制動器的設計計算
3.6盤式制動器制動力矩的計算
盤式制動器的計算用簡圖如圖40所示，今假設襯塊的摩擦表面與制動盤接觸良好，且各處的單位壓力分布均勻，則盤式制動器的制動力矩為
65）式中 ——摩擦係數；
n——單側制動塊對制動盤的壓緊力(見圖40)；
r——作用半徑。
對於常見的扇形摩擦襯塊，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41所示，平均半徑為
式中 ，——扇形摩擦襯塊的內半徑和外半徑。
根據圖41，在任一單元面積只rdr上的摩擦力對制動盤中心的力矩為，式中q為襯塊與制動盤之間的單位面積上的壓力，則單側制動塊作用於制動盤上的制動力矩為
單側襯塊給予制動盤的總摩擦力為
得有效半徑為
令，則有
因，，故。當，，。但當m過小，即扇形的徑向寬度過大，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，則上述計算方法失效。
3.7 駐車計算
圖42為汽車在上坡路上停駐時的受力情況，由此可得出汽車上坡停駐時的後軸車輪的附著力為：
同樣可求出汽車下坡停駐時的後軸車輪的附著力為：
根據後軸車輪附著力與制動力相等的條件可求得汽車在上坡路和下坡路上停駐時的坡度極限傾角，，即由
求得汽車在上坡時可能停駐的極限上坡路傾角為
66）汽車在下坡時可能停駐的極限下坡路傾角為
一般對輕型貨車要求不應小於25%，中型貨車不小於20%，汽車列車的最大停駐坡度約為12％左右。
為了使汽車能在接近於由上式確定的坡度為的坡路上停駐，則應使後軸上的駐車制動力矩接近於由所確定的極限值(因)，並保證在下坡路上能停駐的坡度不小於法規規定值。
單個後輪駐車制動器的制動上限為；**駐車制動器的制動力矩上限為，為後驅動橋主減速比。
3.8制動器主要零件的結構設計
5.制動輪缸
是液壓制動系採用的活塞式制動蹄張開機構，其結構簡單，在車輪制動器中布置方便。輪缸的缸體由灰鑄鐵ht250製成。其缸筒為通孔，需搪磨。
活塞由鋁合金製造。活塞外端壓有鋼製的開槽頂塊，以支承插入槽中的制動蹄腹板端部(圖6)或端部接頭(圖7)。輪缸的工作腔由裝在活塞上的橡膠密封圈(圖6)或靠在活塞內端麵處的橡膠皮碗(圖7)密封。
多數制動輪缸有兩個等直徑活塞；少數有四個等直徑活塞；雙領蹄式制動器的兩蹄則各用乙個單活塞制動輪缸推動。
6.制動盤
制動盤一般由珠光體灰鑄鐵製成，其結構形狀有平板形(用於全盤式制動器，見圖17)和禮帽形(用於鉗盤式制動器，見圖20)兩種。後一種的圓柱部分長度取決於布置尺寸。為了改善冷卻，有的鉗盤式制動器的制動盤鑄成中間有徑向通風槽的雙層盤，可大大增加散熱面積，但盤的整體厚度較大。
制動盤的工作表面應光滑平整。兩側表面不平行度不應大於0.008mm，盤面擺差不應大於0.1mm。
7.制動鉗
制動鉗由可鍛鑄鐵k丁h370—12或球墨鑄鐵qt400—18製造，也有用輕合金製造的，可做成整體的(圖19)，也可做成兩牛並由螺栓連線。其外緣留有開口，以便不必拆下制動鉗便可檢查或更換制動塊。制動鉗體應有高的強度和剛度。
一般多在鉗體中加工出制動油缸，也有將單獨製造的油缸裝嵌入鉗體中的。為了減少傳給制動液的熱量，多將杯形活塞的開口端頂靠制動塊的背板(圖19、圖20(a))。有的活塞的開口端部切成階梯狀，形成兩個相對且在同一平面內的小半圓環形端麵。
活塞由鑄鋁合金或鋼製造。為了提高耐磨損效能，活塞的工作表面進行鍍鉻處理。當制動鉗體由鋁合金製造時，減少傳給制動液的熱量成為必須解決的問題。
為此，應減小活塞與制動塊背板的接觸面積，有時也可採用非金屬活塞。
8.制動塊
制動塊由背板和摩擦襯塊構成，兩者直接壓嵌在一起。襯塊多為扇面形，也有矩形、正方形或長圓形的。活塞應能壓住盡量多的制動塊面積，以免襯塊發生卷角而引起尖叫聲。
制動塊背板由鋼板製成。許多盤式制動器裝有襯塊磨損達極限時的警報裝置(圖22)，以便及時更換摩擦襯片。
9.摩擦材料
制動摩擦材料應具有高而穩定的摩擦係數，抗熱衰退效能好，不能在溫度公升到某一數值後摩擦係數突然急劇下降；材料的耐磨性好，吸水率低，有較高的耐擠壓和耐衝擊效能；制動時不產生雜訊和不良氣味，應盡量採用少汙染和對人體無害的摩擦材料。
目前在制動器中廣泛採用著模壓材料，它是以石棉纖維為主並與樹脂粘結劑、調整摩擦效能的填充劑(由無機粉粒及橡膠、聚合樹脂等配成)與雜訊消除劑(主要成分為石墨)等混合後，在高溫下模壓成型的。模壓材料的撓性較差，故應按襯片或襯塊規格模壓，其優點是可以選用各種不同的聚合樹脂配料，使襯片或襯塊具有不同的摩擦效能和其他效能。
另一種是編織材料，它是先用長纖維石棉與銅絲或鋅絲的合絲編織成布，再浸以樹脂粘合劑經乾燥後輥壓制成。其撓性好，剪下後可以直接鉚到任何半徑的制動蹄或制動帶上。在100℃～120℃溫度下，它具有較高的摩擦係數(=0.
4以上)，衝擊強度比模壓材料高4～5倍。但耐熱性差，在200℃～250℃以上即不能承受較高的單位壓力，磨損加快。因此這種材料僅適用於中型以下汽車的鼓式制動器，尤其是帶式**制動器。
粉末冶金摩擦材料是以銅粉或鐵粉為主要成分(佔質量的60％～80％)，加上石墨、陶瓷粉等非金屬粉末作為摩擦係數調整劑，用粉末冶金方法製成。其抗熱衰退和抗水衰退效能好，但造價高，適用於高效能轎車和行駛條件惡劣的貨車等制動器負荷重的汽車。
各種摩擦材料摩擦係數的穩定值約為0.3～0.5，少數可達0.
7。設計計算制動器時一般取0.3～0.
35。選用摩擦材料時應注意，一般說來，摩擦係數愈高的材料其耐磨性愈差。
10.制動器間隙
制動鼓(制動盤)與摩擦襯片(摩擦襯塊)之間在未制動的狀態下應有工作作間隙，以保證制動鼓(制動盤)能自由轉動。一般，鼓式制動器的設定間隙為0.2～0.
5mm；盤式制動器的為0.1～0.3mm。
此間隙的存在會導致踏板或手柄的行程損失，因而間隙量應盡量小。考慮到在制動過程中摩擦副可能產生機械變形和熱變形，因此制動器在冷卻狀態下應有的間隙應通過試驗來確定。另外，制動器在工作過程中會因為摩擦襯片(襯塊)的磨損而加大，因此制動器必須設有間隙調整機構。
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