第八章制动系设计

目录：第一节概述第二节制动器结构方案分析第三节制动器主要参数的确定第四节制动器的设计与计算第五节制动驱动机构第六节制动力调节机构第七节制动器主要结构元件第八章制动系设计1

1.减速停车——使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车；2.稳速下坡——在下坡行驶时使汽车保持适当的稳定车速；3.可靠驻车——使汽车可靠地停在原地或坡道上。第一节概述一、制动系功用：二、对制动系配置的要求：行车制动装置驻车制动装置应急制动装置辅助制动装置必须配备的制动装置有些车辆还需配备2三、设计制动系时应满足的主要要求1.有足够的制动能力行车制动能力

驻坡能力

制动减速度

制动距离指标

JB3939-85

指标

最大坡度

JB4019-85

2.工作可靠

行车制动至少有两套独立的驱动制动器的管路；3.以任何速度制动，不应丧失操纵性和方向稳定性；JB3939-85第一节概述36.操纵轻便，并具有良好的随动性；轿车货车踏板力（N）500700手柄力（N）≤500≤700踏板行程（mm）100～150150～200手柄行程（mm）160～2004.防止水和污物进入制动器工作表面；5.制动器热稳定性好；JB3935-85JB4200-86行车制动为脚操纵，其他为手操纵。第一节概述制动系的一般要求47.制动时制动系产生的噪声尽可能小；8.制动器协调时间和解除制动时间尽可能短；第一节概述制动系的一般要求气动制动车辆不超过0.6秒，汽车列车不超过0.8秒。9.摩擦衬片（块）有足够的使用寿命；有消除摩擦副磨损间隙的自动调整机构；11.制动装置失效时，有报警装置。5第二节制动器的结构方案分析制动器制动驱动机构制动装置一般构成目前汽车上广泛使用的是摩擦式制动器。鼓式制动器盘式制动器摩擦式制动器的类型带式制动器常用制动器一部分与固定件相连，另一部分与转动件相连。实施制动时，通过二者之间的接触产生的摩擦力，阻止转动件的转动。解除制动时，两者之间脱离接触，可以自由相对运动。引言6第二节制动器的结构方案分析一、鼓式制动器1。结构原理两制动蹄片安装于固定件，制动鼓与转动件相连。通过张开装置使制动蹄片撑开，压紧于制动鼓内表面，利用摩擦力，实现制动。相关概念领蹄从蹄（一）概述施加的制动力产生的力矩与制动摩擦力产生的力矩方向相同。施加的制动力产生的力矩与制动摩擦力产生的力矩方向相反。7领从蹄式双领蹄式双向双领蹄式双从蹄式双向增力式单向增力式鼓式制动器示意图第二节制动器的结构方案分析鼓式制动器2。主要类型8机械式张开装置示意图第二节制动器的结构方案分析机械式张开装置鼓式制动器凸轮式机械式张开装置的类型楔块式非平衡凸轮式非平衡凸轮9（2）不同鼓式制动器的主要区别：蹄片固定点的数量和位置张开装置的形式与数量制动时两块蹄片之间的相互作用（1）不同鼓式制动器的相同点蹄片固定于车架，利用张开装置，使蹄片撑开紧贴与制动鼓内壁，蹄片与制动鼓的摩擦力阻止制动轮转动。第二节制动器的结构方案分析鼓式制动器3。总体评价10制动器效能因数（3）制动器效能评价制动效能制动效能的稳定性

