汽车制动系设计.ppt

1,目录：,第一节概述第二节制动器结构方案分析第三节制动器主要参数的确定第四节制动器的设计与计算第五节制动驱动机构第六节制动力调节机构第七节制动器主要结构元件,第八章制动系设计,2,1.减速停车使汽车以适当的减速度降速行驶直至停车；2.稳速下坡在下坡行驶时使汽车保持适当的稳定车速；3.可靠驻车使汽车可靠地停在原地或坡道上。,第一节概述,一、制动系功用：,二、对制动系配置的要求：,行车制动装置,驻车制动装置,应急制动装置,辅助制动装置,必须配备的制动装置,有些车辆还需配备,制动装置分类：（1）按功用分：行车制动装置、驻车制动装置、应急制动装置、辅助制动装置；（2）按制动能量传输分：机械式、液压式、气压式、电磁式、组合式；（3）按回路多少分：单回路制动系、双回路制动系；（4）按能源分：人力制动系、动力制动系、伺服制动系,应急制动装置利用机械力源(如强力压缩弹簧)进行制动。在某些采用动力制动或伺服制动的汽车上，一旦发生蓄压装置压力过低等故障时，可用应急制动装置实现汽车制动。同时，在人力控制下它还能兼作驻车制动用。辅助制动装置可实现汽车下长坡时持续地减速或保持稳定的车速，并减轻或者解除行车制动装置的负荷。行车制动装置和驻车制动装置，都由制动器和制动驱动机构两部分组成。,基本组成,（1）供能装置：包括供给、调节制动所需能量以及改善传动介质状态的各种部件（2）控制装置：产生制动动作和控制制动效果各种部件，如制动踏板（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、轮缸（4）制动器：产生阻碍车辆运动或运动趋势的部件,6,三、设计制动系时应满足的主要要求,1.有足够的制动能力,行车制动能力,驻坡能力,制动减速度,制动距离,指标,QC/T582-1999,指标,最大坡度,2.工作可靠,行车制动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规定值的30。行车和驻车制动装置可以有共同的制动器，而驱动机构各自独立。行车制动装置都用脚操纵，其它制动装置多为手操纵。,第一节概述,7,4.防止水和污物进入制动器工作表面；水与污泥使制动能力下降，工作面磨损变大。水f下降制动能力下降，称为水衰退。经515次制动后应能恢复正常。,5.制动器热稳定性好；下长坡连续和缓制动以及频繁重复制动可使温度上升，f下降、制动能力下降、称为热衰退。热稳定性良好，即不易衰退，衰退后能迅速恢复。,QC/T582-1999,第一节概述,3.以任何速度制动，不应丧失操纵性和方向稳定性；1）前轮抱死，丧失操纵性，所以要求前后轴制动器的制动力矩有合适的比例，并应能随轴荷转移而变化。2)制动时汽车不跑偏。同一轴上左右轮制动力应相同，差值最大不超过15%。,8,6.操纵轻便，并具有良好的随动性；,行车制动为脚操纵，其他为手操纵。,第一节概述,9,7.制动时制动系产生的噪声尽可能小；同时力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.制动器协调时间和解除制动时间尽可能短；,第一节概述,制动系的一般要求,气动制动车辆不超过0.6秒，汽车列车不超过0.8秒。,9.摩擦衬片（块）有足够的使用寿命；,有消除摩擦副磨损间隙的自动调整机构；11.制动装置失效时，有报警装置。,第二节制动器的结构方案分析,制动器,制动驱动机构,制动装置一般构成,目前汽车上广泛使用的是摩擦式制动器。