汽车制动器的结构与设计分析课件.ppt

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1、1汽车制动器的结构与设计汽车制动器的结构与设计2目录n概述n制动器的结构n鼓式制动器的结构n盘式制动器的结构n盘中鼓式制动器的结构n综合驻车制动器的结构n制动器的主要参数n制动器的设计过程3概述n制动器的作用： 使行驶的汽车减速或停车，使下坡行驶的汽车的车速保持稳定以及使已停驶的汽车在原地（包括在斜坡上）驻留不动。 制动器是汽车非常重要的安全件。 汽车至少应有两套完全独立的制动器，即行车制动器和驻车制动器； 此外，重型汽车或经常在山区行驶的汽车还有应急制动器及辅助制动器。4概述n制动器在整车中的位置行车制动系驻车制动系5概述n对制动器的要求：n具有良好的冷态制动效能；n具有良好的制动效能稳定性

2、；n具有良好的制动方向稳定性；n操纵轻便，工作可靠；n便于检查、调整和维修；n制动时应无噪音、发抖等，污染小；n结构尺寸和质量尽可能小。6制动器的结构n概述 汽车制动器几乎都是机械摩擦式的，即利用旋转元件（制动盘或制动鼓）与固定元件（制动块总成或制动蹄总成）两工作表面间的摩擦产生的制动力矩使汽车减速或停车。 摩擦式制动器按旋转元件的形状分为鼓式鼓式和盘式盘式两大类。 制动蹄总成制动鼓制动块总成制动盘7鼓式制动器的结构n工作原理： 踩下踏板输出液压至轮缸,制动蹄在液压力的作用下，带动摩擦片压紧制动鼓,产生摩擦力而对车轮进行制动。制动蹄总成制动鼓8鼓式制动器的结构n按效能分类：领蹄：制动时使蹄对鼓

3、的压紧力和相应的摩擦力增大，使蹄压得更紧，即摩擦力矩具有“增势”作用。从蹄：制动时摩擦力使蹄有离开鼓的趋势，即摩擦力矩具有“减势”作用。注：汽车倒驶时，领蹄与从蹄相互转换。9鼓式制动器的结构n按效能分类n领从蹄式，当制动鼓正向或反向旋转时，总有一个领蹄和从蹄；n双领蹄式，当制动鼓正向旋转时，两蹄均是领蹄，反向旋转时，两蹄均是从蹄；n双向双领蹄式，当正向或反向旋转时，两蹄均是领蹄；n双从蹄式，当正向旋转时，两蹄均是从蹄，当反向旋转时，两蹄均是领蹄；n单向伺服式，仅在某一方向上，可以借且摩擦力的作用使效能增高。n双向伺服式，在正、反两个方向上，均能借摩擦力的作用使效能增高。10鼓式制动器的结构n按

4、触动器分类：1.轮缸式2.凸轮式n按支承方式分类1.固定支承2.浮动支承11鼓式制动器的结构n零部件组成轮缸总成（分泵）调整装置从蹄带拉臂总成领蹄总成底板总成典型鼓式制动器由四大功能件（底板总成、轮缸总成、制动蹄总成、调整装置）及其它件（拉簧、压簧、拉杆等）组成。12鼓式制动器的结构n零部件组成典型鼓式制动器由四大功能件（底板总成、轮缸总成、制动蹄总成、调整装置）及其它件（拉簧、压簧、拉杆等）组成。轮缸总成（分泵）调整装置领蹄总成底板总成从蹄带拉臂总成13n制动间隙调整装置 为了防止发生制动拖滞，在释放制动时，应使摩擦片与制动鼓之间保持一定的间隙，称制动间隙。经过多次使用，摩擦片磨损后，制动间

5、隙增大，此时需将间隙调整到规定值，以免因踏板行程过大而影响制动性能。 人工调整 自动调整 过去 现在鼓式制动器的结构14鼓式制动器的结构n间隙自动调整装置n一次调准式：在进行每次制动后，制动器中的间隙都会自动恢复到预先设定值；如奇瑞的旗云等。n阶跃式：经过多次制动后，才在使用制动或解除制动时一举消除累积的过量的间隙。如奇瑞的QQ等。 注：制动器的过量间隙不完全是由摩擦副的磨损引起的，还包括制动鼓受热膨胀，以及蹄与鼓的弹性变形产生的间隙。15鼓式制动器的结构n两种间隙自动调整装置的比较 一次调准式间隙自调装置总是按制动器当时的实际情况来消除过量间隙的，如果这时恰好出现过大的热变形和机械变形，由此

6、产生的间隙超过了设定间隙，那么在这些变形消除后，制动器就会发生拖滞甚至抱死，也就是“调整过头”现象。阶跃式只有在间隙累积到一定量时，才会进行间隙自调，能够有效避免“调整过头”现象，为此，现一般汽车上都应用阶跃式间隙自调装置。16盘式制动器的结构n工作原理（浮钳式）：1 内侧制动块总成 2 外侧制动块总成制动盘制动钳踩下踏板输出液压至钳体,活塞在液压力的作用下，推动制动块总成1向右运动,而反作用力则推动制动钳与制动块总成2向左运动,两制动片总成夹紧制动盘，从而产生摩擦力而对车轮进行制动。 17盘式制动器的结构n按固定摩擦元件的结构分类：n钳盘式制动器，它的摩擦元件仅覆盖制动盘工作表面的一小部分；

