汽车制动器的结构与设计

1、汽车制动器的结构与设计1目录n概述n制动器的结构n鼓式制动器的结构n盘式制动器的结构n盘中鼓式制动器的结构n综合驻车制动器的结构n制动器的主要参数n制动器的设计过程2概述n制动器的作用：使行驶的汽车减速或停车，使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。制动器是汽车非常重要的安全件。汽车至少应有两套完全独立的制动器，即行车制动器和 驻车制动器；此外，重型汽车或经常在山区行驶的汽车还有应急制动 器及辅助制动器。3概述n制动器在整车中的位置行车制动系驻车制动系4概述n对制动器的要求：n具有良好的冷态制动效能；n具有良好的制动效能稳定性；n具有良好的制动方向稳定性；n操纵轻便，工作可靠；n便于检查、调整和维修；n制动时应无噪音、发抖等，污染小；n结构尺寸和质量尽可能小。5制动器的结构n概述汽车制动器几乎都是机械摩擦式的，即利用旋转元件（ 制动盘或制动鼓）与固定元件（制动块总成或制动蹄总 成）两工作表面间的摩擦产生的制动力矩使汽车减速或 停车。摩擦式制动器按旋转元件的形状分为鼓式和盘式两大类 。制动蹄总成制动鼓制动块总成制动盘6鼓式制动器的结构n工作原理

2、：踩下踏板输出液压 至轮缸,制动蹄在液 压力的作用下 ，带动摩擦片压紧 制动鼓,产生摩擦力 而对车轮进行 制动。 制动蹄总成制动鼓7鼓式制动器的结构n按效能分类：领蹄：制动时使蹄对 鼓的压紧力和相应的 摩擦力增大，使蹄压 得更紧，即摩擦力矩 具有“增势”作用。从蹄：制动时摩擦力 使蹄有离开鼓的趋势 ，即摩擦力矩具有“减 势”作用。注：汽车倒驶时， 领蹄与从蹄相互转 换。8鼓式制动器的结构n按效能分类n领从蹄式，当制动鼓正向或反向旋转时，总有一个领蹄和从蹄；n双领蹄式，当制动鼓正向旋转时，两蹄均是领蹄，反向旋转时，两 蹄均是从蹄；n双向双领蹄式，当正向或反向旋转时，两蹄均是领蹄；n双从蹄式，当正向旋转时，两蹄均是从蹄，当反向旋转时，两蹄均 是领蹄；n单向伺服式，仅在某一方向上，可以借且摩擦力的作用使效能增高 。n双向伺服式，在正、反两个方向上，均能借摩擦力的作用使效能增 高。9鼓式制动器的结构n按触动器分类：n轮缸式n凸轮式n按支承方式分类n固定支承n浮动支承10鼓式制动器的结构n零部件组成轮缸总成 （分泵）调整装置从蹄带拉 臂总成领蹄总成底板总成典型鼓式制动器 由四大功能件（ 底板总成

3、、轮缸 总成、制动蹄总 成、调整装置） 及其它件（拉簧 、压簧、拉杆等 ）组成。11鼓式制动器的结构n零部件组成典型鼓式制动器 由四大功能件（ 底板总成、轮缸 总成、制动蹄总 成、调整装置） 及其它件（拉簧 、压簧、拉杆等 ）组成。轮缸总成 （分泵）调整装置领蹄总成底板总成从蹄带拉臂总成12n制动间隙调整装置为了防止发生制动拖滞，在释放制动时，应使摩擦片与 制动鼓之间保持一定的间隙，称制动间隙。经过多次使 用，摩擦片磨损后，制动间隙增大，此时需将间隙调整 到规定值，以免因踏板行程过大而影响制动性能。人工调整 自动调整过去 现在鼓式制动器的结构13鼓式制动器的结构n间隙自动调整装置n一次调准式：在进行每次制动后，制动器中的间隙都会 自动恢复到预先设定值；如奇瑞的旗云等。n阶跃式：经过多次制动后，才在使用制动或解除制动时 一举消除累积的过量的间隙。如奇瑞的QQ等。注：制动器的过量间隙不完全是由摩擦副的磨损引起的 ，还包括制动鼓受热膨胀，以及蹄与鼓的弹性变形产生 的间隙。14鼓式制动器的结构n两种间隙自动调整装置的比较一次调准式间隙自调装置总是按制动器当时的实际情况 来消除过量间隙的，如果这

4、时恰好出现过大的热变形和 机械变形，由此产生的间隙超过了设定间隙，那么在这 些变形消除后，制动器就会发生拖滞甚至抱死，也就是“ 调整过头”现象。阶跃式只有在间隙累积到一定量时，才 会进行间隙自调，能够有效避免“调整过头”现象，为此 ，现一般汽车上都应用阶跃式间隙自调装置。15盘式制动器的结构n工作原理（浮钳式）：1 内侧制动块总成 2 外侧制动块总成制动盘制动钳踩下踏板输出液压至钳 体,活塞在液压力 的作用下，推动制动块 总成1向右运动,而反作 用力则推动制动钳 与制动块总成2向左运 动,两制动片总成夹紧 制动盘，从而产生摩擦 力而对车轮进行制动。 16盘式制动器的结构n按固定摩擦元件的结构分类：n钳盘式制动器，它的摩擦元件仅覆盖制动盘工作表面的 一小部分；由于散热性好，结构简单可靠，应用最广泛 。n全盘式制动器，它的摩擦元件覆盖制动盘的全部工作表 面，又称离合器式制动器。由于结构封闭，散热性能较 差，冷却方式和结构较复杂，因此应用较少。17盘式制动器的结构n钳盘式制动器的分类n按制动钳的结构，分成两类：n固定钳式盘式制动器，制动钳固定在制动盘的两侧，且 在其两侧均设有加压装置。n浮动