,鼓式制动器,盘式制动器,摩擦式制动器的类型,带式制动器中央,常用车轮,制动器一部分与固定件相连，另一部分与转动件相连。实施制动时，通过二者之间的接触产生的摩擦力，阻止转动件的转动。解除制动时，两者之间脱离接触，可以自由相对运动。,引言,11,第二节制动器的结构方案分析,一、鼓式制动器,（一）概述1结构原理两制动蹄片安装于固定件，制动鼓与转动件相连。通过张开装置使制动蹄片撑开，压紧于制动鼓内表面，利用摩擦力，实现制动。,相关概念,领蹄：施加的制动力产生的力矩与制动摩擦力产生的力矩方向相同。,从蹄：施加的制动力产生的力矩与制动摩擦力产生的力矩方向相反。,12,领从蹄式,双领蹄式,双向双领蹄式,双从蹄式,双向增力式,单向增力式,鼓式制动器示意图,第二节制动器的结构方案分析,鼓式制动器,2。主要类型,机械式张开装置示意图,第二节制动器的结构方案分析,张开装置,鼓式制动器,凸轮式,机械式张开装置的类型,楔块式,非平衡凸轮式,平衡凸轮,平衡,活塞轮缸（液压驱动）,14,（2）不同鼓式制动器的主要区别：蹄片固定点的数量和位置张开装置的形式与数量制动时两块蹄片之间的相互作用,（1）不同鼓式制动器的相同点蹄片利用张开装置，撑开后紧贴与制动鼓内壁，蹄片与制动鼓的摩擦力阻止制动轮转动。,第二节制动器的结构方案分析,鼓式制动器,3。总体评价,15,制动器效能因数,（3）制动器效能评价,制动效能,制动效能的稳定性,单位输入压力或力的作用下所输出的力或者力矩。,在制动鼓（制动盘）作用半径R上得到的摩擦力与输入力之比。,效能因数K对摩擦因数f的敏感性（dK/df）。,第二节制动器的结构方案分析,鼓式制动器,16,1领从蹄式,第二节制动器的结构方案分析,结构特点：,每个蹄片都有固定支点,两固定支点位于同一端,性能特点：,制动性能和效能稳定性较好,前进、倒退制动效果不变,便于调整制动间隙,蹄片磨损不均匀,鼓式制动器,（二）分类介绍,适用于：,广泛应用，尤其乘用车和质量小商用车的后轮,17,2。单向双领蹄式,第二节制动器的结构方案分析,结构特点：,每个蹄片都有固定支点两固定支点位于不同端,性能特点：,前进时，制动效能稳定性好；便于调整制动间隙；蹄片磨损均匀，寿命相同；前进、倒退制动效果不一样；制动效能稳定性差；结构复杂；,鼓式制动器,适用于：,前轮；（受力特点和驻车制动驱动考虑）,18,3。双向双领蹄式,第二节制动器的结构方案分析,结构特点：,两蹄片浮动分别张开蹄片,性能特点：,制动效能相当高且稳定；适于双回路驱动机构；蹄片磨损均匀；结构复杂，调整间隙困难；,鼓式制动器,适用于：,后轮；需另设中央驻车制动；,19,4。双从蹄式,第二节制动器的结构方案分析,结构特点：,每个蹄片都有固定支点,两固定支点位于不同端,性能特点：,制动效能稳定性最好；,制动效能最低,鼓式制动器,适用于：,应用少，但有些高档轿车有使用,20,5。单向增力式,第二节制动器的结构方案分析,结构特点：,两蹄片只有一个固定支点,蹄片下端经推杆相连,性能特点：,前进制动时，皆为领蹄，制动效果好；制动效能稳定性差；倒退时，制动效果差；蹄片磨损不均匀；这种制动器只有一个轮缸，故不适合用于双回路驱动机构；调整蹄片间隙困难。,鼓式制动器,适用于：,少数质量小商用车的前轮,22,6。双向增力式,第二节制动器的结构方案分析,结构特点：,两蹄片有一个支点,两个活塞同时张开蹄片,性能特点：,制动效能好；前进与倒车制动效能不变；制动效能稳定性较差；蹄片磨损不均匀；寿命不一致；间隙调整困难；不适用双回路；,鼓式制动器,6.