汽车制动器的结构与设计

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鼓式制动器的结构


间隙自动调整装置
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。 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。
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概述

制动器在整车中的位置
驻车制动系
行车制动系
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概述


对制动器的要求：
具有良好的冷态制动效能； 具有良好的制动效能稳定性； 具有良好的制动方向稳定性； 操纵轻便，工作可靠； 便于检查、调整和维修； 制动时应无噪音、发抖等，污染小； 结构尺寸和质量尽可能小。
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制动器的结构
汽车制动器的结构与设计
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目录


概述 制动器的结构
鼓式制动器的结构 盘式制动器的结构 盘中鼓式制动器的结构 综合驻车制动器的结构



制动器的主要参数 制动器的设计过程
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概述

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。
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盘式制动器的结构

工作原理（浮钳式）：
制动钳 制动盘
踩下踏板输出液压至钳 体,活塞在液压力Ｆ１ 的作用下，推动制动块 总成1向右运动,而反作 用力Ｆ２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。
1 内侧制动块总成 2 外侧制动块总成
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盘式制动器的结构

原理
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。
活塞
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制动器的主要参数


盘式制动器
有效制动半径R（或直径D） 制动盘工作面厚度H 摩擦块工作面积S和摩擦系数μ 制动钳体缸径φA
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制动器设计

设计计算过程
整车质量、车轮 输入整车参数 滚动半径 确定制动力矩 轮辋空 间尺寸 确定整体结构布置
OK
零部件细化
确定工作半径、制动盘厚度及轮缸直径


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鼓式制动器的结构
1. 2.

1. 2.
按触动器分类： 轮缸式 凸轮式 按支承方式分类 固定支承 浮动支承
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鼓式制动器的结构
轮缸总成 （分泵）

零部件组成
调整装置
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。
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综合驻车制动器的结构


应用前景
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，由于具有以上优点且结构紧凑目前国外已 广泛用于各类轿车上。 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。
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盘中鼓式制动器的结构（DIH）

DIH （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。 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。 制动钳总成
制动鼓
制动蹄总成
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鼓式制动器的结构

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。
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鼓式制动器的结构


按效能分类
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谢谢！
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制动器的主要参数


鼓式制动器的主要参数
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。 轮缸（分泵）直径φA：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。


按固定摩擦元件的结构分类：
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。 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。

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盘式制动器的结构

1.
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； 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； 双向双领蹄式，当正向或反向旋转时，两蹄均是领蹄； 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； 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。 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。
制动盘
制动蹄总成
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综合驻车制动器的结构(IPB)

IPB (Integral Parking Brake)结构
拉臂 活塞总成
制动钳体
外侧制动块 总成
内侧制动块 总成
作动器总成
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综合驻车制动器的结构

工作原理
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综合驻车制动器的结构


工作原理－续
行车制动兼自调：即普通的前盘式制动器相同； 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。
从蹄带拉 臂总成
底板总成 领蹄总成
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鼓式制动器的结构
轮缸总成 （分泵）

零部件组成
调整装置
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。
领蹄总成
底板总成 从蹄带拉臂总成
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鼓式制动器的结构

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 过去 自动调整 现在

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盘式与鼓式制动器优缺点比较


盘式制动器的优点：
热稳定性好； 水稳定性好； 制动稳定性和舒适性好； 在相同制动力矩条件下，结构尺寸和质量较小； 摩擦块磨损均匀，更换方便；
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盘式与鼓式制动器的优缺点比较


盘式制动器的缺点：
制动器效能因素低，需增加控制力； 摩擦块使用寿命短； 密封性差，易受尘粒和水分侵蚀； 精密件较多，价格昂贵。
钳盘式制动器的分类
按制动钳的结构，分成两类： 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。 浮动盘式盘式制动器，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。
2.
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盘式制动器的结构

固定钳式盘式制动器
制动盘两侧均 设有加压装置
百度文库19
盘式制动器的结构

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制动器的主要参数


鼓式制动器的参数
摩擦衬片起始角θ1和包角θ2 ： 影响制动力的压力分布及散热 性能。 摩擦衬片摩擦系数μ：摩擦系数 直接影响制动器的效能因素。

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制动器的主要参数

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。

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。
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盘式制动器的结构

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
导向销螺钉
导向销螺钉罩
活塞
矩形密封圈 活塞防尘罩
外制动块总成
支架
弹簧片
报警片
内制动块总成
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盘式制动器的结构
转向节

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
制动钳总成
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盘式制动器的结构

密封圈
间隙自调装置
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。

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鼓式制动器的结构

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。

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 制动盘 制动块总成
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鼓式制动器的结构

工作原理：
踩下踏板输出液压 至轮缸,制动蹄在液 压力Ｆ１的作用下， 带动摩擦片压紧制动 鼓,产生摩擦力Ｆ２ 而对车轮进行制动。