1.6L乘用车制动器设计及仿真分析(技术报告) - 图文(2)

2019-03-23 14:04

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图2-1 领从蹄式制动器

1-领蹄 2-从蹄 3(4)-支承销

5-制动鼓 6-制动轮缸

(2)双领蹄式制动器

若在汽车前进时两制动蹄均为领蹄的制动器,则称为双领蹄使制动器(如图2-2所示)。显然,当汽车倒车时这种制动器的两制动蹄又都变为从蹄故它又可称为双向领蹄式制动器。如图所示,两制动蹄各用一个单活塞制动轮缸推动,两套制动蹄、制动轮缸等机件在制动底板上是以制动底板中心作对称布置的,因此,两蹄对制动鼓的作用的合力恰好相互平衡,故属于平面式制动器。

双领蹄式制动器有高的正向制动效能,但倒车时则变为双从蹄式,使制动效能大降,这种结构经常用于中级轿车的前轮制动器,这是因为这类汽车前进制动时,前轴的动轴荷及附着力大于后轴,而倒车时则相反。

图2-2 双领从蹄式制动器

1-制动轮缸 2-领蹄 3-支承销 4-制动鼓

(3)双向双领蹄式制动器

当制动鼓正向和反向旋转时,两制动助均为领蹄的制动器则称为双向双领蹄式

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制动器(如图2-3所示)。它也属于平衡式制动器。由于双向双领蹄式制动器在汽车前进及倒车时的制动性能不变,因此广泛应用于中、轻型载货汽车和部分轿车的前后轮,但用作后轮制动器时,则需另设中央制动用于驻车制动。

图2-3 双向双领蹄式制动器

1-支座 2- 制动轮缸 3-调整螺母 4-回位弹簧 5(9)-制动蹄 6-制动鼓 7-制动底板 8-可调支座

(4)单向增力式制动器

单向增力式制动器如图2-4所示两蹄下端以顶杆相连接,第二制动蹄支承在其上端制动地板上的支承销上,由于制动时两蹄的法向反力不能相互平衡,因此它居于一种非平衡式的制动器。单向增力式制动器在汽车前进制动时的制动效能很高,且高于前述的各种制动器,但在倒车制动时,其制动效能却是最低的。因此,它用于少数轻、中型货车和轿车上作为前轮制动器。

图2-4 单向增力式制动器

1-第一制动蹄 2-支承销 3-制动鼓 4-第二制动蹄 5-顶杆 6-制动轮缸

(5)双向增力式制动器

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将单向增力式制动器的单活塞式制动轮缸换用双活塞式制动轮缸,其上端的支承销也作为两蹄共用的,则称为双向增力式制动器(如图2-5所示)。对双向增力式制动器来说不论汽车前进制动或倒退制动,该制动器均为增力式制动器。

双向增力式制动器在大型高速轿车上用的较多,而且常常将其作为行车制动与驻车制动功用的制动器,但行车制动是由液压经制动轮缸产生制动蹄的张开力进行制动,而驻车制动则是用制动操纵手柄通过钢索拉绳及杠杆等机械操纵系统进行操纵。双向增力式制动器也广泛用于汽车的中央制动器,因为驻车制动要求制动器正向、反向的制动效能都很高,而且驻车制动若不用于应急制动时也不会产生高温,故其热衰退问题并不突出。

但由于结构问题使它在制动过程中散热和排水性能差,容易导致制动效率下降。因此,在轿车领域上已经逐步退出让位给盘式制动器。但由于成本低,仍然在一些经济型车中使用,主要用于制动负荷比较小的后轮和驻车制动。

图2-5 双向增力式制动器

1-前制动蹄 2-顶杆 3-后制动蹄

4-轮岗 5-支承销

2.2盘式制动器的结构形式简介

盘式制动器按摩擦副中定位原件的结构不同可分为钳盘式和全盘式两大类。 (1)钳盘式

钳盘式制动器按制动钳的结构形式不同可分为定钳盘式制动器(见图2-6)、浮钳盘式制动器(见图2-7)等。

1)定钳盘式制动器:这种制动器中的制动钳固定不动,制动盘与车轮相连并在制动钳体开口槽中旋转。具有以下优点:除活塞和制动块外无其他滑动件,易于保证制动钳的刚度;结构及制造工艺与一般鼓式制动器相差不多,容易实现鼓式制动器到盘式制动器的改革,能很好地适应多回路制动系的要求。

