第八章制动系统设计汽车设计A,武汉理工大学,汽车学院,车辆工程课件及答案

7制动器的主要结构元件第八章制动系设计概述12制动器的结构方案分析3制动器主要参数的确定4制动器的设计与计算5制动驱动机构的设计与计算制动力调节机构6本章学习要求（1）了解制动系设计要求（2）了解制动器结构形式和主要设计参数（3）了解制动力调节机构和制动器的主要结构元件（4）掌握制动器和制动驱动机构的设计与计算7制动器的主要结构元件第八章制动系设计概述12制动器的结构方案分析3制动器主要参数的确定4制动器的设计与计算5制动驱动机构的设计与计算制动力调节机构6功用：使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车下坡行驶时，使汽车保持稳定车速使汽车可靠地停在原地或坡道上类型：行车制动、驻车制动、应急制动、辅助制动人力制动、动力制动、伺服制动机械制动、液压制动、气压制动、电磁制动、组合制动按功能分类按制动能源分类按制动能量传输方式分类7制动器的主要结构元件第八章制动系设计概述12制动器的结构方案分析3制动器主要参数的确定4制动器的设计与计算5制动驱动机构的设计与计算制动力调节机构6工作原理摩擦产热，将动能转化为热能。利用与车身（或车架）相连的非旋转元件和与车轮（或传动轴）相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势。工作过程制动踏板→制动主缸（供油）→管路（油压）→轮缸→摩擦片→制动盘（鼓）当驾驶员踏下制动踏板，使活塞压缩制动液时，轮缸活塞在液压的作用下，将制动蹄片压向制动鼓，使制动鼓减小转动速度，或保持不动7制动器的主要结构元件第八章制动系设计概述12制动器的结构方案分析3制动器主要参数的确定4制动器的设计与计算5制动驱动机构的设计与计算制动力调节机构6设计要求1.足够的制动效能行车制动能力——用某一制动初速度制动时，制动距离和减速度两项指标评定驻坡能力——汽车在良好路面上能可靠的停驻的最大坡度2.工作可靠至少有两套独立的驱动制动器管路。当一套失效时，另一套行车制动能力不低于没有失效时的30%3.任何速度制动时，汽车不丧失操纵性和方向稳定性前轮抱死，丧失操纵性，因此要求前后轴制动器的制动力矩有合适的比例，并能随轴荷转移而变化制动时汽车不跑偏，同一轴上左右轮制动力应相同，差值最大不超过15%7制动器的主要结构元件第八章制动系设计概述12制动器的结构方案分析3制动器主要参数的确定4制动器的设计与计算5制动驱动机构的设计与计算制动力调节机构6设计要求4.防止水和污泥进入制动器工作表面水与污泥使制动能力下降，工作面磨损变大水→f下降→制动能力下降，称为水衰退。经5~15次制动后应能恢复正常5.制动能力的热稳定性良好下长坡连续和缓制动以及频繁重复制动可使温度上升，f下降，制动能力下降，称为热衰退热稳定性良好，即不易衰退，衰退后能迅速恢复6.操纵轻便，并且具有良好的随动性7制动器的主要结构元件第八章制动系设计概述12制动器的结构方案分析3制动器主要参数的确定4制动器的设计与计算5制动驱动机构的设计与计算制动力调节机构6设计要求7.公害小制动噪声小减少石棉纤维的散发量8.作用滞后性尽可能好作用滞后性是指制动反应时间，以制动踏板开始工作至达到给定的制动效能所需要的时间来评价。9.摩擦衬片（块）应有足够的寿命10.摩擦副间隙可调，切调整间隙工作容易11.驱动机构有故障时，应有报警7制动器的主要结构元件第八章制动系设计概述12制动器的结构方案分析3制动器主要参数的确定4制动器的设计与计算5制动驱动机构的设计与计算制动力调节机构6制动器主要有摩擦式、液力式和电磁式电磁式：作用滞后性好、易于连接、接头可靠成本高、用于总质量较大的商用车液力式：一般作为缓速器摩擦式：目前广泛使用摩擦式制动器按照摩擦副结构形式不同，可分为鼓式、盘式和带式；带式一般用于中央制动器，鼓式与盘式制动器的结构形式有多种。