于洋

摘 要：本文從理論角度講述盤式制動(dòng)器摩擦副所產(chǎn)生的溫度場對偏磨影響的原理，及所造成的結(jié)果。并介紹有限元的相關(guān)理論。確定摩擦副中的各項(xiàng)特性，建立模型。得到分析結(jié)果—偏磨出現(xiàn)的結(jié)果大多為入口磨損大于出口磨損。根據(jù)有限元分析結(jié)果結(jié)合上述產(chǎn)生偏磨的原因，針對該型號(hào)原盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)從設(shè)計(jì)上進(jìn)行優(yōu)化，增加新的檢測手段，從裝配工藝上進(jìn)行保證裝配質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：制動(dòng)跑偏;有限元分析;偏磨;制動(dòng)間隙

1 制動(dòng)偏磨介紹

制動(dòng)器偏磨是指盤式制動(dòng)器的摩擦片在車輛制動(dòng)過程接觸面的損耗出現(xiàn)不一致，造成薄厚不一致的現(xiàn)象。其也是導(dǎo)致車輛制動(dòng)跑偏原因主要原因。

偏磨主要表現(xiàn)形式有下面幾種情形：

1.剎車片偏磨表現(xiàn)在剎車片入口（即朝向車輛前進(jìn)的方向）和出口處楚翔磨損不均勻的情況。

2.剎車盤兩側(cè)的剎車片出現(xiàn)薄厚不一致的情況?？拷囕S中線的摩擦片我們成為“內(nèi)片”，靠在外側(cè)的為“外片”。

3.還有一種情況就是同一片摩擦片上下兩側(cè)磨損不一致。這種情況在重型車或者大型客車上時(shí)常出現(xiàn)，小型車輛很少出現(xiàn)，是因?yàn)樾⌒蛙囕v的上下徑向?qū)挾容^小，磨損量小。

2 產(chǎn)生偏磨的原因

接下來我們從盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)上分析一下產(chǎn)生偏磨的幾種原因。

2.1 從上一章介紹的盤式制動(dòng)器的幾種結(jié)構(gòu)和工作原理中，我們可以看到制動(dòng)盤本身的表面厚度差異會(huì)直接影響到摩擦片的磨損。在制動(dòng)過程中制動(dòng)盤會(huì)受到很大的作用力，同時(shí)由于制動(dòng)摩擦?xí)a(chǎn)生大量的熱能，這使摩擦副表面的溫度急劇升高，在這種高溫作用下熱膨脹和變形就會(huì)對摩擦片作用力和作用點(diǎn)產(chǎn)生變化和不均，這樣摩擦片各點(diǎn)的磨損會(huì)出現(xiàn)偏差，最后導(dǎo)致偏磨的出現(xiàn)。進(jìn)而影響到左右輪的制動(dòng)力上的偏差。

造成制動(dòng)盤厚度超差的原因主要有兩個(gè)：

制造過程機(jī)械加工產(chǎn)生的誤差，制動(dòng)盤加工是對盤的端面跳動(dòng)量，平行度等工藝加工精度要求非常高，對氣壓盤式制動(dòng)器來說起端面跳動(dòng)量要求在0.06—0.15mm之間。除了制造產(chǎn)生的誤差影響，還用制動(dòng)盤材料內(nèi)部在受到溫度變化時(shí)所產(chǎn)生的不同膨脹變形率，這直接影響著內(nèi)部應(yīng)力的變化。所以在設(shè)計(jì)過程中材料和制動(dòng)盤結(jié)構(gòu)尺寸的選擇上應(yīng)注意控制溫度梯度和熱變形等因素。

另外一種主要原因，就是在橋總成裝配過程中制動(dòng)盤總成與轉(zhuǎn)向節(jié)裝配位置偏差造成的制動(dòng)盤軸向偏離，雖然浮動(dòng)式卡鉗可以在一定程度上彌補(bǔ)裝配上的偏差，但是在車輛高速行駛時(shí)，這種軸向偏差會(huì)產(chǎn)生明顯的制動(dòng)振動(dòng)。這樣就會(huì)造成剎車片邊緣處的過度磨損，產(chǎn)生偏磨。同時(shí)制動(dòng)盤本身也會(huì)出現(xiàn)比較明顯的局部磨損。那么如何來避免這個(gè)在裝配中產(chǎn)生的誤差，先讓我們來分析一下原有的制動(dòng)器裝配工藝，該前橋采用雙軸承免維護(hù)鎖片螺母輪端鎖緊機(jī)構(gòu)。如圖1。

