【文章內(nèi)容簡介】 器 浮動鉗盤式制動器的制動鉗體是浮動的。其浮動方式分為滑動鉗盤式制動器和擺動鉗盤式制動器兩種，如圖 2—1 b)和 c)所示。它們的制動油缸都是單側(cè)的，且與油缸同側(cè)的制動塊 總成為活動的，而另一側(cè)的制動塊總成則固定在鉗體上。制動時在油液壓力作用下，活塞推動該側(cè)活動的制動塊總成壓靠到制動盤，而反作用力則推動制動鉗體連同固定于其上的制動塊總成壓向制動盤的另一側(cè)，直到兩側(cè)的制動塊總成的受力均等為止。對擺動鉗式盤式制動器來說，鉗體不是滑動而是在于與制動盤垂直的平面內(nèi)擺動。這就要求制動摩擦襯片為楔形的，摩擦表面對其背面的傾斜角為 6176。左右。在使用過程中，摩擦襯塊逐漸磨損到各處殘存厚度均勻（一般約為 1mm）后即應更換。 當浮動鉗式盤式制動器兼用作行車制動器和駐車制動器時，可不必加設駐車制動用 的制動鉗，而只需在行車制動鉗的液壓油缸附近加裝一些用于推動液壓油缸活塞的駐車制動用的機械傳動件即可。 浮動鉗盤式制動器只在制動盤的一側(cè)裝油缸，其結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，易于布置，結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，可將制動器進一步移近輪轂，同一組制動塊可兼用于行車制動和駐車制動。由于浮動鉗沒有跨越制動盤的油道和油管，減少了油液的受熱機會，單側(cè)油缸又位于盤的內(nèi)側(cè)，受車輪遮蔽較少，使冷卻條件較好。另外，單側(cè)油缸的活塞比兩側(cè)油缸的活塞要長，也增大了油缸的散熱面積，因此制動油液溫度比固定鉗式的低 30℃～ 50℃，汽化的可能性較小。但由于制動鉗 體為浮動的，必須設法減少滑動處或擺動中心處的摩擦，磨損和噪聲。 因此設計的中型客車采用浮動鉗盤式制動器。 本科生畢業(yè)設計（論文） 8 鼓式制動器的分類與特點 輪缸式制動器的總類與特點 1）領(lǐng)從蹄式制動器 特點： 1）正向旋轉(zhuǎn)時，是領(lǐng)從體制動器。 2）領(lǐng)蹄具有助勢，從蹄具有減勢。 3）因輪缸活塞直徑相等，是等促動力式制動器 4）軸線對稱布置，制動鼓所受法向反力不等，是非平衡式制動器。 2）雙領(lǐng)蹄式和雙向雙領(lǐng)蹄式制動器 雙領(lǐng)蹄式特點： 1）因活塞直徑和輪缸壓力相同，是等促動力式制動器 2）中心對稱布置，是平衡式制動器 3）正向是雙領(lǐng)蹄制動器倒車時是雙從蹄 雙向雙領(lǐng)蹄特點： 1）因活塞直徑和輪缸壓力相同，是等促動力制動器 2）即中心對稱，又軸對稱，是平衡式制動器 3）前進時，兩蹄均為領(lǐng)蹄，倒車時，兩蹄仍為領(lǐng)蹄 3）雙從蹄式制動器 特點： 1）因活塞直徑和輪缸壓力相同，是等促動力式制動器 2）即中心對稱，又軸對稱，是平衡式制動器 3）正向是雙從蹄制動器，倒車時為雙領(lǐng)蹄 4） 單向和雙向自增力式制動器 單向自增力式制動器的特點： 1）不等促動力式制動器 2）雙向雙領(lǐng)蹄，但效能不同 3）單向自增力，非平衡式制動器 雙向自增力式制動器的特點： 1)等促動力式制動器 2）非平衡式制動器 3）雙向雙領(lǐng)蹄式制動器 凸輪式制動器特點 特點： 1）是領(lǐng)從蹄式制動器 2）是等位移式制動 器 3）是非平衡式制動器 制動驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)型式與選擇 制動驅(qū)動機構(gòu)用于將駕駛員或其它力源的力傳給制動器，使之產(chǎn)生需要的制 本科生畢業(yè)設計（論文） 9 動轉(zhuǎn)矩。 