双向增力式,24,第二节制动器的结构方案分析,鼓式制动器,（三）综合比较,基本尺寸比例相同的各式鼓式制动器效能因数与摩擦因数的关系曲线如左图所示：制动器的效能因数由高至低的顺序为：增力式制动器，双领蹄式制动器，领从蹄式制动器和双从蹄式制动器。而制动器效能稳定性排序则恰好与上述情况相反。,特别说明：鼓式制动器的效能并非单纯取决于根据制动器的结构参数和摩擦因数计算出来的制动器效能因数值，而且还受蹄与鼓接触部位的影响。蹄与鼓仅在蹄的中部接触时，输出制动力矩就小，而在蹄的端部和根部接触时输出制动力矩就较大。制动器的效能因数越高，制动效能受接触情况的影响也越大，故正确的调整对高性能制动器尤为重要。,27,二、盘式制动器,第二节制动器的结构方案分析,（一）结构原理,（二）结构类型,钳盘式：点盘式,全盘式：离合器式,按照摩擦副中固定元件的结构,固定元件安装于固定件，制动盘与转动件相连。制动时，固定元件压紧在制动盘上，利用摩擦力，实现制动。,分类,钳盘式(点盘式制动器),全盘式(离合器式制动器),固定钳式,滑动钳式,摆动钳式,浮动钳式,29,第二节制动器的结构方案分析,全盘式制动器中摩擦副的旋转元件与固定元件都是圆盘形，制动时，两盘摩擦表面完全接触，作用原理如同摩擦式离合器。,全盘式制动器的结构原理,盘式制动器,30,第二节制动器的结构方案分析,钳盘式制动器的结构原理,钳盘式制动器固定元件是制动块，装在与车轴连接且不能绕车轴轴线旋转的制动钳中。制动块与制动盘接触面积很小。,固定钳式,浮动钳式,按照制动钳的结构,钳盘式制动器的分类,滑动钳式,摆动钳式,盘式制动器,31,第二节制动器的结构方案分析,盘式制动器,（三）分类介绍,1。固定钳式,结构特点：,制动钳不动,制动盘两侧有液压缸,性能特点：,除活塞和制动块外无滑动件，刚度好；,制造容易，能适应不同回路驱动要求；,尺寸大，布置困难，产生热量多；,32,第二节制动器的结构方案分析,盘式制动器,结构特点：,制动钳可以做轴向滑动,制动盘内侧有液压缸,2。滑动钳式,结构特点：,制动钳与固定座铰接,制动盘内侧有液压缸,3。摆动钳式,33,第二节制动器的结构方案分析,盘式制动器,浮动钳式制动器性能特点：,轴向尺寸小,油路便于布置,成本低,二、盘式制动器,与鼓式制动器比较，盘式制动器有如下优点：1)热稳定性好。一般无自行增力作用，衬块摩擦表面压力分布较鼓式中的衬片更为均匀。制动盘的轴向膨胀极小，径向膨胀根本与性能无关，故无机械衰退问题。因此，前轮采用盘式制动器，汽车制动时不易跑偏。2)水稳定性好。制动块对盘的单位压力高，易于将水挤出，因而浸水后效能降低不多；又由于离心力作用及衬块对盘的擦拭作用，出水后只需经一、二次制动即能恢复正常。鼓式制动器则需经十余次制动方能恢复。,3)制动力矩与汽车运动方向无关。4)易于构成双回路制动系，使系统有较高的可靠性和安全性。5)尺寸小、质量小、散热良好。6)压力在制动衬块上分布比较均匀，故衬块磨损也均匀。7)更换衬块工作简单容易。8)衬块与制动盘之间的间隙小(005015mm)，这就缩短了制动协调时间。9)易于实现间隙自动调整及应用。,盘式制动器的主要缺点是：,1)难以完全防止尘污和锈蚀(封闭的多片全盘式制动器除外)。2)兼作，驻车制动器时，所需附加的手驱动机构比较复杂。3)在制动驱动机构中必须装用助力器。4)因为衬块工作面积小，所以磨损快，使用寿命低，需用高材质的衬块。盘式制动器在乘用车前轮上得到广泛应用。,37,第三节制动器主要参数确定,一、鼓式制动器主要参数确定,1.