毕业设计-制动器开题报告

上海工程技术大学

毕业设计(论文)

开题报告

题目SY1046载货汽车制动系统设计汽车工程学院(系)车辆工程专业班

学生姓名

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指导教师

开题日期:2０16年 3 月14 日

三、拟采用的设计(研究）方案

1、技术方案论证

鼓式制动器由旋转部分、固定部分、促动部分和定位调整装置组成。由刹车底板、刹车分泵、刹车蹄片等有关连杆、弹簧、梢钉、刹车鼓所组成。

1)鼓式制动系统机构的结构分析与型式选择

前车车轮制动器主要用于行车制动系统，有时也兼作驻车制动之用。制动器主要有摩擦式、液力式、和电磁式等三种形式。电磁式制动器虽有作用滞后性好、易于连接而且接头可靠等优点,但因成本太高，只在一部分总质量较大的商用车上用作车轮制动器或缓速器;液力式制动器一般只用缓速器。目前广泛使用的仍为摩擦式制动器。

摩擦式制动器中的轮缸式制动器按制动蹄的受力情况不同,可分为领从蹄式、双领蹄式（单向作用、双向作用)、自增力式(单向作用、双向作用)等类型。

①领从蹄式制动器

领从蹄式制动器的结构如图2所示。制动底板5固定在后桥壳或前桥转向节凸缘上，在制动底板的下部装有两个偏心的调整螺钉1，两个制动蹄11、１2 的下端有孔，套装在偏心调整螺钉上，并用锁止螺母３锁止。制动底板的中部装有两制动蹄托架4,以限制制动蹄的轴向位置。制动蹄上端用回位弹簧10 拉靠在制动轮缸９的顶块上。制动蹄的外圆面上，用埋头螺钉铆接着摩擦衬片8。作为制动蹄促动装置的制动轮缸也用螺钉固装在制动底板上。制动鼓固装在车轮轮毂的凸缘上，随车轮一起转动。领从蹄式制动器制动效能比较稳定，结构简单可靠,便于安装，广泛用作货车的前、后轮制动器和轿车的后轮制动器。

图1 领从蹄式制动器

②双领蹄式制动器

在制动鼓正向旋转时，双领蹄式制动器的两制动蹄均为领蹄的制动器称为双领蹄制动器。如图3所示。两制动蹄各用一个单活塞式制动轮缸２促动,且两套制动蹄、制动轮缸、支承销和调整凸轮等在制动底板上的布置是中心对称的,以代替领从蹄式制动器中的轴对称布置。等直径的两个制动轮缸可借油管连通,使其中油压相等。这样，在汽车前进时，两制动蹄均为领蹄；但在倒车时,两制动蹄均变为从蹄。由此可见，这种双领蹄式制动器具有单向作用,在前进

时制动效能好，倒车时制动效能大大下降,且不便安装驻车制动器，故一般不用作后轮制动器;但两制动蹄片受力相同,磨损均匀，且制动蹄片作用于制动鼓的力量是平衡的，即单向作用双领蹄制动器属于平衡式制动器。

图２双领蹄式制动器

③自增力式制动器

自增力式制动器可分为单向自增力式(uni-servｏｂｒａke)和双向自增力式(dｕo-ｓｅｒｖo brake)两种,在结构上只是制动轮缸中的活塞数目不同而已。单向自增力制动器只在汽车前进时起自增力作用，使用单活塞制动轮缸；双向自增力制动器在汽车前进或倒车制动时都能起自增力作用，使用双活塞制动轮缸。

自增力式制动器的增力原理是,利用可调顶杆体浮动铰接的制动蹄来代替固定的偏心销式制动蹄，利用前蹄的助势推动后蹄，使总的摩擦力矩得以增大,起到自动增力的作用。如图6所示为单向自增力制动器。第一制动蹄1和第二制动蹄6 的上端被各自的制动蹄回位弹簧２拉拢,并以铆于腹板上端两侧的夹板3的内凹弧面支靠着支承销4。两制动蹄下端以凹入的平面分别浮动支承在可调顶杆体两端的直槽底面上，并用拉紧弹簧8拉紧。

如图4所示为双向自增力制动器。制动蹄的上端两侧铆有夹板4,用前后蹄回位弹簧6 和3 将夹板拉靠在支承销上，两制动蹄的下端由拉紧弹簧9 拉靠在可调顶杆体8 两端直槽的底平面上。可调顶杆体是浮动的。制动轮缸处于支承销稍下的位置。

图3双向自增力式制动器

④制动管路的多回路系统

为了提高制动驱动机构的工作可靠性,保证行车安全,制动驱动机构至少应有两套独立的系统，即应是双管路的。也就是说应将汽车的全部行车制动器的液压或气压管路分成两个或更多个相互独立的回路，以便当一个回路失效后,其他完好的回路仍能可靠地工作。

下方图5所示为双轴汽车的液压式制动驱动机构的双回路系统对５种分路方案图。选择分路方案时,主要是考虑其制动效能的损失程度、制动力的不对称情况和回路系统的复杂程度等。

