




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汽車(chē)制動(dòng)系構(gòu)造與設(shè)計(jì)主要內(nèi)容概述制動(dòng)器及結(jié)構(gòu)方案分析制動(dòng)器參數(shù)選擇制動(dòng)器計(jì)算汽車(chē)制動(dòng)性分析制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置駐車(chē)制動(dòng)機(jī)構(gòu)第一節(jié)概述制動(dòng)系統(tǒng)的定義能夠產(chǎn)生和控制制動(dòng)力的一套裝置,稱為制動(dòng)系統(tǒng)。制動(dòng)力作用:讓行駛的汽車(chē)停車(chē)或減速行駛;讓停止的汽車(chē)實(shí)現(xiàn)駐車(chē);汽車(chē)下坡行駛時(shí)保持車(chē)速穩(wěn)定。制動(dòng)力:通過(guò)駕駛員操縱產(chǎn)生,并由駕駛員控制使汽車(chē)以一定的強(qiáng)度制動(dòng)的力,稱為汽車(chē)的制動(dòng)力。能使汽車(chē)速度減慢的外力包括:汽車(chē)滾動(dòng)阻力、上坡阻力、空氣阻力等,都具有讓汽車(chē)減速的作用:不是制動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)配置要求駐車(chē)制動(dòng)裝置應(yīng)急制動(dòng)裝置輔助制動(dòng)裝置必須配備的制動(dòng)裝置有些車(chē)輛還需配備行車(chē)制動(dòng)裝置制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理制動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)制動(dòng)踏板制動(dòng)主缸制動(dòng)輪缸輪缸活塞制動(dòng)鼓制動(dòng)蹄片制動(dòng)蹄支承銷(xiāo)制動(dòng)蹄回位彈簧制動(dòng)蹄安裝在制動(dòng)底板上,為不動(dòng)件;制動(dòng)鼓與車(chē)輪一起旋轉(zhuǎn)。汽車(chē)制動(dòng)力的產(chǎn)生制動(dòng)蹄對(duì)制動(dòng)鼓產(chǎn)生磨擦力矩磨擦力矩使車(chē)輪對(duì)路面產(chǎn)生向前的力,同時(shí)路面給車(chē)輪向后的力-------制動(dòng)力。主要供能裝置控制裝置傳動(dòng)裝置制動(dòng)器此外制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置報(bào)警裝置壓力保護(hù)裝置制動(dòng)系統(tǒng)的類(lèi)型設(shè)計(jì)制動(dòng)系時(shí)應(yīng)滿足的主要要求1.有足夠的制動(dòng)能力
行車(chē)制動(dòng)能力
駐坡能力
制動(dòng)減速度
制動(dòng)距離指標(biāo)
JB3939-85
指標(biāo)
最大坡度
JB4019-85
2.工作可靠
行車(chē)制動(dòng)至少有兩套獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)制動(dòng)器的管路。當(dāng)其中的一套管路失效時(shí),另一套完好的管路應(yīng)保證汽車(chē)制動(dòng)能力不低于沒(méi)有失效時(shí)規(guī)定值的30%。行車(chē)和駐車(chē)制動(dòng)裝置可以有共同的制動(dòng)器,而驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)各自獨(dú)立。行車(chē)制動(dòng)裝置都用腳操縱,其它制動(dòng)裝置多為手操縱。6.操縱輕便,并具有良好的隨動(dòng)性;轎車(chē)貨車(chē)踏板力(N)500700手柄力(N)≤500≤700踏板行程(mm)100~150150~200手柄行程
(mm)160~200
4.防止水和污物進(jìn)入制動(dòng)器工作表面;
5.
制動(dòng)器熱穩(wěn)定性好
;JB3935-85JB4200-86行車(chē)制動(dòng)為腳操縱,其他為手操縱。
3.以任何速度制動(dòng),不應(yīng)喪失操縱性和方向穩(wěn)定性;JB3939—85。7.制動(dòng)時(shí)制動(dòng)系產(chǎn)生的噪聲盡可能??;同時(shí)力求減少散發(fā)出對(duì)人體有害的石棉纖維等物質(zhì),以減少公害。8.制動(dòng)器協(xié)調(diào)時(shí)間和解除制動(dòng)時(shí)間盡可能短;氣動(dòng)制動(dòng)車(chē)輛不超過(guò)0.6秒,汽車(chē)列車(chē)不超過(guò)0.8秒。9.摩擦襯片(塊)有足夠的使用壽命;有消除摩擦副磨損間隙的自動(dòng)調(diào)整機(jī)構(gòu);11.制動(dòng)裝置失效時(shí),有報(bào)警裝置。第二節(jié)制動(dòng)器及結(jié)構(gòu)方案分析制動(dòng)器的作用用來(lái)產(chǎn)生阻礙車(chē)輛運(yùn)動(dòng)或運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的力的部件摩擦制動(dòng)器:利用固定元件與旋轉(zhuǎn)元件工作表面摩擦而產(chǎn)生制動(dòng)力的制動(dòng)器。鼓式制動(dòng)器:摩擦副為旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)鼓和固定不動(dòng)的制動(dòng)蹄(或制動(dòng)帶)盤(pán)式制動(dòng)器:摩擦副為旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)盤(pán)和固定不動(dòng)制動(dòng)鉗一、鼓式制動(dòng)器鼓式制動(dòng)器分為:內(nèi)張型(最常用)、外束型按促動(dòng)裝置的不同分為:輪缸式制動(dòng)器:領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器雙向雙領(lǐng)蹄式雙從蹄式制動(dòng)器單向和雙向自增力式制動(dòng)器凸輪式制動(dòng)器:楔塊式制動(dòng)器:制動(dòng)蹄促動(dòng)裝置1.輪缸式制動(dòng)器
領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器領(lǐng)蹄:制動(dòng)時(shí),蹄片張開(kāi)旋轉(zhuǎn)方向與制動(dòng)鼓旋轉(zhuǎn)方向一致蹄片從蹄:制動(dòng)時(shí),蹄片張開(kāi)旋轉(zhuǎn)方向與制動(dòng)鼓旋轉(zhuǎn)方向相反蹄片領(lǐng)蹄的受力情況制動(dòng)輪缸產(chǎn)生促動(dòng)力Fs制動(dòng)鼓對(duì)領(lǐng)蹄作用力:Fn1、Ft1Ft1與促動(dòng)力Fs產(chǎn)生的繞支點(diǎn)3的力矩同向,使領(lǐng)蹄壓得更緊,法向力Fn1增加。a.領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器從蹄的受力情況制動(dòng)輪缸產(chǎn)生促動(dòng)力Fs制動(dòng)鼓對(duì)領(lǐng)蹄作用力:Fn2、Ft2Ft2與促動(dòng)力Fs產(chǎn)生的繞支點(diǎn)3的力矩反向,使從蹄減勢(shì),法向力Fn2減小。領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,只用一個(gè)促動(dòng)力裝置;制動(dòng)蹄片給制動(dòng)鼓的法向反力不平衡,是非平衡式制動(dòng)器。在汽車(chē)倒車(chē)時(shí)領(lǐng)從蹄功能互換,且制動(dòng)效能相等制動(dòng)效能的穩(wěn)定性較好。雙領(lǐng)蹄制動(dòng)器組成:?jiǎn)位钊喐?、蹄、銷(xiāo)、彈簧、凸輪,中心對(duì)稱布置工作原理:正向旋轉(zhuǎn)時(shí)…倒車(chē)制動(dòng)時(shí)…平衡式雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器雙向雙領(lǐng)蹄制動(dòng)器結(jié)構(gòu):固定元件的布置既是軸對(duì)稱的又是中心對(duì)稱的。兩制動(dòng)蹄的兩端都采用浮式支承。工作原理:前進(jìn)制動(dòng)時(shí)…倒車(chē)制動(dòng)時(shí)…
