制动器制动盘需要更换的一种原因是出现了裂纹。裂纹有两种形式;一种是在摩擦面上产生的裂纹;另一种是在散热筋上产生的裂纹。由于反复受热和冷却;摩擦表面细裂纹从接近摩擦面薄层处开始发展并扩展。因此,裂纹发生在高速制动或*制动条件下。散热筋上产生裂纹,筋上便受到由于热膨胀引起的拉伸、压缩和弯曲作用。这种裂纹是在高速制动、*制动或长时问制动情况下发生的。在影响制动盘强度特性各因素之中,认为来自摩擦面的热是一种主要影响因素,而压力或离心力的影响较小。在高温区,制动盘的材料强度趋于突然降低。匿此,根据温度、热应力和制动频繁程度,制定了制动盘强度评价指标。

  为了提高制动盘的强度,从材料和结构观点出发研究了制动盘的强度。天锦研究结果表明,特殊锻钢制动盘的强度比铸铁制动盘的强度高两倍。另一方面,设计时将不大受热应变*的径向销式制动盘的热应力定为传统式的一半。通过材料和结构上的改进,提高了热容量、散热和热应力等方面的特性,使传统窄轨线路上的列车速度提高到150km/H,并使新干线上的列车速度达到260km/H。因此有必要研制热容量与*尢列车速度,制动减速度、制动力分配比和制动频繁程度相匹配的制动盘。要提高制动盘强度就*提高散热效果。因为期望装置的簧下质量减少,所以制动盘的热容量必然降低;但局部散热导致增加热应力,结果削弱了提*的作用。由于这个原因,*从结构观点出发寻找更有效的散热方法。目前,正在研究悬浮式制动盘,但提高其热容量有一定困难。提高热容量*有效的方法是采用耐热材料。碳纤维在耐热方面比特殊锻钢好,但其缺点是强度低和价格高。