裝配過程中，只是針對鎖緊螺母的扭矩提出了扭緊力矩要求，而對裝配完成后制動(dòng)盤平面與轉(zhuǎn)向節(jié)軸線的垂直度并無工藝要求。這就有可能產(chǎn)生制動(dòng)盤軸向偏差。經(jīng)過仔細(xì)的分析和計(jì)算在此工序中增加一項(xiàng)制動(dòng)盤平面與轉(zhuǎn)向節(jié)軸線垂直跳動(dòng)量檢查，綜合考慮各零部件的尺寸公差和裝配工藝將平面跳動(dòng)量定在0.04mm以內(nèi)。制動(dòng)鉗連接板與轉(zhuǎn)向節(jié)為剛性連接因此可將其背面設(shè)定為基準(zhǔn)面，見圖2。

通過增加這項(xiàng)檢測工藝可以消除在裝配過程中出現(xiàn)的制動(dòng)盤軸向偏差。同時(shí)也填補(bǔ)了關(guān)于輪轂裝配工藝檢測手段缺乏的空白。

2.2 制動(dòng)器的施加作用力的方式對偏磨的影響。

目前不論是液壓盤式制動(dòng)器（HDB）還是汽壓盤式制動(dòng)器（ADB）大體采用單推桿和雙推桿兩種結(jié)構(gòu)，本文研究的主體就是雙活塞結(jié)構(gòu)，雙活塞在作用力及受熱產(chǎn)生應(yīng)力變形方面對比單活塞有了很大的改善。通過ANSYS軟件建立盤式制動(dòng)器簡易有限元模型。通過預(yù)先設(shè)定剎車襯片與制動(dòng)盤呈現(xiàn)理想結(jié)合狀態(tài)。推桿作用在摩擦面上下半徑的算術(shù)平均圓弧上。將各摩擦件之間的相互運(yùn)動(dòng)忽略不計(jì)。圖3就是各摩擦片模型在施加各項(xiàng)負(fù)載后的應(yīng)力圖。

從圖3可以清楚的看出推桿附近的壓力明顯大于其他位置。但對于單推力桿這種情況明顯好轉(zhuǎn)。改善了偏磨的現(xiàn)象。但由于雙推桿的機(jī)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)難度也比較大，在設(shè)計(jì)中要注意同步機(jī)構(gòu)選著。

由于是雙推桿結(jié)構(gòu)，所以要求雙推桿要有很好的同步性由于氣壓盤式制動(dòng)器比液壓盤式制動(dòng)器多了一套機(jī)械自動(dòng)間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)。又主動(dòng)輪通過一套機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)從動(dòng)輪實(shí)現(xiàn)間隙調(diào)整。當(dāng)摩擦片出現(xiàn)磨損，自調(diào)機(jī)構(gòu)工作，但由于中間的傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)磨損導(dǎo)致從動(dòng)輪出現(xiàn)遲滯，兩邊的調(diào)整距離不一致，那么最終就導(dǎo)致了摩擦片的偏磨。所以選擇兩推桿之間的機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的形式也是至關(guān)重要的。

現(xiàn)有的傳動(dòng)方式有鏈條式和齒輪式兩種，見圖4。

2.3 浮動(dòng)卡鉗重心設(shè)計(jì)對偏磨的影響

對于氣壓盤式制動(dòng)器，制動(dòng)回位時(shí)在回位彈簧的作用下來完成，但由于卡鉗與承載銷和導(dǎo)向銷等滑動(dòng)部件之間出現(xiàn)摩擦干涉等情況就容易導(dǎo)致制動(dòng)器拖滯。制動(dòng)器的拖滯造成制動(dòng)片與盤無法脫離，而且這種接觸隨機(jī)性較強(qiáng)，隨著時(shí)間就會(huì)轉(zhuǎn)化成偏磨。

那么什么原因造成的滑動(dòng)部件的滯澀？其中卡鉗重心的偏離是主要原因。如果卡鉗體重心有偏離，就會(huì)產(chǎn)生阻止卡鉗回位的偏轉(zhuǎn)力矩。另外導(dǎo)向銷和支撐銷的裝配位置錯(cuò)誤，與卡鉗導(dǎo)套之間的間隙配合不正確都會(huì)導(dǎo)致卡鉗回位阻力的增加，引起制動(dòng)器拖滯，見圖5。