平衡式雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器雙從蹄式制動(dòng)器自增力式制動(dòng)器單向自增力式制動(dòng)器:在汽車(chē)前進(jìn)時(shí)具有自增力作用,倒車(chē)時(shí)制動(dòng)效能很低雙向自增力式制動(dòng)器:在汽車(chē)前進(jìn)和倒車(chē)時(shí),都具有自增力作用單向自增力式制動(dòng)器
組成:第一制動(dòng)蹄第二制動(dòng)蹄浮動(dòng)頂桿支承銷(xiāo)回位彈簧
工作原理:前進(jìn)制動(dòng)時(shí)…,F(xiàn)S2大于FS1
;倒車(chē)制動(dòng)時(shí)…,制動(dòng)效能極低。
單向自增力式蹄式制動(dòng)器
雙向自增力式制動(dòng)器
結(jié)構(gòu):雙活塞式輪缸特點(diǎn):前進(jìn)和倒車(chē)制動(dòng)的效能一致應(yīng)用:南京依維柯輕型汽車(chē)、北京切諾基BJ2021輕型越野車(chē)的后輪制動(dòng)器雙向自增力式蹄式制動(dòng)器2.凸輪式制動(dòng)器
應(yīng)用:用于氣壓制動(dòng)系統(tǒng)、設(shè)計(jì)成領(lǐng)從蹄式組成和工作原理:制動(dòng)鼓、制動(dòng)底板、制動(dòng)蹄、支承銷(xiāo)、制動(dòng)凸輪軸、彈簧、制動(dòng)調(diào)整臂、制動(dòng)氣室等位移式制動(dòng)器非平衡式制動(dòng)器
凸輪式3.楔式制動(dòng)器
楔式36
領(lǐng)從蹄式雙領(lǐng)蹄式雙向雙領(lǐng)蹄式雙從蹄式雙向增力式單向增力式4.鼓式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)方案分析1)結(jié)構(gòu)形式機(jī)械式張開(kāi)裝置示意圖2)張開(kāi)裝置凸輪式機(jī)械式張開(kāi)裝置的類(lèi)型楔塊式非平衡凸輪式-等位移平衡凸塊式-等促動(dòng)力,可滑動(dòng)平衡活塞輪缸(液壓驅(qū)動(dòng))38
(2)
不同鼓式制動(dòng)器的主要區(qū)別:
蹄片固定點(diǎn)的數(shù)量和位置張開(kāi)裝置的形式與數(shù)量制動(dòng)時(shí)兩塊蹄片之間的相互作用(1)
不同鼓式制動(dòng)器的相同點(diǎn)蹄片固定于車(chē)架,利用張開(kāi)裝置,使蹄片撐開(kāi)緊貼與制動(dòng)鼓內(nèi)壁,蹄片與制動(dòng)鼓的摩擦力阻止制動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。3)總體評(píng)價(jià)制動(dòng)器效能因數(shù)4)制動(dòng)器效能評(píng)價(jià)
制動(dòng)效能制動(dòng)效能的穩(wěn)定性
單位輸入壓力或力的作用下所輸出的力或者力矩。
在制動(dòng)鼓(制動(dòng)盤(pán))作用半徑R上得到的摩擦力與輸入力之比。
效能因數(shù)K對(duì)摩擦因數(shù)f的敏感性(dK/df)。
領(lǐng)從蹄式結(jié)構(gòu)特點(diǎn):每個(gè)蹄片都有固定支點(diǎn)兩固定支點(diǎn)位于同一端性能特點(diǎn):制動(dòng)性能和效能穩(wěn)定性較好前進(jìn)、倒退制動(dòng)效果不變便于調(diào)整制動(dòng)間隙蹄片磨損不均勻5)各種形式的特點(diǎn)
單向雙領(lǐng)蹄式結(jié)構(gòu)特點(diǎn):每個(gè)蹄片都有固定支點(diǎn)兩固定支點(diǎn)位于不同端性能特點(diǎn):前進(jìn)時(shí),制動(dòng)性能和效能穩(wěn)定性好便于調(diào)整制動(dòng)間隙蹄片磨損均勻前進(jìn)、倒退制動(dòng)效果不一樣雙向雙領(lǐng)蹄式結(jié)構(gòu)特點(diǎn):兩蹄片浮動(dòng)分別張開(kāi)蹄片性能特點(diǎn):制動(dòng)性能和效能穩(wěn)定性好適于雙回路驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)蹄片磨損均勻結(jié)構(gòu)復(fù)雜,調(diào)整間隙困難雙從蹄式結(jié)構(gòu)特點(diǎn):每個(gè)蹄片都有固定支點(diǎn)兩固定支點(diǎn)位于不同端性能特點(diǎn):制動(dòng)性能和效能穩(wěn)定性最好制動(dòng)效能最低單向增力式結(jié)構(gòu)特點(diǎn):兩蹄片只有一個(gè)固定支點(diǎn)蹄片下端經(jīng)推桿相連性能特點(diǎn):前進(jìn)制動(dòng)時(shí),皆為領(lǐng)蹄,制動(dòng)效果好;制動(dòng)效能穩(wěn)定性差;倒退時(shí),制動(dòng)效果差;蹄片磨損不均勻; 這種制動(dòng)器只有一個(gè)輪缸,故不適合用于雙回路驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu);調(diào)整蹄片間隙困難。雙向增力式結(jié)構(gòu)特點(diǎn):兩蹄片有一個(gè)支點(diǎn)兩個(gè)活塞同時(shí)張開(kāi)蹄片性能特點(diǎn):制動(dòng)性能好前進(jìn)與倒車(chē)制動(dòng)效能不變制動(dòng)性能穩(wěn)定性較差蹄片磨損不均勻雙向增力式48
雙從蹄
領(lǐng)從蹄
雙領(lǐng)蹄雙向雙領(lǐng)蹄單增力雙增力制動(dòng)效能123344前進(jìn)、倒車(chē)的制動(dòng)效果不同相同不同相同不同相同制動(dòng)效能穩(wěn)定性432211兩蹄片單位壓力相等不等相等相等不等不等制動(dòng)時(shí)輪轂受力不受受不受不受受受結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度復(fù)雜簡(jiǎn)單復(fù)雜復(fù)雜簡(jiǎn)單復(fù)雜間隙調(diào)整容易容易容易困難困難困難是否適用雙管路是否是是否否綜合比較
基本尺寸比例相同的各式鼓式制動(dòng)器效能因數(shù)與摩擦因數(shù)的關(guān)系曲線如左圖所示:制動(dòng)器的效能因數(shù)由高至低的順序?yàn)椋涸隽κ街苿?dòng)器,雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器,領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器和雙從蹄式制動(dòng)器。而制動(dòng)器效能穩(wěn)定性排序則恰好與上述情況相反。鼓式制動(dòng)器效能因數(shù)與摩擦系數(shù)的關(guān)系1——雙向增力式2——雙領(lǐng)蹄式3——領(lǐng)從蹄式4——雙從蹄式00.20.40.62468101211特別說(shuō)明:鼓式制動(dòng)器的效能并非單純?nèi)Q于根據(jù)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)參數(shù)和摩擦因數(shù)計(jì)算出來(lái)的制動(dòng)器效能因數(shù)值,而且還受蹄與鼓接觸部位的影響。蹄與鼓僅在蹄的中部接觸時(shí),輸出制動(dòng)力矩就小,而在蹄的端部和根部接觸時(shí)輸出制動(dòng)力矩就較大。制動(dòng)器的效能因數(shù)越高,制動(dòng)效能受接觸情況的影響也越大,故正確的調(diào)整對(duì)高性能制動(dòng)器尤為重要。二、盤(pán)式制動(dòng)器
(一)
結(jié)構(gòu)原理(二)結(jié)構(gòu)類(lèi)型鉗盤(pán)式全盤(pán)式按照摩擦副中固定元件的結(jié)構(gòu)
固定元件安裝于固定件,制動(dòng)盤(pán)與轉(zhuǎn)動(dòng)件相連。制動(dòng)時(shí),固定元件壓緊在制動(dòng)盤(pán)上,利用摩擦力,實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。分類(lèi)鉗盤(pán)式(點(diǎn)盤(pán)式制動(dòng)器)全盤(pán)式(離合器式制動(dòng)器)固定鉗式滑動(dòng)鉗式擺動(dòng)鉗式浮動(dòng)鉗式