单位输入压力或力的作用下所输出的力或者力矩。

在制动鼓（制动盘）作用半径R上得到的摩擦力与输入力之比。

效能因数K对摩擦因数f的敏感性（dK/df）。第二节制动器的结构方案分析鼓式制动器111。领从蹄式第二节制动器的结构方案分析结构特点：每个蹄片都有固定支点两固定支点位于同一端性能特点：制动性能和效能稳定性较好前进、倒退制动效果不变便于调整制动间隙蹄片磨损不均匀鼓式制动器（二）分类介绍122。双领蹄式第二节制动器的结构方案分析结构特点：每个蹄片都有固定支点两固定支点位于不同端性能特点：前进时，制动性能和效能稳定性好前进、倒退制动效果不一样便于调整制动间隙蹄片磨损均匀鼓式制动器133。双向双领蹄式第二节制动器的结构方案分析结构特点：两蹄片浮动分别张开蹄片性能特点：制动性能和效能稳定性好结构复杂，调整间隙困难适于双回路驱动机构蹄片磨损均匀鼓式制动器144。双从蹄式第二节制动器的结构方案分析结构特点：每个蹄片都有固定支点两固定支点位于不同端性能特点：制动性能和效能稳定性最好制动效能最低鼓式制动器155。单向增力式第二节制动器的结构方案分析结构特点：两蹄片只有一个固定支点蹄片下端经推杆相连性能特点：前进制动时，皆为领蹄，制动效果好制动效能稳定性差。蹄片磨损不均匀鼓式制动器倒退时，制动效果差166。双向增力式第二节制动器的结构方案分析结构特点：两蹄片有一个支点两个活塞同时张开蹄片性能特点：制动性能好前进与倒车制动效能不变制动性能稳定性较差鼓式制动器蹄片磨损不均匀17双从蹄

领从蹄

双领蹄双向双领蹄单增力双增力制动效能123344前进、倒车的制动效果不同相同不同相同不同相同制动效能稳定性432211两蹄片单位压力相等不等相等相等不等不等制动时轮毂受力不受受不受不受受受结构复杂程度复杂简单复杂复杂简单复杂间隙调整容易容易容易困难困难困难是否适用双管路是否是是否否第二节制动器的结构方案分析鼓式制动器（三）综合比较18二、盘式制动器第二节制动器的结构方案分析（一）结构原理（二）结构类型钳盘式全盘式按照摩擦副中固定元件的结构固定元件安装于固定件，制动盘与转动件相连。制动时，固定元件压紧在制动盘上，利用摩擦力，实现制动。19第二节制动器的结构方案分析全盘式制动器中摩擦副的旋转元件与固定元件都是圆盘形，制动时，两盘摩擦表面完全接触，作用原理如同摩擦式离合器。全盘式制动器的结构原理盘式制动器20第二节制动器的结构方案分析钳盘式制动器的结构原理钳盘式制动器固定元件是制动块，装在与车轴连接且不能绕车轴轴线旋转的制动钳中。制动块与制动盘接触面积很小。固定钳式浮动钳式按照制动钳的结构钳盘式制动器的分类滑动钳式摆动钳式盘式制动器21第二节制动器的结构方案分析盘式制动器（三）分类介绍1。固定钳式结构特点：制动钳不动制动盘两侧有液压缸性能特点：除活塞和制动块外无滑动件，刚度好制造容易，能适应不同回路驱动要求尺寸大，布置困难，产生热量多22第二节制动器的结构方案分析盘式制动器结构特点：制动钳可以做轴向滑动制动盘内侧有液压缸2。滑动钳式结构特点：制动钳与固定座铰接制动盘内侧有液压缸3。摆动钳式23第二节制动器的结构方案分析盘式制动器浮动钳式制动器性能特点：轴向尺寸小油路便于布置成本低24（1）热稳定性好，而鼓式制动器有机械衰退；（2）水稳定性好，泥水易被甩离制动盘；第二节制动器的结构方案分析盘式制动器（三）性能特点（3）制动力矩与汽车运动方向无关；（4）易构成双回路系统，可靠、安全；1。优点：25（5）尺寸小、质量小、散热良好；（6）压力分布均匀，衬块磨损均匀；（7）更换衬块简单容易；（8）制动协调时间短；（9）易于实现间隙自动调整。第二节制动器的结构方案分析盘式制动器262。缺点：（1）难于避免杂物沾到工作表面；（2）兼作驻车制动器时，驱动机构复杂；（3）在制动驱动机构中需装助力器；（4）衬块工作面积小，磨损快，寿命低。第二节制动器的结构方案分析盘式制动器27第三节制动器主要参数确定一、鼓式制动器主要参数确定1.制动鼓内径D（半径R）主要考虑：能产生足够的制动力矩便于散热由M=Ff•R可知，R大，则制动力矩大便于散热摩擦面积大制约因素轮辋内径制动鼓厚度制动鼓刚度28D/Dr轿车0.64~0.74货车0.70~0.83第三节制动器主要参数确定鼓式制动器主要参数的确定鼓式制动器主要几何参数29

