盘式制动器可靠性分析

L/O/G/O盘式制动器可靠性分析绪论•1.1课题背景•1.2研究意义盘式制动器•2.1盘式制动器的结构特点•制动器结构类型众多，盘式制动器是常见的制动器形式之一。•图2-1盘式制动器结构图•1：制动臂2：制动瓦块3：推动盘4：底盘•5：三角板总成6：制动弹簧总成7：制动盘盘式制动器的故障原因及故障类型制动系统失效引发事故的技术分析：行车中由于制动系统失效或故障，将造成极大的危害，在一般道路上，制动系统失效会造成追尾、碰撞行人或其他障碍，甚至造成两车相撞，从而造成人员伤亡、货物损坏。在高速公路上行驶，由于制动失效，将造成追尾碰撞或冲撞护栏，由于在高速公路上行驶时一般车速均较高，追尾或冲撞护栏的结果只能是车毁人亡0102030405060轮胎制动装置转向装置前轴后轴电气配线车身构造传动系其他31.657.13.801.4113.40.746.14113.23.20.61.30.61事故的零部件事故百分比（%）1983年1982年汽车制动装置由两部分组成：即制动力传递系统和制动器。制动装置的故障主要是由这两部分产生问题所引起的。汽车故障分析①虽然脚踏下制动踏板，而制动力并未（或较少）传递给制动器的故障。其主要原因是制动踏板踩踏行程不足，制动摩擦片磨损过多，使制动蹄与制动鼓之间间隙增大，从而使踏板自由行程加大所致。①虽然脚踏下制动踏板，而制动力并未（或较少）传递给制动器的故障。其主要原因是制动踏板踩踏行程不足，制动摩擦片磨损过多，使制动蹄与制动鼓之间间隙增大，从而使踏板自由行程加大所致。①虽然脚踏下制动踏板，而制动力并未（或较少）传递给制动器的故障。其主要原因是制动踏板踩踏行程不足，制动摩擦片磨损过多，使制动蹄与制动鼓之间间隙增大，从而使踏板自由行程加大所致。①虽然脚踏下制动踏板，而制动力并未（或较少）传递给制动器的故障。其主要原因是制动踏板踩踏行程不足，制动摩擦片磨损过多，使制动蹄与制动鼓之间间隙增大，从而使踏板自由行程加大所致。①虽然脚踏下制动踏板，而制动力并未（或较少）传递给制动器的故障。其主要原因是制动踏板踩踏行程不足，制动摩擦片磨损过多，使制动蹄与制动鼓之间间隙增大，从而使踏板自由行程加大所致。⑴制动力传递系统的故障技术分析制动力传递系统，通过踩制动踏板而产生的制动力，借助于液压（气压）传递给装在4个轮子上的制动器的机构⑵制动器的故障技术分析制动器约束车轮控制旋转，使轮胎滑动，用摩擦力使汽车减速的制动机构故障现象主要表现•制动力传递系统的故障技术分析制动力传递系统，通过踩制动踏板而产生的制动力，借助于液压（气压）传递给装在4个轮子上的制动器的机构。其故障现象主要表现在：•①虽然脚踏下制动踏板，而制动力并未（或较少）传递给制动器的故障。其主要原因是制动踏板踩踏行程不足，制动摩擦片磨损过多，使制动蹄与制动鼓之间间隙增大，从而使踏板自由行程加大所致。•②气阻。制动软管产生龟裂，或液压制动油管断裂，使液压回路中泄漏出制动液，一旦制动液蓄液杯中备用制动液用空，液压回路内将进入空气，从而无法传递动力。因此在事故现场，如果发现制动装置故障的可能性较大时，必须检查蓄油杯内制动液的残留状态，同时认真检查制动软管和制动油管接口部位是否有龟裂、断裂和渗漏制动液现象，同时检查制动鼓是否有制动液流出的痕迹。故障现象主要表现•③助力（伺服）装置的故障。由于轿车已广泛应用了利用发动机的真空来增大制动力的真空助力装置。大型货车、客车上也广泛采用了气压助力方式，这些助力装置的故障将使制动效能大大下降。根据实验，桑塔纳轿车在无真空助力情况下，制动效能将下降60%，从而也会引发交通事故。对真空助力或气压助力的车辆，在发生事故时，还应检查助力装置是否有破损痕迹或其他不工作现象。•④气滞。由于使用质量低劣的制动液，制动液压产生过程中，由于温度的升高，从制动液中将分离出蒸气，这时将引发与气阻一样的故障现象。故障现象主要表现•⑵制动器的故障技术分析制动器约束车轮控制旋转，使轮胎滑动，用摩擦力使汽车减速的制动机构。其故障现象主要表现在：•①制动效能衰减。在长距离的下坡道上，频繁踏踩制动器，使制动摩擦片因摩擦面过热，摩擦片的摩擦系数急剧下降，造成制动失效，这就是制动效能衰退。对于载质量大的货车和载客的客车，行驶在长距离的下坡道时必须特别注意。为防止制动效能衰退，灵活使用发动机制动是非常重要的手段之一。当然，不少载货、载客汽车下长坡时，对制动鼓淋水，以增加制动鼓的散热效能，也是减少制动效能衰退的方法之一。