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【万和城】摩托车碟刹总成结构原理是怎样的?

来源:未知   日期:2020-07-20 16:45
一.概述 制动器是制动器,是使机器中的运动部件停止或减速的机械部件,通常称为制动器和制动器。制动器主要由制动架、制动件和操作装置组成。一些制动器还配有自动调节装置,

一.概述

制动器是制动器,是使机器中的运动部件停止或减速的机械部件,通常称为制动器和制动器。制动器主要由制动架、制动件和操作装置组成。一些制动器还配有自动调节装置,用于制动间隙。

摩托车制动器是保证摩托车安全运行的重要部件。其功能是控制行驶中的摩托车的速度,使其在紧急情况下在最短的时间(距离)内稳定可靠地停止行驶。

二:制动器分类及优缺点分析

(a)制动器的分类

摩托车制动器是常开操作的机械摩擦型,可分为内膨胀蹄式制动器(也称为鼓式制动器或鼓式制动器)和液压盘式制动器。根据制动钳的特点,液压盘式制动器可分为固定钳和浮动钳。根据制动缸的数量,可分为单缸和多缸制动器,根据制动缸的布局结构,可分为两种类型:单缸制动器和对缸制动器。

1.鼓式制动器:

优点:鼓式制动器具有良好的自制动效果。因为刹车使板伸展,轮子转动,外交部长的刹车扭转一个角度。钢板张力(制动力)越大,情况就越明显。因此,鼓式制动器用于一般大型车辆。除了成本较低之外,大型车辆和小型车辆鼓式制动器的区别可能在于大型车辆使用气动辅助,而小型车辆使用真空辅助来帮助制动。鼓式制动器的制造技术水平较低,首次用于制动系统,因此制造成本低于盘式制动器。

缺点:由于鼓式制动器的制动,叶片密封在制动鼓内,使磨损的叶片无法分散,影响制动鼓与制动叶片的接触面,从而影响制动性能。鼓式制动器最大的缺点是在雨天淋雨时会打滑,导致制动器失效。

2:盘式制动器

优点:由于刹车系统没有密封,刹车磨损的碎屑不会沉积在刹车上,而作用在制动盘上的离心力可以将所有的污染如水和灰尘甩出,保持一定的清洁度。此外,因为盘式制动器的部件是独立的,所以比鼓式制动器更容易维护。盘式制动器散热快、重量轻、结构简单、调节方便。特别是在负载下,具有良好的耐高温性能,制动效果稳定,不怕泥不怕水。在冬季和恶劣路况下行驶时,盘式制动器比鼓式制动器更容易在更短的时间内停车。一些盘式制动器在制动盘上有许多小孔,以加速通风和散热,提高制动效率。另一方面,由于散热性能差,鼓式制动器在制动时会积聚大量的热量。在高温影响下,制动蹄和制动鼓容易发生复杂变形,导致制动衰退和抖动,从而导致制动效率下降。

缺点:除了成本较高,盘式制动器基本上优于鼓式制动器。制动器和制动管路的制造要求高,摩擦片损耗大,成本高。此外,由于摩擦片面积小,相对摩擦的工作面也小,所需制动液压高,只能由带有助力装置的车辆使用,因此只能应用于轻型车辆。

从上面的分析可以看出,盘式制动器比鼓式制动器更适合摩托车,所以盘式制动器在摩托车上的使用已经很普遍。

在正常情况下,当摩托车的排量小于125毫升时,前轮和后轮使用鼓式制动器。当摩托车排量在125 ~ 250毫升范围内时,前轮采用液压制动,后轮采用鼓式制动;对于排量超过250毫升的摩托车,前轮和后轮使用液压制动器,甚至在一些大中型摩托车和赛车上,前轮使用双盘液压制动器。

(二)盘式制动器的分类

根据结构,液压制动器可分为两种类型:固定钳型和浮动钳型

1:固定夹类型

固定钳液压制动器的制动盘两侧设有两个对称的活塞。制动时,制动总泵中的制动液同时进入制动缸,推动两个活塞移动并压缩制动盘。在这种结构中,制动缸中有两个制动活塞,制动液需要从左到右连通,增加了加工步骤,增加了难度,增加了成本。油缸和活塞需要安装在制动盘内,这增加了车轮和制动盘之间的距离,增加了设计难度。此外,固定卡钳要求制动活塞的运动方向垂直于制动盘。如果稍微倾斜,制动蹄和制动盘不能完全连接,这将导致制动过程中的噪音和振动。固定卡钳式的优点是制动活塞的位移可以任意选择。