衬片宽度b按照摩擦片规格选取；包角β不宜大于120°。第三节制动器主要参数确定鼓式制动器主要参数的确定2.衬片宽度b和包角β衬片宽度影响摩擦衬片寿命。衬片宽度大，磨损小，但质量大，不易加工；衬片宽度小，磨损快，寿命短。303.摩擦片起始角，β0=90－β/2。4.制动器中心到张开力作用线距离尺寸，e≈0.8R。5.制动蹄支承点坐标a和c

在保证强度的情况下，尺寸e、a尽可能大，c尽可能小。第三节制动器主要参数确定鼓式制动器主要参数的确定31二、盘式制动器主要参数的确定1.制动盘直径D第三节制动器主要参数确定2.制动盘厚度h实心式盘：10～20mm通风式盘：20～50mm一般20～30mm

尽量取大，通常为轮辋直径的70％～79％。323.摩擦衬块外半径R2和内半径R1比值不大于1.5。4.制动衬块面积：单位衬块面积占整车质量1.6~3.5kg/cm2。第三节制动器主要参数确定盘式制动器主要参数的确定33小结小结制动器的功用主要内容：制动器的类型制动器的设计要求制动器的主要设计参数34§8-4制动器的设计与计算一、鼓式制动器的设计计算1.压力沿衬片长度方向上的分布规律为正弦分布2.蹄片制动力矩35§8-4制动器的设计与计算二、盘式制动器的设计计算盘式制动器制动力矩计算36§8-4制动器的设计与计算三、衬片摩擦特性计算1.比能量消耗率e：每单位衬片摩擦面积在单位时间内消耗的能量。37三、衬片摩擦特性计算2.比摩擦力f0：每单位衬片（衬块）摩擦面积的制动器摩擦力38计算前轮抱死拖滑时的制动力矩：四、前后轮制动器制动力矩的确定首先确定同步附着系数0：一般，轿车取0.55～0.8，货车取0.65～0.739五、应急制动和驻车制动所需的制动力矩1.应急制动：40五、应急制动和驻车制动所需的制动力矩2.驻车制动：极限上坡角α1极限下坡角α1'41§8-5制动驱动机构一、制动驱动机构的形式人力制动动力制动伺服制动1.人力制动机械式：已淘汰液压式42一、制动驱动机构的形式1.人力制动优点：（1）滞后时间短（2）工作压力高（3）效率高缺点：过热后，油汽化，使效能降低应用：轿车、轻型货车、部分中型货车43一、制动驱动机构的形式2.动力制动利用发动机的动力转化，表现为气压或液压势能气压式： 优点：操纵轻便工作可靠维修方便气源用途多44一、制动驱动机构的形式2.动力制动气压式：缺点：带压缩机，贮气筒、制动阀，结构复杂；滞后时间长；管路压力小，体积质量大；噪声大。应用：8吨以上货车、客车，拖挂车、汽车列车45一、制动驱动机构的形式2.动力制动全液压式：优点：制动能力强，滞后时间短，易于采用制动力调节装置和滑移装置缺点：结构复杂，精密度高，密封性要求高应用：应用不广泛46一、制动驱动机构的形式2.动力制动气液联合式：兼有气压式和全液压式的优缺点应用：重型货车47一、制动驱动机构的形式3.伺服制动：特点：人力与发动机并用真空伺服制动：应用：总质量1.1～1.35t以上轿车，载重量6t以下轻、中型货车48一、制动驱动机构的形式3.伺服制动：空气伺服制动：应用：载重量6～12t中、重型货车，少数高级轿车液压伺服制动：应用：各种车型广泛应用49二、分路系统II型X型HI型LL型HH型分路说明前后轴各用一个回路前轴一侧制动器与后轴对侧制动器同属一个回路每侧前制动器半数轮缸和全部后制动器轮缸一个回路

两侧前轮制动器半数轮缸和一个后轴制动器各一个回路

两侧前后制动器半数轮缸各一个回路前后制动器制动力比值变不变变不变

不变管路结构复杂程度

简单

简单

复杂

复杂

复杂

成本低低高高高50二、分路系统II型X型HI型LL型HH型制动力变化前置前驱前回路失效，<50％50％前轴回路失效损失小；后轴回路失效损失

50％

50％

对过多、不足转向的影响产生过多、不足转向

产生过多、不足转向

前后轮抱死的情况

前回路失效后轴抱死甩尾；后回路失效前轴先抱死

前回路失效，后轴抱死甩尾

51§8-6制动力调节机构一、限