《制动系统》课件

1/82ZFS2021-5-4 制 动 系 概 述 制 动 器 制 动 驱 动 机 构 2/82ZFS2021-5-4 第 一 节 概 述一 、 制 动 系 的 功 用为 了 制 约 车 辆 的 运 动 速 度 ， 车 辆 上 装 有 制 动 装置 。 制 动 装 置 的 功 用 有 ：1） 使 车 辆 相 当 迅 速 地 减 速 ， 以 至 停 车 ；2） 防 止 车 辆 在 下 长 破 时 超 过 一 定 的 速 度 ；3） 使 车 辆 稳 定 停 放 而 不 致 溜 滑 。二 、 制 动 系 的 工 作 原 理 1制 动 踏 板 ； 2推 杆 ；3主 缸 活 塞 ； 4制 动 主 缸 ；5油 管 ； 6制 动 轮 缸 ；7轮 缸 活 塞 ； 8制 动 鼓 ；9摩 擦 片 ； 10制 动 蹄 ； 11制 动 底 板 ； 12支 承 销 ；13回 位 弹 簧 3/82ZFS2021-5-4 4/82ZFS2021-5-4 5/82ZFS2021-5-4 制 动 时 车 轮 的 受 力rTFxb rTF 1 地 面 制 动 力2 制 动 器 制 动 力Braking Force au pF zFxbF TW F 6/82ZFS2021-5-4 au pF zFxbF TW F制动时车轮受力条件 7/82ZFS2021-5-4 3 地 面 制 动 力 、 制 动 器 制 动 力 与 附 着 力 的 关 系 zxb zxb FF FFF m ax N踏板力， F F FFxb m ax FFxb C N踏板力，地面制动力首先取决与制动器制动力，但同时受到地面附着条件的限制，它们同时大才好。 8/82ZFS2021-5-4 三 、 制 动 系 的 分 类 按 功 用 分 ： 行 车 制 动 系 和 停 车 制 动 装 置 。 为 了 确 保行 驶 安 全 ， 车 辆 上 必 须 具 有 十 分 可 靠 的 上 述 两 套 制 动装 置 。 按 照 制 动 操 纵 的 能 源 分 类 ， 制 动 系 又 可 分 为 人 力 制动 系 、 伺 服 制 动 系 （ 助 力 制 动 系 ） 和 动 力 制 动 系 三 种 。 按 照 制 动 能 量 传 递 方 式 ， 制 动 系 又 可 分 为 机 械 式 、液 压 式 、 气 压 式 和 电 磁 式 等 。 按 照 液 压 式 或 气 压 式 制 动 系 的 液 压 或 气 压 回 路 多 少 ，制 动 系 又 可 分 为 单 回 路 、 双 回 路 和 多 回 路 制 动 系 三 种 。 根 据 制 动 器 的 安 装 位 置 ， 可 分 为 车 轮 制 动 器 和 中 央制 动 器 。 车 轮 制 动 器 一 般 用 于 行 车 制 动 ， 也 有 兼 用 于应 急 制 动 和 驻 车 制 动 的 。 中 央 制 动 器 一 般 只 用 于 驻 车制 动 。 9/82ZFS2021-5-4 第 二 节 制 动 器 产 生 阻 止 车 辆 运 动 或 运 动 趋 势 的 力 的 部 件 叫 制 动器 。 利 用 固 定 元 件 与 旋 转 元 件 工 作 表 面 间 的 摩 擦 而 产生 制 动 力 矩 的 叫 做 摩 擦 式 制 动 器 。 摩 擦 式 制 动 器 又 可 分 为 鼓 式 与 盘 式 两 大 类 。 鼓 式 制 动 器 的 工 作 表 面 为 一 圆 柱 面 。 盘 式 制 动 器 的 端 面 作 为 工 作 面 。 鼓 式 制 动 器 按 照 固 定 摩 擦 元 件 的 位 置 分 为 内 张 型鼓 式 制 动 器 和 外 收 缩 型 （ 或 外 束 型 ） 鼓 式 制 动 器 两大 类 。 内 张 鼓 式 制 动 器 又 叫 蹄 式 制 动 器 ， 外 束 型 制动 器 又 叫 带 式 制 动 器 。 