2:浮动夹钳类型

浮动卡钳油缸设置在制动盘的一侧。一只闸瓦安装在活塞上,称为活动闸瓦,另一只安装在卡钳体上,称为固定闸瓦。制动钳通过支架安装在悬架上。制动时,在油缸内油压的作用下,活塞将活动制动蹄推压在制动盘上。同时,制动盘对活动制动蹄的反作用力推动整个制动钳向相反方向移动,从而固定制动蹄也压在制动盘的另一侧,直到完全制动。这.

这种制动器只有一个油缸,所以它体积小,重量轻,结构简单,广泛应用于摩托车。当制动器松开时,油缸中的油压下降,活塞向右移回到其原始位置,活动制动蹄离开制动盘,制动盘对卡钳体的反作用力消失,从而固定制动蹄和制动盘之间的压力降至零。与固定卡钳不同,浮动卡钳一侧只有一个油缸,不需要穿过制动盘的油管或油道,因此卡钳刚性好、体积小、重量轻、结构简单。

三.液压制动器的组成

摩托车液压盘是一种制动系统,主要由产生油压的油泵、传递压力的制动油管、制动缸总成和制动时夹紧制动盘产生制动力的制动盘组成。制动盘安装在轮毂上,当车轮转动时,它既是运动部件,又是制动力承载部件;制动油泵、制动油管和制动钳是静止部件和制动力执行部件。固定制动钳夹住移动的制动盘,使其产生制动力并使车轮减速,直至停止移动。(如下图所示)

(1)油泵体总成由油泵体制动手柄、柱塞防尘四盖、柱塞、前杯、后杯、柱塞回位弹簧、制动灯开关、油杯盖、油杯盖垫片、油杯盖垫片和油镜组成。

(2)制动缸总成由制动缸、大小导柱、连接板、制动蹄、活塞、矩形环、防尘罩、制动蹄固定轴、放气螺钉、导柱防尘罩等组成。

(3)制动油管由制动软管、固定螺栓和防漏垫片组成。

(4)制动盘

制动盘的结构设计

1.制动盘的摩擦外径与轮辋的比值为d/D。

前轮0.4~0.45

后轮0.38~0.42

250毫升摩托车前板外径一般为150 ~ 250毫米, 250毫升摩托车前板外径为240 ~ 336毫米(单板)和245 ~ 320毫米;后盘的外径为210 ~ 250毫米

2.制动盘厚度:一般3.5 ~ 5.0毫米,双盘薄,单盘可厚(6.0 ~ 7.0毫米),后盘5 ~ 6毫米

3.制动盘摩擦面上设计有通风孔,不仅可以通风散热,还可以减轻质量10%左右,增加摩擦系数,保证制动安全,改变固有频率,防止制动噪音等。并挤出制动盘和摩擦衬片之间的沉淀物。

4.刹车盘的材料选择一般为2Cr13和1Cr13,1Cr13比2Cr13具有更好的耐腐蚀性能,但其可加工性稍差。硬度要求HRC36 3,平行度和跳动不超过0.05毫米(国外最好是0.02毫米)。

4.液压制动器的工作原理和动作过程

(a)p工作组

左端是手柄主缸活塞,右端是卡钳活塞。假设两侧管道的横截面积分别为A1和A2。当踩下刹车手柄时,两边的位移分别是H1和H2。由于液压制动油不能被压缩,两侧流动的液体必须相等。因此:

A1 x H1=A2 x H2

此外,施加在左边的压力(P1)等于施加在右边的压力(P2),可以表示为

P1=P2

P1=F1/A1,P2=F2/A2

其中F1是制动手柄施加在柱塞上的力,F2是卡钳活塞施加在制动蹄上的正力,然后摩擦力(Fb)等于正力乘以摩擦系数(Cn)

Fb=F2 x Cn

这个摩擦力就是我们所说的制动力,它可以通过结合上述公式表示如下:

FB=2F1Cn(A2/A1)

虽然这里没有考虑手柄与油泵体柱塞的杠杆比,但上述公式告诉我们,可以采用以下方法来获得相对较大的制动力

(1)增加F1:用力拉刹车手柄

(2)增加Cn:为了增加摩擦系数,可以使用不同的液压制动盘或改进的制动蹄。

(3)增加A2/A1: A2/A1的比例称为油压放大。(当原厂设计该套盘式制动器时,通常会考虑该值。理论上,油泵体柱塞(A1)越小,卡钳活塞(A2)就能获得越大的制动力。这就是为什么重型盘式制动器将使用四个活塞的设计,并且油压放大越大,在相同条件下可以获得的制动力就越大;然而,上述公式告诉我们,在高放大倍数的设计下,卡钳活塞行进的距离相对较短,因此其制动盘与卡钳的对准相对准确;另一方面,整个盘式制动器油路不是一个完美的刚体。例如,油管可能因压力而轻微膨胀。如果主缸活塞推动的油量太小,不足以克服这个体积,活塞的推力将被油管的膨胀所吸收,导致手感柔软和制动无力。

增大制动盘的尺寸是提高制动力最常见、最方便的方法,但制动盘增加的制动力并不像你想象的那么大。举一个最极端的例子,假设最初使用的是160毫米的光盘,如果将光盘更换为203毫米的光盘,可以提高多少强度?改变盘的尺寸意味着从施力点到轮轴中心改变力臂的尺寸。如果虚拟设备的力中心距离圆盘边缘向内5毫米,原始力臂为160/2-5=75毫米,替换力臂为203/2-5=96.5毫米,新力臂为96.5/75=1.287毫米,这意味着简单。然而,事情并不那么悲观,因为摩擦力所做的功=摩擦力作用距离,其中作用距离与圆盘直径成正比,所以大圆盘仍然具有“将汽车停在较短轮胎中”的优点

(2)液压制动器的工作过程

让我们以原液压制动器为例,介绍液压制动器的动作过程。用手握住液压制动器的手柄,推动柱塞向内移动。当安装在柱塞上的前皮碗到达并密封油泵体上的0.5孔时,制动油路开始关闭,形成油压室。柱塞继续向内移动,系统中的压力开始产生,油压上升。根据帕斯卡原理,封闭系统中的液体压力处处相同,油压通过制动油管传递到制动缸,活塞开始接受制动液的压力。活塞开始推动活动制动蹄向制动盘移动。(制动缸的矩形密封圈安装槽的外侧加工有倒角,矩形密封圈的内侧由于制动液的压力而朝向倒角弹性变形。当活动制动蹄接触制动盘时,制动缸组件在制动盘的反作用力的作用下沿相反方向移动,从而固定制动蹄也压在制动盘的另一侧。(这时,会有一个明显的难点。)制动蹄和制动盘之间开始产生摩擦(即制动力),阻止前轮转动。当然,握力越大,制动力越大。松开制动器时,用手松开液压制动器的手柄,由于回位弹簧的作用,柱塞迅速移出。此时,前皮碗正面会形成瞬间真空,由于柱塞孔壁的摩擦力和真空吸力,前皮碗会收缩。此时,储油室中的油从旁通孔通过活塞进入皮碗右侧,并从皮碗边缘与油缸壁之间的间隙流入油压室,以填充真空。同时,0.5孔也起到补充液体的作用。同时,制动油管中的油也流入制动泵油缸,从而降低油管的压力。这时,活塞上的推力消失,矩形密封圈上的作用力消失,制动蹄与制动盘之间的摩擦也消失;矩形密封环应恢复到其原始形状,以驱动活塞缩回,为制动盘旋转留出间隙。当活塞缩回时,它将制动液推回油泵体,此时,一些多余的油将通过0.5孔返回油杯。这里需要注意的是,制动缸上的倒角有一定的尺寸,所以矩形密封圈的弹性变形也是一定的。当活塞的推出量超过矩形密封圈因闸瓦磨损而产生的弹性变形时,矩形密封圈和活塞会滑动,使活塞的推出量大于活塞的回收量,系统中的空间会增大,这部分空间将由制动液补充。因此,制动后从0.5孔溢出的油将少于补充的油。长期使用后,一定要有东西补充液面的下降,否则会形成真空,阻止液压制动器向制动缸补充制动液,导致液压制动器变弱,无法停车。因此,油杯盖垫圈上设计了许多褶皱。同时,油杯盖特别设置有空气通道,将油杯盖垫圈上部的空气与外界连通。当液位下降时,油杯盖衬垫的上部和下部之间的压力差迫使褶皱打开并跟随液位下降。油杯盖垫圈的这一特性称为随动性。