全盤(pán)式制動(dòng)器中摩擦副的旋轉(zhuǎn)元件與固定元件都是圓盤(pán)形,制動(dòng)時(shí),兩盤(pán)摩擦表面完全接觸,作用原理如同摩擦式離合器。全盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)原理鉗盤(pán)式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)原理
鉗盤(pán)式制動(dòng)器固定元件是制動(dòng)塊,裝在與車(chē)軸連接且不能繞車(chē)軸軸線旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)鉗中。制動(dòng)塊與制動(dòng)盤(pán)接觸面積很小。固定鉗式浮動(dòng)鉗式按照制動(dòng)鉗的結(jié)構(gòu)鉗盤(pán)式制動(dòng)器的分類(lèi)滑動(dòng)鉗式擺動(dòng)鉗式(三)分類(lèi)介紹1、固定鉗式結(jié)構(gòu)特點(diǎn):制動(dòng)鉗不動(dòng)制動(dòng)盤(pán)兩側(cè)有液壓缸性能特點(diǎn):除活塞和制動(dòng)塊外無(wú)滑動(dòng)件,剛度好;制造容易,能適應(yīng)不同回路驅(qū)動(dòng)要求;尺寸大,布置困難,產(chǎn)生熱量多;定鉗盤(pán)式2、浮鉗盤(pán)式制動(dòng)器工作原理:制動(dòng)鉗體導(dǎo)向銷(xiāo)制動(dòng)鉗支架制動(dòng)盤(pán)固定制動(dòng)塊活動(dòng)制動(dòng)塊活塞密封圈活塞活塞推動(dòng)活動(dòng)制動(dòng)塊油液壓力推動(dòng)制動(dòng)鉗體在導(dǎo)向銷(xiāo)上向右運(yùn)動(dòng)制動(dòng)塊壓緊制動(dòng)盤(pán)浮鉗盤(pán)結(jié)構(gòu)特點(diǎn):制動(dòng)鉗可以做軸向滑動(dòng)制動(dòng)盤(pán)內(nèi)側(cè)有液壓缸滑動(dòng)鉗式結(jié)構(gòu)特點(diǎn):制動(dòng)鉗與固定座鉸接制動(dòng)盤(pán)內(nèi)側(cè)有液壓缸擺動(dòng)鉗式61
浮動(dòng)鉗式制動(dòng)器性能特點(diǎn):軸向尺寸小油路便于布置成本低二、盤(pán)式制動(dòng)器與鼓式制動(dòng)器比較,盤(pán)式制動(dòng)器有如下優(yōu)點(diǎn):1)熱穩(wěn)定性好。一般無(wú)自行增力作用,襯塊摩擦表面壓力分布較鼓式中的襯片更為均勻。制動(dòng)盤(pán)的軸向膨脹極小,徑向膨脹根本與性能無(wú)關(guān),故無(wú)機(jī)械衰退問(wèn)題。因此,前輪采用盤(pán)式制動(dòng)器,汽車(chē)制動(dòng)時(shí)不易跑偏。2)水穩(wěn)定性好。制動(dòng)塊對(duì)盤(pán)的單位壓力高,易于將水?dāng)D出,因而浸水后效能降低不多;又由于離心力作用及襯塊對(duì)盤(pán)的擦拭作用,出水后只需經(jīng)一、二次制動(dòng)即能恢復(fù)正常。鼓式制動(dòng)器則需經(jīng)十余次制動(dòng)方能恢復(fù)。3)制動(dòng)力矩與汽車(chē)運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)。4)易于構(gòu)成雙回路制動(dòng)系,使系統(tǒng)有較高的可靠性和安全性。5)尺寸小、質(zhì)量小、散熱良好。6)壓力在制動(dòng)襯塊上分布比較均勻,故襯塊磨損也均勻。7)更換襯塊工作簡(jiǎn)單容易。8)襯塊與制動(dòng)盤(pán)之間的間隙小(0.05—0.15mm),這就縮短了制動(dòng)協(xié)調(diào)時(shí)間。9)易于實(shí)現(xiàn)間隙自動(dòng)調(diào)整及應(yīng)用。盤(pán)式制動(dòng)器的主要缺點(diǎn)是:1)難以完全防止塵污和銹蝕(封閉的多片全盤(pán)式制動(dòng)器除外)。2)兼作駐車(chē)制動(dòng)器時(shí),所需附加的手驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜。3)在制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中必須裝用助力器。4)因?yàn)橐r塊工作面積小,所以磨損快,使用壽命低,需用高材質(zhì)的襯塊。盤(pán)式制動(dòng)器在轎車(chē)前輪上得到廣泛應(yīng)用。三、制動(dòng)器間隙的調(diào)整制動(dòng)器間隙是指在不制動(dòng)時(shí),制動(dòng)鼓與制動(dòng)蹄摩擦片之間或制動(dòng)盤(pán)與制動(dòng)塊摩擦片之間的間隙必要性:
制動(dòng)間隙必須在合理的范圍之內(nèi),過(guò)小的制動(dòng)器間隙會(huì)導(dǎo)致制動(dòng)解除不徹底,過(guò)大的間隙影響制動(dòng)的靈敏度。鼓式制動(dòng)器調(diào)整的方法:手動(dòng)調(diào)整自動(dòng)調(diào)整盤(pán)式制動(dòng)器調(diào)整的方法:自動(dòng)調(diào)整鼓式制動(dòng)器間隙的手動(dòng)調(diào)整調(diào)整凸輪與偏心銷(xiāo)方式調(diào)整凸輪與偏心銷(xiāo)方式
凸輪7轉(zhuǎn)動(dòng)可以調(diào)整上部間隙;銷(xiāo)11是偏心的,所以在轉(zhuǎn)動(dòng)銷(xiāo)11時(shí)可以調(diào)整下面的間隙。手動(dòng)調(diào)整調(diào)整螺母方式調(diào)整螺母方式手動(dòng)調(diào)整調(diào)整推桿方式調(diào)整推桿方式自增力式,推桿長(zhǎng)度可調(diào)自動(dòng)調(diào)整摩擦限位式間隙調(diào)整:一次調(diào)準(zhǔn)式間隙調(diào)整裝置經(jīng)過(guò)一次完全制動(dòng)就可自動(dòng)調(diào)整間隙到設(shè)定值裝置摩擦環(huán)活塞制動(dòng)蹄楔塊式間隙自調(diào)裝置
正常制動(dòng)時(shí),活塞推動(dòng)左蹄及楔塊連同駐車(chē)制動(dòng)推桿一起左移;同時(shí)駐車(chē)制動(dòng)杠桿上端右移;實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。當(dāng)磨損使得間隙較大而超過(guò)設(shè)定值時(shí),駐車(chē)制動(dòng)推桿與杠桿接觸并克服內(nèi)彈簧的彈力,將推桿右移,楔塊隨之下行填補(bǔ)這個(gè)間隙,當(dāng)接觸制動(dòng)時(shí),蹄鼓間隙回復(fù)設(shè)定值。盤(pán)式制動(dòng)器間隙的調(diào)整第三節(jié)制動(dòng)器參數(shù)確定一、鼓式制動(dòng)器主要參數(shù)確定1.制動(dòng)鼓內(nèi)徑D(半徑R)主要考慮:能產(chǎn)生足夠的制動(dòng)力矩便于散熱由Mμ=Ff
?R可知,R大,則制動(dòng)力矩大便于散熱摩擦面積大制約因素輪輞內(nèi)徑制動(dòng)鼓厚度制動(dòng)鼓剛度鼓/輪輞(D/Dr)轎車(chē)0.64~0.74貨車(chē)0.70~0.83鼓式制動(dòng)器主要幾何參數(shù)襯片寬度b按照摩擦片規(guī)格選??;包角β不宜大于120°。2.襯片寬度b和包角β襯片寬度影響摩擦襯片壽命。襯片寬度大,磨損小,但質(zhì)量大,不易加工;襯片寬度小,磨損快,壽命短。原因:包角在90-100°,磨損最小,溫度最低,制動(dòng)效能最高。包角太小,易如散熱,但單位壓力增大而加速磨損;而且包角兩端單位壓力最小,過(guò)分加大包角對(duì)減小單位壓力作用小,也使制動(dòng)作用不平順,容易發(fā)生自鎖。3.摩擦片起始角,β0=90-β/2。4.制動(dòng)器中心到張開(kāi)力作用線距離尺寸,e≈0.8R。5.制動(dòng)蹄支承點(diǎn)坐標(biāo)a和c
在保證強(qiáng)度的情況下,尺寸e、a盡可能大,c盡可能小。二、盤(pán)式制動(dòng)器主要參數(shù)的確定1.制動(dòng)盤(pán)直徑D
2.制動(dòng)盤(pán)厚度h實(shí)心式盤(pán):10~20mm通風(fēng)式盤(pán):20~50mm
一般20~30mm盡量取大,降低制動(dòng)鉗的夾緊力,減少襯塊的單位壓力和工作溫度。受輪輞直徑的限制通常為輪輞直徑的70%~79%。為使質(zhì)量小些,制動(dòng)盤(pán)厚度不宜取得很大;為了降低溫度,制動(dòng)盤(pán)厚度又不宜取得過(guò)小。78
3.摩擦襯塊外半徑R2和內(nèi)半徑R1比值不大于1.5。