制動系統(tǒng)工作的可靠性在很大程度上取決于制動驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和性能。所以首先保證制動驅(qū)動機構(gòu)工作可靠性；其次是制動力的產(chǎn)生和撤除都應盡可能快，充分發(fā)揮汽車的制動性能；再次是制動驅(qū)動機構(gòu)操縱輕便省力；最后是加在踏板上的力和踩下踏板的距離應該與制動器中產(chǎn)生的制動力矩有一定的比例關(guān)系。保證汽車在最理想的情況下產(chǎn)生制動力矩。 根據(jù)制動力源的不同，制動驅(qū)動機構(gòu)一般可以分為簡單制動 、動力制動和伺服制動三大類。而力的傳遞方式又有機械式、液壓式、氣壓式和氣壓 液壓式的區(qū)別。 簡單制動系 簡單制動系即人力制動系，是靠駕駛員作用于制動踏板上或手柄上的力作為制動力源，而力的傳遞方式又有機械式和液壓式兩種。 機械式的靠桿系或鋼絲繩傳力，結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，工作可靠，但機械效率低，因此僅用于中小型汽車的駐車制動器。由于駐車制動器必須可靠的保證汽車在原地停駐并在任何情況下不致于自動滑行。實現(xiàn)這個功能一般都用機械鎖止方式來實現(xiàn)，因為這種方式結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟性好，所以中級轎車的駐車制動系統(tǒng)幾乎都采用了機械 傳動裝置。 液壓式的簡單制動系通常簡稱為液壓制動系，用于行車制動裝置。其優(yōu)點是作用滯后時間短 (～ )，工作壓力大 (可達 10MPa～ 12MPa)，缸徑尺寸小，可布置在制動器內(nèi)部作為制動蹄的張開機構(gòu)或制動塊的壓緊機構(gòu)，使之結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，質(zhì)量小、造價低。但其有限的力傳動比限制了它在汽車上的使用范圍。另外，液壓管路在過度受熱時會形成氣泡而影響傳輸，即產(chǎn)生所謂“氣阻”，使制動效能降低甚至失效；而當氣溫過低時 (25℃和更低時 )，由于制動液的粘度增大，使工作的可靠性能降低，以及當有局部損壞時，使整個系統(tǒng) 都不能繼續(xù)工作。 液壓式簡單制動系曾廣泛用于轎車、輕型貨車和部分中型貨車上。但由于其操縱較沉重，不能適應現(xiàn)代汽車提高操縱輕便性的要求，故當前僅多用于微型汽車上，在轎車和輕型汽車早已極少采用。 動力制動系 動力制動系是以發(fā)動機動力形成的氣壓或液壓勢能作為汽車制動的全部力源進行制動，而司機作用于制動踏板或手柄上的力僅用于對制動回路中控制元件的操縱。在簡單制動系中的踏板力與其行程間的反比例關(guān)系在動力制動系中便不復存在，因此，此處的踏板力較小且可有適當?shù)奶ぐ逍谐獭? 本科生畢業(yè)設計（論文） 10 動力制動系有氣壓制動系、氣頂液式制動系和全液壓動力 制動系 3 種。 （ 1）氣壓制動系 氣壓制動系是動力制動系最常見的型式，由于可獲得較大的制動驅(qū)動力，且主車與被拖的掛車以及汽車列車之間制動驅(qū)動系統(tǒng)的連接裝置結(jié)構(gòu)簡單、連接和斷開均很方便，因此被廣泛用于總質(zhì)量為 8t 以上尤其是 15t 以上的載貨汽車、越野汽車和客車上。