盘式制动器说明书

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1 第1章 制动系统基础

1．1 引言

汽车行驶时能在短距离内停车且维持行驶方向稳定性和在下坡时能稳定一定车速的能力，称为汽车的制动性

制动系统是汽车的最重要系统之一，是为使高速行驶的汽车减速或停车而设计的。汽车的制动性是汽车的主要性能之一。制动性直接关系到交通安全，重大交通事故往往与制动距离太长、紧急制动时发生侧滑等情况有关，故汽车的制动性是汽车安全行驶的重要保障。

1.2 制动系统

对汽车起到制动作用的是作用在汽车上，其方向与汽车行驶方向相反的外力。作用在行驶汽车上的滚动阻力、上坡阻力、空气阻力都能对汽车起到阻力作用，但这些外力的大小都是随机的、不可控制的。因此，汽车上必须装设一系列专门装置，以便驾驶员能根据道路和交通等情况，使外界对汽车某些部分施加一定的力，对汽车进行一定程度的强制制动。这种可控制的对汽车进行制动的外力称为制动力，相应的一系列专门装置即称为制动系统。

1.2.1制动系统的组成

制动系统是由制动器和制动驱动机构组成的。制动器是指产生阻碍车辆运动或运动趋势的力（制动力）的部件，其中也包括辅助制动系统中的缓速装置。制动驱动机构包括供能装置、控制装置、传动装置、制动力调节装置以及报警装置、压力保护装置等附加装置。

1.2.2 制动系统

（1）一个基本的制动系统包括一个主缸，通过液压管路到盘式/鼓式制动器，以停止车轮转动。为减轻驾驶员所需的制动力，绝大部分燕山大学专业综合训练说明书

2 车辆都有液压助力器或真空助力器。

（2）制动系统中用到两种摩擦力：动摩擦力和静摩擦力。在制动系统中，摩擦力的大小取决于作用在摩擦表面上的压力和摩擦接触面积。不同的摩擦材料有不同的摩擦性能或摩擦系数。摩擦产生的热量必须散失。摩擦材料由石棉或非石棉材料制成。

（3）制动系统利用液压装置进行制动。因为液压是不可压缩的，制动液能用来传递运动和力。

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3 第2章 制动器

2.1 引言

制动器是制动系统中用以产生阻碍车辆运动或运动趋势的力的部件。制动器主要有摩擦式、液力式和电磁式等几种形式。而凡是利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦作用产生制动力矩的制动器，都称为摩擦制动器。

目前，各类汽车所用的摩擦制动器可分为鼓式和盘式两大类。前者摩擦副中的旋转元件为制动鼓，其工作面为圆柱面；后者的旋转元件则为圆盘状的制动盘，以端面为工作表面。

2.2 制动器的分类

2.2.1 鼓式制动器

鼓式制动器有外张型和外束型两种。前者的制动鼓以外圆柱面为工作表面；后者制动鼓的工作表面则是外圆柱面。

鼓式制动器包括：领从蹄式制动器、双领蹄式和双向双领蹄式制动器、双从蹄式制动器、单向和双向增力式。

2.2.2 盘式制动器

按摩擦副中固定元件的结构不同，盘式制动器分为钳盘式和全盘式。钳盘式又分为固定钳式和浮动钳式。浮动钳式分为滑动钳式和摆动钳式。

盘式制动器又称为碟盘式制动器，顾名思义是取其形状而得。其由合金钢铸造固定在车轮上，起到制动作用。

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第3章 盘式制动器

3.1 盘式制动器简介

盘式制动器又称为碟式制动器，顾名思义是取其形状而得名。盘式制动器有液压型的，由液压控制，主要零部件有制动盘、分泵、制动钳、油管等。

盘式制动器摩擦副中的旋转元件是以端面工作的金属圆盘，此圆盘称为制动盘。制动盘用合金钢制造并固定在车轮上，随车轮转动。分泵固定在制动器的底板上固定不动，制动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧，分泵的活塞受油管输送来的液压作用，推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动，动作起来就好像用钳子钳住旋转中的盘子，迫使它停下来一样。 盘式制动器散热快、重量轻、构造简单、调整方便。特别是高负载时耐高温性能好，制动效果稳定，而且不怕泥水侵袭，在冬季和恶劣路况下行车，盘式制动比鼓式制动更容易在较短的时间内令车停下。很多轿车采用的盘式制动器有平面式制动盘、打孔式制动盘以及划线式制动盘，其中划线式制动盘的制动效果和通风散热能力均比较好。