故障现象主要表现•②浸水。车辆经过水浸地区或雨水进入制动器内后，摩擦片的摩擦面会变得湿滑，摩擦系数下降，制动力会暂时性减退，一旦离开水浸地区后，此时应连续轻微制动，使附着在摩擦片上的水因摩擦热而蒸发掉，让制动力逐渐恢复。这种现象称为水恢复现象。盘式制动器由于通过制动盘的旋转，把附着的水甩出去，所以水恢复性能优良，而鼓式制动器的水恢复性能则相对较差。•③单轮失效。当左右车轮制动力不平衡时（如单边摩擦片磨损较大或制动分泵失效）或一侧车轮浸水时，此时急速踏下制动踏板会造成把航不稳，严重的甚至会发生跑偏和掉头等现象。在潮湿路面、积雪路面、冰路面上出现这种单轮起作用现象也比较频繁，因而必须引起注意。•④清晨制动异常现象。这种现象主要发生在潮湿地区，夜间停放在室外的汽车，其制动鼓或制动盘被雨露打湿而生锈，由于表面生锈，在制动初期其效果会有异常，一旦锈迹被摩擦掉，即可恢复正常。但尽管如此，制动效果仍会比预期要求有差异，也会造成安全隐患。制动故障百分率（%）1983年1982年制动器故障率的零部件分析可靠性分析方法•故障模式影响分析(FMEA)•FMEA是安全系统工程中重要的分析方法之一，它是由可靠性工程发展起来的，主要分析系统、产品的可靠性和安全性。基本内容：对系统或产品的各个组成部分，按一定的顺序进行系统分析和考察，查出系统中各子系统或元件可能发生的各种故障类型，并分析它们对系统或产品的功能造成的影响，提出可能采取的预防改进措施，以提高系统或产品的可靠性和安全性。盘式制动器可靠性分析•盘式制动器故障模式影响分析制动器的故障，是指制动器未能达到设计规定的要求（如制动力矩不足或制动减速度超限），因而完不成规定的制动任务或完成得不好。盘式制动器有许多故障，但并不是所有故障都会造成严重后果，仅是其中一些故障会影响制动器功能或造成事故损失。因此，在分析制动器故障的同时，还需要对故障的影响或后果进行评价，这称为故障模式和影响分析。制动系统故障模式及其失效原因制动系统的故障模式通常可从四个方面考虑：运行过程中的故障，规定时间内无法启动，预定时间内无法停车，制动能力降级或受阻。制动系统的失效模式有：在工作制动时，闸瓦不能灵活可靠地制动住制动盘；发生故障时，不能实现安全制动；提升机要运行时，不能打开闸瓦。可以不考虑人为因素的影响，仅从其结构上对制动系统的可靠性进行研究。：闸瓦2：衬板3：筒体4：支架5：活塞6：碟形弹簧7：调固螺拴8：螺拴9：拉力弹簧10：螺母•图4-5制动器可靠性框图•Rt：弹簧可靠性RF：摩擦可靠性RW：维护可靠性RD：电磁阀可靠性Rb：闸盘抗污染可靠性Ry：液压站整定可靠性Rδ：闸同步可靠性•制动器的固有可靠性和使用可靠性的串联乘积，体现了制动器的工作可靠性，即RW=RI+RA，其中RW表示制动器工作可靠性；RI表示制动器固有可靠性；RA表示制动器使用可靠性。实例分析我们采用逻辑逼近法对照图纸把所有可能出现的问题一一列举出来，然后逐一检查。如4-7图所示，首先连接好各装置，启动叶片泵给系统供液，观察到的现象是：1）系统压力达到规定值；2）调固螺栓向后移动，说明压力油能够进入到制动器中，管路通畅，无堵塞现象；3）虽有漏油现象，但不太严重；4）将放气螺钉拧开直到冒油，制动器仍不动作；5）用扳手敲击拉力弹簧，并观察弹簧间距，可断定弹簧拉力能满足要求。摩擦系数不足制动器失效Ⅰ调整闸瓦与制动盘之间的距离摩擦系数不足1.闸瓦污染2.材料摩擦系数低3.贴闸不良制动力矩不足Ⅱ更换闸瓦拉力弹簧正压力不足1.拉力弹簧失效2.残压过高3.不合闸4.闸瓦间隙过大制动力矩不足Ⅱ调固螺栓和拉力弹簧要顶紧拉力弹簧失效1.拉力弹簧疲劳2.拉力弹簧断裂正压力不足Ⅳ更换拉力弹簧活塞制动器不开闸1.活塞卡缸2.液压站故障3.电控系统失效制动器失效Ⅰ保证活塞与油缸能活动自如不合闸1.活塞卡死2.电器故障正压力不足Ⅳ检查活塞及密封圈是否失效电磁阀液压站故障1.电磁阀故障2.管路故障制动器不开闸Ⅲ检查电磁阀是否失效有上表分析，制动力矩不足和制动器不开闸两种故障模式的故障等级为Ⅰ，此类故障一旦发生，便可直接导致制动器失效。因此，应对闸瓦和活塞这两个元件予以高度重视。•应用FMEA对盘式制动器进行定性分析：首先阐述了盘式制动器的工作原理及其可能会发生的各种故障模式；然后对其故障类型进行了分类，并绘制了盘式制动器的可靠性框图；最后分析了各种故障类型对盘式制动器的影响后果及应采取的措施，得到了故障模式影响分析表格。结论L/O/G/OThankYou!