ABD是將裝有壓簧的摩擦塊總成放進(jìn)鉗體中得支架安裝面，然后用壓板壓在壓簧上，用螺栓固定。最初的壓簧和壓板的設(shè)計(jì)是隨性配合形式，滑動(dòng)阻力較大，也會(huì)導(dǎo)致偏磨的情況，見圖6。

2.4 制動(dòng)半徑偏移對偏磨的影響。

這種算法并不是任何時(shí)候都有效，當(dāng)m過小時(shí)，也就是說制動(dòng)片上下寬度過大時(shí)，那么由于半徑差值大導(dǎo)致不同位置的滑膜速度相差比較大，磨損率將不同，最終導(dǎo)致壓力的分布不均勻，所以這時(shí)候上式就不在適用了。

在設(shè)計(jì)中我們盡量避免m值過小的情況，可以將摩擦片上各點(diǎn)的滑磨速度差忽略，讓實(shí)際制動(dòng)半徑R等于有效半徑Re，這樣可使摩擦表面壓力均衡。如果出現(xiàn)制動(dòng)半徑偏離有效半徑，那么就會(huì)在兩邊產(chǎn)生壓力差，造成摩擦片的偏磨。

那么偏磨為什么會(huì)造成制動(dòng)跑偏呢？首先我們對該型號(hào)公交車制動(dòng)跑偏的原因已經(jīng)確定就是前軸左右盤式制動(dòng)器輸出的制動(dòng)力矩超差，根據(jù)盤式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩計(jì)算公式

我們從這個(gè)公式中可以看到影響制動(dòng)力矩的主要是三個(gè)參數(shù)，在實(shí)際情況下這三個(gè)參數(shù)并非定值，它們會(huì)因各種外界條件的改變而發(fā)生變化。制動(dòng)器出現(xiàn)偏磨也是影響其變化的原因之一。我們已經(jīng)對偏磨的定義和表現(xiàn)形式有比較清楚的認(rèn)識(shí)，車輛如果出現(xiàn)上述現(xiàn)象，那么車輛兩側(cè)出現(xiàn)偏磨的程度由于受各種外界不定因素的影響會(huì)存在一定的偏差。這種磨損的上的差異會(huì)導(dǎo)致兩側(cè)制動(dòng)器在制動(dòng)過程中摩擦襯片與制動(dòng)盤接觸的面積、位置、壓力的分布、以及摩擦副之間的應(yīng)力場和溫度場分布也會(huì)產(chǎn)生差異。面積、應(yīng)力場變化會(huì)使實(shí)際N值發(fā)生變化，偏磨使接觸位置和壓力分布發(fā)生變化會(huì)導(dǎo)致實(shí)際R值的改變，而f會(huì)直接受到溫度的影響而變化。而這些變量直接決定左右制動(dòng)力矩將出現(xiàn)超差。影響到制動(dòng)的平穩(wěn)性，嚴(yán)重情況下就會(huì)產(chǎn)生制動(dòng)跑偏。同時(shí)還伴隨著共振、噪聲、制動(dòng)效率下降、摩擦片壽命縮短等嚴(yán)重后果。

3 摩擦片溫度對偏磨的影響

3.1 制動(dòng)器的工作原理已在上面闡述，這里就不在重復(fù)了，制動(dòng)器在工作中必然會(huì)產(chǎn)生大量的熱能，這不僅改變摩擦材料物理特性，同樣也使其表面發(fā)生法學(xué)反應(yīng)。正是這個(gè)主要原因使摩擦材料磨損特性發(fā)生了變化。除了溫度因素還有制動(dòng)壓力、材料的成分、尺寸形狀、以及外界因數(shù)都對制動(dòng)片的磨損，變形，點(diǎn)撕裂以及梨削效應(yīng)有著直接的影響。如果我們不考慮上述因素或者假定各上訴參數(shù)為定值不變的話，那么我們就可以用函數(shù)式來表示出，摩擦系數(shù)和溫度以及磨損率之間的關(guān)系。