制动鼓内径D（半径R）,主要考虑：,能产生足够的制动力矩,便于散热,由M=FfR可知，R大，则,制动力矩大,便于散热,摩擦面积大,制约因素,轮辋内径,制动鼓厚度,制动鼓刚度,38,第三节制动器主要参数确定,鼓式制动器主要参数的确定,鼓式制动器主要几何参数,初选D后，参照ZBT2400589制动鼓直径及制动蹄片宽度尺寸系列选取。,39,衬片宽度b按照摩擦片规格选取；包角不宜大于120。,第三节制动器主要参数确定,2.衬片宽度b,衬片宽度影响摩擦衬片寿命。衬片宽度大，磨损小，但质量大，不易加工；衬片宽度小，磨损快，寿命短。,b尺寸应符合ZBT2400589,40,3.包角,第三节制动器主要参数确定,4.单个制动器总的衬片摩擦面积Ap在D已定条件下，影响的Ap因素为和b,当Ap增加以后，单位压力下降，ma大的汽车要求Ap提高，如轿车：,第三节制动器主要参数确定,5.摩擦衬片起始角0单位压力在衬片上的分布规律有两种观点：1)均匀分布2)按正弦规律分布为了使衬片磨损均匀和改善制动效能可以将衬片相对最大压力点对称布置。常见的布置方法是给定初始角00=90-/2,如右图,第三节制动器主要参数确定,6.制动器中心到张开力F0作用线的距离e,初选时：e=0.4D,第三节制动器主要参数确定,7.制动蹄支撑点位置坐标a和c,初选时：a=0.4D,第三节制动器主要参数确定,45,二、盘式制动器主要参数的确定,1.制动盘直径D,第三节制动器主要参数确定,尽量取大，通常为轮辋直径的7079。Ma2t的取上限,46,二、盘式制动器主要参数的确定,第三节制动器主要参数确定,2.制动盘厚度h,实心式盘：1020mm,通风式盘：2050mm,一般2030mm,47,3.摩擦衬块外半径R2和内半径R1推荐R2/R11.5R2/R11.5时，内外侧圆周速度相差过多，磨损不均匀接触面积降低制动力距降低、寿命降低。,第三节制动器主要参数确定,盘式制动器主要参数的确定,48,4.制动衬块面积：,第三节制动器主要参数确定,盘式制动器主要参数的确定,推荐：单位衬块面积占整车质量1.63.5kg/cm2。,第四节制动器的设计与计算,一、鼓式制动器的设计与计算1.制动蹄的分类,第四节制动器的设计与计算,一、鼓式制动器的设计与计算2.压力沿衬片长度方向的分布规律假设：衬片在径向方向有变形，鼓、蹄、支撑的变形忽略不计。1)两自由度紧蹄的压力沿衬片长度方向的分布规律坐标原点取在鼓心O点，Y1坐标取在OA1方向，其中A1为蹄片瞬时转动中心。X1坐标如图：,第四节制动器的设计与计算,一、鼓式制动器的设计与计算2.压力沿衬片长度方向的分布规律1)两自由度紧蹄的压力沿衬片长度方向的分布规律制动瞬间蹄片移动特点：在张开力作用下，蹄片绕A1转动，蹄压到鼓上，衬片受压变形，结果蹄还要顺着摩擦力作用方向沿支撑面移动。蹄片中心移至O1点，所以未变形时的衬片表面轮廓线E1E1线，沿OO1方向进入制动鼓。并且，衬片表面上所有点在OO1方向上的变形是相同的。如B1点在OO1方向的变形为B1B1.B1点径向变形1：,第四节制动器的设计与计算,一、鼓式制动器的设计与计算2.压力沿衬片长度方向的分布规律1)两自由度紧蹄的压力沿衬片长度方向的分布规律OB1与Y1轴夹角OB1与最大压力线OO1之间的夹角X1轴与最大压力线之间的夹角结论：两自由度紧蹄压力沿衬片长度方向分布规律符合正弦分布规律。,第四节制动器的设计与计算,一、鼓式制动器的设计与计算2.压力沿衬片长度方向的分布规律2)一个自由度紧蹄的压力沿衬片长度方向的分布规律坐标原点取在O点，Y1坐标在OA1方向。