第十章__轮式机械制动系g.ppt

1、第十章,轮式工程机械制动系,10-1 制动系概述,功用： 使行驶中的车辆减速并停车 使已停车的车辆可靠的停放 下长坡时限制车速 组成： 行车制动装置 驻车制动装置 辅助制动装置,每个制动装置一般由独立的系统组成,制动器装在车轮内或车轮内侧，用于行车制动，早期多用蹄式，现在工程机械用盘式的越来越多。,行车制动（主制动系）,驻车制动,一般装在变速箱输出轴上，有的也装在车轮上，主要用于停车时长久制动，以及紧急制动时，与脚制动系同时操作。 多用蹄式或盘式。 不采用液压或气压式制动驱动机构。都采用机械式制动驱动机构，以保证长时间的制动作用。,辅助制动,多用关闭发动机排气管路的排气制动。 工程机械多为三个

2、制动系并存，少数由两个制动系组成。 每个制动系由制动器和制动驱动机构组成。,制动装置基本结构,制动踏板,制动主缸,制动油管,制动鼓,制动轮缸,摩擦片,制动蹄,回位弹簧,支承销,制动力,工作原理演示,制动系工作原理,工作过程：踩下踏板，主缸中油液进入分缸，推动活塞使两制动蹄上端向外张开，制动蹄摩擦片压紧在制动鼓内表面，形成一摩擦力矩，其方向与车轮旋转方向相反；摩擦力矩传到地面，产生一个向前的圆周力作用于地面；而地面产生一反作用力作用于车轮，与车轮方向相反，即为制动力。,工作原理,（）不制动时，不踩踏板，两蹄上端靠回位弹簧作用紧贴在制动轮缸活塞上，衬片与制动鼓间有环形间隙，故车轮自由旋转运行。 （

3、2）制动时，踩下踏板推杆活塞右移制动液产生压力进入制动轮缸推动活塞推蹄片压紧制动鼓产生摩擦力矩M，从而产生制动力P 。P 经车轮桥悬架车架车辆减速 （3）放开踏板，回位弹簧将蹄拉回，同时回油，制动作用消除,“抱死”现象,制动力P 随M的增大面增大，但不能无限增大，受附着条件限制。即 ，当 达到极值 时，M再增加而不能使P 增大，把 对应的M记为 ，当 时，有可能发生 现象，即车轮不转动而在地面上滑动，称为抱死现象。,“抱死” 后果,（1）车轮在地面上留下拖印 （2）车的动能主要在轮胎与地面的摩擦处转化为热能，使轮胎局部受热，变软，造成严重磨损。 （3）附着系数下降 （4）运行方向的稳定性变差。

4、当为 时，车轮车轮受到很小的横向力都将使车轮运动偏离原来方向而侧向滑动，给转向造成困难，甚至无法控制。,“抱死”现象后果,因此，应尽量避免抱死现象，在设计时，要求车轮能承受一定的侧向力；车轮设计制动力矩不应使其抱死。车轮最好的制动状态是车轮P接近 ，车轮在路面上形成清晰的轮胎花纹印痕，车轮的动能在制动器处转化为热能。,10-2 制动器,蹄式制动器类型及作用原理 盘式制动器类型及作用原理,一、蹄式制动器,置于车轮内的蹄式制动器,组成： 旋转部分：制动鼓 固定部分：制动底板、制动蹄 张开机构：轮缸 定位调整：调整凸轮 、偏心支承销,制动鼓,制动底板,制动轮缸,调整凸轮,偏心支承销,蹄式制动器常见类

5、型,1、非平衡式制动器（紧松蹄式制动器）,紧蹄（增势蹄）,松蹄（减势蹄）,制动轮缸,何为“紧蹄”“松蹄”？ 左右蹄片摩擦片长度不同,力分析图,2、非对称简单平衡式制动器（单向双紧蹄式制动器）,制动轮缸,制动轮缸,紧蹄,紧蹄,单向助势平衡式制动器,力分析图,工作时，两蹄同为转 紧蹄或转松蹄，单位压紧力相等，轮轴受力平衡，为平衡式。两个方向转动时，制动效果不一样，为非对称式。,3、对称平衡式制动器（浮蹄式、双向双紧蹄式制动器）,制动轮缸,制动轮缸,制动蹄,制动蹄,双向助势平衡式制动器,受力分析图,4、双松蹄式制动器,制动轮缸,制动轮缸,松蹄,松蹄,5、自增力式制动器,单向自增力式制动器,顶杆,F2

