【文章內容簡介】 損程度相近，壽命相同等優(yōu)點。單向雙領蹄式制動器的制動效能穩(wěn)定性，僅強于増力式制動器。當?shù)管囍苿訒r，由于兩蹄片皆為雙從蹄，使制動效能明顯下降。與領從蹄式制動器比較，由于多了一個輪缸，使結構略閑復雜。 這種制動器適用于前進制動時前軸動軸荷及附著力大于后軸，而倒車時則相反的汽車前輪上。它之所 以不用于后輪，還因為兩個互相成中心對稱的輪缸，難于附加駐車制動驅動機構 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 7 當制動鼓正向和反向旋轉時，兩制動助均為領蹄的制動器則稱為雙向雙領蹄式制動器。它也屬于平衡式制動器。由于雙向雙領蹄式制動器在汽車前進及倒車時的制動性能不變，因此廣泛用于中、輕型載貨汽車和部分轎車的前、后車輪，但用作后輪制動器時，則需另設中央制動器用于駐車制動。 雙從蹄式制動器的兩蹄片各有一個固定支點，而卻兩固定支點位于兩蹄片的不同端，并用各有一個活塞的兩輪缸張開蹄片。 雙從蹄式制動器的制動器效能 穩(wěn)定性最好，但因制動器效能最低，所以很少采用。 單向增力式制動器如圖所示兩蹄下端以頂桿相連接，第二制動蹄支承在其上端制動底板上的支承銷上。由于制動時兩蹄的法向反力不能相互平衡，因此它居于一種非平衡式制動器。單向增力式制動器在汽車前進制動時的制動效能很高，且高于前述的各種制動器，但在倒車制動時，其制動效能卻是最低的。因此，它僅用于少數(shù)輕、中型貨車和轎車上作為前輪制動器。 將單向增力式制動器的單活塞式制動輪缸換用雙活塞式制動輪缸，其上端的支承銷也作為兩蹄共用的，則成為 雙向增力式制動器。對雙向增力式制動器來說，不論汽車前進制動或倒退制動，該制動器均為增力式制動器。 雙向增力式制動器在大型高速轎車上用的較多，而且常常將其作為行車制動與駐車制動共用的制動器，但行車制動是由電磁經制動輪缸產生制動蹄的張開力進行制動，而駐車制動則是用制動操縱手柄通過鋼索拉繩及杠桿等機械操縱系統(tǒng)進行操縱。雙向增力式制動器也廣泛用作汽車的中央制動器，因為駐車制動要求制動器正向、反向的制動效能都很高，而且駐車制動若不用于應急制動時也不會產生高溫，故其熱衰退問題并不突出。 但由于結構問題使它在制動過程中散 熱和排水性能差，容易導致制動效率下降。因此，在轎車領域上己經逐步退出讓位給盤式制動器。但由于成本比較低，仍然在一些經濟型車中使用，主要用于制 盤式制動器介紹 盤式制動器按摩擦副中定位原件的結構不同可分為鉗盤式和全盤式兩大類。 鉗盤式制動器的固定摩擦元件是制動塊，裝在與車軸連接且不能繞車軸軸線旋轉的制動鉗中。制動襯塊與制動盤接觸面很小，在盤上所占的中心角一般僅 30~50176。，黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 8 故這種盤式制動器又為點盤式制動器。 全盤式制動器中摩擦副的旋轉元件及固定元件均為盤形，制動時各盤摩擦表面全部接觸，作用原理如同離 合器，故又稱離合器式制動器。全盤式中用的較多的是多片全盤式制動器。多片全盤式制動器既可用于車輪制動器，也可用作緩行器。 鉗盤式制動器按制動鉗的結構不同，分為以下幾種： （ 1）鉗盤式制動器按制動鉗的結構型式又可分為定鉗盤式制動器、浮鉗盤式制動器等。 ①定鉗盤式制動器：這種制動器中的制動鉗固定不動，制動盤與車輪相聯(lián)并在制動鉗體開口槽中旋轉。具有下列優(yōu)點：除活塞和制動塊外無其他滑動件，易于保證制動鉗的剛度；結構及制造工藝與一般鼓式制動器相差不多，容易實現(xiàn)從鼓式制動器到盤式制動器的改革；能很好地適應多回路制動系的 要求。 ②浮動盤式制動器：這種制動器具有以下優(yōu)點：僅在盤的內側有 液壓 缸，故軸向尺寸小，制動器能進一步靠近輪轂；沒有跨越制動盤的油道或油管加之 液壓 缸冷卻條件好，所以制動液汽化的可能性??；成本低；浮動鉗的制動塊可兼用于駐車制動。 （ 2）全盤式 在全盤式制動器中，摩擦副的旋轉元件及固定元件均為圓形盤，制動時各盤摩擦表面全部接觸，其作用原理與摩擦式離合器相同。由于這種制動器散熱條件較差，其應用遠沒有浮鉗盤式制動器廣泛。 制動器的選擇 與鼓式制動器比較，盤式制動器有如下優(yōu)點 : （ 1）熱穩(wěn)定性好 .原因是一般無 自行増力作用，襯塊摩擦表面壓力分布較鼓式中的襯片。此外，制動鼓在受熱膨脹后，工作半徑增大，使其只能與蹄的中部接觸，從而降低了制動效能，這稱為機械衰退。制動盤的軸向膨脹極小，徑向膨脹根本與性能無關，故無機械衰退問題。因此，前輪采用盤式制動器，汽車制動時不易跑偏。 （ 2）水穩(wěn)定性好。