10/82ZFS2021-5-4 一 、 蹄 式 制 动 器 1、 蹄 式 制 动 器 构 造 组 成 ： 工 作 原 理 ： 间 隙 调 整 ： 11/82ZFS2021-5-4 蹄式制动器工作原理示意图 12/82ZFS2021-5-4 蹄式制动器的间隙调整机构 13/82ZFS2021-5-4 2、 蹄 式 制 动 器 的 基 本 类 型 制 动 蹄 张 开时 的 转 动 方 向与 制 动 鼓 旋 转方 向 相 同 的 制动 蹄 1叫 做 领蹄 （ 或 称 紧蹄 ） ； 制 动 蹄 张 开时 的 转 动 方 向与 制 动 鼓 旋 转方 向 相 反 的 制动 蹄 叫 做 从 蹄（ 或 称 松 蹄 ） 。 14/82ZFS2021-5-4 领 从 蹄 式 制 动 器 （ 简 单 非 平 衡 制 动 器 ） 优 点 ： 结 构 简 单 可 靠 ；制 动 鼓 正 、 反 转 制 动效 能 相 同 ， 适 用 于 往复 作 业 的 车 辆 ； 磨 损后 调 整 方 便 。 对 于 连续 作 业 的 车 辆 ， 衬 片磨 损 不 均 。 办 法 ： 后制 动 衬 片 比 前 制 动 衬片 短 些 ， 或 差 级 式 制动 轮 缸 ， 从 而 使 两 蹄片 单 位 压 力 接 近 相 等 。 15/82ZFS2021-5-4 16/82ZFS2021-5-4 双 领 蹄 式 制 动 器 （ 非 对 称 平 衡 式 制 动 器 ） 正 反 转 制 动 效能 相 差 较 大 17/82ZFS2021-5-4 18/82ZFS2021-5-4 双 向 双 领 蹄 式 制 动 器 （ 对 称 平 衡 式 制 动 器 ） 主 要 优 点 是 ： 制 动 效能 较 高 ， 衬 片 磨 损 均匀 ， 并 克 服 了 非 对 称式 倒 车 制 动 时 的 效 能显 著 降 低 的 缺 点 。 平衡 式 制 动 器 的 结 构 较复 杂 ， 采 用 了 两 个 制动 轮 缸 。 19/82ZFS2021-5-4 20/82ZFS2021-5-4 单 向 自 增 力 式 制 动 器（ 非 对 称 自 动 增 力 式 制 动 器 ） 若 制 动 鼓 按 图 中 箭 头 方 向旋 转 制 动 时 ， 左 蹄 为 紧 蹄 ，右 蹄 为 增 力 紧 蹄 ， 制 动 效能 较 前 述 几 种 均 高 ， 但 当倒 车 制 动 时 ， 制 动 效 能 大大 降 低 。 21/82ZFS2021-5-4 22/82ZFS2021-5-4 双 向 自 增 力 式 制 动 器 （ 对 称 自 动 增 力 式 制 动 器 ）自 动 增 力 式 制 动 器 缺 点 ： 工作 不 平 顺 ； 衬 片 磨 损 不 均 匀 ；制 动 力 矩 对 摩 擦 系 数 的 变 化很 敏 感 ， 因 而 对 摩 擦 材 料 的摩 擦 系 数 的 稳 定 性 要 求 很 高 。不 对 称 自 动 增 力 式 制 动 器 在车 辆 中 采 用 较 少 ， 对 称 式 的只 适 宜 少 数 车 辆 。 制 动 鼓 正 、 反 转 制 动 时 ， 两 蹄 交 替 为 紧 蹄和 增 力 紧 蹄 ， 制 动 效 能 高 ， 并 且 相 同 。 