衬片表面任意点B1，在张开力与摩擦力作用下，蹄片绕支承销A1转动d角后，B1点沿蹄片转动的切线方向的变形为线段B1B1，其径向变形分量是这个线段在半径OB1方向上的投影B1C1线段。因为d很小，所以认为则：考虑到,第四节制动器的设计与计算,一、鼓式制动器的设计与计算2.压力沿衬片长度方向的分布规律2)一个自由度紧蹄的压力沿衬片长度方向的分布规律那么分析等腰三角形，则有所以衬片表面的径向变形和压力为：结论：一个自由度紧蹄压力沿衬片长度方向分布规律符合正弦分布规律。,第四节制动器的设计与计算,一、鼓式制动器的设计与计算3.压力分布不均匀系数沿衬片长度方向，压力分布的不均匀程度用不均匀系数来评价：pf在同一制动力矩作用下，假想压力分布均匀时的平均压力；pmax压力分布不均匀时蹄片上的最大压力。,第四节制动器的设计与计算,一、鼓式制动器的设计与计算4.计算蹄片上的制动力矩,第四节制动器的设计与计算,一、鼓式制动器的设计与计算4.计算蹄片上的制动力矩首先应查明蹄压紧到鼓上的力与产生的制动力矩之间的关系。计算一个自由度蹄片上的力矩：1)在衬片表面取微元面积bRd2)鼓作用在bRd上的法向力为：3)摩擦力:fdF14)制动力矩：5)从到区段积分上式得到：,第四节制动器的设计与计算,一、鼓式制动器的设计与计算4.计算蹄片上的制动力矩6)压力均匀分布时则不均匀系数：5.制动力矩与张开力F0的关系紧蹄的：F1紧蹄的法向合力；R1摩擦力fF1的作用半径。,第四节制动器的设计与计算,一、鼓式制动器的设计与计算5.制动力矩与张开力F0的关系当已知h、a、c及法向压力值时，如上图列出力的平衡方程式x1轴和力F1的作用线之间的夹角；支承反力在x1轴上的投影。联立上述两方程求解得到：,第四节制动器的设计与计算,一、鼓式制动器的设计与计算5.制动力矩与张开力F0的关系对于紧蹄：对于松蹄：结论：,第四节制动器的设计与计算,一、鼓式制动器的设计与计算6.制动器上的制动力矩对液压驱动Fo1=Fo2。则张开力F0为：由（1）与（2）式可计算得领蹄表面最大压力为：结论：,第四节制动器的设计与计算,二、盘式制动器的设计与计算,第四节制动器的设计与计算,二、盘式制动器的设计与计算设衬块与盘之间的单位压力为p，则微元面积RdRd上的摩擦力pRdRdf对中心o的力矩为：单侧衬块在盘上产生的制动力矩为：式中p是未知数时，算不出。因为=力x力臂，所以要求取力臂及作用半径R（或有效半径Re）。,第四节制动器的设计与计算,二、盘式制动器的设计与计算单侧衬块加于制动盘的总摩擦力为：Re也可写成：,第四节制动器的设计与计算,二、盘式制动器的设计与计算且m越小，两者差值越大，且扇形径向宽度过大（R2与R1相差得多），滑磨速度相差大，磨损不均匀，造成单位压力分布不均匀，上述计算方法与实际相差多，所以要求m0.65。,三、衬片磨损特性的计算,摩擦衬片（衬块）的磨损受温度、摩擦力、滑磨速度、制动鼓（制动盘）的材质及加工情况，以及衬片（衬块）本身材质等许多因素的影响，试验表明，影响磨损的最重要的因素还是摩擦表面的温度和摩擦力。,双轴汽车的单个前轮及后轮制动器的比能量耗散率,鼓式制动器的比能量耗散率以不大于1.8W/mm2为宜，计算时取减速度j=0.6g。制动初速度1：轿车用100km/h（27.8m/s）；总质量3.5t以下的货车用80km/h（22.2m/s）；总质量3.5t以上的货车用65km/h（18m/s）。