盘式制动器沿制动盘向施力，制动轴不受弯矩，径向尺寸小，制动性能稳定。

3.2 盘式制动器分类 一、钳盘式制动器：由制动盘和制动钳组成的制动器。

钳盘式制动器包括：定钳盘式和浮钳盘式。

（a）定钳盘式：定钳盘式制动器的制动钳安装在车桥上，既不能旋转，也不能沿制动盘轴线方向移动，因而必须在制动盘两侧的钳体中都装设制动块促动装置（如液压缸），以便分别将两侧的制动块压向制燕山大学专业综合训练说明书

5 动盘。

（b）浮钳盘式：浮钳盘式制动器的制动钳一般设计的可以相对制动盘轴向滑动或摆动。它只在制动盘的内侧设置液压缸，外侧的制动块附装在钳体上。

二、全盘式制动器：固定元件的金属背板和摩擦片也呈圆盘形，但其制动盘的全部工作面可同时与摩擦片接触，故该类制动器成为全盘式制动器。

由于综合训练的要求，在此主要针对钳盘式制动器中的浮钳盘式制动器作主要分析。

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第4章 浮钳盘式制动器

4.1 浮钳盘式制动器的结构及其功用

4.1.1 拆解浮钳盘式制动器，了解结构

经过对钳盘式制动器的拆解，了解到浮钳盘式制动器的结构有：放气螺钉、钳体、紧固螺栓、制动钳导向销、折叠防护套、活塞、橡胶密封圈、制动钳支架、螺栓、垫片、卡夹、制动盘内制动块（带摩擦块磨损报警装置）、外制动块、止动弹簧

等。各部分零件组装成的制动器通过轮毂与轮毂螺母的连接组装，从而起到制动作用。通过对尺寸的测量，绘制其结构总成图如图1所示和主要零件图如图2所示。

4.1.2 钳盘式制动器结构的功用分析

4.1.2.1 制动盘

制动盘为停止车轮转动提供摩擦表面。车轮通过双头螺栓和带突缘的螺母装到制动盘毂上。毂内有允许车轮转动的轴承。制动盘的每一个面有图1 盘式制动器装配图 燕山大学专业综合训练说明书

7 加工过的制动表面，为制动摩擦块提供摩擦接触面。整个制动盘一般由

摩擦性能良好的珠光体灰铸铁制造。为保证足够的强度和耐磨性能，其牌号不应低于HT250。制动盘装车轮的一侧称为外侧，另一侧朝向车辆中心，称为内侧。

图2 盘式制动器零件爆炸图

制动盘为通风式的制动盘，即在两个制动表面之间铸有冷却叶片。

这种结构使制动盘铸件显著地增加了冷却面积。车轮转动时，扇形叶片的旋转增加了空气循环，有效地冷却制动器。又由于制动盘在转动时，表面没有遮盖，热很容易消散到周围空气中。由于迅速冷却的特性，即使在连续地猛烈制动之后，盘式制动器比抗制动衰退的鼓式制动器工作得要好。因此，许多车辆的前部采用盘式制动器的主要理由就是它抗制动衰退性好和停车平稳。