一、鼓式制动器7制动器的主要结构元件第八章制动系设计概述12制动器的结构方案分析3制动器主要参数的确定4制动器的设计与计算5制动驱动机构的设计与计算制动力调节机构6一、鼓式制动器鼓式制动器的各种结构形式如下：不同形式鼓式制动器区别：蹄片固定支点的数量和位置不同张开装置的形式与数量不同制动时两块蹄片之间有无相互作用领从蹄式单向双领蹄式双向双领蹄式双从蹄式双向增力式单向增力式7制动器的主要结构元件第八章制动系设计概述12制动器的结构方案分析3制动器主要参数的确定4制动器的设计与计算5制动驱动机构的设计与计算制动力调节机构6一、鼓式制动器因蹄片的固定点和张开力位置不同，使不同形式的鼓式制动器的领、从蹄数量有差别，并使制动效能不一样制动器效能的稳定性：定义：效能因子K对摩擦因素f的敏感性（dK/df）f随温度和水湿度变化要求制动器的效能稳定性好，即其效能对f的变化敏感性小制动器效能：7制动器的主要结构元件第八章制动系设计概述12制动器的结构方案分析3制动器主要参数的确定4制动器的设计与计算5制动驱动机构的设计与计算制动力调节机构6一、鼓式制动器领从蹄式：每块蹄片都有自己的固定支点，且两固定支点位于两蹄的同一端张开装置：凸轮或楔块式装置、活塞直径相等的轮缸平衡凸块式和楔块式张开装置中的制动凸轮和制动楔块式浮动，能保证作用在两蹄上的张开力相等；非平衡式的制动凸轮的中心是固定的，不能保证作用在两蹄上的张开力相等；7制动器的主要结构元件第八章制动系设计概述12制动器的结构方案分析3制动器主要参数的确定4制动器的设计与计算5制动驱动机构的设计与计算制动力调节机构6一、鼓式制动器单向双领蹄式：两块蹄片都有自己的固定支点，且两固定支点位于不同的两端每块蹄片有各自独立的张开装置适用于前进制动时前轴动轴负荷及附着力大于后轴，而倒车制动时则相反的汽车汽车前轮上一般不用于后轮，难以附加驻车制动驱动机构双向双领蹄式：两块蹄片浮动各有两个活塞的两轮缸张开蹄片若用于后轮，需另设中央驻车制动器7制动器的主要结构元件第八章制动系设计概述12制动器的结构方案分析3制动器主要参数的确定4制动器的设计与计算5制动驱动机构的设计与计算制动力调节机构6一、鼓式制动器双从领蹄式（d）：两蹄片各有一个固定支点、且两固定支点位于不同端各有一个活塞的两轮缸张开蹄片效能稳定性最好，制动器效能最低单向增力式（e）：两块蹄片只有一个固定支点，两蹄下端经推杆相互连接成一体仅有一个轮缸用来产生推力张开蹄片制动效能最高、效能稳定性差、磨损不均匀双向增力式（f）：两块蹄片端部有一个制动时不同时使用的共用支点，两蹄下端经推杆相互连接成一体支点下方有一轮缸，内装两个活塞同时驱动张开蹄片7制动器的主要结构元件第八章制动系设计概述12制动器的结构方案分析3制动器主要参数的确定4制动器的设计与计算5制动驱动机构的设计与计算制动力调节机构6一、鼓式制动器各种类型鼓式制动器比较型式双从蹄式领从蹄式双领蹄式双向双领蹄式单向增力式双向增力式简图制动器效能居第四位居第三位居第二位居第二位居第一位居第一位前进倒退制动效果不同不变不同不变不同不变制动器效能稳定性居第一位居第二位仅强于增力式仅强于增力式差差两蹄片上单位压力相等不等相等相等不等不等磨损均匀不均匀均匀均匀不均匀不均匀轮毂轴承受力不受力受力不受力不受力受力受力结构复杂简单复杂复杂简单复杂调整间隙容易容易容易困难困难困难适用双回路适用不适用适用适用不适用不适用7制动器的主要结构元件第八章制动系设计概述12制动器的结构方案分析3制动器主要参数的确定4制动器的设计与计算5制动驱动机构的设计与计算制动力调节机构6二、盘式制动器按摩擦副中固定元件的结构不同钳盘式全盘式定钳盘式浮钳盘式7制动器的主要结构元件第八章制动系设计概述12制动器的结构方案分析3制动器主要参数的确定4制动器的设计与计算5制动驱动机构的设计与计算制动力调节机构6二、盘式制动器1.