原始数据:整车质量：空载：1550kg ；满载：2000kg质心位置：a=L 1=1.35m ；b=L 2=1.25m质心高度：空载：hg=0.95m ；满载：hg=0.85m轴 距：L=2.6m轮 距: L 0=1.8m最高车速：160km/h车轮工作半径：370mm轮毂直径：140mm轮缸直径：54mm轮 胎：195/60R14 85H1.同步附着系数的分析(1)当0φφ<时：制动时总是前轮先抱死，这是一种稳定工况，但丧失了转向能力；(2)当0φφ>时：制动时总是后轮先抱死，这时容易发生后轴侧滑而使汽车失去方向稳定性；(3)当0φφ=时：制动时汽车前、后轮同时抱死，是一种稳定工况，但也丧失了转向能力。
分析表明，汽车在同步附着系数为0φ的路面上制动(前、后车轮同时抱死)时，其制动减速度为g qg dt du 0φ==，即0φ=q ，q 为制动强度。
而在其他附着系数φ的路面上制动时，达到前轮或后轮即将抱死的制动强度φ<q ,这表明只有在0φφ=的路面上，地面的附着条件才可以得到充分利用。
根据相关资料查出轿车≥0φ0.6，故取6.00=φ.同步附着系数：=0φ0.62.确定前后轴制动力矩分配系数β常用前制动器制动力与汽车总制动力之比来表明分配的比例，称为制动器制动力分配系数，用β表示，即：u F Fu 1=β，21u u u F F F +=式中，1u F ：前制动器制动力；2u F ：后制动器制动力；u F ：制动器总制动力。
由于已经确定同步附着系数，则分配系数可由下式得到： 根据公式：L h L g02φβ+= 得：68.06.285.06.025.1=⨯+=β 3.制动器制动力矩的确定为了保证汽车有良好的制动效能，要求合理地确定前，后轮制动器的制动力矩。
根据汽车满载在沥青，混凝土路面上紧急制动到前轮抱死拖滑，计算出后轮制动器的最大制动力矩2M μ由轮胎与路面附着系数所决定的前后轴最大附着力矩：e g r qh L LG M ϕυ)(1max 2-= 式中：ϕ：该车所能遇到的最大附着系数；q ：制动强度；e r ：车轮有效半径；max 2μM ：后轴最大制动力矩；G ：汽车满载质量；L ：汽车轴距；其中q=g h a a ⨯-+)(0ϕϕϕ=85.0)6.07.0(35.17.035.1⨯-+⨯=0.66 故后轴max 2μM =3707.0)85.066.035.1(6.220000⨯⨯⨯-=1.57610⨯Nmm 后轮的制动力矩为2/1057.16⨯=0.785610⨯Nmm前轴max 1μM = T max 1f =max 21f T ββ-=0.67/(1-0.67)⨯1.57610⨯=3.2610⨯Nmm前轮的制动力矩为3.2610⨯/2=1.6610⨯Nmm2.浮钳盘式制动器主要结构参数的确定2.1制动盘直径D制动盘直径D 希望尽量大些，这时制动盘的有效半径得以增大，就可以降低制动钳的夹紧力，降低摩擦衬块的单位压力和工作温度。
但制动盘直径D 受轮毅直径的限制通常，制动盘的直径D 选择为轮毅直径的70%~90%，总质量大于2t 的车辆应取其上限。
通常，制造商在保持有效的制动性能的情况下，尽可能将零件做的小些，轻些。
轮辋直径为14英寸(1英寸=2.54cm)，又因为M=2000kg ，取其上限。
在本设计中：032.2564.2514%72%72=⨯⨯==Dr D ,取D=256mm 。
2.2制动盘厚度h制动盘厚度h 直接影响着制动盘质量和工作时的温升。
为使质量不致太大，制动盘厚度应取得适当小些;为了降低制动工作时的温升，制动盘厚度又不宜过小。
制动盘可以制成实心的，而为了通风散热，可以在制动盘的两工作面之间铸出通风孔道。
通风的制动盘在两个制动表面之间铸有冷却叶片。
这种结构使制动盘铸件显著的增加了冷却面积。
车轮转动时，盘内扇形叶片的选择了空气循环，有效的冷却制动。
通常，实心制动盘厚度为l0mm~20mm ，具有通风孔道的制动盘厚度取为20mm~ 50mm ，但多采用20mm~30mm 。
在本设计中选用通风式制动盘，h 取20mm 。
2.3摩擦衬块外半径R 2与内半径R 1推荐摩擦衬块外半径R 2与内半径R 1的比值不大于1.5。
若比值偏大，工作时衬块的外缘与内侧圆周速度相差较多，磨损不均匀，接触面积减少，最终将导致制动力矩变化大。
在本设计中取外半径R 2=104mm ，3.112=R R ,则内半径R 1=80mm 。
2.4摩擦衬块工作面积A摩擦衬块单位面积占有的车辆质量在1.6kg/2cm ～3.5kg/2cm 范围内选取。
汽车空载质量为1550kg ，前轮空载时地载荷为852.5kg ，所以852.5/(3.5*4)2cm <A<852.5/(1.6*4)2cm ，即60.892cm <A<110.72cm 。
在本设计中取衬块的夹角θ为50°。
摩擦衬块的工作面积A ：221225.76032360502)(mm R R A =⨯⨯⨯-=πA 取76㎝²。
经过计算最终确定前轮制动器的参数如下：制动盘直径D=256mm ；取制动盘厚度h=20mm ；摩擦衬片外半径R2=104mm ，内半径=80mm ；制动衬块工作面积A=76cm 2；活塞直径=轮缸直径=54mm3.制动效能分析3.1制动减速度j制动系的作用效果，可以用最大制动减速度及最小制动距离来评价。
