)現(xiàn)制動(dòng)，鉗體不是滑動(dòng)而是在與制動(dòng)盤垂直的平面內(nèi)擺動(dòng)。顯然，

9、制動(dòng)塊不可能全面而均勻的磨損。為此，有必要經(jīng)襯塊預(yù)先作成楔形。在使用過程中，襯塊逐漸磨損到各處殘存厚度均勻后即應(yīng)更換。圖2-3（b）所示。浮鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)鉗一般設(shè)計(jì)得可以相對(duì)制動(dòng)盤轉(zhuǎn)向滑動(dòng)。其中，只在組、制動(dòng)盤的內(nèi)側(cè)設(shè)置液壓缸，而外側(cè)的制動(dòng)塊則附加裝在鉗體上。 2） 全盤式圖2-4 全盤式制動(dòng)器在全盤制動(dòng)器中，摩擦副的旋轉(zhuǎn)元件及固定元件均為圓盤形，制動(dòng)時(shí)各盤摩擦表面全部接觸，其作用原理與摩擦式離合器相同，如圖2-4所示。由于這種制動(dòng)器散熱條件較差，其應(yīng)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有鉗盤式制動(dòng)器廣泛。與鼓式制動(dòng)器相比，盤式制動(dòng)器有如下優(yōu)點(diǎn)： 熱穩(wěn)定性好。原因是一般無自行增力作用。襯塊摩擦表面

10、壓力分布較鼓式中的襯片更為均勻。此外，制動(dòng)鼓在受熱膨脹后，工作半徑增大，使其只能與蹄中部接觸，從而降低了制動(dòng)效能，這稱為機(jī)械衰退。制動(dòng)盤的軸向膨脹極小，徑向膨脹根本與性能無關(guān)，故無機(jī)械衰退問題。因此，前輪采用盤式制動(dòng)器，汽車制動(dòng)時(shí)不易跑偏。    水穩(wěn)定性好。制動(dòng)塊對(duì)盤的單位壓力高，易將水?dāng)D出，因而浸水后效能降低不多；又由于離心力作用及襯塊對(duì)盤的擦拭作用，出水后只需經(jīng)一，二次制動(dòng)即能恢復(fù)正常。鼓式制動(dòng)器則需經(jīng)十余次制動(dòng)方能恢復(fù)。    制動(dòng)力矩與汽車運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)。 易于構(gòu)成雙回路制動(dòng)系，使系統(tǒng)有較高的可靠

11、性和安全性。    尺寸小，質(zhì)量小，散熱良好。 壓力在制動(dòng)襯塊上分布比較均勻，故襯塊上磨損也均勻。    更換制動(dòng)塊簡單容易。 襯塊與制動(dòng)盤之間的間隙?。?.050.15mm），從而縮短了制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間。 易實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整。 盤式制動(dòng)器的主要缺點(diǎn)是： 難以實(shí)現(xiàn)完全防塵和銹蝕（封閉的多片式全盤式制動(dòng)器除外）。     兼作駐車制動(dòng)器時(shí)，所需附加的手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜。 在制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中必須裝用助力器。 

12、;因?yàn)橐r塊工作面積小，所以磨損快，壽命低，需用高材質(zhì)的襯塊。 因此，從結(jié)構(gòu)，散熱，技術(shù)，成本等多方面考慮，決定采用滑動(dòng)浮鉗盤式制動(dòng)器。3前輪制動(dòng)器設(shè)計(jì)計(jì)算3.1制動(dòng)系統(tǒng)主要參數(shù)數(shù)值3.1.1相關(guān)的汽車主要參數(shù)汽車主要參數(shù)如表3-1所示。表3-1 汽車相關(guān)參數(shù)編號(hào)名稱符號(hào)數(shù)值單位1質(zhì)量m2200kg2重力g21582n3質(zhì)心高1000mm4軸距l(xiāng)3050mm5質(zhì)心至后軸的距離b1067.5mm6輪胎半徑r338.2mm3.1.2同步附著系數(shù)的分析計(jì)算1.當(dāng)時(shí)：制動(dòng)時(shí)總是前輪先抱死，這是一種穩(wěn)定工況，但喪失了轉(zhuǎn)向能力； 2.當(dāng)時(shí)：制動(dòng)時(shí)總是后輪先抱死，這是容易發(fā)生后軸策劃而使汽車喪失方向