全盘式制动器摩擦副中的旋转元件及固定元件均为圆盘形制动时个盘摩擦表面全部接触作用原理同离合器，又称为离合器式制动器全盘式用的较多的是多片全盘式制动器，既能用作车轮制动器、又能用作缓行器2.钳盘式制动器固定摩擦元件是制动块，装在与车轴连接且不能绕车轴轴线旋转的制动钳中制动衬块与制动盘接触面小，在盘上所占的中心交一般仅30°~50°，又称为点盘式制动器按制动钳的结构不同，可分为固定钳式和浮动钳式（滑动钳式、摆动钳式）7制动器的主要结构元件第八章制动系设计概述12制动器的结构方案分析3制动器主要参数的确定4制动器的设计与计算5制动驱动机构的设计与计算制动力调节机构6二、盘式制动器2.钳盘式制动器固定钳式：制动钳固定不动，制动盘两侧均有液压缸；制动时仅两侧液压缸中的制动块向盘面移动，又称为对置活塞式或浮动活塞式滑动钳式：制动钳可相对于制动盘做轴向滑动，制动盘内侧置有液压缸，外侧的制动块固装在钳体上；制动时，活塞在液压作用下使活动制动块压靠到制动盘，反作用力推动制动钳体连同固定制动块压向制动盘的另一侧摆动钳式：单侧液压缸结构，制动钳体与固定于车轴上的支座铰接；为实现制动，钳体与制动盘垂直平面内摆动；制动块预先做出楔形7制动器的主要结构元件第八章制动系设计概述12制动器的结构方案分析3制动器主要参数的确定4制动器的设计与计算5制动驱动机构的设计与计算制动力调节机构6二、盘式制动器固定钳式7制动器的主要结构元件第八章制动系设计概述12制动器的结构方案分析3制动器主要参数的确定4制动器的设计与计算5制动驱动机构的设计与计算制动力调节机构6二、盘式制动器浮动钳式工作原理：制动时,油液入缸→在油压作用下，活塞左移→活动制动块左移→活动制动块与制动盘压紧。同时，由于制动盘不能轴向移动，油压进一步升高→在盘的油压反作用力作用下→钳体右移→固定制动块与制动盘压紧。7制动器的主要结构元件第八章制动系设计概述12制动器的结构方案分析3制动器主要参数的确定4制动器的设计与计算5制动驱动机构的设计与计算制动力调节机构6二、盘式制动器盘式制动器优缺点分析7制动器的主要结构元件第八章制动系设计概述12制动器的结构方案分析3制动器主要参数的确定4制动器的设计与计算5制动驱动机构的设计与计算制动力调节机构6三、鼓式、盘式制动器性能对比分析盘式鼓式热稳定性好差水稳定性好差制动力矩与运动方向无关有关适用双回路可以部分可以尺寸小大质量小大散热好差压力分布均匀不均匀更换衬块（片）容易困难衬块（片）磨损均匀不均匀制动协调时间短长间隙调整工作自动调整多数人力调整手制动驱动机构复杂困难防尘、防锈困难容易衬块（片）寿命低高7制动器的主要结构元件第八章制动系设计概述12制动器的结构方案分析3制动器主要参数的确定4制动器的设计与计算5制动驱动机构的设计与计算制动力调节机构67制动器的主要结构元件第八章制动系设计概述12制动器的结构方案分析3制动器主要参数的确定4制动器的设计与计算5制动驱动机构的设计与计算制动力调节机构6制动器主要参数鼓式盘式制动鼓内径摩擦衬片宽度和包角摩擦片起始角制动器中心到张开力F0作用线距离制动蹄支撑点位置坐标制动盘直径制动盘厚度摩擦衬块外半径与内半径制动衬块工作面积7制动器的主要结构元件第八章制动系设计概述12制动器的结构方案分析3制动器主要参数的确定4制动器的设计与计算5制动驱动机构的设计与计算制动力调节机构61.鼓式制动器主要参数确定制动鼓内径D鼓式制动器的主要几何参数影响制动鼓内径的因素初选D初选D后，参照ZBT24005-89《制动鼓直径及制动蹄片宽度尺寸系列》选取7制动器的主要结构元件第八章制动系设计概述12制动器的结构方案分析3制动器主要参数的确定4制动器的设计与计算5制动驱动机构的设计与计算制动力调节机构61.鼓式制动器主要参数确定摩擦衬片宽度b包角𝜷宽度尺寸过窄，则磨损速度快、寿命低宽度尺寸过大，质量大、不易加工、增加成本详细尺寸选取参照QC/T309-19997制动器的主要结构元件第八章制动系设计概述12制动器的结构方案分析3制动器主要参数的确定4制动器的设计与计算5制动驱动机