轿车的盘式制动器在同上的1和j的条件下，比能量耗散率应不大于6.0W/mm2。,三、衬片磨损特性计算1.比能量耗散率e双轴汽车单个前、后轮制动器的比能量耗散率e1、e2的计算：V1制动初速度；t制动时间；A1、A2前、后制动器衬片（衬块）的摩擦面积；制动力分配系数。,第四节制动器的设计与计算,三、衬片磨损特性计算1.比能量耗散率e,三、衬片磨损特性计算2.比摩擦力f0定义：单位衬片(块)摩擦面积占有的制动器摩擦力f0越大，磨损越严重。单个车轮制动器的比摩擦力的计算：R制动鼓半径（盘式用Rm或Re）；A单个制动器的衬片（衬块）面积。,在j=0.6g时，鼓式制动器的比摩擦力f0以不大于0.48N/mm2为宜。与之相应的衬片与制动鼓之间的平均单位压力pm=f0/f=1.371.60N/mm2（设摩擦因数f=0.30.35）。,四、前、后轮制动器制动力矩的确定,为了保证汽车有良好的制动效能，要求合理地确定前、后轮制动器的制动力矩。为此，首先选定同步附着系数o，并用下式计算前、后轮制动力矩的比值式中:M1,M2为前、后轮制动器的制动力矩；Ll、L2为汽车质心至前轴和后桥的距离；hg为汽车质心高度。,第四节制动器的设计与计算,四、前、后轮制动器制动力矩的确定0同步附着系数L1、L2质心至前轴和后桥的距离（由总布置给出）；hg质心高度（由总布置给出）。,第四节制动器的设计与计算,四、前、后轮制动器制动力矩的确定2.计算M1按好路、满载，紧急制动到前轮抱死拖滑算出M1maxG1满载前轴静负荷3.计算M2,第四节制动器的设计与计算,五、应急制动和驻车制动所需要的制动力矩1.应急制动应急制动用手制动，如果控制的是后桥车轮制动器，则FB1=0。后轮抱死滑移（FB2=magj）。所需后桥制动力矩为：F2法向反力；re车轮有效半径。单个后轮制动器的应急制动力矩为。用中央制动器时，应急制动应有的制动力矩为,五、应急制动和驻车制动所需的制动力矩,1应急制动应急制动时，后轮一般都将抱死滑移，故后桥制动力为：,五、应急制动和驻车制动所需的制动力矩,此时所需的后桥制动力矩为,五、应急制动和驻车制动所需的制动力矩,如用后轮制动器作为应急制动器，则单个后轮制动器的应急制动力矩为：FB2re/2若用中央制动器进行应急制动，则其应有的制动力矩为：FB2re/io,五、应急制动和驻车制动所需的制动力矩,如用后轮制动器作为应急制动器，则单个后轮制动器的应急制动力矩为：FB2re/2若用中央制动器进行应急制动，则其应有的制动力矩为：FB2re/io,五、应急制动和驻车制动所需的制动力矩,2驻车制动：（1）上坡时：,汽车可能停驻的极限上坡路倾角1：可根据后桥上的附着力与制动力相等的条件求得，即：由：得：,五、应急制动和驻车制动所需的制动力矩,（2）下坡时：（要求课下自己推导）同理：按照同样条件可得：,82,五、应急制动和驻车制动所需的制动力矩,驻车制动：极限上坡角1极限下坡角1,五、应急制动和驻车制动所需的制动力矩,在驻车制动器的设计中，在安装制动器的空间、制动驱动力源等条件允许的范围内，应力求后桥上的驻车制动力矩接近于由1所确定的极限值magresinal(11)，并保证下坡路上能停驻的坡度不小于法规的规定值。,五、应急制动和驻车制动所需的制动力矩,单个后轮驻车制动器的制动力矩上限为：magresinl/2中央驻车制动器的制动力矩上限为：magresinlio。,第五节制动驱动机构,一、制动驱动机构的形式1.分类,第五节制动驱动机构,一、制动驱动机构的形式2.结构方案分析1)简单制动,第五节制动驱动机构,一、制动驱动机构的形式2.