13、穩(wěn)定性； 3.當(dāng)時(shí)：制動(dòng)時(shí)汽車前后輪同時(shí)抱死，是一種穩(wěn)定工況，但也喪失了轉(zhuǎn)向能力。 分析表明，汽車在同步系數(shù)為j的路面上制動(dòng)（前后輪同時(shí)抱死）時(shí)，其制動(dòng)減速度，即q=0j,q為制動(dòng)強(qiáng)度。而在其他附著系數(shù)的路面上制動(dòng)時(shí)，達(dá)到前輪或者后輪即將抱死的制動(dòng)強(qiáng)度q<0,這表明只有在=0的路面上，地面的附著條件才可以得到充分利用。已知，汽車制動(dòng)初速度制動(dòng)初速度=50km/h，制動(dòng)距離s=15m，因此可計(jì)算得出同步附著系數(shù) （3-1） 3.1.3地面對(duì)前輪的法向反作用力在良好水平路面上，前、后輪同時(shí)抱死（不論是同時(shí)抱死或分別先后抱死），此時(shí)忽略賽車的空氣阻力和滾動(dòng)阻力，地面作用于前輪的法向反力為： （

14、3-2） 3.2制動(dòng)力分配系數(shù)及制動(dòng)力矩1.制動(dòng)器制動(dòng)力分配系數(shù) 制動(dòng)時(shí)四個(gè)車輪同時(shí)抱死，。 （3-3）2.制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定. （3-4） 3.3制動(dòng)器有關(guān)計(jì)算1.制動(dòng)盤直徑選擇d制動(dòng)盤直徑d應(yīng)盡可能取大些，這時(shí)制動(dòng)盤的有效半徑得到增加，可以降低制動(dòng)鉗的夾緊力，減少襯塊的單位壓力和工作溫度。受輪輞直徑的限制，制動(dòng)盤的直徑通常選擇為輪輞直徑的70一79?？傎|(zhì)量大于2t的汽車應(yīng)取上限。因此d=16×25.4×79=321.056mm,在這里圓整為320mm。2.制動(dòng)盤厚度選擇h制動(dòng)盤厚度對(duì)制動(dòng)盤質(zhì)量和工作時(shí)的溫升有影響。為使質(zhì)量小些，制動(dòng)盤厚度不宜取得大；為了降低溫度，制動(dòng)

15、盤厚度又不宜取得過小。制動(dòng)盤可以做成實(shí)心的，或者為了散熱通風(fēng)的需要在制動(dòng)盤中間鑄出通風(fēng)孔道。一般實(shí)心制動(dòng)盤厚度可取為1020mm，通風(fēng)式制動(dòng)盤厚度取為2050mm，采用較多的是2030mm。這里制動(dòng)盤確定為通風(fēng)盤，厚度h取20mm。3.摩擦襯塊的內(nèi)外半徑確定摩擦襯塊是指鉗夾活塞推動(dòng)擠壓在制動(dòng)盤上的摩擦材料。摩擦襯塊分為摩擦材料和底板,兩者直接壓嵌在一起。摩擦襯塊外半徑只與內(nèi)半徑及推薦摩擦襯塊外半徑2r與內(nèi)半徑1r的比值不大于1.5。若此比值偏大，工作時(shí)襯塊的外緣與內(nèi)側(cè)圓周速度相差較多，磨損不均勻，接觸面積減少，最終導(dǎo)致制動(dòng)力矩變化大。制動(dòng)盤直徑d=320mm, 因此可取160mm為滿足 則可取

16、110mm。4. 摩擦塊工作面積a 在確定盤式制動(dòng)器制動(dòng)襯塊工作面積a時(shí)，根據(jù)制動(dòng)襯塊單位面積占有的汽車質(zhì)量，推薦在1.63.0kg/cm²。所以,即取制動(dòng)襯塊圓心角,根據(jù)扇形面積公式： (3-5)可知a滿足要求。5.摩擦片材料及摩擦系數(shù)選擇摩擦片時(shí)不僅希望其摩擦系數(shù)要高些，更要求其熱穩(wěn)定性要好，受溫度和壓力的影響要小。不能單純地追求摩擦材料的高摩擦系數(shù)，應(yīng)提高對(duì)摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性和降低制動(dòng)器對(duì)摩擦系數(shù)偏離正常值的敏感性的要求，后者對(duì)蹄式制動(dòng)器是非常重要的。各種制動(dòng)器用擦材料的摩擦系數(shù)的穩(wěn)定值約為 0.30.5，少數(shù)可達(dá)0.7。一般說來，摩擦系數(shù)愈高的材料，其耐磨性差。所以在制動(dòng)器設(shè)計(jì)

