影响制动盘强度特性的因素是制动盘的结构、闸片的形状及它们的材质等。结构因素包括刚度、热容量及散热方式等，这些因素互相关联并影响制动盘的强度特性。

1、刚度

轴装式制动盘的刚度影响其强度。这种形式广泛用于铁路拖车轴上。1974年2月，在冈山—下关之间的山阳线用583系电动车辆装的老式（筋式）制动盘做过一次运行实验。在实验中，当车辆以超过50km/h的速度通过曲线时，盘毂出现了自由振动。制动盘出现热裂纹的原因在于车辆左右振动对自由振动的影响所致。在运行实验中测得的振动频率约为220Hz，发生裂纹时的应力约为120MPa。

利用在运行实验中测得的制动盘振动频率和应力的关系，可以使用振动频率增至超过300Hz的加强制动盘毂来防止自由振动。

一种用于传统窄轨电动车辆的新型制动盘，已做过振动实验，实验目的在于研究其刚度。

2、热容量

闸片压在制动盘摩擦面上产生的热量传给制动盘和闸片，使它们的温度升高。制动盘的温升与轴重成正比，与制动初速（VO）的平方成正比，与制动盘的质量成反比。

在试验台上或在运行实验中，测量了制动盘摩擦面以下5mm处一点的温度（称为TA)。传统窄轨线车辆的制动盘。当VO=120km/h时，TA约为200~240℃，新干线车辆的制动盘，VO=210km/h时，TA约为300~400℃，而VO=2400km/h时，TA约为380~520℃.制动盘的热容量随着VO的提高而降低，因为簧下质量限制减少了。

3、散热

在制动盘摩擦面背面设有散热筋，利用车辆运行或制动盘旋转时引起的空气流通，由散热筋的热辐射来控制温升，因而这种散热作用很快。

1984年11月，测量了东北新干线电动车及925型轨道检查车辆车轴附近的空气流速。当运行速度为210km/h时，流速约为5~30m/s，与运行速度成正比。但空气流动的方向变化复杂，而且受车下装置引起的空气流动的影响很大。

4、温度梯度

在带散热筋的制动盘上，在摩擦面及其背面之间产生温差，特别是在散热筋区域会产生很大的温度梯度。

5、热应变

制动盘因存在温度梯度而产生热应变。例如，铸铁的热膨胀系数约为12~13.5×10-6℃ ，因此，当摩擦面及其背面的温差为100℃时，在制动盘的圆周上大约产生2.5mm的热膨胀。热应变使散热筋的外侧产生压应力，在散热筋的根部产生弯曲应力。最近研制了一种在制动盘与安装座之间用径向铺连接的径向销式制动盘，以便用消除热膨胀所引起的限制来减少热应变。

6、热应力

制动盘的应力几乎总是随着温度的上升而发生的。这种应力叫做热应力。这种由离心力或压力引起的应力约为20~30MPa，而它对制动盘强度的影响是很小的。

1979年9月，在秋田——庭坂之间的大釜线上做过一次运行试验，使用485系电动车辆，车上装了三种制动盘：传统式、4块式和新加强式。试验结果表明，传统式制动盘的应力约为-310~+110MPa，4块式制动盘的应力约为-110～+ll0MPa，而新加强式制动盘的应力约为-150~+100MPa。在传统式制动盘中测得的应力最大。从热应力观点来看，强度从高到低的顺序是：4块式、新加强式和传统式。持续制动时产生的热应力比紧急制动时的大，考虑到冬天使用防雪制动的影响，传统式制动盘的热应力可能达到允许极限。

1983年5月，在高藏寺——坂下之间的中央线上用381系电动车做过一次运行试验，车上装了径向销式制动盘(FC28，Φ580×Φ340×110-20，担负80%制动力)。试验结果表明，当初速度为130km/h时，热应力约为-150～+70MPa，温度TA约为130℃。根据这次试验结果，看来以150km/h的速度运行是可能的。

7、材质

作为制动盘材质，通常使用铸铁。它具有摩擦性能好、耐磨、耐热、抗裂纹、抗变形及可铸性好等优良特点。在传统窄轨线的车辆上使用了FC28，在新干线车辆上使用了NCM铸铁(相当于FC25)。最近研制并试

用了FCV50(致密石墨铸铁)，金属包层式和SNCM(-种特殊锻钢)作为高级制动盘材质。

FCV50的特性介于灰铸铁和珠墨铸铁之间，至于机械特性，它具有抗拉强度高、延伸率大和传热性能好的优点。在制动盘承担80%制动力、车辆从l30km/h初速到停止的情况下，约进行了1170次的疲劳试验台试验。试验结果表明，强度特性与抗拉强度成正比。

使用台适的材质作为摩擦面和高强度零件的包层式制动盘，以在表面用SCC60增强的FC20为代表。在疲劳试验台上从初速YO=260km/h做了164次和从VO=210km/h做了约300次停车试验。最大裂纹长度约为88mm。因此，证明金属包层式的强度特性优于NCM铸铁。

SNCM的强度高、强抗裂纹性能好。在疲劳试验台上从初速Vo=260km/h做了220次、从Vo=210km/h做了约470次停车试验。最大裂纹长度约为86mm。因此，证实SNCM的强度特性优于NCM铸铁。

另一种可用材质是为飞机、赛车或摩托车研制的碳纤维。它的优点是比铸铁的比热大、密度小，它的缺点是强度和韧性低。因此，需要作成用增强材料的复杂结构。

8、闸片

在制动盘与闸片之间有很密切的关系。在传统窄轨线路车辆上使用合成材料作为闸片材料，在新干线上使用粉末冶金材料。合成材料是通过把树脂、金属粉束外加增强材料、摩擦材料等一起加热和压缩制造而成的。粉末冶金材料是通过把铜、蜴、氧化金属同摩擦系数稳定的材料等烧结在一起制造而成的。含有大约60~75%铜的粉末冶金材料的特点在于比合成材料有较好的传热性能和较强的耐热性能。因此，它们更适于用作高速车辆的制动盘材料。

以上八项是影响制动盘强度特性的因素，都做了详细的描述，通过以上八项希望让更多的朋友能够了解到影响制动盘强度特性的因素。

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