4.1.2.2 挡泥板 制动盘内侧面有一金属挡泥板，用螺栓固定到转向节上，保护制燕山大学专业综合训练说明书

8 动盘防泥水飞溅。制动轮外侧由车轮作防护。挡泥板和车轮对引导空气到制动盘帮助冷却也是很重要的。

4.1.2.3 制动摩擦块组件

每个制动钳体包含两个制动摩擦块组件。摩擦块装在钳体内，位于制动盘两侧。最接近车辆中心线的摩擦块称为内制动块，另一个称为外制动块。

制动摩擦块由两部分组成。锻压成形的金属底板和铆接的摩擦衬片。用于盘式制动摩擦块的摩擦材料比用于鼓式制动蹄的硬很多，这是因为摩擦块推压、接触制动盘的摩擦面积小些5，压力非常高之故。

在内摩擦块上装有防震夹或支撑夹，这种弹簧钢制成的夹子在摩擦块因颤动不接触制动盘时保持继续接触。这种小零件称为卡夹。

4.1.2.4 制动钳

制动卡钳的作用是提供推动摩擦块压紧制动盘制动表面所需的液压力。它也安放和支承摩擦块。

根据所拆的浮钳盘式制动器，制动卡钳活塞总成结构为：活塞缸筒、制动钳、密封圈、橡胶套、活塞。如图3所示。

活塞通常是中空的以减轻质量。围绕活塞装有橡胶防尘套，使尘土不能进入制动卡钳缸筒。密封圈环绕活塞，封住活塞左右，并使活塞回缩。 图3 钳体零件图 燕山大学专业综合训练说明书

9 4.1.2.5制动摩擦块磨损指示器

现代许多制动系统采用磨损指示器或磨损传感器。磨损传感器是摩擦块上的装置。它警告驾驶员摩擦块上的衬块需要更换。传感器有可听的、电子的和触觉的三种形式。在此，主要研究可听传感器。

可听传感器是最老的系统。这种系统在制动摩擦块和衬片采用小弹簧夹（实验设备上安装在内制动块上），在衬片磨损到要更换时发出噪声。弹簧夹附在制动蹄的边缘。它们做成一定形状，衬片磨损到需要更换时与制动盘接触。传感器摩擦制动盘，发出尖叫声，警告驾驶员需要维修制动系统。

4.1.2.6 制动钳支架

制动钳支架与转向节相连，制动钳体通过两个（每侧一个）定位销装到制动钳支架上。

4.2浮钳盘式制动器各结构安装

制动钳支架固定在转向节上，制动钳体用紧固螺栓与制动导向销联接，导向销插入制动钳支架的孔中作动配合，于是制动钳体可沿导向销作轴向滑动。制动盘内侧的制动块和外侧的制动块用止动弹簧卡在制动钳支架上，可以轴向移动但不能上下窜动。制动钳只在制动盘内侧有液压缸。制动时，内制动块在液压作用下由活塞推靠到制动盘上，同时制动钳体在反向液压力作用下向内移动，将附装在制动钳支架中的外制动块也推靠到制动盘上。活塞上的橡胶密封圈在制动时变形，解除制动时便恢复原状，使活塞回位，同时止动弹簧使制动块回位。若制动器产生了过量间隙，则活塞将相对于密封圈滑移，从而实现间隙的自动调整。当内摩擦块磨损到许用的最小厚度时，报警开关便接通电路对驾驶员发出报警信号。 燕山大学专业综合训练说明书

10 4.3 浮钳盘式制动器的工作原理

滑动钳盘式的工作原理如图4所示，制动钳架3固定在转向节上，制动钳体1可沿导向销2相对于支架3轴向滑动。制动时，活塞8在液压力P1的作用下，将活动制动块6（带有摩擦块磨损报警装置）推向制动盘4.与此同时，作用在制动钳体1上的反向液压力P2推动钳体沿导向销2向右移动，使固定在制动钳体上的固定制动块5压靠到制动盘上。于是，制动盘两侧的摩擦块在P1和P2的作用下加紧制动盘，在制动盘上产生与运动方向相反的制动力矩，促使汽车制动。

制动与不制动，实际上压力引起制动钳体和活塞的运动非常小。制动力解除时，活塞和制动钳体只不过松弛到松开位置。在松开位置，摩擦块和制动盘表面距离很小。