若此比值偏大,工作時(shí)襯塊的外緣與內(nèi)側(cè)圓周速度相差較多,磨損不均勻,接觸面積減少,導(dǎo)致制動(dòng)力矩變化大。
4.制動(dòng)襯塊面積:?jiǎn)挝灰r塊面積占整車(chē)質(zhì)量1.6~3.5kg/cm2。第四節(jié)制動(dòng)器的計(jì)算一、鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算
壓力和變形沿襯片長(zhǎng)度方向的變化規(guī)律,分一個(gè)自由度和兩個(gè)自由度。所謂一個(gè)自由度指襯片繞瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的變形;兩個(gè)自由度指除了繞瞬時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)中心轉(zhuǎn)動(dòng)外,還順著摩擦力作用方向沿支承面移動(dòng)。
一、鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算對(duì)于緊蹄的徑向變形δ1和壓力p1為:兩個(gè)自由度的緊蹄摩擦襯片的徑向變形規(guī)律:壓力沿襯片長(zhǎng)度方向的分布規(guī)律一個(gè)自由度的緊蹄摩擦襯片的徑向變形規(guī)律表面的徑向變形和壓力為:新蹄片壓力沿摩擦襯片長(zhǎng)度的分布符合正弦曲線規(guī)律一、鼓式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算1.蹄片上的制動(dòng)力矩的計(jì)算有圖解法和解析法法向力制動(dòng)力矩對(duì)于緊蹄對(duì)于松蹄液力驅(qū)動(dòng)自鎖條件:當(dāng)領(lǐng)蹄表面的最大壓力時(shí)不會(huì)自鎖。二、盤(pán)式制動(dòng)器的設(shè)計(jì)計(jì)算單側(cè)制動(dòng)塊加于制動(dòng)盤(pán)的制動(dòng)力矩單側(cè)襯塊加于制動(dòng)盤(pán)的總摩擦力有效半徑m值一般不應(yīng)小于0.65。m過(guò)小,扇形的徑向?qū)挾冗^(guò)大,不同半徑的滑磨速度差過(guò)大,磨損不均勻,上述計(jì)算不適用。制動(dòng)盤(pán)工作面的加工精度:平面度公差0.012mm,表面粗糙度0.7-1.3μm,兩摩擦面的平行度公差小于0.05mm,制動(dòng)盤(pán)的端面圓跳動(dòng)公差小于0.03mm。材料用珠光體灰鑄鐵,牌號(hào)不低于HT250.三、襯片磨損特性的兩個(gè)指標(biāo)影響磨損的最重要的因素是摩擦表面的溫度和摩擦力。1、雙軸汽車(chē)的單個(gè)前輪及后輪制動(dòng)器的比能量耗散率——單位時(shí)間內(nèi)襯片單位摩擦面積耗散的能量。用e表示。鼓式制動(dòng)器的比能量耗散率以不大于1.8W/mm2為宜,計(jì)算時(shí)取減速度j=0.6g。雙軸汽車(chē)的單個(gè)前輪和后輪制動(dòng)器的比能量耗散率ma汽車(chē)總質(zhì)量,δ旋轉(zhuǎn)質(zhì)量換算系數(shù),β制動(dòng)力分配系數(shù),t制動(dòng)時(shí)間,A1和A2為前后制動(dòng)襯片摩擦面積,j制動(dòng)減速度,v1和v2為制動(dòng)初速度和終速度。2、比摩擦力f0每單位襯片(襯塊)摩擦面積的制動(dòng)器摩擦力在j=0.6g時(shí),鼓式制動(dòng)器的比摩擦力f0以不大于0.48N/mm2為宜。三種情況:Φ>φ0,后軸先抱死Φ<φ0,前軸先抱死Φ=φ0,前后軸同時(shí)抱死四、前、后輪制動(dòng)器制動(dòng)力矩的確定Φ>φ0,后軸先抱死制動(dòng)時(shí),踩下制動(dòng)踏板,首先達(dá)到后軸先抱死狀態(tài),駕駛員繼續(xù)踩踏板,達(dá)到前輪抱死臨界狀態(tài)。按照前輪抱死計(jì)算,前輪和地面的關(guān)系求出前制動(dòng)器的制動(dòng)力矩;根據(jù)β求出后輪制動(dòng)力矩。對(duì)后輪取矩LL1Φ<φ0,前軸先抱死制動(dòng)時(shí),踩下制動(dòng)踏板,首先達(dá)到前軸先抱死狀態(tài),駕駛員繼續(xù)踩踏板,達(dá)到后輪抱死臨界狀態(tài)。按照后輪抱死計(jì)算,后輪和地面的關(guān)系求出后制動(dòng)器的制動(dòng)力矩;根據(jù)β求出前輪制動(dòng)力矩。LL1對(duì)前輪取矩Φ=φ0,前后軸同時(shí)抱死制動(dòng)時(shí),踩下制動(dòng)踏板,達(dá)到前后輪同時(shí)抱死狀態(tài)。按照前輪/后輪抱死計(jì)算,可求出前后制動(dòng)器的制動(dòng)力矩;五、應(yīng)急制動(dòng)和駐車(chē)制動(dòng)所需的制動(dòng)力矩1.應(yīng)急制動(dòng)應(yīng)急制動(dòng)時(shí),后輪一般都將抱死滑移后橋制動(dòng)力距后橋制動(dòng)力2.駐車(chē)制動(dòng)上坡停駐時(shí)后橋附著力下坡停駐時(shí)后橋附著力汽車(chē)可能停駐的極限上坡路傾角——根據(jù)附著力與制動(dòng)力相等的條件求取汽車(chē)可能停駐的極限下坡路傾角第五節(jié)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)97
一、制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的形式
人力制動(dòng)動(dòng)力制動(dòng)伺服制動(dòng)1.人力制動(dòng)機(jī)械式:主要用于駐車(chē)制動(dòng),行車(chē)淘汰液壓式98
1.人力制動(dòng)優(yōu)點(diǎn):(1)滯后時(shí)間短(2)工作壓力高(3)效率高缺點(diǎn):過(guò)熱后,油汽化,使效能降低應(yīng)用:轎車(chē)、輕型貨車(chē)、部分中型貨車(chē)機(jī)械制動(dòng)系統(tǒng)主要用于駐車(chē)制動(dòng)駐車(chē)制動(dòng)要求:保證汽車(chē)在原地可靠駐車(chē)不自動(dòng)滑行駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)組成手制動(dòng)操縱杠桿、拉桿、鎖止裝置、繩索、駐車(chē)制動(dòng)器等駐車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)人力液壓制動(dòng)系統(tǒng)人力液壓制動(dòng)系統(tǒng)的組成1.前輪制動(dòng)器;2.制動(dòng)輪缸;3.6.8.油管;4.制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)5.制動(dòng)主缸;7.后輪制動(dòng)器。人力液壓制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)主缸:?jiǎn)蜗蜃饔没钊接捅?。將制?dòng)踏板輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn)化成液壓能輸出制動(dòng)輪缸:?jiǎn)蜗騿位钊螂p活塞式油缸。將油管輸入的液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,提供制動(dòng)器的促動(dòng)力制動(dòng)油管:由金屬管路和橡膠軟管組成;連接制動(dòng)主缸和制動(dòng)輪缸,傳遞液壓能制動(dòng)主缸解除制動(dòng)時(shí),活塞在彈簧作用下回位,高壓油液從制動(dòng)管路流回制動(dòng)主缸。踩下制動(dòng)踏板——推桿前移——第一活塞左移——第二活塞左移右腔出油左腔出油制動(dòng)主缸第一制動(dòng)管路損壞:后活塞運(yùn)動(dòng)至接觸前活塞——左腔高壓——第二制動(dòng)管路通油——平衡活塞兩端腔體中液壓不等——平衡活塞右移——滑動(dòng)銷(xiāo)下移——觸發(fā)報(bào)警開(kāi)關(guān)——儀表盤(pán)上報(bào)警燈閃爍。制動(dòng)主缸第二制動(dòng)管路損壞:第二活塞運(yùn)動(dòng)到接觸主缸缸體——右腔高壓——第一制動(dòng)管路通油——平衡活塞兩端腔體中液壓不等——產(chǎn)生警告信號(hào)。任一回路失效時(shí),主缸仍能工作,只是需要的踏板行程加大,導(dǎo)致汽車(chē)的制動(dòng)距離增長(zhǎng),制動(dòng)效能降低。制動(dòng)輪缸1)雙活塞式制動(dòng)輪缸:兩活塞之間間隙形成輪缸內(nèi)腔。