我們知道摩擦片工作面為粗糙表面。制動(dòng)過程中磨擦物理變化和化學(xué)變化都是在這些微凸面上發(fā)生。一旦這些突起所承受的載荷發(fā)生變化時(shí)期溫度就會(huì)明顯超出其周圍的平均溫度。形成一個(gè)熱點(diǎn)，其變化的速度是隨溫度的升高以指數(shù)形式放大。這種情況容易導(dǎo)致該部區(qū)域的接觸壓力進(jìn)一步增大，溫度升高進(jìn)一步加快，形成“熱機(jī)失穩(wěn)”的惡性循環(huán)，最終造成“制動(dòng)熱衰退”甚至嚴(yán)重時(shí)使制動(dòng)盤中的氫分子聚合，在表面形成小裂紋。這樣就會(huì)加大制動(dòng)片的磨損、摩擦振動(dòng)、剎車尖叫等現(xiàn)象。這種情況在半金屬摩擦片中比較常見。

以上可見溫度和接觸壓力是兩個(gè)相互影響的因素。我們不應(yīng)將它們分開獨(dú)立分析。首先讓我們先來了解一下溫度場的分布是如何受到摩擦表面壓應(yīng)力的影響。在制動(dòng)過程中單位壓力越大產(chǎn)生熱量也越大，溫度也就越高。制動(dòng)器在工作中，摩擦片受到推桿的作用與制動(dòng)盤接觸，很明顯推桿所在的作用面其壓力最大。所以擴(kuò)大推桿的作用面積是減小摩擦片各點(diǎn)壓應(yīng)力差的很好途徑。這也說明了雙推桿的盤式制動(dòng)器比單推桿的制動(dòng)器更加有效改善剎車片偏磨的現(xiàn)象。

滑磨速度也是影響溫度的因素之一。當(dāng)制動(dòng)片的內(nèi)外半徑相差比較的大時(shí)，那么剎車片靠近外部的滑膜速度明顯要高于內(nèi)部。那么上部會(huì)產(chǎn)生更多的熱能，其溫度也會(huì)更高。相反從另一方面來講扇熱也是產(chǎn)生溫度偏差的一個(gè)因素。散熱主要取決于制動(dòng)盤的材料和結(jié)構(gòu)。當(dāng)制動(dòng)盤進(jìn)入剎車片的工作區(qū)域時(shí)開始摩擦升溫當(dāng)轉(zhuǎn)出工作區(qū)域散熱降溫。周而復(fù)始，我們可以看到制動(dòng)片的入口溫度總是低于出口溫度，這也說明了為什么摩擦片的前后容易出現(xiàn)偏磨。同時(shí)這些溫度的偏差也會(huì)傳遞給制動(dòng)盤體本身。雖然制動(dòng)盤本身有良好的散熱性。但是在一些長時(shí)間制動(dòng)的情況時(shí)，其所獲的熱量無法及時(shí)散發(fā)出去，就會(huì)導(dǎo)致跟剎車襯片同一種狀況，長此以往就會(huì)出現(xiàn)裂紋，縮短了使用壽命。

3.2 應(yīng)力場的有限元分析，制動(dòng)襯片與制動(dòng)盤之間的應(yīng)力可分為正壓應(yīng)力和摩擦應(yīng)力兩部分組成，兩者之間的關(guān)系屬于非線性，我們可以采用有限元的分析方法來進(jìn)行分解，先進(jìn)計(jì)算機(jī)軟件將幫我們解決了大量的繁瑣的計(jì)算工作，從而為我們節(jié)約不少人力、物力和時(shí)間。ANSYS就是有限元分析軟件中非常出色的一款。

我們上面所做的工作，最終還是需要通過計(jì)算機(jī)建立三維模型，設(shè)定制動(dòng)過程中各種載荷和邊界限制條件。然后再通過ANSYS軟件才能得到我們想要的結(jié)果。

建立三維模型的軟件有很多種，像Pro/E、CATIA、Solidwork等等，我們這里選用CATIA生成制動(dòng)副的立體模型。然后再將模型導(dǎo)入ANSYS環(huán)境中去生成有限元模型。由于我們要分析的是制動(dòng)副之間的應(yīng)力場的分布情況，只需要建立制動(dòng)盤和制動(dòng)襯片的實(shí)體簡化模型（圖9）。

我們?nèi)绾未_定材料特性，使整個(gè)模擬過程接近于真實(shí)情況。這非常重要，材料屬性設(shè)定越接近實(shí)物，其模型分析結(jié)果的精確度和可靠度就越高。應(yīng)力分析所需要設(shè)定的屬性包括：彈性模量、泊松比、摩擦系數(shù)、密度。根據(jù)大量的資料，以及專業(yè)廠家的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我們確定各屬性為，見表1：

