本科生毕业设计（论文）
同时，作用在钳体7上的反作用力P2推动制动钳体沿导向销6向右移动，使固定在制动钳体上的制动块11压靠在制动盘上。于是制动盘两侧的摩擦块在P1和P2力的作用下夹紧制动盘，使之在制动盘上产生与运动方向相反的制动力矩，促使汽车制动。
图1.2活塞密封圈工作情况图
制动器间隙自动调整通过图1.2说明。制动时，制动液被压入油缸中。活塞8在液压作用下移向制动盘，并通过垫圈和压圈将制动块压靠到制动盘上。在活塞移动过程当中，橡胶密封圈的刃边在摩擦作用下随活塞移动，使密封圈产生弹性变形。相应于极限摩擦力的密封圈极限变形量△，应等于制动器间隙为设定值时的完全制动行程。解除制动时，活塞连同垫圈和压圈在密封圈的弹力作用下退回，直到密封圈变形完全消失为止。此时摩擦块与制动盘之间的间隙即为设定间隙。
若制动器存在过量间隙，则制动时活塞密封圈变形量达到极限值△之后，活塞仍可在液压作用下，克服密封圈的摩擦力而继续移动，直到实现完全制动为止。但解除制动后，制动器间隙即恢复到设定值，因活塞密封圈将活塞拉回的距离仍然等于△。由此可见，活塞密封圈能兼起活塞复位弹簧和一次调准式间隙自调装置的作用。
1.2 汽车制动系统的组成
任何制动系统都有以下四个基本组成部分：
1）供能装置：包括供给、调节制动所需能量以及改善传能介质状态的各种部件，其中生产制动能量的部分称为制动能源。
2）控制装置：包括产生制动动作和控制动作和效果的各种部件，制动踏板机构即是最简单的一种控制装置。
2
本科生毕业设计（论文）
3）传动装置：包括将制动能量传输到制动器的各个部件，如制动主缸和制动轮缸。
4）制动器：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中的缓速装置。
较为完善的制动系统还具有制动力调节装置、报警装置及压力保护装置等。
1.3 制动系统的类型
1）制动系统按使用目的分类：
行驶制动系统——使行驶中的汽车减速甚至停止的一套专门装置。 驻车制动系统——使已停驶的汽车驻留在原地不动的一套装置。 2）制动系统按制动能源分类：
人力制动系——以驾驶员的肌体作为唯一的制动能源的制动系。 动力制动系——完全以气压或液压形式的势能进行制动的制动系。 伺服制动系——兼用人力和气压或液压形式的势能进行制动的制动系。 3）制动系统按能量传输方式分类：机械式、液压式、气压式和电磁式等，同时采用两者以上的传能方式的制动系可称为组合式制动系。
4）汽车制动系按照传能介质的循环形式，可以为单回路制动系和双回路制动系。现在国家规定，所有汽车必须采用双回路制动系。
1.4 制动系的功用和设计要求
1.4.1 汽车制动系的功用
汽车制动系必须具备如下基本功能：
1）在行驶过程当中，能以适当的减速度使汽车降到所需值（包括零值）； 2）使汽车在下坡行驶时保持适当的稳定车速； 3）使汽车可靠的停在原地（包括在斜坡上驻车）。
因此，制动系中至少应有两套独立的制动装置，即行车制动装置和驻车制动装置。前者用以保证第一项功能，并在坡道不长的情况下保证第二项功能；后者则主要保证第三项功能，并有助于汽车在坡道上起步。
1.4.2 汽车制动系统的设计要求
对汽车制动系统设计要求主要有以下各项：
1）具有足够的制动性能。行车制动能力是用一定制动初速度下的制动减速度和制动距离两项指标来评定的；驻坡能力是以汽车在良好路面上能可靠地停驻的
3
本科生毕业设计（论文）
最大坡度来评定的。
2）在任何外速度下制动时，汽车都不应该丧失操和方向纵稳定性。 3）工作可靠。行车制动装置至少有两套独立的驱动制动器的管路，当其中的一套管路失效时，另一套完好的管路应保证汽车制动能力不低于没有失效时的30%。
4）防止水和污泥进入制动器工作表面。 5）制动效能的热稳定性良好。 6）操纵轻便，并具有良好的随动性。
7）制动时，制动系产生的噪声进可能小，同时力要求减少散发出对人体有害的石棉纤维等物质，以减少公害。
8）作用滞后性应尽可能好。作用滞后性是指制动反映时间，从制动踏板开始动作至达到给定制动效能水平所需要的时间来评价。
9）摩擦片（快）应具有足够的使用寿命。