油孔7進(jìn)制動(dòng)液——活塞外移——推動(dòng)頂塊5——推動(dòng)制動(dòng)蹄。主要用于領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器、雙向雙領(lǐng)蹄式和雙向自增力式。1.缸體;2.活塞;3.皮碗;4.彈簧;5.頂塊;6.防護(hù)罩;7.進(jìn)油孔;8.放氣孔;9.放氣閥;10.放氣閥防護(hù)螺釘。制動(dòng)輪缸2)單活塞式制動(dòng)輪缸:活塞端面凸臺(tái)形成輪缸內(nèi)腔。進(jìn)油管3進(jìn)制動(dòng)液——活塞外移——推動(dòng)頂塊6——推動(dòng)制動(dòng)蹄。多用于雙領(lǐng)蹄式。1.放氣閥;2.橡膠護(hù)罩;3.進(jìn)油管接頭;4.皮碗;5.缸體;6.調(diào)整螺釘(頂塊);7.防護(hù)罩;8.活塞制動(dòng)液對(duì)制動(dòng)液的要求:高溫下不易汽化,否則管路中出現(xiàn)汽阻,導(dǎo)致制動(dòng)失效;低溫流動(dòng)性好,否則會(huì)引起制動(dòng)靈敏性下降和解除緩慢;不會(huì)腐蝕與之接觸的金屬和對(duì)橡膠的破壞。對(duì)液壓系統(tǒng)產(chǎn)生較好的潤(rùn)滑作用;吸水性差,溶水性好;常用的汽車(chē)制動(dòng)液:
礦物油制動(dòng)液:高低溫性能好,對(duì)金屬無(wú)腐蝕,溶水性差,橡膠膨脹;合成制動(dòng)液:汽化溫度高,低溫流動(dòng)性好,無(wú)腐蝕,但成本高。
植物油制動(dòng)液:汽化溫度低,成本高。制動(dòng)輪缸:分為雙活塞和單活塞兩種類(lèi)型雙活塞式制動(dòng)輪缸應(yīng)用于領(lǐng)從式制動(dòng)器、雙向雙領(lǐng)蹄式和雙向增力式。單活塞制動(dòng)輪缸應(yīng)用于雙領(lǐng)蹄式,單向自增力式制動(dòng)系統(tǒng)的路感在地面附著力范圍內(nèi),地面制動(dòng)力通過(guò)車(chē)輪反映到踏板上,并與踏板力成線性關(guān)系,制動(dòng)系統(tǒng)的這種特性稱為制動(dòng)系統(tǒng)的路感。制動(dòng)系統(tǒng)踏板力和踏板行程的要求踏板行程:小于150mm(轎車(chē)),180mm(貨車(chē))踏板力:小于350N(轎車(chē)),550N(貨車(chē))2動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)定義:完全靠發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力(間接動(dòng)力)轉(zhuǎn)化而成的氣壓或液壓能進(jìn)行制動(dòng)的系統(tǒng)。直接動(dòng)力:空氣壓縮機(jī)的氣壓能或液壓泵的液壓能分類(lèi):氣壓制動(dòng):發(fā)展最早,尺寸和重量較大,供能裝置和傳動(dòng)裝置全是氣壓、傳動(dòng)氣頂液制動(dòng):傳動(dòng)裝置有氣壓、液壓,其他與氣壓制動(dòng)同全液壓動(dòng)力制動(dòng):供能、控制、傳動(dòng)裝置全是液壓111
氣壓式:
優(yōu)點(diǎn):操縱輕便工作可靠維修方便氣源用途多
缺點(diǎn):
帶壓縮機(jī),貯氣筒、制動(dòng)閥,結(jié)構(gòu)復(fù)雜;滯后時(shí)間長(zhǎng);管路壓力小,體積質(zhì)量大;噪聲大。應(yīng)用:8噸以上貨車(chē)、客車(chē),拖掛車(chē)、汽車(chē)列車(chē)
氣壓制動(dòng)回路供能裝置空壓機(jī):產(chǎn)生氣壓能儲(chǔ)氣筒:儲(chǔ)存氣壓能調(diào)節(jié)閥、溢流閥:限制氣壓在安全范圍內(nèi)濾清器、油水分離器、防凍器等:改善空氣狀態(tài)多回路壓力保護(hù)閥:在一個(gè)回路失效時(shí)保護(hù)其余回路,使其中氣壓能不受損失制動(dòng)氣室執(zhí)行裝置、傳動(dòng)裝置:將氣壓能---機(jī)械能,傳動(dòng)控制裝置氣壓制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)主要為動(dòng)力制動(dòng),駕駛員踏板力只用來(lái)操縱控制裝置,適用于中型以上特別是重型的貨車(chē)和客車(chē)。
特點(diǎn):
1.氣壓低,降低了對(duì)管路等元器件的密封要求,稍有滲漏仍能正常工作,方便用于帶拖掛車(chē)輛的制動(dòng);2.需要較大尺寸氣動(dòng)元件,需要足夠大的空間。氣壓制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)的管路布置①供能管路②促動(dòng)管路③操縱管路氣壓制動(dòng)系統(tǒng)各元件之間的連接管路有3種:氣壓制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)的供能裝置①儲(chǔ)氣筒:產(chǎn)生氣壓能的空壓機(jī)和積儲(chǔ)氣壓能;②調(diào)壓閥和安全閥:將氣壓限制在安全范圍內(nèi);③進(jìn)氣濾清器、排氣濾清器、管道濾清器、油水分離器、空氣干燥器、防凍器等:改善傳能介質(zhì)(空氣)狀態(tài)的;④多回路壓力保護(hù)閥等:在一個(gè)回路失效時(shí)用以保護(hù)其余回路,使其中氣壓能不受損失。儲(chǔ)氣筒容積大小適當(dāng)。太小,使得每次制動(dòng)后筒中的壓力下降太大,在空壓機(jī)不工作時(shí)可能進(jìn)行的有效制動(dòng)次數(shù)太少;太大使得重啟時(shí)間過(guò)長(zhǎng),影響及時(shí)出車(chē),占用的空間也大;主副儲(chǔ)氣筒都裝有壓力閥,只有主儲(chǔ)氣筒壓力達(dá)到0.6~0.63N/mm2左右時(shí)方可對(duì)副儲(chǔ)氣筒充氣。主儲(chǔ)氣筒達(dá)到上述值即可出車(chē)。儲(chǔ)氣筒容積計(jì)算設(shè)儲(chǔ)氣筒容積為Vc,全部制動(dòng)管路總?cè)莘e為ΣVg,各制動(dòng)氣室壓力腔最大容積之和為ΣVs。通常ΣVg為ΣVs的25%-50%。制動(dòng)前儲(chǔ)氣罐與制動(dòng)管路、制動(dòng)氣室隔絕。制動(dòng)氣室壓力腔的容積為零,管路中的絕對(duì)壓力與大氣壓p0相等。儲(chǔ)氣罐中的相對(duì)壓力為pc,則制動(dòng)前由儲(chǔ)氣罐-制動(dòng)管路-制動(dòng)氣室系統(tǒng)中的絕對(duì)壓力與容積乘積之和:完全制動(dòng)時(shí),儲(chǔ)氣筒的壓縮空氣經(jīng)制動(dòng)閥進(jìn)入所有的管路和制動(dòng)氣室,直至管路和氣室達(dá)到最大壓力pmax后,再將儲(chǔ)氣筒與制動(dòng)管路和氣室隔絕為止。此時(shí)制動(dòng)氣室壓力腔達(dá)到最大容積ΣVs,同時(shí)儲(chǔ)氣筒中壓力降至pc’。上述系統(tǒng)的空氣壓力與容積乘積的總和為:設(shè)系統(tǒng)中為等溫過(guò)程,有即所以,空壓機(jī)不工作時(shí),進(jìn)行一次完全制動(dòng)后大的儲(chǔ)氣筒壓力降為設(shè)計(jì)時(shí)一般取儲(chǔ)氣罐的總?cè)莘e此外還應(yīng)考慮空壓機(jī)停止工作的情況下,儲(chǔ)氣罐壓力由最大下降至最小安全壓力前的連續(xù)制動(dòng)次數(shù)n(8~12次)氣壓制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)的供能裝置空壓機(jī)和調(diào)壓閥活塞上行----缸內(nèi)空氣壓縮----排氣閥開(kāi)啟----壓縮空氣進(jìn)入儲(chǔ)氣罐。空壓機(jī)由發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)帶傳動(dòng)直接驅(qū)動(dòng),有單缸式和雙缸式,圖示為單缸風(fēng)冷式。當(dāng)儲(chǔ)氣筒的壓力達(dá)到一定值時(shí),利用調(diào)壓閥可以使空壓機(jī)處于空轉(zhuǎn)狀態(tài),而當(dāng)儲(chǔ)氣筒的壓力下降到一定值時(shí),調(diào)壓閥又能控制空壓機(jī)向儲(chǔ)氣筒充氣。氣壓制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)的供能裝置空壓機(jī)和調(diào)壓閥卸荷原理:儲(chǔ)氣筒的壓力達(dá)到一定值----調(diào)壓閥膜片組件上移---芯管上移-----芯管下閥門(mén)關(guān)閉-----儲(chǔ)氣筒氣壓作用在卸荷柱塞上方------柱塞下移----頂開(kāi)進(jìn)氣閥門(mén)----空壓機(jī)處于空轉(zhuǎn)狀態(tài)。氣壓制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)的供能裝置空壓機(jī)和調(diào)壓閥儲(chǔ)氣筒的氣壓下降到一定值-----膜片組件在彈簧作用下下移----芯管頂開(kāi)閥門(mén)----卸荷柱塞上方的氣壓降低----柱塞上移---進(jìn)氣閥門(mén)正常開(kāi)關(guān)----空壓機(jī)向儲(chǔ)氣筒充氣。氣壓制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)的供能裝置防凍器為了防止在寒冷季節(jié)中,積聚在管路和其他氣壓元件內(nèi)的殘留水分凍結(jié),最好裝設(shè)防凍器,以便在必要時(shí)向氣路中加入防凍劑,以降低水的冰點(diǎn)。
