轿车后轮盘式制动器设计(3)

来源：网络收集时间：2026-08-13

导读：来说较为经济。在制动过程中，由于汽车行驶惯性后轮的负荷通常占总负荷的40%－50%，因此后轮制动力相对于前轮来说要略� ＝纬抵圃斐Ъ椅颂岣呃笤龃缶眯裕们奥峙淌街贫舐止氖街贫姆绞浇凶芭洹０樗娉邓

来说较为经济。在制动过程中，由于汽车行驶惯性后轮的负荷通常占总负荷的40%－50%，因此后轮制动力相对于前轮来说要略小。轿车制造厂家为了提高利润增大经济性，用前轮盘式制动后轮鼓式制动的方式进行装配。伴随车速提高与要求的不断提升，最近采用四轮碟刹的轿车数量正在逐步提升，尤其是中高端轿车，都装配前后轮均为盘式行车制动或汽车前车轮采用通风盘式。

经过分析考虑轿车后轮采用浮动钳盘式制动器。后轮采用普通实心盘，并且在后轮上设置纯机械式的鼓式制动器以实现驻车制动，并保证盘式制动器的应用性能不受到影响。

第三章制动器主要参数选择

盘式制动器设计流程通常为：根据所给数据查阅设计要求，根据行业信息对整车参数进行确定。在制动器结构型式及整车参数选取确定之后，依靠已有参数并借鉴同类型汽车的后轮制动器，初选制动器主要参数，依据参数进行制动器的初步设计；制动力矩与磨损性能的设计计算与验证计算合理性，要求进行相应的数据对比设计分析，直到与设计要求相比合理才算是计算合理。下一步根据验算结果，对初选的参数进行相应修正，直到所有性能参数均可以满足标准；最后进行制动器各部分相应结构参数分析与相应设计。 1.尺寸参数：

长度：4755mm；宽度：1795mm；高度：1450mm 轴距：2725mm ；前轮距：1560mm ；后轮距：1560 质心高度：空载 670mm ；满载635m 质心到前轴的距离：空载1145 ；满载1308 质心到后轴的距离：空载1580 ；满载1417 2.质量参数：

整车整备质量：1545kg ；总质量：1895kg ；前轴载荷：空载896kg 满载985kg 后轴载荷：空载649kg 满载910kg 3.性能参数

发动机排量：2.5L；最大功率：124kw/6000r/min 最大转矩：226 N*m /4000r/min 最高车速：210km/h。轮胎有效半径：326mm

3.1 制动力与制动力分配系数

汽车制动时，可以忽略路面对车轮的滚动阻力矩和回转质量的惯性力矩，则

在任何角速度?＞0下力矩平衡方程为

Tf?FBre?0 (3.1)

式中：Tf——对轮胎的制动力矩也就是摩擦力矩,旋转方向与车轮相反，N·m ；

FB——作用于车轮上的制动力即摩擦力，即地面制动力，与汽车行驶方向

相反，N ；

re——车轮有效半径，m 。

假设当时车速V0?80km/h?22.2m/s，汽车停止时速度VT?0。刹车距离

s?16m。由，vt2?v02?2as

2得 ` a?17.6m/sFB?33352N 由前后轮分配可知：(设??0.69) 一个后轮

FB2?12*33352*(1?69%)N?516N9

因此，由公式（3.1）求得

令 Ff?Tf?FB*re?168N5?m

(3.2) 这个被称为制动器制动力，是克服制动器

Tfre

摩擦力矩所要的力，也叫做制动周缘力。FB和Ff的方向相反，当车轮?＞0时，二者大小也相等。Ff取决于制动器的结构尺寸、布置型式、有效半径及摩擦副之间的摩擦系数等，和踏板力成正比关系。若增大踏板力则Tf也随之变大，同时Ff和FB都将随之增大。不过由于地面制动力FB受到附着条件相应关系的限制，其大小不能超过附着力F?，即

FB?F??Z? (3.3)

FBmax?F??Z? (3.4)

式中：?——轮胎与地面间的附着系数；Z——地面对车轮的法向反力。

当制动器制动力Ff和地面制动力FB达到附着力F?这个值时，车轮就将抱死并在地面滑移。此后制动力矩Tf即体现静摩擦力矩，而Ff?Tf/re

图 3.1 制动力与踏板力FP的关系

图3.2 制动时的汽车受力图

当制动时达到?=0以后，地面制动力FB达到附着力F?值后就将无法实现继续增长，而制动器制动力Ff随踏板力FP的增大将会伴随摩擦力矩Tf提高而逐步增加（图3.1）。车辆整体在制动时受力分析图（图3.2），并考虑制动时产生轴荷转移，地面对后轴车轮的法向反力Z2为

hgduGZ2?(L1?)Lgdt (3.5)

式中：G——汽车所受重力；

L——汽车轴距；

L1——汽车质心离前轴距离；

hg——汽车质心高度；

g——重力加速度；

du——汽车制动减速度。 dt算得

Z2?5877N

Gdu?Gq (3.6)

gdt汽车总的地面制动FB?FB1?FB2?式中：q（q?du）——制动强度，称为比减速度或比制动力； gdtFB1,FB2——前后轴车轮的地面制动力。

由式（3.5）、式（3.6）求得前、后轴车轮附着力

F?2hgL1G?(G?FB)??(L1?qhg)? （3.7）

LLL在这里附着系数??0.7，不难求得F?2?4114N

上式表明：汽车在附着系数?的路面上刹车时，汽车附着力也就是极限制动力并非是固定不变，而是一个关于制动强度q与制动力FB的函数。在车轮制动力足够大时，由于前、后轴荷分配、道路附着系数和坡度影响；前、后轮制动器制动力的分配等给各类因素，制动过程会有如下三种不同工况，即

(1)前轮先抱死拖滑，后轮后抱死拖滑； (2)后轮先抱死拖滑，前轮后抱死拖滑； (3)前、后车轮同时抱死。

第（3）种这种条件下附着条件利用得最高。由式(3.6)、式(3.7)得在随意的附着系数?的路面行驶，前、后车轮同时抱死的条件是：

Ff1?Ff2?FB1?FB2??G

Ff1/Ff2?FB1/FB2?(L2??hg)/(L1??hg) (3.8)

式中：Ff1——前轮的制动器制动力，Ff1?FB1??Z1；

Ff2——后轮的制动器制动力，f212

F?FB2??Z2；

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