盘式制动器的设计

制动系设计

（盘式制动器）

目录

TOC \o "1-3" \u 第一章绪论 1

§ 1.1 制动系统的简介 1

§ 1.2 制动系统的一般工作原理 2

§ 1.3 制动系统的分类 4

§ 1.3.1 按制动系统的作用分类 4

§ 1.3.2 按制动系统的操纵能源分类 4

§ 1.3.3 按制动能量的传输方式分类 5

§ 1.4 制动系统的重要性 5

第二章制动器的类型及选择 6

§ 2.1 盘式制动器 6

§ 2.1.1 固定钳式盘式制动器 8

§ 2.1.2 浮动钳式盘式制动器 8

第三章制动系的主要相关参数及其选择 11

§3.1 制动时汽车的方向稳定性 11

§3.2 制动力与制动力分配系数的相关计算 12

§3.3 制动强度和附着系数利用率的计算 14

§3.4 制动器的最大制动力矩的确定 15

§3.5 制动器因数的选择 16

§3.6 应急制动和驻车制动所需的制动力矩 17 §3.6.1 应急制动的制动力矩 17

§3.6.2 驻车制动的制动力矩 17

第4章盘式制动器的主要参数 19

§4.1 盘式制动器的结构图 19

§4.2 盘式制动器主要参数的确定 19

§4.3 制动盘与衬块之间的间隙自动调整 21

§ 4.4 盘式制动器制动力矩的计算 22

§ 4.5 摩擦衬块的磨损特性的校核 25

第五章制动器驱动机构的结构型式选择及设计计算 28

§ 5.1 制动缸液压传动装置的工作原理 28

§ 5.2 液压伺服制动系的类型及选择 29

§ 5.3 制动管路的分路系统 31

§ 5.4 选择液压制动的优点和缺点 32

§ 5.5 液压制动驱动机构的设计计算 33

§ 5.5.1 制动轮缸直径及工作容积的确定 33

§ 5.5.2 制动主缸的形式及选择 34

§ 5.5.3 制动主缸直径和工作容积的确定 34

§ 5.5.4 制动踏板力的确定 35

§ 5.5.5 制动踏板行程的确定 36

参考文献 38

第1章绪论

汽车制动系是用于行驶中的汽车减速或停车，是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）驻留不动的机构。

汽车的制动系统至少要有两套独立的制动装置，即行车制动器和驻车制动器；重型汽车或经常在山区行驶的汽车要增设应急制动装置及辅助制动装置；牵引汽车还应有自动制动装置。

对汽车起到制动作用的是作用在汽车上，其方向与汽车行驶方向相反的力。作用在行驶汽车上的滚动阻力、上坡阻力、空气阻力都能对汽车起制动作用，但这些外力的大小都是随机的、不可控制的。因此在汽车上必须有一种专门装置，以便驾驶员能根据道路和交通等的情况，使外界（主要是路面）对汽车某些部分（主要是车轮）施加一定的力，对汽车进行一定程度的强制制动。这种可控制的对汽车进行制动的外力称为制动力，相应的一系列装置称为制动系统。

§1.1制动系统的简介

制动系统是由制动器和制动驱动机构组成的。制动器是指产生阻碍车辆运动或运动趋势的力（制动力）的部件。其中也包括辅助制动系统中的缓速系统。制动驱动机构包括功能供给装置、控制装置、传动装置、制动力调节及报警装置、压力保护装置等附加装置。功能装置供给、调节制动所需能量并改善传能介质状态。其中，产生制动能量的部分称为制动能源。人的肌体亦可为制动能源。制动系统的简单示意图如下：

图1-1制动系统简单示意图

§1.2制动系统的一般工作原理

制动系统的一般工作原理是，利用与车身(或车架)相连的非旋转元件和与车轮(或传动轴)相连的旋转元件之间的相互摩擦来阻止车轮的转动或转动的趋势。简单的刹车路线如下所示：

图1-2刹车系统原理

可用如图1-3所示的一种简单的液压制动系统示意图来说明制动系统的工作原理。

图1-3 制动系统工作原理示意图

1.制动踏板

2.推杆

3.主缸活塞

4.制动主缸

5.油管

6.制动轮缸

7.轮缸活塞

8.

制动鼓 9.摩擦片 10.制动蹄 11.制动底板 12.支承销 13.制动蹄回位弹簧

一个以内圆面为工作表面的金属制动鼓固定在车轮轮毂上，随车轮一同旋转。在固定不动的制动底板上，有两个支承销，支撑着两个弧形制动蹄的下端。制动蹄的外圆面上装有摩擦片。制动底板上还装有液压制动轮缸，用油管5与装在车架上的液压制动主缸相连通。主缸中的活塞3可由驾驶员通过制动踏板机构来操纵。

要使行驶中的汽车减速，驾驶员踏下制动踏板1，通过推杆2推动主缸活塞3，使制动主缸4内的油压升高，推动液压油通过油管5使得制动轮缸6中的油压升高，推动制动轮缸活塞7在油压的作用下将制动蹄10压向制动鼓，靠制动蹄10上的摩擦片9与制动鼓8产生摩擦力矩，这样就使不旋转的制动蹄对旋转的制动鼓产生一个反向的制动力矩，制动鼓将该力矩传到车轮后，由于车轮与路面间由附着作用，车轮对路面作用一个向前的周缘力,同时路面对车轮有一个向后的反作用力，即制动力。制动力由车轮经车桥和悬架传给车身，产生一个减速度。制动力越大，则汽车的减速度越大，制动时间和距离越短。当放开制动踏板时，制动蹄回位弹簧13即将制动蹄拉回原位，摩擦力矩和制动力消失，制动作用即行消失。

显然，阻碍汽车运动的制动力不仅取决于制动力矩,还取决于轮胎和路面间的附着条件。如果完全丧失附着，则这种制动系统不可能产生制动汽车的效果。

§1.3制动系统的分类

§1.3.1 按制动系统的作用分类

制动系统可分为驻车制动系统、行车制动系统、辅助制动系统及应急制动系统等。用以使已停驶的汽车驻留原地不动的制动系统则称为驻车制动系统；用以使行驶中的汽车降低速度甚至停车的制动系统称为行车制动系统；在行车制动系统失效的情况下，保证汽车仍能实现减速或停车的制动系统称为应急制动系统；

图1—4 汽车制动系的基本部件

在行车过程中，辅助行车制动系统降低车速或保持车速稳定，但不能将车辆紧急制停时的制动系统称为辅助制动系统。上述各制动系统中，行车制动系统和驻车制动系统是每一辆汽车都必须具备的。

§1.3.2按制动系统的操纵能源分类

制动系统可分为人力制动系统、动力制动系统和伺服制动系统等。以驾驶员的肌体作为唯一制动能源的制动系统称为人力制动系统；完全靠发动机的动力转化而成的气压或液压形式的势能进行制动的系统称为动力制动系统；兼用人力和发动机动力进行制动的制动系统称为伺服制动系统或助力制动系统。

§1.3.3按制动能量的传输方式分类

制动系统可分为机械式、液压式、气压式、电磁式等。同时采用两种以上传能方式的制动系称为组合式制动系统。

§1.4制动系统的重要性

汽车作为陆地上的现代重要交通工具，有许多保证其使用性能的大部件，即所谓“总成”组成，制动系就是其中一个重要的总成。它既可以使行驶中的汽车减