那么制動(dòng)副應(yīng)力有限元分析需要考慮哪些載荷和邊界約束條件？制動(dòng)盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)位移加載，制動(dòng)盤與制動(dòng)襯片之間的相對位移邊界條件約束。均勻壓力載荷F=15萬牛頓，接觸面約束條件即摩擦系數(shù)取0.33。

最后我們會(huì)看到ANSYS經(jīng)過模擬計(jì)算繪制出的應(yīng)力場分布云圖和摩擦片滑移距離云圖10：

從應(yīng)力云圖我們可以看到入口的壓應(yīng)力明顯大于出口而且分布并不均勻。前面分析的制動(dòng)襯片外徑滑移速度大于內(nèi)徑，這點(diǎn)在滑移云圖上充分的體現(xiàn)出來。

溫度場-接觸應(yīng)力場對偏磨其綜合影響是如何體現(xiàn)出來的。上面我曾經(jīng)說過，正常情況下制動(dòng)片入口溫度低于出口處。根據(jù)磨損率與溫度之間的關(guān)系，出口處的磨損大于入口磨損，而接觸應(yīng)力場分布是入口的壓力大于出口的壓力，相應(yīng)的可以推斷出制動(dòng)襯片入口處磨損大于出口。從實(shí)際情況出發(fā)，目前占制動(dòng)襯片市場的主導(dǎo)多為半金屬基摩擦材料和有機(jī)物基摩擦材料，其中不管哪種摩擦材料都采用樹脂纖維粘合劑。這種粘合劑的溶解點(diǎn)在350℃，當(dāng)制動(dòng)襯片溫度高于350°時(shí)其磨損率是指數(shù)形式放大。這時(shí)候溫度場的影響就會(huì)占主導(dǎo)地位。其摩擦片出口的磨損大于入口。但經(jīng)過大量調(diào)查機(jī)動(dòng)車使用過程中剎車過熱溫度高于溶解點(diǎn)的概率不到1.5%。所以我們可以得出摩擦片的偏磨主要受接觸壓應(yīng)力場影響。其偏磨出現(xiàn)的結(jié)果大多為入口磨損大于出口磨損。

了解了這些偏磨的機(jī)理，就是為了在設(shè)計(jì)、制造、裝配等過程中去優(yōu)化改善這些影響偏磨的因素，最終達(dá)到消除偏磨對制動(dòng)力不一致，以及造成制動(dòng)跑偏的影響。

首先那么盤式制動(dòng)器這設(shè)計(jì)過程中要遵循哪幾個(gè)基本原則。如何才能達(dá)到我們所說的“協(xié)調(diào)統(tǒng)一”。制動(dòng)器的設(shè)計(jì)首先要考慮以下幾方面的要求。

1.根據(jù)已知的車輛使用要求，計(jì)算出預(yù)定制動(dòng)扭矩目標(biāo)值。

2.然后是制動(dòng)效能，制動(dòng)器在單位輸入壓力或力作用下輸出的力和力矩，常用制動(dòng)效能因數(shù)的無因次指標(biāo)進(jìn)行評價(jià)。制動(dòng)效能因素定義成-所作用的制動(dòng)半徑上所得到的制動(dòng)力與輸入壓力之比：

3.制動(dòng)效能穩(wěn)定性，制動(dòng)效能穩(wěn)定性取決于其效能因素k對摩擦片與制動(dòng)盤之間的摩擦系數(shù)的變化率（dk/df）。而摩擦系數(shù)是一個(gè)變化的系數(shù)。它主要受外界溫度、濕度等影響。其中主要影響因數(shù)是制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量使制動(dòng)盤和剎車片的溫度上升而導(dǎo)致的制動(dòng)熱衰退。

4.制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)尺寸，在滿足設(shè)計(jì)要求的情況下盡可能小型化，輕量化。還有降低噪音也是制動(dòng)器設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的一個(gè)重要方面。

3.3 盤式制動(dòng)器優(yōu)化措施，根據(jù)上述原則，再結(jié)合該型號(hào)公交車所發(fā)生的問題，我們準(zhǔn)備在設(shè)計(jì)上從以下幾個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化改良。