制動塊對盤的單位壓力高，易于將水擠出，因而浸水后效能降低不多，又由于離心力作用及襯塊對盤的擦拭作用，出水后只需經一到兩次制動既能恢復正常。鼓式制動器則需經十余次制動方能恢復。 （ 3）制動力矩與汽車運動方向無關。 （ 4）易于構成雙回路 制動系，使系統(tǒng)有較高的可靠性和安全性。 （ 5）尺寸小，質量小，散熱良好。 （ 6）壓力在制動襯塊上的分布比較均勻，故襯塊磨損也可以。 （ 7）更換襯塊簡單容易。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 9 （ 8）襯塊與制動盤之間的間隙小，從而縮短了制動協(xié)調時間。 （ 9）易于時間間隙自動調整。 綜合以上優(yōu)缺點最終確定本次設計采用前盤后鼓式。前盤選用 浮動盤式制動器，后鼓采用領從蹄式制動器。 [7] 制動驅動機構 根據(jù)制動力原的不同，制動驅動機構可分為簡單制動、動力制動以及伺服制動三大類型。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，是靠司機作用于制動塌板上或手柄上的力作為制動力原。而傳力方式有、又有機械式和液壓式兩種。 機械式的靠桿系或鋼絲繩傳力，其結構簡單，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裝置中。 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 (o． 1s— o． 3s)，工作壓力大 (可達 10 MPa— 12MPa)，缸徑尺寸小，可布置在制動器內部作為制動蹄的張開機構或制動塊的壓緊機構，使之結構簡單、緊湊，質量小、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，即產生所謂“汽阻”，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乘用車、輕型及以下的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，在乘用車和輕型汽車亡已極少采用。 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? 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動力，且主車與被拖的掛車以及汽車列車之間制動驅動系統(tǒng)的連接裝置結構簡單、連接和斷開均很方便，因此被廣泛用于總質量為 8t 以上尤其是 15t 以上的載貨汽車、越野汽車和客 車黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 10 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，使其結構復雜、笨重、輪廓尺寸大、造價高；管路中氣壓的產生和撤除均較慢，作用滯后時間較長 (o． 3s— o． 9s)，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 o． 5MPa— o． 7MPa)，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動制動蹄，使非簧載質量增大；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)主缸的驅動力源的一種制動驅動機構。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，其結構復雜、質量大、造價高，故主要用于重型汽車上，一部分總質量為 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、易于采用制動力調節(jié)裝置和防滑移裝置，及可與動力轉向、液壓懸架、舉升機構及其他輔助設備共用液壓泵和儲油罐等優(yōu)點。但其結構復雜、精密件多，對系統(tǒng)的密封性要求也較高，故并未得到廣泛應用，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的基礎上加設一套出其他能源提供的助力裝置．使人力與動力可兼用，即兼用人力和發(fā)動機動力作為制功能源的制動系。在正常情況下，其輸出工作壓力主要出動力伺服系統(tǒng)產生，而在動力伺服系統(tǒng)失效時，仍可全由人力驅動液壓系統(tǒng)產生一定程度的制動力。因此，在中級以上的轎車及輕、中型客、貨汽車上得到了廣泛的應用。 按伺服系統(tǒng)能源的不同，又有真空伺服制 動系、氣壓伺服制動系和液壓伺服制動系之分。