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图2-6 定钳盘式制动器

1-制动盘 2-制动块 3-摩擦片 4-油管 5-制动钳 6-制动钳支架

2)浮钳盘式制动器:这种制动器具有以下优点:仅在盘得内侧具有液压缸,故轴向尺寸小,制动器能进一步靠近轮毂;没有跨越制动盘的油道或油管,液压缸冷却条件好,所以制动液汽化的可能性小;成本低;浮动盘的制动块可兼用驻车制动。

图2-7 浮钳盘式制动器

1-制动盘 2-制动块 3-摩擦片 4-油管 5-制动钳 6-制动钳支架

(2)全盘式

在全盘制动器中,摩擦副的旋转元件及固定元件均为圆盘形,制动时各盘摩擦表面全部接触,其作用原理与摩擦式离合器相同。由于这种制动器散热条件较差,其应用远远没有钳盘式制动器广泛。

2.3盘式制动器的优点

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与鼓式制动器比较,盘式制动器有如下优点:

1) 热稳定性好。原因是一般无自行增力作用,衬块摩擦表面压力分布较鼓式中的衬片更为均匀。此外,制动鼓在受热膨胀后,工作半径增大,使其只能与蹄中部接触,从而降低了制动效能,这称为机械衰退。制动盘的轴向膨胀极小,径向膨胀根本与性能无关,故无机械衰退问题。因此,前轮采用盘式制动器,汽车制动时不易跑偏。

2) 水稳定性好。制动块对盘的单位压力高,易于将水挤出,因而浸水后效能降低不多;又由于离心力作用及衬块对盘的擦拭作用,出水后只需经一、二次制动即能恢复正常。鼓式制动器则需经十余次制动方能恢复。

3) 制动力矩与汽车运动方向无关;

4) 易于构成双回路制动系,使系统有较高的可靠性和安全性; 5) 尺寸小、质量小、散热良好;

6) 压力在制动衬块上分布比较均匀,故衬块磨损也均匀; 7) 更换衬块工作简单容易;

8) 衬块与制动盘之间的间隙小(0.05—0.15mm),这就缩短了制动协调时间; 9) 易于实现间隙自动调整。

2.4该乘用车制动器结构的最终选择

摩擦式制动器按其旋转元件的形状又可分为鼓式和盘式两大类。因为盘式制动器的旋转元件是一个垂向安放且以两侧面为工作面的制动盘,其固定摩擦元件一般是位于制动盘两侧并带有摩擦片的制动块。当制动盘被两侧的制动块夹紧时,摩擦表面便产生作用于制动盘上的摩擦力矩。盘式制动器常用作小型乘用车的车轮制动器。而且小型乘用车质量较小,制动力矩较小,这里选择盘式制动器为前轮制动器。

盘式制动器按摩擦副中的固定摩擦元件的结构,分为钳盘式和全盘式制动器两大类。一般小型乘用车上大多数采用钳盘式制动器,这里也选用钳盘式制动器。

钳盘式制动器的固定摩擦元件是两块带有摩擦衬块的制动块,后者装在以螺栓固定于转向节或桥壳上的制动钳体中。两块制动块之间有作为旋转元件的制动盘,制动盘是用螺栓固定于轮毂上。制动块的摩擦衬块与制动盘的接触面积很小,在盘上所占的中心角一般仅约30°~50°,因此这种盘式制动器又称为点盘式制动器。其结构较简单,质量小,散热性较好,借助于制动盘的离心力作用易于将泥水、污物等甩掉,维修也方便。

钳盘式制动器按制动钳的结构型式又可分为以下几种: (1)固定钳式盘式制动器 (2)浮动钳式盘式制动器 (3)摆动钳式盘式制动器

因为滑动钳式盘式制动器只在制动盘的一侧装油缸,结构简单,造价低廉,易于布

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