假设汽车是在水平的，坚硬的道路上行驶，并且不考虑路面附着条件，因此制动力是由制动器产生。
此时m r M j ⨯=e /总式中 总M ——汽车前、后轮制动力矩的总合。
总M =21u u M M +=785+1600=2385Nme r =370mm=0.37mm ——汽车总重 m=2000kg代入数据得j =(785+1600)/0.37×2000=6.16m/s 2轿车制动减速度应在5.8~7m/s 2,所以符合要求。
3.2制动距离S在匀减速度制动时，制动距离S 为S=1/3.6（t 1+ t 2/2）V+ V 2/254ϕ式中，t 1——消除制动盘与衬块间隙时间，取0.1st 2——制动力增长过程所需时间,取0.2sV=30km/h故S=1/3.6（0.1+ 0.2/2）30+ 302/254×0.7=7.2m轿车的最大制动距离为：S T =0.1V+V 2/150S T =0.1⨯30+302/150=9mS<S T所以符合要求。
3.3摩擦衬片的磨损特性计算摩擦衬片的磨损与摩擦副的材质，表面加工情况、温度、压力以及相对滑磨速度等多种因素有关，因此在理论上要精确计算磨损性能是困难的。
但试验表明，摩擦表面的温度、压力、摩擦系数和表面状态等是影响磨损的重要因素。
汽车的制动过程，是将其机械能（动能、势能）的一部分转变为热量而耗散的过程。
在制动强度很大的紧急制动过程中，制动器几乎承担了耗散汽车全部动力的任务。
此时由于在短时间内制动摩擦产生的热量来不及逸散到大气中，致使制动器温度升高。
此即所谓制动器的能量负荷。
能量负荷愈大，则摩擦衬片（衬块）的磨损亦愈严重。
双轴汽车的单个前轮制动器的比能量耗散率为：221211()122a m v v e tA δβ-=式中：δ：汽车回转质量换算系数，紧急制动时02=v ，1=δ；a m ：汽车总质量；1v ，2v ：汽车制动初速度与终速度（m /s ）；计算时轿车1v 取27.8m /s ；t ：制动时间，s ；按下式计算 s j v v t 6.468.2721==-= j ：制动减速度，2/s m ， 2/6106.06.0s m g j =⨯=⨯=；1A ：前轮制动器衬片的摩擦面积；1A =7600mm 2β：制动力分配系数。
则67.076006.4228.27155022121211⨯⨯⨯⨯⨯=⨯=βtA v m e a =5.72w/mm 轿车盘式制动器的比能量耗散率应不大于6.02/mm w ，故符合要求。
若摩擦衬片压力与制动盘面接触良好，且各处单位压力分布均匀，则在钳盘式制动器扇形摩擦衬面上任取一微小面积:dA = RdRd θ,在这微小面积上产生的微摩擦力矩为:dM=qRµdA=µqR²dRd θ,式中q 为摩擦片与制动盘之间的单位面积上的压力，µ为摩擦片的摩擦系数，则单侧摩擦片作用于制动盘上的制动力矩为可由下式积分求得:M'=⎰21R R ⎰-2/2/θθµpR²dRd θ=⎰21R R θµpR²dR=31µp θ(R 23-R 13)（N.m ） 则盘式制动器的总制动力矩为：M=32µq θ(R 23-R 13) 4.性能约束 (1)制动力矩约束：汽车制动器制动力矩应该小于地面的摩擦力矩，否则会发生车轮抱死现象而产生侧滑，从而失去稳定性 ，即：M ≤21G βe r ϕ 式中：ϕ：路面附着系数；G ：整车重量(N)； β：制动力分配系数；e r ：车轮有效半径。
(2)摩擦片压力约束：摩擦片应达到要求的耐磨性或使用寿命，对于摩擦片最大许用单位压力[P]，一般按经验取值，因此，摩擦片单位面积压力不得超过许用单位压力[P]，即：p R R d p R R dθπθπ)(21)(2142122221222-=-<[P] (3)比能量耗散率约束：如果比能量耗散率过高，不仅会加快制动摩擦片的磨损，而且可能引起制动盘的龟裂，因此所施加的约束为：βθβ)(22212122211211R R t v m tA v m e a a -=⨯=≤[e]（W/mm ） 式中：m ：整车质量(kg)；[e]：盘式制动器时，取6．0W/mm ；T ：为制动时间。
(4)制动盘一次制动的温升：△T=GV 2β/254C 1M 1≤[△t] 式中M 1：制动盘的质量(Kg)M 1=ρπ42h D ,其中ρ为制动盘的密度7900㎏/m 3 C 1：制动盘的热容量J/(Kg ·K)对钢和铸铁取C=523J/(Kg.K);V ：制动初速度(Km/h)取30Km/h[△t]一次制动最大允许温升，一般不大于15℃即288.15K(5)摩擦衬块面积：由于摩擦衬块单位面积占有的车辆质量在1.6kg/2cm ～-3.5kg/2cm 范围内选取。
汽车空载质量为1550kg ，前轮空载时地载荷为852.5kg ，所以852.5/(3.5*4)2cm <A<852.5/(1.6*4)2cm ，即60.892cm<A<110.72cm 于是60892mm <422122⨯-θR R <110702mm 。