密封圈式摩擦间隙自动调节

液压制动器摩擦片是指制动盘使用一段时间后不可避免地会磨损,磨损量将直接影响液压制动器的制动性能。为了恢复液压制动器的制动性能,必须调整摩擦元件之间的摩擦间隙。制动后,摩擦片主要依靠泵体内压缩弹簧的膨胀,形成缸体中油缸的负压和密封圈的弹性变形和复位。密封圈的另一个功能是自动调节两者之间的间隙

组件涂层表面无斑点、裂纹、脱落、起泡等缺陷。各部件连接处不允许漏油;制动液液位应位于标记线内;润滑手柄轴和下泵油塞;字迹清晰美观,整体干净无污垢;没有错误或遗漏;固定盖与泵体配合良好,无错位,外露橡胶部分不老化;管道标有3C和交通部,符合(GB 16897-1997);其他符合国家规定的潜江输油管道,如金星、金龙、南京输油管道。

(2)尺寸

组件的所有尺寸应符合组件的工作和组装尺寸。至少,它应该满足检查说明中的尺寸要求。

(3)性能

1:根据国家标准QC/t655-2005和GB/16897-1997,液压制动总成应满足以下项目要求:

零件名称项目

制动总成的密封性能

常温作用的耐久性

高温作用的耐久性

低温运行的耐久性

表面质量

制动性能

制动总泵的低压气密性

高压密封

真空密闭

活塞冲程无效

油池垫片的跟踪

抗压强度

后视镜座的强度

振动耐久性

制动钳的低压气密性

高压密封

抗剪强度

阻力旋转扭矩

液压刚度

抗压强度

扭转疲劳强度

振动耐久性

制动软管的最大膨胀

爆破强度

与制动液的相容性

弯曲疲劳强度

抗张强度

吸水性

耐寒性

抗臭氧性

接头的耐腐蚀性

制动蹄的强度

粘合剪切强度

制动片的摩擦性能

表面质量

制动性能要求应包括:制动基本要求、制动性能(制动操作力、磨合前制动效率、磨合试验、磨合后制动效率、热衰退、热恢复、最终效率、水衰退、水恢复等)。(

详见附录

2.主要部件的材料特性

1)由于油泵体和制动缸承受高压,在7mPa0.2 mPa时,制动钳的变形0.35mm。为了控制变形,采用刚性好的ZL111材料。

2)液压制动手柄要求韧性好。为满足国家标准255N不变形、343N变形小于5 mm和558N不断裂的要求,ADC6一般用于生产。然而,考虑到ADC6生产过程中脱模困难,一些制造商使用ZL101。

3)由于液压系统不允许橡胶部件在使用寿命期间老化,因此采用了具有优异耐热性、抗老化性、耐臭氧性和稳定性的三元乙丙橡胶。

4)合成DOT3制动液或DOT4(JG4或JG5),符合14项国家强制性标准――外观、平衡回流沸点、湿平衡回流沸点、运动粘度、酸碱度、液体稳定性、腐蚀性、低温流动性、蒸发性能、水容量、液体相容性、抗氧化性、橡胶相容性和行程模拟性能,应作为制动液使用,而不是低温高粘度、低平衡回流沸点和易操作

5)闸瓦由半金属摩擦材料制成。其材料配方通常含有30% ~ 50%左右的黑色金属(如钢纤维、还原铁粉和多孔铁粉)。半金属摩擦材料得名。它是一种无石棉材料,最初是为了取代石棉而开发的。其特点:耐热性好,单位面积吸收功率高,导热系数大,能满足汽车高速重载制动条件的要求。然而,它也有一些缺点,如制动噪音大,脆角等。

 
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