6、,F1,F2 F1,受力分析图,6、双向自增力式制动器,几种制动器制动效能比较，哪种最好？,自增力式制动器双紧蹄式紧松蹄式双松蹄式,7、凸轮式制动器,凸轮式制动器,定轴凸轮式制动器,属非平衡式。由于实际中凸轮与蹄间的间隙不可能完全一致，因此原在间隙较小的制动蹄受法向压紧力较大，未经磨合时是不平衡的，在使用中，压紧力大的磨损快，经磨合后两蹄的法向压紧力趋于平衡，转化为平衡式。,二、盘式制动器,钳盘式制动器 多片盘式制动器 带式制动器,1、钳盘式制动器,结构：,制动盘,制动钳体,制动块,活塞,制动钳导向销,定钳盘式制动器,结构：,活塞,制动钳体,制动块,车桥,进油口,制动盘,缺点：油缸多、结构复杂

7、、制动钳尺寸大,油路中的制动液受制动盘加热易汽化。,浮钳盘式制动器,结构：,车桥,导向销,进油口,活塞,制动钳,制动块,制动盘,浮钳盘式制动器工作演示,盘式制动器特点,优点： 1、制动效能稳定，散热性好。 2、浸水后制动效能降低较少，制动力稳定 3、尺寸和质量较小 4、制动盘沿厚度方向的热膨胀量小 缺点：摩擦副面积小，制动效能低，单位面积压力较高，导致液压制动管路中的油压较高。必须用高性能的摩擦材料,钳盘式制动器应用,多用在工程机械主制动系和工程汽车的停车制动系及主制动系统中。 手制动器使用这种型式的越来越少。如：ZL30、ZL50的手制动器采用人力机械驱动双蹄内涨式，郑州轮胎式推土机的手制动

8、器则用外带式。,ZL30装载机主制动器,2、全盘式制动器/多片盘式制动器,装在轮毂内：多片全盘湿式油泠全密封式。轮胎式T、自动P、工程用重型越野汽车、大型Z等。 装在差速器与轮边减速之间：Caterpillar公司新产品：980G型铰接式Z、成都工程机械集团生产的35FZ,三、帯式制动器,制动鼓转动方向,制动带,推杆,活塞,制动鼓,履式机械转向制动器多为带式。,四、驻车制动器,功用： 停车后防止溜坡 坡道起步 紧急制动 分类： 中央制动器（安装在变速器或分动器之后） 复合式制动器（在车轮制动器附加机构）,蹄鼓式驻车制动器,驻车制动杠杆,平头销,驻车制动推杆,类型,人力式制动驱动机构：利用驾驶员

9、施加于制动系的力作为制动力源的传动机构。 动力式制动驱动机构：利用发动机的动力作为制动力源，并由驾驶员通过操纵机构控制的传动机构。,10-3 制动驱动系统,人力液压制动驱动装置,结构：,后轮制动器,前轮制动器,油管,前制动轮缸,后制动轮缸,制动主缸,液压式双管路驱动装置的布置形式1、两桥制动器独立制动,性能： 当其中一套管路损坏时，另一套仍可以正常工作，保证制动系的工作可靠性。,当一套管路失效时，另一套管路仍能保持一定的制动效能。制动效能低于正常时的50。,制动主缸,2、同一制动器两个轮缸独立制动,制动主缸,当一套管路失效时，另一套管路仍能使前、后制动器保持一定的制动效能。制动效能为正常时的5

10、0。,3、前后制动器对角独立制动,一套管路失效时，另一套管路使对角制动器保持一定的制动效能，为正常时的50。,制动主缸,制动轮缸,功用： 将液压力转变为使制动蹄张开的动力。 常见型式： 双活塞式、单活塞、阶梯式等。 应用： 阶梯式：用于非平衡式制动器中，使前后摩擦片均匀磨损。大端推动后制动蹄，小端推动前制动蹄。,液压式制动驱动系统,全液压动力制动,气液综合式动力制动系统,气压式动力制动系统,12-4 制动系统性能要求,、可靠性：制动力矩足够大，即制动能力，取决于制动器，制动驱动系统的性能，整车重量及在各桥上的分配，并受附着条件的限制，即能够提供附着力F所允许的足够的制动力P,2、操纵轻便 脚制动踏板上的力不大于200250N；紧急制动不超过450N；手制动器手柄上力不大于250350N；脚踏板行程不大于150200；手杆行程不大于200250 3、制动稳定性要好 方向稳定性：左右制动力应相等，以免跑偏 热稳定性：发热及冷却多次后，制动衰退率应小,4、散热性好 温度过高，会使摩擦系数迅速下降，制动力矩受到影响 5、避免自动制动 在车轮跳动或转向时，不应引起自身自动制动，即自刹现象 6、制动平稳性要好