工作原理:當(dāng)溫度低于5°C,防凍器中的乙醇蒸氣會(huì)隨壓縮空氣流進(jìn)入回路,回路中的冷凝水溶入乙醇后,冰點(diǎn)降低。氣壓制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)的供能裝置多回路壓力保護(hù)閥功用:來(lái)自空壓機(jī)的壓縮空氣經(jīng)多回路壓力保護(hù)閥分別向各回路的儲(chǔ)氣筒充氣。當(dāng)某一回路損壞漏氣時(shí),壓力保護(hù)閥能保證其余完好回路繼續(xù)充氣。氣壓制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)的控制裝置制動(dòng)閥1)串列式制動(dòng)閥空壓機(jī)調(diào)壓閥儲(chǔ)氣罐前進(jìn)氣口前制動(dòng)氣室外住塞制動(dòng)踏板滾輪鉸鏈內(nèi)住塞上活塞中間活塞后制動(dòng)氣室下活塞后進(jìn)氣口下進(jìn)排氣閥踩下7
8,6,10下移
11,12,14下移上下排氣閥的排氣口關(guān)閉,進(jìn)氣口開(kāi)啟壓縮空氣進(jìn)入前后制動(dòng)氣室.氣壓制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)的控制裝置制動(dòng)閥串列式制動(dòng)閥平衡彈簧限位螺釘上進(jìn)排氣閥上排氣口松開(kāi)制動(dòng)踏板7
18恢復(fù)裝配長(zhǎng)度上活塞、進(jìn)排氣閥移動(dòng)到上極限位置上下進(jìn)氣口關(guān)閉,排氣口開(kāi)啟解除制動(dòng).踏板保持不動(dòng)當(dāng)活塞下腔作用力和18平衡進(jìn)氣閥和排氣閥都關(guān)閉制動(dòng)汽車(chē)穩(wěn)定.活塞進(jìn)排氣閥23.排氣口24.進(jìn)氣口氣壓制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)的控制裝置手控制動(dòng)閥應(yīng)急制動(dòng)或駐車(chē)制動(dòng)時(shí):凸輪順時(shí)針偏轉(zhuǎn)
3上移5上移關(guān)閉進(jìn)氣口排氣口打開(kāi)駐車(chē)制動(dòng)氣室的壓縮空氣經(jīng)10排氣通道排出動(dòng)力彈簧11實(shí)施制動(dòng).凸輪彈簧圓盤(pán)閥柱支承活塞閥管彈簧空壓機(jī)繼動(dòng)閥球形捏手杠桿鎖止柱塞駐車(chē)/應(yīng)急制動(dòng)氣室氣壓制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)的控制裝置手控制動(dòng)閥解除制動(dòng):凸輪逆時(shí)針偏轉(zhuǎn)圓盤(pán)閥柱3下移關(guān)閉排氣通道開(kāi)啟進(jìn)氣口駐車(chē)制動(dòng)氣室的壓縮空氣使10動(dòng)作儲(chǔ)氣罐壓力進(jìn)入制動(dòng)氣室-壓縮動(dòng)力彈簧11解除制動(dòng).在車(chē)行駛過(guò)程中,駐車(chē)/應(yīng)急制動(dòng)氣室中的動(dòng)力彈簧11一直處于被壓縮狀態(tài).氣壓制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)的控制裝置繼動(dòng)閥和快放閥繼動(dòng)閥作用:使壓縮空氣不流經(jīng)制動(dòng)閥,而是通過(guò)繼動(dòng)閥直接充入制動(dòng)氣室,以縮短供氣路線,減少制動(dòng)滯后時(shí)間。B通制動(dòng)氣室C通制動(dòng)閥A通儲(chǔ)氣筒孔口C為大氣壓力時(shí),芯管在自重下壓靠閥門(mén),同時(shí)閥門(mén)在彈簧作用下壓靠閥體上的閥座,繼動(dòng)閥的進(jìn)排氣閥都關(guān)閉。踩下制動(dòng)踏板
C入口壓力增大,膜片和芯管下移打開(kāi)進(jìn)氣閥壓縮空氣由A直接流向B.氣壓制動(dòng)操縱機(jī)構(gòu)的控制裝置繼動(dòng)閥和快放閥快放閥作用:保證解除制動(dòng)時(shí)制動(dòng)氣室快速放氣??旆砰y布置在制動(dòng)閥與制動(dòng)氣室之間的管路上,靠近制動(dòng)氣室,由于離制動(dòng)氣室近,制動(dòng)氣室排氣所經(jīng)過(guò)的回路短,放氣速度較快。B通制動(dòng)氣室A通制動(dòng)閥C制動(dòng)時(shí):A進(jìn)壓縮空氣閥門(mén)上移壓縮空氣進(jìn)入B.解除制動(dòng)時(shí):A經(jīng)制動(dòng)閥通大氣閥門(mén)受彈簧力下移進(jìn)氣閥關(guān)閉制動(dòng)器室空氣通過(guò)C排出.制動(dòng)氣室將氣壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械桿件的推力,使制動(dòng)器產(chǎn)生工作。膜片式制動(dòng)氣室的兩腔通過(guò)膜片隔離,推桿連接叉固定在一起,連接叉與制動(dòng)調(diào)整臂相連。只用于凸輪式制動(dòng)器做行車(chē)制動(dòng)。1.單膜片式制動(dòng)氣室橡膠膜片蓋卡箍殼體彈簧推桿支承盤(pán)制動(dòng)氣室雙膜片式制動(dòng)氣室密封唇進(jìn)氣環(huán)第二制動(dòng)氣室膜片膜片用于兩個(gè)單獨(dú)管路,一個(gè)為行車(chē)制動(dòng)管路,一個(gè)為應(yīng)急制動(dòng)管路制動(dòng)氣室膜片-活塞式制動(dòng)氣室楔塊制動(dòng)器拉桿手制動(dòng)拉桿行車(chē)制動(dòng):壓縮空氣進(jìn)入左邊氣室,活塞、膜片、中心套、楔塊拉桿一起右移。應(yīng)急制動(dòng):壓縮空氣進(jìn)入右邊氣室,膜片右移,產(chǎn)生制動(dòng)。手制動(dòng):拉動(dòng)手制動(dòng)拉桿,使中心套右移,楔塊拉桿移動(dòng)而制動(dòng)。無(wú)論應(yīng)急制動(dòng)或行車(chē)制動(dòng),手制動(dòng)桿都不會(huì)移動(dòng)。用于楔式制動(dòng)器,可同時(shí)用氣制動(dòng)或手拉制動(dòng)。制動(dòng)氣室復(fù)合式制動(dòng)氣室1.儲(chǔ)能彈簧2.駐車(chē)制動(dòng)氣室膜片3.駐車(chē)制動(dòng)氣室4、6.回位彈簧5.安裝螺栓7.卡箍8.行車(chē)制動(dòng)氣室9.行車(chē)制動(dòng)氣室膜片10.制動(dòng)推桿11.連接叉12.調(diào)整臂13.圓錐頭及圓錐座14.儲(chǔ)能彈簧推桿15.螺桿(a)正常行駛)(b)行車(chē)制動(dòng))(c)駐車(chē)及應(yīng)急制動(dòng))(d)手動(dòng)解除制動(dòng)氣頂液制動(dòng)系統(tǒng)氣頂液制動(dòng)系統(tǒng)的供能裝置和控制裝置都是氣壓式,傳動(dòng)裝置是氣壓——液壓組合式。氣壓能通過(guò)串聯(lián)的動(dòng)力氣室和液壓主缸轉(zhuǎn)換為液壓能,液壓能傳到各個(gè)輪缸,產(chǎn)生制動(dòng)作用。優(yōu)點(diǎn):
①氣壓系統(tǒng)布置緊湊,縮短了管路長(zhǎng)度和滯后時(shí)間。②用液壓輪缸作為制動(dòng)器促動(dòng)裝置減少了非簧載質(zhì)量。③使用氣頂液制動(dòng)系統(tǒng)的汽車(chē)牽引掛車(chē)時(shí),掛車(chē)可用氣壓制動(dòng),也可用液壓制動(dòng)。④各個(gè)車(chē)橋的制動(dòng)器可以分別采用液壓促動(dòng)和氣壓促動(dòng)。137