但氣壓制動系必須采用空氣壓縮機、儲氣筒、制動閥等裝置，使其結(jié)構(gòu)復雜、笨重、輪廓尺寸大、造價高；管路中氣壓的產(chǎn)生和撤除均較慢，作用滯后時間較長 (～ )，因此，當制動閥到制動氣室和儲氣筒的距離較遠時，有必要加設氣動的第二級控制元件 —— 繼動閥 (即加速閥 )以及快放閥；管路工作壓力較低 (一般為 ～ )，因而制動氣室的直徑大，只能置于制動器之外，再通過桿件及凸輪或楔塊驅(qū)動制動蹄，使非簧載質(zhì)量增大；另外，制動氣室排氣時也有較大噪聲。 （ 2）氣頂液式制動系 氣頂液式制動系是動力制動系的另一種型式，即利用氣壓系統(tǒng)作為普通的液壓制動系統(tǒng)主缸的驅(qū)動力源的一種制動驅(qū)動機構(gòu)。它兼有液壓制動和氣壓制動的主要優(yōu)點。由于其氣壓系統(tǒng)的管路短，故作用滯后時間也較短。顯然，其結(jié)構(gòu)復雜、質(zhì)量大、造價高，故主要用于重型汽車上，一部分總質(zhì)量為 9t— 11t 的中型汽車 上也有所采用。 （ 3）全液壓動力制動系 全液壓動力制動系除了具有一般液壓制動系統(tǒng)的優(yōu)點外，還具有操縱輕便、制動反應快、制動能力強、受氣阻影響較小、易于采用制動力調(diào)節(jié)裝置和防滑移裝置，及可與動力轉(zhuǎn)向、液壓懸架、舉升機構(gòu)及其他輔助設備共用液壓泵和儲油罐等優(yōu)點。但其結(jié)構(gòu)復雜、精密件多，對系統(tǒng)的密封性要求也較高，并未得到廣泛應用，目前僅用于某些高級轎車、大型客車以及極少數(shù)的重型礦用自卸汽車上。 伺服制動系 伺服制動系是在人力液壓制動系統(tǒng)的基礎上加設一套動力伺服制動而形成的，即兼用人體和發(fā)動機作為制動能源的制動系統(tǒng)。 在正常的情況下，制動能量大部分由動力伺服系統(tǒng)供給，而在動力伺服系統(tǒng)失效時，還可全靠駕駛員供給。 伺服制動系統(tǒng)的類型： （ 1） 按伺服系統(tǒng)的輸出力作用部位和對其控制裝置的操縱方式不同，伺服制動系統(tǒng)可分為助力式（直接操縱式）和增壓式（間接操縱式）兩類。前者中的伺服系統(tǒng)控制裝置用制動踏板機構(gòu)直接操縱，其輸出力也作用于液壓主缸，以助踏板力之不足；后者中的伺服系統(tǒng)控制裝置用制動踏板機構(gòu)直接操縱，其輸出力也 本科生畢業(yè)設計（論文） 11 作用于液壓主缸，以助踏板力之不足；后者中的伺服系統(tǒng)控制裝置用制動踏板機構(gòu)通過主缸輸出的液壓操縱，且伺服系統(tǒng)的輸出力與主缸液 壓共同作用于一個中間傳動液缸，使該液缸輸出到輪崗的液壓遠高于主缸液壓。 （ 2） 伺服制動系統(tǒng)又可按伺服能量的形式分為真空伺服式、氣壓伺服式和液壓伺服式 3 種，其伺服能量分別為真空能、氣壓能和液壓能。 液壓分路系統(tǒng)的形式與選擇 為了提高制動驅(qū)動機構(gòu)的工作可靠性，保證行車安全，制動驅(qū)動架構(gòu)至少應有兩套獨立的系統(tǒng)，即應是雙回路系統(tǒng)，也就是說應將汽車的全部洗車制動器的液壓或氣壓管路分成兩個或更多個相互獨立的回路，以便當一個回路發(fā)生故障失效時，其它完好的回路仍能可靠的工作。 下圖為雙軸汽車的液壓式制動驅(qū)動機構(gòu)的雙回路系統(tǒng)的 5 種 分路方案圖。選擇分路方案時，主要是考慮其制動效能的損失程度、制動力的不對稱情況和回路系統(tǒng)的復雜程度等。 （ a） （ b） （ c） （ d） （ e） 圖 2—2 雙軸汽車液壓雙回路系統(tǒng)的 5 種分路方案圖 1— 雙腔制動主缸 2— 雙回路系統(tǒng)的一個回路 3— 雙回路系統(tǒng)的另一分路 圖 2—2（ a） 為前、后輪制動管路各成獨立的回路系統(tǒng)，即一軸對一軸的分路形式，簡稱 II 型。