【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 制動(dòng)系統(tǒng)可分為人力 制動(dòng)系統(tǒng)、動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)和伺服制動(dòng)系統(tǒng)等。以駕駛員的肌體作為唯一制動(dòng)能源的制動(dòng)系統(tǒng)稱為人力制動(dòng)系統(tǒng) 。 完全靠由發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力轉(zhuǎn)化而成的氣壓或液壓形式的勢(shì)能進(jìn)行制動(dòng)的系統(tǒng)稱為動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng) ， 兼用人力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力進(jìn)行制動(dòng)的制動(dòng)系統(tǒng)稱為伺服制動(dòng)系統(tǒng)或助力制動(dòng)系統(tǒng)。 (3)按制動(dòng)能量的傳輸方式 制動(dòng)系統(tǒng)可分為機(jī)械式、液壓式、氣壓式、電磁式等。同時(shí)采用兩種以上傳能方式的制動(dòng)系稱為組合式制動(dòng)系統(tǒng)。 制動(dòng)系統(tǒng)的一般工作原理是 ： 利用與車身 (或車架 )相連的非旋轉(zhuǎn)元件和與車輪 (或傳動(dòng)軸 )相連的 旋轉(zhuǎn)元件之間的相互摩擦來阻止車輪的轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)。 可用下圖所示的一種簡(jiǎn)單的液壓制動(dòng)系統(tǒng)示意圖來說明制動(dòng)系統(tǒng)的工作原理。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 制動(dòng)系統(tǒng)工作原理示意圖 一個(gè)以內(nèi)圓面為工作表面的金屬制動(dòng)鼓固定在車輪輪轂上，隨車輪一同旋轉(zhuǎn)。在固定不動(dòng)的制動(dòng)底板上，有兩個(gè)支承銷 ， 支承著兩個(gè)弧形制動(dòng)蹄的下端。制動(dòng)蹄的外圓面上裝有摩擦 片。制動(dòng)底板上還裝有液壓制動(dòng)輪缸，用油管 5 與裝在車架上的液壓制動(dòng)主缸相連通。主缸中的活塞 3 可由駕駛員通過制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)來操縱。 當(dāng)駕駛員踏下制動(dòng)踏板，使活塞壓縮制動(dòng)液時(shí)，輪缸活塞在液壓的作用下將制動(dòng)蹄片壓向制動(dòng)鼓 ， 使制動(dòng)鼓減小轉(zhuǎn)動(dòng)速度，或保持不動(dòng)。 下圖給出了一種轎車典型制動(dòng)系統(tǒng)的組成示意圖，可以看出，制動(dòng)系統(tǒng)一般由制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)和制動(dòng)器兩個(gè)主要部分組成。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 轎車典型制動(dòng)系統(tǒng)組成示意圖 踏板機(jī)構(gòu) (1) 制動(dòng)操縱機(jī) 產(chǎn)生制動(dòng)動(dòng)作、控制制動(dòng)效果并將制動(dòng)能量傳輸?shù)街苿?dòng)器的各個(gè)部件，如圖中的 6 以及制動(dòng)輪缸和制動(dòng)管路。 (2) 制動(dòng)器 產(chǎn)生阻礙車輛的運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力 (制動(dòng) 力 )的部件。汽車上常用的制動(dòng)器都是利稱為摩擦制動(dòng)器。它有鼓式制動(dòng)器和盤式制動(dòng)器兩種結(jié)構(gòu)型式。 鼓式制動(dòng)器 一般制動(dòng)器都是通過其中的固定元件對(duì)旋轉(zhuǎn)元件施加制動(dòng)力矩， 使后者的旋轉(zhuǎn)角速度降低 ，同時(shí)依靠車輪與地面的附著作用 ， 產(chǎn)生路面對(duì)車輪的制動(dòng)力以使汽車減速。凡利用固定元件與旋轉(zhuǎn)元件工作表面的摩擦而產(chǎn)生制動(dòng)力矩的制動(dòng)器都成為摩擦制動(dòng)器。目前汽車所用的摩擦制動(dòng)器可分為鼓式和盤式兩大類。 旋轉(zhuǎn)元件固裝在車輪或半軸上， 即制動(dòng)力矩直接 分別作用于兩側(cè)車輪上的制動(dòng)器稱為車輪制動(dòng)器。