23/82ZFS2021-5-4 24/82ZFS2021-5-4 凸 轮 张 开 式 制 动 器 组 成 ： 工 作 原 理 ： 间 隙 调 整 ： 25/82ZFS2021-5-4 凸轮张开式制动器组成 26/82ZFS2021-5-4 凸轮张开式制动器工作原理 27/82ZFS2021-5-4 凸轮张开式制动器间隙调整机构 28/82ZFS2021-5-4 二 、 带 式 制 动 器 （ 1） 单 端 拉 紧 式 （ 2） 双 端 拉 紧 式 （ 3） 浮 动 式 松 边 、 紧 边 操 纵 力 制 动 效 能 正 反 转 制 动效 果 比 较 29/82ZFS2021-5-4 2、 汽 车 停 车 制 动 器 30/82ZFS2021-5-4 3、 推 土 机 带 式 制 动 器 31/82ZFS2021-5-4 三 、 盘 式 制 动 器1、 钳 盘 式 制 动 器1桥 壳 ； 2钳 壳 ；3油 管 接 头 ； 4盖 ；5活 塞 ； 6制 动 块 ；7制 动 盘 ； 8轮 毂 制动器间隙的自动调整 32/82ZFS2021-5-4 33/82ZFS2021-5-4 34/82ZFS2021-5-4 35/82ZFS2021-5-4 因 制 动 盘 露 在 空 气 中 ， 散 热 条 件 好 ， 又 因 制 动 盘对 摩 擦 衬 块 无 “ 助 势 ” 作 用 ， 制 动 效 能 受 摩 擦 系 数变 化 的 影 响 较 小 ， 因 此 ， 制 动 器 的 热 稳 定 性 较 好 ； 制 动 力 矩 仅 与 轮 缸 油 压 成 比 例 ， 制 动 较 平 顺 ； 有 较 高 的 抗 水 衰 退 能 力 ， 而 且 衰 退 后 能 迅 速 恢 复 ； 制 动 盘 升 温 后 沿 厚 度 方 向 的 变 形 量 比 制 动 鼓 的 径向 热 变 形 量 小 得 多 ， 引 起 的 踏 板 行 程 变 化 很 小 ； 采 用 密 封 圈 式 间 隙 自 调 装 置 ； 结 构 简 单 ， 重 量 较 小 ， 保 养 维 修 方 便 。 但 是 ， 由 于 尺 寸 限 制 ， 摩 擦 衬 块 的 面 积 小 ， 单 位压 力 很 高 ， 对 摩 擦 衬 块 的 材 料 要 求 较 高 ； 防 污 性 能 较 差 。 钳 盘 式 制 动 器 与 蹄 式 制 动 器 相 比 ： 36/82ZFS2021-5-4 2、 全 盘 式 制 动 器 1桥 壳 ；2活 塞 ；3油 缸 ；4摩 擦 盘 ；5制 动 盘 ；6轮 毂 ；7轴 套 ；8转 轴 ；9油 腔 ；10油 管 接 头 37/82ZFS2021-5-4 钳 盘 式 制 动 器 虽 具 有 制 动 性 能 稳 定 ， 能承 受 来 自 温 度 、 水 和 车 速 的 影 响 ， 抗 衰 退 性能 好 等 优 点 ， 但 其 只 具 有 单 盘 ， 摩 擦 面 积 小 、单 位 压 力 高 、 工 作 温 度 高 、 散 热 条 件 差 ， 因此 ， 随 着 对 制 动 性 能 要 求 十 分 严 格 的 工 程 建设 机 械 的 不 断 发 展 ， 干 盘 式 制 动 器 逐 步 被 制动 性 能 更 好 的 湿 式 多 盘 制 动 器 所 取 代 。 按 结构 及 工 作 原 理 可 分 为 普 通 型 湿 式 多 盘 制 动 器 、湿 式 多 盘 失 压 （ 弹 簧 ） 制 动 器 两 种 形 式 。 38/82ZFS2021-5-4 油 缸 活 塞 39/82ZFS2021-5-4 轮 边 减 速 器 中 的 制 动 器 40/82ZFS2021-5-4 湿 式 多 盘 失 压 制 动 器 41/82ZFS2021-5-4 (1)环 形 工 作 面 积 较 大 ， 且 采 用 多 片 结 构 ， 可 在 较 小 衬 片压 力 下 获 得 较 大 的 制 动 力 矩 ； (2)完 全 密 封 ， 彻 底 避 免 了 水 衰 退 现 象 ， 免 受 外 界 湿 度 及粉 尘 的 影 响 ， 工 作 性 能 稳 定 ； (3)摩 擦 片 浸 在 油 中 进 行 冷 却 ， 散 热 条 件 好 ， 可 显 著 降 低工 作 温 度 ， 使 用 寿 命 显 著 提 高 ； (4)改 变 摩 擦 副 数 目 即 可 调 节 制 动 力 矩 ， 易 于 实 现 系 列 化 。 