其特點是管路布置最為簡單，可與傳統(tǒng)的單輪缸鼓式制動器相配合，成本較低。這種分路布置方案在各類汽車 上均有采用，但在貨車上用得最廣泛。 圖 2—2（ b） 為前后制動管路曾對角連接的兩個獨立的回路系統(tǒng)，即前軸的一側(cè)車輪制動器與后橋的對側(cè)車輪制動器同屬于一個回路稱交叉型，簡稱 X型。 本科生畢業(yè)設計（論文） 12 其特點是結(jié)構(gòu)也很簡單，一回路失效時仍能保持 50%的制動效能，并且制動力的分配系數(shù)和同步附著系數(shù)沒有變化，保證了制動時與整車負荷的適應性。此時前、后各有一側(cè)車輪有制動作用，使制動力不對稱，導致前輪將朝制動起作用車輪的一側(cè)繞主銷轉(zhuǎn)動，使汽車失去方向穩(wěn)定性。但采用這種分路方案的汽車，其主銷偏移距應取負值（至 20mm），這樣，不平衡的制動力使車 輪反向轉(zhuǎn)動，改善了汽車的方向穩(wěn)定性，所以多用于中、小型轎車。 圖 2—3（ c） 的左、右前輪制動器的半數(shù)輪缸與全部后輪制動器輪缸構(gòu)成一個獨立的回路，而兩前輪制動器的另半數(shù)輪缸構(gòu)成另一回路，可看成是一軸半對半個軸的分路形式，簡稱 HI型。 圖 2—4（ d） 的兩個獨立的回路分別為兩側(cè)前輪制動器的半數(shù)輪缸和一個后輪制動器所組成，即半個軸與一輪對另半個軸與另一輪的式，簡稱 LL型。 圖 2—5（ e） 的兩個獨立的回路均由每個前、后制動器的半數(shù)缸所組成，即前、后軸對前、后半個軸的分路形式，簡稱 HH 型。這種形式的雙回路制動效能最好。 HI， LL， HH 型的結(jié)構(gòu)均較復雜。 LL 型與 HH型在任一回路失效時，前、后制動力的比值均與正常情況下相同，且剩余的總制動力可達到正常值的 50%左右。HI 型單用回路 3，即一軸半時剩余制動力較大，但此時與 LL 型一樣，在緊急制動時后輪極易先抱死。 綜合各個方面的因素和比較各回路形式的優(yōu)缺點。選擇了 II型回路。 本科生畢業(yè)設計（論文） 13 第 3章 制動系統(tǒng)主要參數(shù)的確定 中型客車主要技術(shù)參數(shù) 整車質(zhì)量：空載時 G0 =4500kg 滿載時 Ga =8600kg 重心高度：滿載時 hga =1000mm 空載時 hg0 =900mm 質(zhì)心距前軸距離： L1 =2500mm 質(zhì)心距后軸距離： L2 =3200mm 輪距： 4800mm 軸 距： L=4800mm 車輪滾動半徑： rr = 輪胎規(guī)格 ： 同步附著系數(shù)的 0? 的確定 客車制動制動力分配系數(shù) ? 采用恒定值得設計方法。 欲使汽車制動時的總制動力和減速度達到最大值，應使前、后輪有可能被制動同步抱死滑移，這時各軸理想制動力關(guān)系為 F 1? +F 2? =? G F 1? / F 2? =（ L2? G） /(L1? hg) 式中： F 1? ：前軸車輪的制動器制動力 F 2? ：后軸車 輪的制動器制動力 G：汽車重力 L1：汽車質(zhì)心至前軸中心線的距離 L2：汽車質(zhì)心至后軸中心線的距離 hg：汽車質(zhì)心高度 由上式可知，前后輪同時抱死時前、后輪制動器制動力是 ? 的函數(shù)，如圖所示，圖上的 I曲線即為客車的前后輪同時抱死的前后輪制動器制動力的分配曲線（理想的前后輪制動器制動力分配曲線）。如果汽車前后輪制動器制動力能按 I曲線的要求匹配，則能保證汽車在不同的附著系數(shù)的路面制動時，前后輪同時抱死 . 然而，目前大多數(shù)汽車的前后制動器制動力之比為定值。常用前制