其伺服能源分別為真空能 (負氣壓能 )、氣壓能和液壓能。 [7] 分路系統(tǒng)的形式選擇 為了提高制動驅動機構的工作可靠性，保證行車安全，制動驅動機構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行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，其他完好的回路仍能可靠地工作。 黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 11 圖 分路系統(tǒng) 型回路介紹 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型式，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 (或單制動氣室 )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。這一分路方案總后輪制動管路失效，則一旦前輪制動抱死就會失去轉彎制動能力。對于前輪驅動的轎車，當前輪管路失效而僅由后輪制動時，制動效能將明顯降低并小于正常情況下的一半，另外，由于后橋負荷小于前軸，則過大的踏板力會使后輪抱死而導致汽車甩尾。 后輪制功管路呈對角連接的兩個獨立的回路系統(tǒng)，即前軸的一側車輪制動器與后橋的對側車輪制動器同屬于一個回路，稱交叉型，簡稱 X 型。其特點是結 構也很簡單，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繞主銷轉動，使汽車失去方向穩(wěn)定性。因此，采用這種分路力案的汽車，其主銷偏移距應取負值 (至 20 mm)，這樣，不平衡的制動力使車輪反向轉動 ，改善了汽車的方向穩(wěn)定性。 左、右前輪制動器的半數(shù)輪缸與全部后輪制動器輪缸構成一個獨立的回路，而兩前輪制動器的另半數(shù)輪缸構成另一回路，可看成是一軸半 對半個軸的分路型式，簡稱KI 型。 兩個獨立的問路分別為兩側前輪制動器的半數(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瑚式，簡稱 LL型。 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、后半個軸對前、黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計 12 后半個軸的分路型式，簡稱 HH 型。這種型式的雙回路系統(tǒng)的制功效能最好。 HI、 LL、HH 型的織構均較復雜。 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％左占。 HL 型單用回路，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。 [7] 綜合以上各個管路的優(yōu)缺點最終選擇 X型管路。 制動主缸的選 取 為了提高汽車的行駛安全性，根據(jù)交通法規(guī)的要求，一些 乘用 車的行車制動裝置均采用了雙回路制動系統(tǒng)。雙回路制動系統(tǒng)的制動主缸為串列雙腔制動主缸，單腔制動主缸已被淘汰。 制動主缸采用串列雙腔制動主缸。該主缸相當于兩個單腔制動主缸串聯(lián)在一起而構成。儲蓄罐中的油經每一腔的進油螺栓和各自旁通孔、補償孔流入主缸的前、后腔。在主缸前、后工作腔內產生的油壓，分別經各 自得出油閥和各自的管路傳到前、后制動器的輪缸。 主缸不制動時，前、后兩 工作腔內的活塞頭部與皮碗正好位于前、后腔內各自得旁通孔和補償孔之間。 當踩下制動踏板時，踏板傳動機構通過制動推桿推動后腔活塞前移，到皮碗掩蓋住旁通孔后，此腔油壓升高。在液壓和后腔彈簧力的作用下，推動前腔活塞前移，前腔壓力也隨之升高。當繼續(xù)踩下制動踏板時，前、后腔的 液壓 繼續(xù)提高，使前、后制動器制動。 撤出踏板力后，制動踏板機構、主缸前、后腔活塞和輪缸活塞在各自的回位彈簧作用下回位，管路中的制動液在壓力作用下推開回油閥流回主缸，于是解除制動。 若與前腔連接的制動管路損壞漏油時，則踩下制動踏板時，只有后腔中能建立 液壓，前腔中無壓力。此時在液壓差作用下，前腔活塞迅速前移到活塞前端頂?shù)街鞲赘左w上。此后，后缸工作腔中的液壓方能升高到制動所需的值。若與后腔連接的制動管路損壞漏油時，則踩下制動踏板時，起先只有后缸活塞前移，而不能推動前缸活塞，因后缸工作腔中不能建立液壓。但在后腔活塞直接頂觸前缸活塞時，前缸活塞前移，使