5、盘式盘式制动器，仅在制动盘一侧设有加压装置， 借助制动钳的浮动，可在制动盘另一侧产生夹持力。18盘式制动器的结构n固定钳式盘式制动器制动盘两侧均 设有加压装置19盘式制动器的结构n浮动钳式盘式制动器（滑动钳盘式制动器）制动钳可相对制 动盘作轴向滑动还有一种是： 摆动钳盘式制 动器，它可在 垂直于制动盘 的平面内摆动 。20盘式制动器的结构n滑动钳式制动钳总成的构成导向销制动钳放气螺钉 放气螺钉罩外制动块总成支架弹簧片报警片内制动块总成导向销螺钉罩导向销螺钉活塞矩形密封圈活塞防尘罩21盘式制动器的结构n盘式制动器总成通过制动钳固定螺栓 把制动钳总成连接在 转向节上转向节制动钳总成22盘式制动器的结构n间隙自调装置n原理盘式制动器不仅制动间隙小（单侧0.05 0.15mm），而且制动盘受热膨胀后对轴 向间隙几乎没有影响，所以基本都采用一 次调准式间隙自调装置。制动时密封环刃边在摩擦力的作用下随活 塞移动并产生弹性变形，与极限摩擦力对 应的密封环变形量即为设定的制动间隙， 当存在过量间隙时，在密封环达到极限变 形后，活塞在液压作用下克服摩擦力相对 于密封环继续移动；释放制动后，活塞退 回，直

6、到密封环的弹性变形消失，这时制 动间隙又恢复到设定间隙。密封圈活塞23盘中鼓式制动器的结构（DIH）nDIH （Drum In Hat）工作原理行车制动：与盘式制 动器相同；驻车制动：与鼓式制 动器相同。制动盘制动钳总成制动蹄总成即在制动盘凸缘内部 布置制动蹄总成，用 于驻车制动。但由于 在制动盘凸缘内布置 制动蹄总成，结构比 较复杂，而且空间尺 寸比较庞大，因此其 应用有一定的限制。24综合驻车制动器的结构(IPB)nIPB (Integral Parking Brake)结构拉臂活塞总成作动器总成制动钳体外侧制动块 总成内侧制动块 总成25综合驻车制动器的结构n工作原理26综合驻车制动器的结构n工作原理续n行车制动兼自调：即普通的前盘式制动器相同；n驻车制动：拉下手刹，带动拉臂和驱动杆旋转，由于钢 球顺着斜坡上升，并产生轴向推力，推动驻车螺杆轴向 直线移动，螺杆又推动活塞总成向外运动，从而对制动 盘产生夹持力，实现驻车制动。27综合驻车制动器的结构n应用前景n综合驻车制动器不仅能使汽车制动时获得稳定的制动力 分配系数，更能显著提高汽车在各种复杂条件下制动时 的舒适性与稳定性，由于具

7、有以上优点且结构紧凑目前 国外已广泛用于各类轿车上。n在国内，如：日产的“蓝鸟”、本田的“雅阁”、大众的“帕 萨特B5”、奥迪的“A6”、奇瑞的“东方之子”等中高级轿车 上已装有综合驻车制动器，而且正在迅速普及。 28盘式与鼓式制动器优缺点比较n盘式制动器的优点：n热稳定性好；n水稳定性好；n制动稳定性和舒适性好；n在相同制动力矩条件下，结构尺寸和质量较小；n摩擦块磨损均匀，更换方便；29盘式与鼓式制动器的优缺点比较n盘式制动器的缺点：n制动器效能因素低，需增加控制力；n摩擦块使用寿命短；n密封性差，易受尘粒和水分侵蚀；n精密件较多，价格昂贵。30制动器的主要参数n鼓式制动器的主要参 数n制动鼓有效半径R或直径D： 当输入力一定时，制动鼓的 直径越大，则制动力矩也越 大，散热性能越好；但其直 径受轮辋内径的限制，且直 径的增加，其质量也增加， 使汽车的非悬挂质量增加， 不利于汽车的行驶平顺性。n轮缸（分泵）直径A：轮缸 直径越大，输入力和制动力 矩也越大，但它一般受制动 器总体结构布置限制。31制动器的主要参数n鼓式制动器的参数n摩擦衬片起始角1和包角2 ：影响制动力的压力分布及 散热性能。n摩擦衬片摩擦系数：摩擦系 数直接影响制动器的效能因 素。32制动器的主要参数n效能因素与摩擦系数的关系盘式制动器的效能 因素与摩擦系数有 近似呈比例关系， 因此制动时稳定性 和舒适性较好。33制动器的主要参数n盘式制动器n有效制动半径R（或直径D）n制动盘工作面厚度Hn摩擦块工作面积S和摩擦系数 n制动钳体缸径A34制动器设计n设计计算过程输入整车参数整车质量、车轮 滚动半径确定制动力矩确定整体结构布置轮辋空 间尺寸确定工作半径、制动盘厚度及轮缸直径零部件细化OK35谢谢！36

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