7、由于散热性好，结构简单可靠，应用最广泛。n全盘式制动器，它的摩擦元件覆盖制动盘的全部工作表面，又称离合器式制动器。由于结构封闭，散热性能较差，冷却方式和结构较复杂，因此应用较少。18盘式制动器的结构n钳盘式制动器的分类n按制动钳的结构，分成两类：1.固定钳式盘式制动器，制动钳固定在制动盘的两侧，且在其两侧均设有加压装置。2.浮动盘式盘式制动器，仅在制动盘一侧设有加压装置，借助制动钳的浮动，可在制动盘另一侧产生夹持力。 19盘式制动器的结构n固定钳式盘式制动器制动盘两侧均设有加压装置20盘式制动器的结构n浮动钳式盘式制动器（滑动钳盘式制动器）制动钳可相对制动盘作轴向滑动还有一种是：摆动钳盘式制动

8、器，它可在垂直于制动盘的平面内摆动。21盘式制动器的结构n滑动钳式制动钳总成的构成导向销制动钳放气螺钉放气螺钉罩外制动块总成支架弹簧片报警片内制动块总成导向销螺钉罩导向销螺钉活塞矩形密封圈活塞防尘罩22盘式制动器的结构n盘式制动器总成通过制动钳固定螺栓把制动钳总成连接在转向节上转向节制动钳总成23盘式制动器的结构n间隙自调装置n原理盘式制动器不仅制动间隙小（单侧0.050.15mm），而且制动盘受热膨胀后对轴向间隙几乎没有影响，所以基本都采用一次调准式间隙自调装置。制动时密封环刃边在摩擦力的作用下随活塞移动并产生弹性变形，与极限摩擦力对应的密封环变形量即为设定的制动间隙，当存在过量间隙时，在密

9、封环达到极限变形后，活塞在液压作用下克服摩擦力相对于密封环继续移动；释放制动后，活塞退回，直到密封环的弹性变形消失，这时制动间隙又恢复到设定间隙。密封圈活塞24盘中鼓式制动器的结构（DIH）nDIH （Drum In Hat）工作原理行车制动：与盘式制动器相同；驻车制动：与鼓式制动器相同。制动盘制动钳总成制动蹄总成即在制动盘凸缘内部布置制动蹄总成，用于驻车制动。但由于在制动盘凸缘内布置制动蹄总成，结构比较复杂，而且空间尺寸比较庞大，因此其应用有一定的限制。25综合驻车制动器的结构(IPB)nIPB (Integral Parking Brake)结构拉臂活塞总成作动器总成制动钳体外侧制动块总成

10、内侧制动块总成26综合驻车制动器的结构n工作原理27综合驻车制动器的结构n工作原理续n行车制动兼自调：即普通的前盘式制动器相同；n驻车制动：拉下手刹，带动拉臂和驱动杆旋转，由于钢球顺着斜坡上升，并产生轴向推力，推动驻车螺杆轴向直线移动，螺杆又推动活塞总成向外运动，从而对制动盘产生夹持力，实现驻车制动。28综合驻车制动器的结构n应用前景n综合驻车制动器不仅能使汽车制动时获得稳定的制动力分配系数，更能显著提高汽车在各种复杂条件下制动时的舒适性与稳定性，由于具有以上优点且结构紧凑目前国外已广泛用于各类轿车上。n在国内，如：日产的“蓝鸟”、本田的“雅阁”、大众的“帕萨特B5”、奥迪的“A6”、奇瑞的“

11、东方之子”等中高级轿车上已装有综合驻车制动器，而且正在迅速普及。 29盘式与鼓式制动器优缺点比较n盘式制动器的优点：n热稳定性好；n水稳定性好；n制动稳定性和舒适性好；n在相同制动力矩条件下，结构尺寸和质量较小；n摩擦块磨损均匀，更换方便；30盘式与鼓式制动器的优缺点比较n盘式制动器的缺点：n制动器效能因素低，需增加控制力；n摩擦块使用寿命短；n密封性差，易受尘粒和水分侵蚀；n精密件较多，价格昂贵。31制动器的主要参数n鼓式制动器的主要参数n制动鼓有效半径R或直径D：当输入力一定时，制动鼓的直径越大，则制动力矩也越大，散热性能越好；但其直径受轮辋内径的限制，且直径的增加，其质量也增加，使汽车的

12、非悬挂质量增加，不利于汽车的行驶平顺性。n轮缸（分泵）直径A：轮缸直径越大，输入力和制动力矩也越大，但它一般受制动器总体结构布置限制。32制动器的主要参数n鼓式制动器的参数n摩擦衬片起始角1和包角2 ：影响制动力的压力分布及散热性能。n摩擦衬片摩擦系数：摩擦系数直接影响制动器的效能因素。33制动器的主要参数n效能因素与摩擦系数的关系盘式制动器的效能因素与摩擦系数有近似呈比例关系，因此制动时稳定性和舒适性较好。34制动器的主要参数n盘式制动器n有效制动半径R（或直径D）n制动盘工作面厚度Hn摩擦块工作面积S和摩擦系数n制动钳体缸径A35制动器设计n设计计算过程输入整车参数整车质量、车轮滚动半径确定制动力矩确定整体结构布置轮辋空间尺寸确定工作半径、制动盘厚度及轮缸直径零部件细化OK36谢谢！