除 了 具 有 普 通 型 湿 式 多 盘 制动 器 的 特 点 外 ， 还 可 以 使 液 压 制动 系 统 大 大 简 化 ， 不 需 要 第 二 制动 系 统 。 工 作 制 动 、 停 车 制 动 和紧 急 制 动 都 由 此 制 动 器 完 成 ， 无需 另 加 停 车 制 动 器 ， 给 总 体 布 置带 来 方 便 。 但 由 于 该 制 动 器 采 用弹 簧 操 纵 制 动 ， 制 动 不 柔 和 ； 另 外 弹 簧 长 期 承 受 疲 劳 载 荷 ， 故 对其 刚 度 、 抗 疲 劳 强 度 要 求 均 较 高 。 42/82ZFS2021-5-4 第 三 节 制 动 驱 动 机 构制 动 驱 动 机 构 的 功 用 是 将 驾 驶 员 的 操 纵 力 或 将 来 自其 它 能 源 的 驱 动 力 传 给 制 动 器 。一 、 人 力 制 动 系1、 机 械 制 动 系 43/82ZFS2021-5-4 44/82ZFS2021-5-4 2、 人 力 液 压 制 动 系 1制 动 器 回 位 弹 簧 ； 2制 动 蹄 ； 3制 动 轮缸 ； 4活 塞 ； 5油 管 ； 6制 动 踏 板 ； 7制动 主 缸 ； 8油 管 ； 9活 塞 ； 10推 杆 ； 11油 管 ； 12制 动 蹄 ； 13支 承 销 ； 14贮 液 室 45/82ZFS2021-5-4 46/82ZFS2021-5-4 人力液压制动系工作原理 47/82ZFS2021-5-4 带 贮 液 室 的 制 动 主 缸 1螺 塞 ； 2通 气 孔 ； 3补 偿 孔 ； 4旁 通 孔 ； 5回 油 阀 门 ； 6出 油 阀 门 ； 7出 油 阀 门 弹 簧 ； 8活 塞 回 位 弹 簧 ；9皮 碗 ； 10活 塞 上 的 小 孔 ； 11活 塞 ； 12皮 圈 ； 13档 圈 ； 14推 杆 ； 15橡 胶 防 护 罩 48/82ZFS2021-5-4 制 动 主 缸 工作 过 程 示 意c） 活 塞 迅速 回 位 后 a） 制 动 时b） 迅 速 松 开制 动 踏 板 时 49/82ZFS2021-5-4 双 活 塞 制 动 轮 缸 单 活 塞 制 动 轮 缸 50/82ZFS2021-5-4 二 、 伺 服 制 动 系 按 照 伺 服 制 动 系 能 源 的 不 同 ， 又 分 为 真 空 伺 服 制 动系 、 气 压 伺 服 制 动 系 和 油 压 伺 服 制 动 系 。 按 照 助 力特 点 ， 又 可 分 为 增 压 式 和 助 力 式 两 种 。常 用 的 系 统 有 真 空 增 压 伺 服 制 动 系 、 气 压 增 压 伺 服制 动 系 、 真 空 助 力 伺 服 制 动 系 和 气 压 助 力 伺 服 制 动系 等 几 种 。 51/82ZFS2021-5-4 真 空 增 压 伺 服 制 动 系 统 图 制 动 主 缸 4辅 助 缸5空 气 滤 清 器 6控 制 阀7真 空 助 力 气 室发 动 机 进 气 管 真 空 单 向 阀 真 空 罐12安 全 缸 52/82ZFS2021-5-4 真 空 增 压 器 53/82ZFS2021-5-4 真 空 增 压 器 工 作 原 理 示 意 图 54/82ZFS2021-5-4 双 腔 安 全 缸 采 用 双 腔 安 全 缸 可 提 高 制 动 系 的 安 全 可 靠 性 ， 当 通往 前 桥 或 后 桥 的 某 处 管 路 破 损 泄 漏 时 ， 安 全 缸 可 以切 断 通 向 泄 漏 处 车 桥 轮 缸 的 油 道 ， 从 而 保 证 了 另 一车 桥 轮 缸 的 油 道 仍 能 正 常 工 作 。 