全液壓式:優(yōu)點(diǎn):制動(dòng)能力強(qiáng),滯后時(shí)間短,易于采用制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置和滑移裝置缺點(diǎn):結(jié)構(gòu)復(fù)雜,精密度高,密封性要求高應(yīng)用:應(yīng)用不廣泛全液壓動(dòng)力制動(dòng)系統(tǒng)139
3.伺服制動(dòng):特點(diǎn):人力與發(fā)動(dòng)機(jī)并用真空伺服制動(dòng):應(yīng)用:總質(zhì)量1.1~1.35t以上轎車(chē),載重量6t以下輕、中型貨車(chē)140
空氣伺服制動(dòng):應(yīng)用:載重量6~12t中、重型貨車(chē),少數(shù)高級(jí)轎車(chē)液壓伺服制動(dòng):應(yīng)用:各種車(chē)型廣泛應(yīng)用助力式液壓制動(dòng)系統(tǒng)在一般液壓制動(dòng)系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加一套助力裝置。正常情況下:兼用駕駛員體力和發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力作為制動(dòng)能源;助力裝置失效時(shí):完全由駕駛員體力提供制動(dòng)能源。分類(lèi):
1.真空助力式
2.真空增壓式
3.液壓助力式真空助力式助力式液壓制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)踏板和制動(dòng)主缸之間裝有真空助力器。踏板直接操縱真空助力器,兩者聯(lián)合推動(dòng)制動(dòng)主缸活塞。真空助力式回位彈簧制動(dòng)主缸推桿反作用活塞橡膠墊前殼體膜片座助力膜片前腔后腔限位盤(pán)支承密封墊控制閥控制閥彈簧空氣濾芯踏板推桿防塵罩回位彈簧柱塞后殼體單向閥控制閥20控制助力器的工作。利用發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管的真空和大氣之間的壓差起助力作用。氣室前腔8經(jīng)單向閥20直通發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣管。真空增壓式真空增壓器的結(jié)構(gòu)輔助缸B與C相連D與A相連真空閥大氣閥控制閥體膜片座真空增壓式助力式液壓制動(dòng)系統(tǒng)真空增壓器工作原理真空增壓式助力式液壓制動(dòng)系統(tǒng)雙腔安全缸結(jié)構(gòu)示意圖安全缸體旋塞軟金屬環(huán)回位彈簧活塞輪缸放氣頂桿進(jìn)油口出油口油道軸向孔徑向孔進(jìn)油孔7.防護(hù)罩;8.擋圈;9.進(jìn)油閥桿;10.密封圈液壓助力式助力式液壓制動(dòng)系統(tǒng)油泵及儲(chǔ)油罐制動(dòng)主缸踏板機(jī)構(gòu)后制動(dòng)管路液壓助力器組合制動(dòng)閥前制動(dòng)管路助力轉(zhuǎn)向器油泵代替真空助力器中的真空罐.特點(diǎn):體積小,容易裝在緊湊型轎車(chē)上;產(chǎn)生的助力大,適合于安裝在四輪都采用盤(pán)式制動(dòng)器的轎車(chē)上;適合安裝在無(wú)進(jìn)氣歧管真空度的柴油機(jī)汽車(chē)上.液壓助力式助力式液壓制動(dòng)系統(tǒng)1.主缸推桿;2.限位螺釘;3.壓力腔;4.回油孔;5.控制閥管;6.回位彈簧;7.進(jìn)油孔;8.動(dòng)力活塞;9.動(dòng)力腔;10.反作用柱塞;11.踏板推桿.液壓助力器結(jié)構(gòu)不制動(dòng)時(shí):7關(guān)閉、4打開(kāi),9中油液經(jīng)過(guò)5中的軸向孔和4像儲(chǔ)油罐回油。液壓助力式助力式液壓制動(dòng)系統(tǒng)制動(dòng)時(shí):踏板推桿/反作用主色/控制閥管左移-----回油孔4關(guān)閉----閥管上徑向進(jìn)油孔和動(dòng)力活塞上徑向進(jìn)油孔部分對(duì)齊---儲(chǔ)能器油液進(jìn)入動(dòng)力腔---產(chǎn)生助力。如保持制動(dòng)踏板不動(dòng),閥管不動(dòng),動(dòng)力活塞前移,關(guān)閉進(jìn)回油孔,保持一定制動(dòng)力。當(dāng)控制閥管5上的徑向孔與動(dòng)力活塞上的徑向進(jìn)油孔完全對(duì)齊時(shí),提供最大助力。關(guān)閉二、分路系統(tǒng)
為了提高制動(dòng)工作可靠性,應(yīng)采用分路系統(tǒng)。全車(chē)的所有行車(chē)制動(dòng)器的液壓或氣壓管路分為兩個(gè)或更多的互相獨(dú)立的回路,其中一個(gè)回路失效后,仍可利用其它完好的回路起制動(dòng)作用。雙軸汽車(chē)的雙回路制動(dòng)系統(tǒng)有以下常見(jiàn)的五種分路形式:1)一軸對(duì)一軸(II)型;2)交叉(X)型;3)一軸半對(duì)半軸(HI)型;4)半軸一輪對(duì)半軸一輪(LL)型;5)雙半軸對(duì)雙半軸(HH)型154
二、分路系統(tǒng)II型X型HI型LL型HH型分路說(shuō)明前后軸各用一個(gè)回路前軸一側(cè)制動(dòng)器與后軸對(duì)側(cè)制動(dòng)器同屬一個(gè)回路每側(cè)前制動(dòng)器半數(shù)輪缸和全部后制動(dòng)器輪缸一個(gè)回路
兩側(cè)前輪制動(dòng)器半數(shù)輪缸和一個(gè)后軸制動(dòng)器各一個(gè)回路
兩側(cè)前后制動(dòng)器半數(shù)輪缸各一個(gè)回路前后制動(dòng)器制動(dòng)力比值變
不變變
不變
不變管路結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度
簡(jiǎn)單
簡(jiǎn)單
復(fù)雜
復(fù)雜
復(fù)雜
成本低低高高高二、分路系統(tǒng)II型X型HI型LL型HH型制動(dòng)力變化前置前驅(qū)前回路失效,<50%50%前軸回路失效損失小;后軸回路失效損失
50%
50%
前后輪抱死的情況
前回路失效后軸抱死甩尾;后回路失效前軸先抱死
前回路失效,后軸抱死甩尾
Ⅱ型的管路布置較為簡(jiǎn)單,可與傳統(tǒng)的單輪缸(或單制動(dòng)氣室)鼓式制動(dòng)器配合使用,成本較低,目前在各類(lèi)汽車(chē)特別是貨車(chē)上用得最廣泛。這種形式若后制動(dòng)回路失效,則一旦前輪抱死即極易喪失轉(zhuǎn)彎制動(dòng)能力。對(duì)于采用前輪驅(qū)動(dòng)因而前制動(dòng)器強(qiáng)于后制動(dòng)器的轎車(chē),當(dāng)前制動(dòng)回路失效而單用后橋制動(dòng)時(shí),制動(dòng)力將嚴(yán)重不足(小于正常情況下的一半);若后橋負(fù)荷小于前軸,則踏板力過(guò)大時(shí)易使后橋車(chē)輪抱死而汽車(chē)側(cè)滑。
X型的結(jié)構(gòu)也很簡(jiǎn)單。直行制動(dòng)時(shí)任一回路失效,剩余總制動(dòng)力都能保持正常值的50%。但是,一旦某一管路損壞造成制動(dòng)力不對(duì)稱,此時(shí)前輪將朝制動(dòng)力大的一邊繞主銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng),使汽車(chē)喪失穩(wěn)定性。這種方案適用于主銷(xiāo)偏移距為負(fù)值(達(dá)20mm)的汽車(chē)上。這時(shí),不平衡的制動(dòng)力使車(chē)輪反向轉(zhuǎn)動(dòng),改善了汽車(chē)穩(wěn)定性。HI、HH、LL型結(jié)構(gòu)都比較復(fù)雜。LL型和HH型在任一回路失效時(shí),前、后制動(dòng)力比值均與正常情況下相同。LL型和HH型的剩余總制動(dòng)力可達(dá)正常值的50%左右。HI型單用一軸半回路時(shí)剩余制動(dòng)力較大此時(shí)與LL型一樣,緊急制動(dòng)情況下后輪很容易先抱死。第六節(jié)制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置7.1概述制動(dòng)蹄對(duì)制動(dòng)鼓產(chǎn)生摩擦力矩Mμ;磨擦力矩使車(chē)輪對(duì)路面產(chǎn)生向前的力Fμ,同時(shí)路面給車(chē)輪一個(gè)向后的力FB。FB≤Fφ=Gφ制動(dòng)力FB必須滿足:Fφ