结构方案分析1)简单制动,第五节制动驱动机构,一、制动驱动机构的形式2.结构方案分析2)动力制动利用发动机的动力转化成气压或液压的势能进行制动。,2)动力制动利用发动机的动力转化成气压或液压的势能进行制动。,一、制动驱动机构的形式2.结构方案分析3）伺服制动工作压力由动力伺服机构产生，伺服机构失效用人力驱动液压系统。,气压制动回路,全液压动力制动系统,气顶液制动系,真空增压式伺服制动系,气压增压伺服制动系,二、分路系统,为了提高制动工作可靠性，应采用分路系统。全车的所有行车制动器的液压或气压管路分为两个或更多的互相独立的回路，其中一个回路失效后，仍可利用其它完好的回路起制动作用。,双轴汽车的双回路制动系统有以下常见的五种分路形式：1)一轴对一轴()型；2)交叉(X)型；3)一轴半对半轴(HI)型；4)半轴一轮对半轴一轮(LL)型；5)双半轴对双半轴(HH)型,99,二、分路系统,100,二、分路系统,型的管路布置较为简单，可与传统的单轮缸(或单制动气室)鼓式制动器配合使用，成本较低，目前在各类汽车特别是货车上用得最广泛。这种形式若后制动回路失效，则一旦前轮抱死即极易丧失转弯制动能力。对于采用前轮驱动因而前制动器强于后制动器的轿车，当前制动回路失效而单用后桥制动时，制动力将严重不足(小于正常情况下的一半)；若后桥负荷小于前轴，则踏板力过大时易使后桥车轮抱死而汽车侧滑。,X型的结构也很简单。直行制动时任一回路失效，剩余总制动力都能保持正常值的50。但是，一旦某一管路损坏造成制动力不对称，此时前轮将朝制动力大的一边绕主销转动，使汽车丧失稳定性。这种方案适用于主销偏移距为负值(达20mm)的汽车上。这时，不平衡的制动力使车轮反向转动，改善了汽车稳定性。,HI、HH、LL型结构都比较复杂。LL型和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。LL型和HH型的剩余总制动力可达正常值的50左右。HI型单用一轴半回路时剩余制动力较大此时与LL型一样，紧急制动情况下后轮很容易先抱死。,第五节制动驱动机构,三、液压制动驱动机构的计算1.制动轮缸直径d的确定已知参数：F0、pp取值范围：鼓式1012Mpa；盘式略高；d应符合GB752487规定的标准；19、2255mm,第五节制动驱动机构,三、液压制动驱动机构的计算2.制动主缸直径d0的确定1)轮缸一次制动体积增量Vidi第i个轮缸直径n第i个轮缸中活塞的数目；i完全制动时轮缸活塞行程。鼓式i=22.5mm2）全部轮缸一次制动体积增量Vm轮缸数目。,第五节制动驱动机构,三、液压制动驱动机构的计算2.制动主缸直径d0的确定3)主缸工作容积VV软管的容积变形。（轿车）（货车）4)d0的确定S0主缸活塞行程；S0=（0.81.2）d0。d0应符合ZB/TT24008-90规定。,第五节制动驱动机构,三、液压制动驱动机构的计算3.制动踏板力Fpip踏板机构传动比；踏板机构及主缸的机械效率；=0.820.86。要求：设计时初选Fp=200350N。,第五节制动驱动机构,三、液压制动驱动机构的计算4.踏板行程Sp01推杆与活塞间的间隙，01=1.52.0mm；02活塞空行程。,86制动力调节机构,进行制动力调节的必要性：制动力分配系数恒定的制动系，虽然可借选择较大的同步附着系数o的办法，来保证在相当宽广的附着系数o。的范围内满足前轮先抱死的要求，但是除了在o附近的不大区段以外，附着系数利用率都很低。