55/82ZFS2021-5-4 助 力 制 动 系 统 56/82ZFS2021-5-4 57/82ZFS2021-5-4 三 、 动 力 制 动 系 利 用 动 力 装 置 的 动 力 作 为 制 动力 源 ， 驱 动 空 气 压 缩 机 或 油 泵 ， 由驾 驶 员 通 过 踏 板 或 手 柄 加 以 控 制 的都 属 于 动 力 制 动 系 。 有 气 压 式 、 液 压 式 和 气 液 综 合式 等 几 种 。 1、 典 型 气 压 制 动 回 路 58/82ZFS2021-5-4 59/82ZFS2021-5-4 解 放 CA1091型 汽 车 双 回路 气 压 制 动 系 示 意 图 60/82ZFS2021-5-4 东 风 EQ140型 汽 车 双 回 路 气 压 制 动 系 示 意 图 61/82ZFS2021-5-4 2 气 压 制 动 系 主 要部 件 空 气 压 缩 机 EQ140型 汽车 单 缸 空气 压 缩 机 62/82ZFS2021-5-4 CA1091型 汽 车 双 缸 空 气 压 缩 机 63/82ZFS2021-5-4 调 压 阀 调 压 阀 装 在 空 气 压缩 机 至 贮 气 罐 的 并联 气 路 中 ， 当 气 压达 到 规 定 值 后 ， 它使 空 气 压 缩 机 的 进气 阀 门 常 开 而 使 压缩 机 卸 荷 空 转 。 调 压 阀 用 来 调 节 贮 气 罐 内空 气 压 力 保 持 在 规 定 范 围内 ， 超 过 规 定 范 围 时 ， 使空 气 压 缩 机 卸 荷 空 转 ， 以减 小 发 动 机 的 功 率 消 耗 。 64/82ZFS2021-5-4 调 压 阀 工 作 原 理 1排 气 阀 ； 2调 压 阀 膜 片 ； 3调 压 弹 簧 ； 4空 心 管 ；5排 气 阀 ； 6进 气 阀 ； 7卸 荷 阀 ； 8出 气 管 ； 9空 气 滤 清 器 ； 10贮 气 罐 65/82ZFS2021-5-4 单 向 阀 1阀 体 ；2阀 门 ；3弹 簧 ；4垫 片 ；5阀 盖 66/82ZFS2021-5-4 解 放 CA1091型 汽 车 制 动 阀 67/82ZFS2021-5-4 东风EQ140型汽车制动阀 68/82ZFS2021-5-4 快 放 阀 一 般 装 在 制 动 气 室 附 近 ， 在 解 除 制 动 时 ， 可使 制 动 气 室 的 压 缩 空 气 不 须 经 制 动 阀 ， 而 是 经 快 放阀 就 近 迅 速 排 入 大 气 ， 缩 短 排 气 时 间 ， 使 制 动 可 迅速 解 除 。 快 放 阀 69/82ZFS2021-5-4 东 风 EQ140型 汽 车 膜 片 式 制 动 气 室 1通 气 口 ； 2盖 ； 3膜 片 ； 4支 承 盘 ； 5弹簧 ； 6壳 体 ； 7固 定 螺 孔 ； 8推 杆 ； 9连 接 叉 ；10卡 箍 ； 11螺 栓 70/82ZFS2021-5-4 四 、 气 推 油 制 动 系 71/82ZFS2021-5-4 气 推 油 加 力 器 72/82ZFS2021-5-4 工 程 机 械 全 动 力 液 压 制 动 系 统 73/82ZFS2021-5-4 74/82ZFS2021-5-4 汽 车 液 压 动 力 制 动 系 统 75/82ZFS2021-5-4 弹 簧 制 动 液 压 系 统 应 用 于 由 液 压 解 锁 弹 簧 制 动 的 全封 闭 多 盘 湿 式 制 动 器 76/82ZFS2021-5-4 77/82ZFS2021-5-4 78/82ZFS2021-5-4 79/82ZFS2021-5-4 80/82ZFS2021-5-4 81/82ZFS2021-5-4 82/82ZFS2021-5-4