17、時(shí)并非一定要追求高摩擦系數(shù)的材料。當(dāng)前國產(chǎn)的制動(dòng)摩擦片材料在溫度低于 250時(shí)，保持摩擦系數(shù)f=0.350.45 已無大問題。因此，在假設(shè)的理想條件下計(jì)算制動(dòng)器的制動(dòng)力矩。另外，在選擇摩擦材料時(shí)應(yīng)盡量采用減少污染和對(duì)人體無害的材料。所選擇摩擦系數(shù)f=0.4。6.前輪制動(dòng)輪缸的尺寸計(jì)算(1)制動(dòng)輪缸對(duì)制動(dòng)塊施加的張開力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 （3-6）r取平均半徑 對(duì)于前輪：制動(dòng)力矩 摩擦塊壓緊力 (2)制動(dòng)輪缸直徑d的確定制動(dòng)輪缸對(duì)制動(dòng)塊施加的張開力 與輪缸直徑d和制動(dòng)管路壓力p的關(guān)系為： (3-7) 這里取油管壓力p=10mpa;前輪

18、： 前后制動(dòng)輪缸應(yīng)采用相同規(guī)格，依據(jù)hg2865-1997標(biāo)準(zhǔn)，選取d=40mm表3-2 制動(dòng)器主要參數(shù)制動(dòng)盤外徑/mm工作半徑/mm制動(dòng)盤厚度/mm摩擦襯快厚度/mm摩擦面積/cm²輪缸直徑/mm前輪320135205118.20403.4制動(dòng)器主要零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1.制動(dòng)盤 制動(dòng)盤一般用珠光體灰鑄鐵制成，或用添加cr或ni等合金鑄鐵制成。制動(dòng)盤在工作時(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，鉗盤式制動(dòng)器的制動(dòng)盤有的鑄成中間有徑向通風(fēng)槽的雙層盤這樣可大大地增加散熱面積，降低溫升約20-30%，但盤得整體厚度較厚。本次設(shè)計(jì)采用的材料為ht250。2.

19、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。 3.制動(dòng)塊 制動(dòng)塊由背板和摩擦襯快組成，兩者直接牢固地壓嵌或鉚接或粘結(jié)在一起。 4.摩擦材料 制動(dòng)摩擦材料應(yīng)具有穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，抗熱衰退性要好，不應(yīng)在溫升到某一數(shù)值以后摩擦系數(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)率和低的熱膨脹率，高的抗壓、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)盡量采用污染小對(duì)人體無害的摩擦材料。當(dāng)前，制動(dòng)器廣泛采用模壓材料。5.制動(dòng)輪缸 制動(dòng)輪缸采用單活塞式制動(dòng)輪缸，其在制動(dòng)器中布置方便

20、。輪缸的缸體由灰鑄鐵ht250制成。其缸簡為通孔，需鏜磨?；钊射X合金制造?；钊舛藟河袖撝频拈_槽頂快，以支承插槽中的制動(dòng)蹄，極端部或端部接頭。輪缸的工作腔由裝在活塞上的橡膠密封圈或靠在活塞內(nèi)端面處得橡膠皮碗密封。本次設(shè)計(jì)采用的是ht250.4制動(dòng)性能分析4.1制動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo)汽車的制動(dòng)性主要由下列三方面來評(píng)價(jià)： 1)  制動(dòng)效能，即制動(dòng)距離與制動(dòng)減速度。 2）制動(dòng)效能的恒定性，即抗熱衰退性能。 3）制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性，即制動(dòng)時(shí)汽車不發(fā)生跑偏、側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力的性能。4.2 制動(dòng)效能制動(dòng)效能是指在良好路面上，汽車以一定初速度制動(dòng)到停車的制動(dòng)距離或

21、制動(dòng)時(shí)汽車的減速度。制動(dòng)效能是制動(dòng)性能中最基本的評(píng)價(jià)指標(biāo)。制動(dòng)距離越小，制動(dòng)減速度越大，汽車的制動(dòng)效能就越好。4.3制動(dòng)效能的恒定性制動(dòng)效能的恒定性主要指的是抗熱衰退性能。汽車在高速行駛或下長坡連續(xù)制動(dòng)時(shí)制動(dòng)效能保持的程度。因?yàn)橹苿?dòng)過程中實(shí)際上是把汽車行駛的動(dòng)能通過制動(dòng)器吸收轉(zhuǎn)換為熱能，所以制動(dòng)器溫度升高后能保持在冷態(tài)時(shí)的制動(dòng)效能，已成為設(shè)計(jì)制動(dòng)器時(shí)要考慮的一個(gè)重要問題。4.4制動(dòng)時(shí)汽車方向的穩(wěn)定性制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性，常用制動(dòng)時(shí)汽車給定路徑行駛的能力來評(píng)價(jià)。若制動(dòng)時(shí)發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力。則汽車將偏離原來的路徑。 制動(dòng)過程中汽車維持直線行駛，或按預(yù)定彎道行駛的能力，稱為方向