—車(chē)輪與地面的附著力
G—汽車(chē)對(duì)路面的垂直載荷φ—輪胎與路面的附著系數(shù)當(dāng)最大制動(dòng)力FB超過(guò)附著力Fφ時(shí),車(chē)輪就完全停止旋轉(zhuǎn)(抱死),作純滑移。7.1概述獲得良好的制動(dòng)穩(wěn)定性——避免前輪或后輪單獨(dú)抱死滑移。獲得最大的制動(dòng)效能——前后制動(dòng)輪的制動(dòng)力都要接近最大值。車(chē)輪抱死后果:汽車(chē)前輪單獨(dú)抱死滑移,將使汽車(chē)失去操縱不能轉(zhuǎn)向;汽車(chē)后輪單獨(dú)抱死滑移,將使汽車(chē)失去穩(wěn)定,發(fā)生甩尾現(xiàn)象。汽車(chē)前后車(chē)輪能夠制動(dòng)到同步滑移。7.1概述前后輪同步滑移的條件:前后制動(dòng)力之比等于前后車(chē)輪對(duì)路面的垂直載荷之比。FB1——前輪制動(dòng)力;FB2——后輪制動(dòng)力;G1——前輪對(duì)路面的垂直載荷;G2——后輪對(duì)路面的垂直載荷;φ——輪胎與路面的附著系數(shù)。7.1概述行車(chē)制動(dòng)時(shí),由于汽車(chē)慣性力的作用,前輪載荷增加,后輪載荷減少。前后輪載荷之比發(fā)生變化,同步滑移條件亦發(fā)生變化。理想的前后輪促動(dòng)管路壓力分配特性理想的制動(dòng)力矩變化:汽車(chē)前后輪制動(dòng)力矩的比值應(yīng)該隨車(chē)輪載荷變化。在確定制動(dòng)器形式的條件下,汽車(chē)制動(dòng)力矩的大小取決于制動(dòng)管路的壓力。理想的前后促動(dòng)管路壓力分配曲線隨汽車(chē)質(zhì)量、重心高度不同而不同,應(yīng)盡量避免在制動(dòng)時(shí)后輪先抱死滑移。7.1概述促動(dòng)管路壓力調(diào)節(jié)裝置:讓實(shí)際的促動(dòng)管路壓力分配曲線更接近理想曲線。7.2限壓閥和比例閥限壓閥:串聯(lián)在后促動(dòng)管路中,在后促動(dòng)管路增加到一定的壓力后,自動(dòng)限制促動(dòng)管路壓力不再升高,避免后輪抱死。汽車(chē)滿載情況下:當(dāng)P1=P2=Ps時(shí),前后輪同步抱死;P1≠P2時(shí),總是前輪先抱死。7.2限壓閥和比例閥比例閥:采用承壓面積不等的異徑T形結(jié)構(gòu),串聯(lián)在制動(dòng)回路的后促動(dòng)管路中,當(dāng)前后促動(dòng)管路的壓力P1與P2同步增長(zhǎng)到一定值Ps后,對(duì)p2的增長(zhǎng)加以限制,減小其增量。
適合應(yīng)用在理想促動(dòng)力分配曲線中段的斜率較大的汽車(chē),以便提高后輪附著利用率,獲得更大的后輪制動(dòng)力。壓力p1的作用面積小于壓力p2的作用面積7.3感載閥感載閥在汽車(chē)不同載荷情況下,前后管路的壓力重新分配的轉(zhuǎn)折點(diǎn)不斷變化,能更好適應(yīng)汽車(chē)在不同裝載情況下對(duì)管路壓力分配的要求。7.3感載閥作用在活塞上的軸向力是可變的。感載彈簧一端與閥體上杠桿相連,一端鉤在后軸上。當(dāng)汽車(chē)裝載量增加時(shí),后懸架載荷增加,后輪向車(chē)身靠近,活塞上推力增大,閥門(mén)開(kāi)度減小或關(guān)閉。反之相反。1.感載比例閥車(chē)身比例閥后懸架控制臂旋塞閥體調(diào)節(jié)螺釘導(dǎo)向桿感載彈簧擺臂活塞球閥比例閥彈簧頂桿7.2感載閥2.感載限壓閥閥蓋閥體閥門(mén)預(yù)緊彈簧作用桿活塞推桿作用在閥門(mén)3上的預(yù)緊力大小隨推桿7的行程變化,推桿7連接在車(chē)架上,其行程隨汽車(chē)載荷的變化而變化,載荷小預(yù)緊力大,限壓閥起作用的油壓也低。感載閥預(yù)緊彈簧4的控制信號(hào),一般來(lái)自于后懸架的變形量。7.3慣性閥1.慣性限壓閥閥體慣性球閥門(mén)閥閥蓋PS不僅與汽車(chē)總質(zhì)量(或?qū)嶋H裝載質(zhì)量)有關(guān),并且與汽車(chē)制動(dòng)減速度有關(guān).當(dāng)制動(dòng)壓力P1增高到Ps后,汽車(chē)減速度足夠大,慣性球向前的慣性力克服球的重力沿斜面向下分力,沿斜面上滾,閥門(mén)彈簧可推動(dòng)閥門(mén)向前靠近閥座,關(guān)閉液流通道,P1增加,P2=Ps。7.3慣性閥2.慣性比例閥慣性球閥體T形活塞閥針閥座托盤(pán)汽車(chē)制動(dòng)時(shí),若減速度不大,慣性球6在重力作用下滾向下方,由托盤(pán)托住,后輪的進(jìn)油道是通的;減速度增大到某一值后,慣性力使球往前滾,將通向后輪的油道堵死,丟后輪限壓。減速度進(jìn)一步加大,由于T形活塞,后輪管路油壓增長(zhǎng)小于前輪的。7.4制動(dòng)防抱死系統(tǒng)(ABS)滑動(dòng)率:滑動(dòng)成分在車(chē)輪縱向運(yùn)動(dòng)中所占的比例。φz:縱向附著系數(shù),車(chē)輪縱向力與法向載荷之比;φc:側(cè)向附著系數(shù),車(chē)輪側(cè)向力與法向載荷之比。制動(dòng)時(shí)理想的滑動(dòng)率在10%到30%之間,此時(shí)輪胎與路面之間有最大的縱向附著系數(shù)和較大的側(cè)向附著系數(shù)。1.ABS作用7.4制動(dòng)防抱死系統(tǒng)2.ABS的基本組成和工作原理基本組成:輪速傳感器制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)器電子控制器(ECU)通過(guò)檢測(cè)和控制車(chē)輪的滑移率,以獲得最大的制動(dòng)力與汽車(chē)側(cè)向穩(wěn)定性。7.4制動(dòng)防抱死系統(tǒng)3.ABS的分類(lèi)及其布置形式1)按汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)分類(lèi)
(1)液壓制動(dòng)系統(tǒng)ABS;
(2)氣壓制動(dòng)系統(tǒng)ABS;
(3)氣頂液制動(dòng)系統(tǒng)ABS。2)按ABS中控制管路(通道)數(shù)目分類(lèi):
(1)四通道ABS
(2)三通道ABS
(3)雙通道ABS
(4)單通道ABS7.4制動(dòng)防抱死系統(tǒng)3.ABS的分類(lèi)及其布置形式1)四通道ABS可以最大程度利用每個(gè)車(chē)輪的附著力進(jìn)行制動(dòng),制動(dòng)效能最好。但在附著系數(shù)分離(兩側(cè)車(chē)輪的附著系數(shù)不同)的路面,由于同一軸上的制動(dòng)力不等,汽車(chē)產(chǎn)生較大的偏轉(zhuǎn)力矩而產(chǎn)生制動(dòng)跑偏,不常用。對(duì)于四通道ABS系統(tǒng),對(duì)4個(gè)車(chē)輪的制動(dòng)壓力進(jìn)行獨(dú)立控制,在每個(gè)車(chē)輪上各安裝一個(gè)輪速傳感器,并在通往各制動(dòng)輪缸的制動(dòng)管路中各設(shè)置一個(gè)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)分裝置。由于四通道ABS系統(tǒng)在同一軸上的制動(dòng)力不相等,容易使汽車(chē)發(fā)生制動(dòng)跑偏,因此不常用。7.4制動(dòng)防抱死系統(tǒng)3.ABS的分類(lèi)及其布置形式2)三通道ABS對(duì)兩前輪的制動(dòng)壓力進(jìn)行單獨(dú)控制,對(duì)兩后輪的制動(dòng)壓力按低選原則一同控制。汽車(chē)在緊急制動(dòng)時(shí),會(huì)導(dǎo)致前輪附著力比后輪附著力大很多。對(duì)前輪進(jìn)行單獨(dú)控制,可充分利用兩前輪的附著力對(duì)汽車(chē)進(jìn)行制動(dòng)。此時(shí)的制動(dòng)力不平衡對(duì)汽車(chē)行駛的方向穩(wěn)定性影響很小,而且可通過(guò)轉(zhuǎn)向操縱對(duì)此不利影響修正。7.4制動(dòng)防抱死系統(tǒng)3.ABS的分類(lèi)及其布置形式3)雙通道ABS比例閥左圖制動(dòng)管路對(duì)角布置,兩前輪獨(dú)立控制,前管路壓力通過(guò)比例閥按一定比例減壓后傳給對(duì)角后輪;右圖是在前后制動(dòng)管路中各設(shè)置一個(gè)制動(dòng)壓力調(diào)節(jié)分裝置分別對(duì)兩前輪和兩后輪進(jìn)行一同控制;雙通道AB
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