制動(dòng)盤的通風(fēng)設(shè)計(jì)優(yōu)化。制動(dòng)盤的散熱性的好壞，直接制約著整個(gè)制動(dòng)器制動(dòng)性能?，F(xiàn)在通用的內(nèi)部為柱型的通風(fēng)盤，通風(fēng)性好，鑄造工藝簡單，但由于結(jié)構(gòu)限制其熱傳導(dǎo)并不均勻，如果通風(fēng)盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)采用漸開線扇熱條形式，容易形成空氣的流動(dòng)。另外我們上面已經(jīng)闡述過制動(dòng)盤外徑的溫度要高于內(nèi)徑。而漸開線散熱方式擴(kuò)大了制動(dòng)盤外徑的散熱面積，散熱的效率更高，從而內(nèi)外徑的溫度差趨向平緩，相對產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力和熱疲勞也有很好的改善。

由于制動(dòng)盤在制動(dòng)過程中產(chǎn)生的熱能，會(huì)使制動(dòng)盤產(chǎn)生表面錐旋角，造成制動(dòng)片產(chǎn)生錐形偏磨。可以在摩擦環(huán)底部增加斜切口來緩解錐旋角。

針對卡鉗體的設(shè)計(jì)優(yōu)化。氣壓式卡鉗體由于外加剎車室，其重心的設(shè)計(jì)難度更大。如果其重心設(shè)計(jì)不準(zhǔn)確，沒有控制在支撐銷滑動(dòng)范圍內(nèi)，就會(huì)產(chǎn)生拖滯現(xiàn)象。先進(jìn)的三維設(shè)計(jì)軟件能夠?qū)Q體各部件模擬組裝在一起，再將各部件的材料密度輸入軟件，這樣就能夠幫助設(shè)計(jì)者準(zhǔn)確的計(jì)算出重心坐標(biāo)。另外在壓板與壓簧的設(shè)計(jì)上，拋棄了原有的隨型設(shè)計(jì)的裝配形式，而改成線接觸式裝配形式，這樣就減少了不必要的滑動(dòng)阻力。降低了拖滯的可能性，見圖11。

這次優(yōu)化還將原有由兩根滑銷來完成導(dǎo)向支撐制動(dòng)鉗滑動(dòng)作用改成為四根滑銷浮動(dòng)支撐導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)不但保證了制動(dòng)鉗滑動(dòng)穩(wěn)定性。避免了拖滯現(xiàn)象，也使制動(dòng)鉗在滑動(dòng)過程中保持與制動(dòng)盤的平行度，從而使摩擦片與制動(dòng)盤均勻接觸，避免偏磨，見圖12。

摩擦片在材料上淘汰了原先的半金屬基摩擦材料。使用了國際上處于領(lǐng)先地位的無石棉有機(jī)物基摩擦材料。在保證使用壽命的同時(shí)它降低了摩擦片的硬度，減少了對制動(dòng)盤的磨損。同時(shí)其材料組成成分的變化使其抗熱衰退性能有了很大的改善，在其摩擦穩(wěn)定性、噪音降低、耐腐蝕性等方面都有了很大的提高。

在摩擦片的外形尺寸上也有很多改良。比如在出入口處倒大角，增大散熱面積，減少入口處磨損。將排屑槽開在摩擦片中部，使兩側(cè)磨損一致，膨脹均勻，見圖13。

根據(jù)廠家所做的大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將摩擦系數(shù)由原來的f=0.37-0.42減低到現(xiàn)在的f=0.3-0.35這樣降低制動(dòng)片的磨損率，制動(dòng)穩(wěn)定性也較高，見表2。

設(shè)計(jì)中還優(yōu)化推桿的傳動(dòng)方式，采用齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。根據(jù)前面討論的有效制動(dòng)半徑Re對實(shí)際制動(dòng)半徑R的影響，在確定實(shí)際制動(dòng)半徑時(shí)應(yīng)適當(dāng)減小有效制動(dòng)半徑Re。

總結(jié)通過有限元從理論角度講述盤式制動(dòng)器摩擦副所產(chǎn)生的溫度場對偏磨影響的原理，及所造成的結(jié)果。確定摩擦副中的各項(xiàng)特性，建立模型。得到分析結(jié)果—偏磨出現(xiàn)的結(jié)果大多為入口磨損大于出口磨損。根據(jù)有限元分析結(jié)果結(jié)合上述產(chǎn)生偏磨的原因，針對該型號(hào)原盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)從設(shè)計(jì)上進(jìn)行優(yōu)化，增加新的檢測手段，從裝配工藝上進(jìn)行保證裝配質(zhì)量。這些優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案已經(jīng)通過廠家的臺(tái)架實(shí)驗(yàn)進(jìn)行和整車實(shí)驗(yàn)得到了有效的驗(yàn)證。

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