22、穩(wěn)定性。影響方向穩(wěn)定性包括制動(dòng)跑偏、后軸側(cè)滑或前輪失去轉(zhuǎn)向能力三種情況。制動(dòng)時(shí)發(fā)生跑偏、側(cè)滑或失去轉(zhuǎn)向能力時(shí)，汽車將偏離給定的行駛路徑。因此，常用制動(dòng)時(shí)汽車按給定路徑行駛的能力來評(píng)價(jià)汽車制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性，對(duì)制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度兩指標(biāo)測(cè)試時(shí)都要求了其實(shí)驗(yàn)通道的寬度。 方向穩(wěn)定性是從制動(dòng)跑偏、側(cè)滑以及失去轉(zhuǎn)向能力方面來考驗(yàn)。 制動(dòng)跑偏的原因有兩個(gè)： 1) 汽車左右車輪，特別是轉(zhuǎn)向軸左右車輪制動(dòng)器制動(dòng)力不相等。 2) 制動(dòng)時(shí)懸架導(dǎo)向桿系與轉(zhuǎn)向系拉桿在運(yùn)動(dòng)學(xué)上不協(xié)調(diào)（相互干涉）。 前者是由于制動(dòng)調(diào)整誤差造成的，是非系統(tǒng)的。而后者是屬于系統(tǒng)性誤差。側(cè)滑

23、是指汽車制動(dòng)時(shí)某一軸的車輪或兩軸的車輪發(fā)生橫向滑動(dòng)的現(xiàn)象。最危險(xiǎn)的情況時(shí)高速制動(dòng)時(shí)后軸發(fā)生側(cè)滑。防止后軸發(fā)生側(cè)滑應(yīng)使前后軸同時(shí)抱死或前軸先報(bào)死后軸始終不抱死。 理論分析如下，真正的評(píng)價(jià)需要靠實(shí)驗(yàn)。4.5摩擦襯塊的磨損特性計(jì)算摩擦襯塊的磨損受溫度、摩擦力、滑磨速度、制動(dòng)鼓（制動(dòng)盤）的材質(zhì)及加工情況，以及襯片本身材質(zhì)等許多因素的影響，因此在理論上計(jì)算磨損性能極為困難。但試驗(yàn)表明，影響磨損的最重要的因素還是摩擦表面的溫度和摩擦力。 從能量的觀點(diǎn)來說，汽車制動(dòng)過程即是將汽車的機(jī)械能（動(dòng)能和勢(shì)能）的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏纳⒌倪^程。在制動(dòng)強(qiáng)度很大的緊急制動(dòng)過程中，制動(dòng)器幾乎承擔(dān)了汽車全部

24、動(dòng)能耗散的任務(wù)。此時(shí)，由于制動(dòng)時(shí)間很短，實(shí)際上熱能還來不及逸散到大氣中就被制動(dòng)器所吸收，致使制動(dòng)器溫度升高。這就是所謂制動(dòng)器的能量負(fù)荷。能量負(fù)荷越大，則襯片（襯塊）的磨損越嚴(yán)重。對(duì)于盤式制動(dòng)器的襯塊，其單位面積上的能量負(fù)荷比鼓式制動(dòng)器襯片大許多倍，所以制動(dòng)盤的表面溫度比制動(dòng)鼓的高。 各種汽車的總質(zhì)量及其制動(dòng)襯塊的摩擦面積各不相同，因而有必要用一種相對(duì)的量作為評(píng)價(jià)能量負(fù)荷的指標(biāo)。目前，各國常用的指標(biāo)是比能量消散率，即單位時(shí)間內(nèi)襯塊單位摩擦面積耗散的能量，通常所用的計(jì)量單位為w/mm²。比能量耗散率有時(shí)也稱為單位功負(fù)荷，或簡稱能量負(fù)荷。雙軸汽車的單個(gè)前輪及后輪制動(dòng)器的比能量耗散率分別為 （4-1） （4-2） （4-3）式中，為汽車總質(zhì)量；為汽車回轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù)；為制動(dòng)初速度和終速度（m/s）；j為制動(dòng)減速度（m/s²）；t為制動(dòng)時(shí)間；為前、后制動(dòng)襯片（襯塊）的摩擦面積(mm²)；為制動(dòng)力