理想的制动力分配特性曲线(I线)是因汽车实际装载情况而异的，为符合满载时的车轮抱死顺序和附着系数利用率要求而确定的实际制动力分配特性线(线)，在部分装载和空载的情况下，显然不能令人满意。,一、限压阀,一、限压阀,限压阀适用于轴距短且质心高，从而制动时轴荷转移较多的轻型汽车，特别是轻型和微型轿车。这种限压阀的弹簧预紧力为定值，所以特性转折点限压作用起始点的压力po也是恒定的。这对满载和空载理想特性曲线1和2距离很大的货车是不利的。为了克服限压阀的缺点，又派生出比例阀、惯性阀和辐射式比例阀等，以满足不同类型汽车的需要。,二、制动防抱死机构(ABS),各种制动阀并不能完全解决车轮制动时的抱死问题。因为各种调节装置的曲线常在I曲线的下方，因此不管在什么值的路面上制动时，前轮仍将抱死而可能使汽车失去转向能力；此外，因为它是开环制动系统，无法感知制动轮的运动状况，轮缸或气室压力不能相应调节，制动轮得不到相应的控制。,二、制动防抱死机构(ABS),汽车制动防抱死装置的基本功能就是可感知制动轮每一瞬时的运动状态，相应地调节制动器制动力矩的大小，避免出现车轮的抱死现象，因而是一个闭环控制系统。它可使汽车在制动时维持方向稳定性和缩短制动距离，有效地提高行车安全性。ABS系统控制方法目前主要有逻辑门限值控制方法和现代控制方法两种，目的是在各种工况下制动时都可获得最佳的滑动率S，由此可获得最短的制动距离.,三、全电路制动(BBW),BBW是未来制动控制系统的发展方向。全电制动传递的是电，而不是液压油或压缩空气，可以省略许多管路和传感器，缩短制动反应时间。,116,BBW主要包含以下部分：a)电制动器。其结构和液压制动器基本类似，有盘式和鼓式两种，作动器是电动机；b)电制动控制单元(ECU)。接收制动踏板发出的信号，控制制动器制动；接收驻车制动信号，控制驻车制动；接收车轮传感器信号，识别车轮是否抱死、打滑等，控制车轮制动力，实现防抱死和驱动防滑。由于各种控制系统如卫星定位、导航系统，自动变速系统，无级转向系统，悬架系统等的控制系统与制动控制系统高度集成，所以ECU还得兼顾这些系统的控制；c)轮速传感器。准确、可靠、及时地获得车轮的速度；d)线束。给系统传递能源和电控制信号；e)电源。为整个电制动系统提供能源。与其他系统共用。可以是各种电源，也包括再生能源。,第七节制动器的主要结构元件,一、制动鼓1.要求制动鼓有：1)足够大的强度；2)足够大的刚度；3)足够大的热容量；4)耐磨损性能良好；5)较高的摩擦因数。2.分类铸造式组合式图b圆柱部分用铸铁铸造，腹板部份用钢板冲压图c制动鼓用钢板冲压，内镶合金铸件图d主体用铝合金铸造，内镶灰铸铁,第七节制动器的主要结构元件,一、制动鼓2.分类,第七节制动器的主要结构元件,一、制动鼓3.方案分析,第七节制动器的主要结构元件,二、制动蹄1.要求制动蹄有1)足够的刚度:货车制动蹄刚度应足够大;小型汽车用钢板制成的制动蹄，弯曲刚度可小些，以保证制动时蹄与鼓接触良好,并减少尖叫声。方法：腹板上开12条径向槽2)质量小3)足够的使用寿命4)效率高,二、制动蹄2.分类1)钢板焊接2)铸造（铸铁、铸钢）3.方案分析,第七节制动器的主要结构元件,三、摩擦衬片1.摩擦衬片（块）的材料应满足下述诸项要求：1)有稳定的摩擦因数，即t、压力、工作v变化时，f变化小2)耐磨损性能良好；3)要求有尽可能小的压缩率和膨胀率；压缩率大，则主缸排量大，踏板行程变大，制动灵敏度下降，热膨胀率大，衬块与盘会拖磨，鼓式会咬死。4)无噪声污染；5)采用对人体无害的材