1—双腔制动主缸;2—双回路系统的一个分路；3—双回路的另一分路

图4双轴汽车液压双回路系统的5种分路方案

图４(a)为前、后轮制动管路各成独立的回路系统,即一轴对一轴的分路型式，简称Ⅱ型。其特点是管路布置最为简单，可与传统的单轮缸（或单制动气室)鼓式制动器相配合,成本较低。这种分路布置方案在各类汽车上都有采用,但在货车上用得最广泛。这一分路方案若后轮制动管路失效,则一旦前轮抱死就会失去转弯制动能力。对于前驱动的轿车,当前轮管路失效而仅由后轮制动时,制动效能将显著降低并小于正常情况下的一半,另外,由于后桥负荷小于前轴，则过大的踏板力会使后轮抱死导致汽车甩尾。

图４(b)为前、后轮制动管路呈对角连接的两个独立的回路系统，即前轴的一侧车轮制动器与后桥的对侧车轮制动器同属一个回路，称交叉型，简称X型。其特点是结构也很简单,一回路失效时仍能保持５０%的制动效能,并且制动力的分配系数和同步附着系数没有变化，保证了

制动时与整车负荷的适应性。此时前、后各有一侧车轮有制动作用使制动力不对称，导致前轮将朝制动起作用车轮的一侧绕主销转动,使汽车失去方向稳定性。所以具有这种分路方案的汽车，因此,采用这种分路方案的汽车，其主销偏移距应取负值(至20mm)，这样，不平衡的制动力使车轮反向转动,改善了汽车的方向稳定性，所以多用于中、小型轿车。

图４（c)的左右前轮制动器的半数轮缸与全部后制动器轮缸构成一个独立的回路;而两前制动器的另半数轮缸构成另一回路。可看成是一轴半对半个轴的分路型式,简称HＩ型。

图4(d)的俩个独立的回路分别为俩侧前轮制动器的半数轮缸和一个后轮制动器所组成，即半个轴与一轮对另半个轴与另一轮的型式，简称LL型。

图4(e)的两个独立的回路均由每个前、后制动器的半数缸所组成，即前、后半个轴对前、后半个轴的分路型式。简称HＨ型。这种型式的双回路系统的制动效能最好。

ＨＩ，LＬ,HH型的结构均较复杂。LL型与ＨH型在任一回路失效时,前、后制动力比值均与正常情况下相同，剩余总制动力ＬL型可达正常值的80%而HH型约为50%左右。HI型单用回路3(见图4(c)，即一轴半)时剩余制动力较大,但此时与ＬL型一样,在紧急制动时后轮极易先抱死。

⑤制动主缸

制动主缸也称液压制动总泵,是行车制动系的动力源。制动力来自驾驶员施加在制动踏板上的踏板力和发动机进气歧管的真空度（真空助力）,其中真空度是主缸的主要动力源。主缸的主要作用是,将驾驶员施加在制动踏板上的机械力和真空助力器的力转变成制动油压,并将具有一定压力的制动液经过制动管路送到各个车轮的制动分泵(轮缸)，再由车轮制动器转变为车轮制动力。制动主缸分单腔式和双腔式两种，分别用于单回路和双回路系统，但是由于安全原因,目前主要使双腔式,双腔式制动主缸如的结构如图5：

ｌ－制动液罐盖2- 制动液罐3－制动液罐密封圈4-限位螺钉5、17、２3一垫圈６－螺塞７、11一隔套8－平衡活塞弹簧9-平衡活塞10－平衡活塞密封圈12-制动压力不足报警开关13-缸体１4-前活塞回位弹簧15、2１-弹簧座１6-前活塞前密封圈18-前活塞１9－前活塞后密封圈２0－后活塞回位弹簧22－后活塞前密封圈24-后活塞25－后活塞后密封圈26-卡簧２7－推杆

图5双腔式制动主缸

主缸结构名称术语

供液腔——通过供液孔与贮液室相通的腔，在制动解除的瞬间向制动腔供给制动液。

制动腔——通过残留阀或排液孔与制动回路相通的腔。在制动过程中制动腔内建立起的液压与同其相连的回路内液压相同。

补偿孔——缸体上制动腔与贮液室连通的孔，在制动解除状态下向制动腔补偿制动液或把多余的制动液返回贮液室。

残留阀——位于制动腔与制动回路之间的阀，在制动解除时使制动回路中仍保持有一定的残留压力,防止空气进入系统。

2)领从蹄式结构及工作原理

它是由领蹄、从蹄、两个支点、制动鼓、制动轮缸。汽车前进时制动鼓旋转方向(制动鼓正向旋转）如图３-１中箭头所示,沿箭头方向看去,制动蹄１的支点3在前端，制动轮缸6所施加的促动力作用于其后端，因而该制动蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相同。具有这种属性的制动蹄称为领蹄。与此相反,制动蹄2的支点4在后端,促动力加于其前端，其张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相反。具有这种属性的制动蹄称为从蹄。

当汽车倒向行驶，即制动鼓反向旋转时,蹄1变成从蹄,而蹄２变成领蹄。这种在制动鼓正向旋转和反向旋转时,都有一个领蹄和一个从蹄的制动器即称为从蹄式制动器。

图6领从蹄式制动器工作

1-领蹄；2-从蹄; 3、4-支点;5-制动鼓； 6-制动轮缸。

3）最终方案的选择和论证

由于轻型载货车一般是传统的发动机前置,后轮驱动的布置形式,同时考虑到制造成本以及便于用户维护等因素,再结合鼓式制动器的特点和任务书的要求,现选用领从蹄式制动器,采用交