10）摩擦副磨损后，应有能消除因摩擦而产生间隙的机构，且调整间隙工作容易，最好设置自动调整间隙机构。
11）当制动驱动装置的任何元件发生故障并使其基本功用遭到破坏时，汽车制动系应有音响或信号等报警提示。
4
本科生毕业设计（论文）
第2章 制动系统设计方案
汽车制动系统的设计是一项整体化，完整化的设计。它包括制动器的选择设计，驱动机构的设计，制动管路的设计和制动主缸的设计。
设计时，即要考虑让各个机构的性能良好，同时还应该在他们组成一个整体后，制动系统工作正常。因此，在设计制动系统前，应先提出设计方案。
根据设计题目要求，以及现代汽车制动器的应用情况和发展趋势，结合制动器结构特点。现确定中级轿车的制动系设计方案确定如下：
2.1 制动器结构形式方案
鼓式制动器是最早形式的汽车制动器，当盘式制动器还没有出现前，它已经广泛用干各类汽车上。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，在轿车领域上己经逐步退出让位给盘式制动器。但由于成本比较低，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。
盘式制动器的旋转元件是一个垂向安放且以两侧表面为工作表面的制动盘，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。制动时，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。盘式制动器常用作轿车的车轮制动器。
按摩擦副中固定元件的结构，盘式制动器可分为钳盘式和全盘式两大类。 全盘式制动器的旋转件也是以端面工作的金属圆盘，其固定元件是呈圆盘形的金色背板和摩擦片。工作时制动盘和摩擦片间的摩擦面间的摩擦面全部接触。
钳盘式制动器过去只用做中央制动器，但目前则越来越多的被广泛地被轿车和货车用做车轮制动器，全盘式制动器只有少数汽车采用为车轮制动器，个别情况下还可作为缓速器。
按制动钳的结构形式，钳盘式制动器又可分为固定钳式和浮动钳式两种。 1）固定钳式盘式制动器
固定钳式盘式制动器如图a）图所示，其制动钳体固定在转向节上，在制动钳体上有两个液压油缸，其中各装有一个活塞。当压力油液进入两个油缸外腔时，推动两个活塞向内将位于制动钳两侧的制动块总成压紧到制动盘上，从而将车轮制动。当放松制动踏板使油液压力减小时，回味弹簧则将两制动块总成及活塞推
5
本科生毕业设计（论文）
离制动盘。
固定钳盘式制动器在汽车上的应用较浮动钳式的要早，其制动钳的刚度好，除活塞和制动块外无其他滑动件。但由于需采用两个油缸并分置于制动盘的两侧，使结构尺寸较大，布置也较困难；需两组高精度的液压缸和活塞，成本较高；制动产生的热经制动钳体上的油路传到制动油液，易使其由于温度过高而产生气泡，影响制动效果。
图2.1钳盘式制动器示意图
a)定钳盘式制动器；b)滑动钳盘式制动器；c）摆动钳盘式制动器
2）浮动钳式盘式制动器
浮动钳盘式制动器的制动钳体是浮动的。其浮动方式有两种，如图b)滑动钳盘式制动器c)摆动钳盘式制动器。它们的制动油缸都是单侧的，且与油缸同侧的制动块总成为活动的，而另一侧的制动块总成则固定在钳体上。制动时在油液压力作用下，活塞推动该侧活动的制动块总成压靠到制动盘，而反作用力则推动制动钳体连同固定于其上的制动块总成压向制动盘的另一侧，直到两侧的制动块总成的受力均等为止。对摆动钳式盘式制动器来说，钳体不是滑动而是在于与制动盘垂直的平面内摆动。这就要求制动摩擦衬片为楔形的，摩擦表面对其背面的倾斜角为6°左右。在使用过程中，摩擦衬块逐渐磨损到各处残存厚度均为1mm后既应更换。
浮动钳盘式制动器只在制动盘的一侧装油缸，其结构简单，造价低廉，易于布置，结构尺寸紧凑，可将制动器进一步移近轮毂，同一组制动块可兼用于行车制动和驻车制动由于浮动钳没有跨越制动盘的油道和油管，减少了油液的受热机会，单侧油缸又位于盘的内侧，受车轮遮蔽较少，使冷却条件较好。另外，单侧油缸的活塞比两侧油缸的活塞要长，也增大了油缸的散热面积，因此制动油液温度比固定钳式的低30℃～50℃，汽化的可能性较小。
通过对鼓式、盘式制动器的分析比较可以得出盘式制动器与鼓式制动器比较有
6