旋轉(zhuǎn)元件固裝在傳動(dòng)系的傳動(dòng)軸上 ，其制動(dòng)力矩經(jīng)過驅(qū)動(dòng)橋再分配到兩側(cè)車輪上的制動(dòng)器稱為中央制動(dòng)器。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 下圖為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器示意圖， 設(shè)汽車前進(jìn)時(shí)制動(dòng)鼓旋轉(zhuǎn)方向 (這稱為制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn) )如圖中箭頭所示。 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器示意圖 沿箭頭方向看去，制動(dòng)蹄 1 的支承點(diǎn) 3 在其前端，制動(dòng)輪缸 6 所施加的促動(dòng)力作用于其后端，因而該制動(dòng)蹄張開時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向與制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向相同。具有這種屬性的制動(dòng)蹄稱為領(lǐng)蹄。與此相反，制動(dòng)蹄 2 的支承點(diǎn) 4 在后端，促動(dòng)力加于其前端，其張開時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向與制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向相反。具有這種屬性的制動(dòng)蹄稱為從蹄。 當(dāng)汽車倒駛， 即制動(dòng)鼓反向旋轉(zhuǎn)時(shí) ，蹄 1 變成從蹄 ， 而蹄 2 則變成領(lǐng)蹄。這種在制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn)和反向旋轉(zhuǎn)時(shí)， 都有一個(gè)領(lǐng)蹄和一個(gè)從蹄的制動(dòng)器即稱為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器。 下 圖為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器受力示意圖 : 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器受力示意圖 如圖所示， 制動(dòng)時(shí)兩活塞施加的促動(dòng)力是相等的。制動(dòng)時(shí) ，領(lǐng)蹄 1 和從蹄 2 在促動(dòng)力 FS 的作用下 ， 分別繞各自的支承點(diǎn) 3 和 4 旋轉(zhuǎn)到緊壓在制動(dòng)鼓 5 上旋轉(zhuǎn)著的制動(dòng)鼓即對(duì)兩制動(dòng)蹄分別作用著法向反力 N1 和 N2 以及相應(yīng)的切向反力 T1 和T2，兩蹄上的這些力分別為各自的支點(diǎn) 3 和 4 的支點(diǎn)反力 Sl 和 S2 所平衡。 可見， 領(lǐng)蹄上的切向合力 Tl 所造成的繞支點(diǎn) 3 的力 矩與促動(dòng)力 FS 所造成的繞同一支點(diǎn)的力矩是同向的。所以力 T1的作用結(jié)果是使領(lǐng)蹄 1在制動(dòng)鼓上壓得更緊從而力 T1也更大。這表明領(lǐng)蹄具有 增勢(shì) 作用。相反，從蹄具有 減勢(shì) 作用。故二制動(dòng)蹄對(duì)制動(dòng)鼓所施加的制動(dòng)力矩不相等。 倒車制動(dòng)時(shí)，雖然蹄 2 變成領(lǐng)蹄，蹄 1 變成從蹄，但整個(gè)制動(dòng)器的制動(dòng)效能還是同前進(jìn)制動(dòng)時(shí)一樣。 在領(lǐng)從式制動(dòng)器中，兩制動(dòng)蹄對(duì)制動(dòng)鼓作用力 N1和 N2的大小是不相等的，因此在制動(dòng)過程中對(duì)制動(dòng)鼓產(chǎn)生一個(gè)附加的徑向力。 凡制動(dòng)鼓所受來自二蹄的法向力不能互相平衡的制動(dòng)器稱為非平衡式制動(dòng)器。 以上介紹 的各種鼓式制動(dòng)器各有利弊。 就制動(dòng)效能而言 在基本結(jié)構(gòu)參數(shù)和輪缸工作壓力相同的條件下，自增力式制動(dòng)器由于對(duì)摩擦助勢(shì)作用利用得最為充分而居首位，以下依次為雙領(lǐng)蹄式、領(lǐng)從蹄式、雙從蹄式。但蹄鼓之間的摩擦系數(shù)本身是一個(gè)不穩(wěn)定的因素，隨制動(dòng)鼓和摩擦片的材料、溫度和表面狀況 (如是否沾水、沾油 是否有燒結(jié)現(xiàn)象等 )的不同可在很大范圍內(nèi)變化。自增力式制動(dòng)器的效能對(duì)摩擦系數(shù)的依賴性最大，因而其效能的熱穩(wěn)定性最差。 在制動(dòng)過程中，自增力式制動(dòng)器制動(dòng)力矩的增長(zhǎng)在某些情況下顯得過于急速。西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 雙向自增力式制動(dòng)器多用于 轎車后輪，原因之一是便于兼充駐車制動(dòng)器。單向自增力式制動(dòng)器只用于中、輕型汽車的前輪，因倒車制動(dòng)時(shí)對(duì)前輪制動(dòng)器效能的要求不高。雙從蹄式制動(dòng)器的制動(dòng)效能雖然最低，但卻具有最良好的效能穩(wěn)定性，因而還是有少數(shù)華貴轎車為保證制動(dòng)可靠性而采用 (例如英國(guó)女王牌轎車 )。領(lǐng)從蹄制動(dòng)器發(fā)展較早，其效能及效能穩(wěn)定性均居于中游，且有結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，故目前仍相當(dāng)廣泛地用于各種汽車。 盤式制動(dòng)器 盤式制動(dòng)器摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件是以端面工作的金屬圓盤，被稱為制動(dòng)盤。 其固定元件則有著 多種結(jié)構(gòu)型式，大體上可分為兩類。一類是工作面積不大的摩擦塊與其金屬背板組成的制動(dòng)塊，每個(gè)制動(dòng)器中有 24個(gè)。這些制動(dòng)塊及其促動(dòng)裝置都裝在橫跨制動(dòng)盤兩側(cè)的夾鉗形支架中，總稱為制動(dòng)鉗。這種由制動(dòng)盤和制動(dòng)鉗組成的制動(dòng)器稱為鉗盤式制動(dòng)器。另一類固定元件的金屬背板和摩擦片也呈圓盤形制動(dòng)盤的全部工作面可同時(shí)與摩擦片接觸，這種制動(dòng)器稱為全盤式制動(dòng)器。 鉗盤式制動(dòng)器過去只用作中央制動(dòng)器，但目前則愈來愈多地被各級(jí)轎車和貨車用作車輪制動(dòng)器。全盤式制動(dòng)器只有少數(shù)汽車 (主要是重型汽車 )采用為車輪制動(dòng)器。這里只介紹鉗盤式制 動(dòng)器。鉗盤式制動(dòng)器又可分為定鉗盤式和浮鉗盤式兩類。 盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖如下圖所示： 盤式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)圖 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 定鉗盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖見下圖 : 定鉗盤式制動(dòng)器示意圖 在制動(dòng)盤 1上的制動(dòng)鉗體 5固定安裝在車橋 6上，它不能旋轉(zhuǎn)也不能沿制動(dòng)盤軸線方向移動(dòng) 其內(nèi)的兩個(gè)活塞 2分別位于制動(dòng)盤 1的兩 側(cè)。 制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)油液由制動(dòng)總泵 (制動(dòng)主缸 )經(jīng)進(jìn)油口 4進(jìn)入鉗體中兩個(gè)相通的液壓腔中，將兩側(cè)的制動(dòng)塊 3壓向與車輪固定連接的制動(dòng)盤 1，從而產(chǎn)生制動(dòng)。 這種制動(dòng)器存在著以下缺點(diǎn)，油缸較多，使制動(dòng)鉗結(jié)構(gòu)復(fù)雜。油缸分置于制動(dòng)盤兩側(cè)，必須用跨越制動(dòng)盤的鉗內(nèi)油道或外部油管來連通，這使得制動(dòng)鉗的尺寸過大。難以安裝在現(xiàn)代化轎車的輪輞內(nèi)，熱負(fù)荷大時(shí)，油缸和跨越制動(dòng)盤的油管或油道中的制動(dòng)液容易受熱汽化。若要兼用于駐車制動(dòng)，則必須加裝一個(gè)機(jī)械促動(dòng)的駐車制動(dòng)鉗。 浮鉗盤式制動(dòng)器 下圖所示為浮鉗盤式制動(dòng)器示意圖。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 浮鉗盤式制動(dòng)器示意圖 鉗體 2通過導(dǎo)向銷 6與車橋 7相連，可以相對(duì)于制動(dòng)盤 1軸向移動(dòng)。制動(dòng)鉗 體只在制動(dòng)盤的內(nèi)側(cè)設(shè)置油缸，而外側(cè)的制動(dòng)塊則附裝在鉗體上。 制動(dòng)時(shí)，液壓油通過進(jìn)油口 5進(jìn)入制動(dòng)油缸，推動(dòng)活塞 4及其上的摩擦塊向右移動(dòng)，并壓到制動(dòng)盤上，并使得油缸連同制動(dòng)鉗體整體沿銷釘向左移動(dòng)，直到制動(dòng)盤右側(cè)的摩擦塊也壓到制動(dòng)盤上夾住制動(dòng)盤并使其制動(dòng)。 與定鉗盤式制動(dòng)器相反，浮鉗盤式制 動(dòng)器軸向和徑向尺寸較小，而且制動(dòng)液受熱汽化的機(jī)會(huì)較少。此外，浮鉗盤式制動(dòng)器在兼充行車和駐車制動(dòng)器的情況下，只須在行車制動(dòng)鉗油缸附近加裝一些用以推動(dòng)油缸活塞的駐車制動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)零件即可。故自 70 盤式制動(dòng)器與鼓式制動(dòng)器相比，有以下優(yōu)點(diǎn) :一般無摩擦助勢(shì)作用 ,因而制動(dòng)器效能受摩擦系數(shù)的影響較小 .即效能較穩(wěn)定 ,浸水后效能降低較少 ,而且只須經(jīng)一兩次制動(dòng)即可恢復(fù)正常。在輸出制動(dòng)力矩相同的情況下，尺寸和質(zhì)量一般較小，制動(dòng)盤沿厚度方向的 熱膨脹量極小，不會(huì)象制動(dòng)鼓的熱膨脹那樣使制動(dòng)器間隙明顯增加而導(dǎo)致制動(dòng)踏板行程過大，較容易實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整。其他保養(yǎng)修理作業(yè)也較簡(jiǎn)便。對(duì)于鉗盤式制動(dòng)器而言，因?yàn)橹苿?dòng)盤外露，還有散熱良好的優(yōu)點(diǎn)。 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 盤式制動(dòng)器不足之處是效能較低，故用于液壓制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)所需制動(dòng)促動(dòng)管路 壓力較高，一般要用伺服裝置。 目前，盤式制動(dòng)器已廣泛應(yīng)用于轎車。但除了在一些高性能轎車上用于全部車輪以外，大都只用作前輪制動(dòng)器。而與后輪的鼓式制動(dòng)器配合，以期汽車有較高的制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性。在貨車上，盤式制動(dòng)器也有采用，但離普及還有相 當(dāng)距離。 人力制動(dòng)系統(tǒng) 機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng) 機(jī)械式行車制動(dòng)已全部被淘汰。機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)僅用于駐車制動(dòng)。 駐車制動(dòng)系統(tǒng)與行車制動(dòng)系統(tǒng)共用后輪制動(dòng)器。也可以是專設(shè)的中央制動(dòng)器。 人力液壓制動(dòng)系統(tǒng) 轎車的行車制動(dòng)系統(tǒng)都采用了液壓傳動(dòng)裝置，主要由制動(dòng)主缸 (制動(dòng)總泵 )、 液壓管路、后輪鼓式制動(dòng)器中的制動(dòng)輪缸 (制動(dòng)分泵 )、前輪鉗盤式制動(dòng)器中的液壓缸等組成， 液壓式雙管路傳動(dòng)裝置的布置形式 當(dāng)其中一套管路損壞時(shí)，另一套仍可以正常工作，保證汽車制動(dòng)系的工作可靠西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 12 性。 兩橋制動(dòng)器獨(dú)立制動(dòng) 當(dāng)一套管路失效時(shí)，另一套管路仍能保持一定的制動(dòng)效能。制動(dòng)效能低于正常時(shí)的 50％。 同一制動(dòng)器兩個(gè)輪缸獨(dú)立制動(dòng) 前后制動(dòng)器對(duì)角獨(dú)立制動(dòng) 自制動(dòng)踏板到輪缸活塞的制動(dòng)系統(tǒng)傳動(dòng)比，等于踏板機(jī)構(gòu)杠桿比乘以輪缸直徑同主缸直徑之比。 傳動(dòng)比越大，踏板力越小，踏板行程卻因此而越大，使得制動(dòng)操作不便。 要求液壓制動(dòng)系傳動(dòng)比合適，保證制動(dòng)踏板力較小，同時(shí)踏板行程又不太大。 對(duì)于人力液壓制動(dòng)系，考慮到制動(dòng)器容許磨損量的踏板全行程不應(yīng)超過 150(轎車 )～ 180mm(貨車 )。制動(dòng)器間隙調(diào)整正常時(shí)，踩下踏板到完全制動(dòng)的踏板工作行程不應(yīng)超過全行程的 50％～ 60％。最大踏板力一般不應(yīng)超過 350(轎車 )～ 550N(貨車 )。 伺服制動(dòng)系 西安航空職業(yè)技術(shù)