美国伺服电机盘式制动器外文翻译资料

美国伺服电机盘式制动器

摘要:

美国汽车盘式制动器代表汽车刹车片向前迈进了显著一步。它是美国汽车和汽车迪克斯产品部之间的联合项目，结合了工程技能和两家公司的经验。

制动系统，结合双活塞式制动器的前端和非伺服鼓式制动器，设计并制定一套先进的绩效目标。新的目标识别现代收费公路速度的增加需要制动系统的高速性能的增加。在美国汽车盘式制动器的设计涉及工作压力和温度要求的特殊特性的衬片。一个适当的衬片的发展是整个工程项目的重要组成部分。在后方使用非伺服鼓式制动器是在从前到后制动平衡的原则和目标进行全面审查的结果。常规伺服鼓式制动器都不适于组合盘鼓式制动系统。炉衬寿命和刹车噪音在具有挑战性的和独特的问题。在最后设计的制动系统得以解决。

美国伺服电机-迪克斯前盘式制动组件由图1表示的该前盘式制动器是与非伺服后鼓式制动器一起使用。这种助力盘式制动系统是提供与这两种6缸或V-8发动机在所有1965年蓝巴勒和经典车型大使工厂的安装选项。

历史：

在现代制动系统的发展的第一步类似于图2，直到世纪末的主要手段所示制动蹄仅仅对马车够用。

对于早期机动车这款刹车几乎不够用。然后制动鼓被开发，使用外部包裹带。它有光滑的接触面，并产生更好的制动。外部约束制动带，施加到后轮，是提高鼓与制动材料之间的接触区域的一个新的有效方法。这种类型的机械式制动器的在图3中示出。

早期包裹带式制动器：

汽车的普及增加，道路改善，发动机马力增加。由此导致车速更快并且显然需要更大的力量才能把车停下来。这导致对所有四个车轮鼓式制动器的发展。如所提到的，第一鼓式制动器是外部包裹设计。内部鼓式制动器分别在接下来的发展；第一，机械制动，那么更有效是通过液压施加。鼓式制动器是一个成功的轿车刹车已经很多年了，发生了许多显著的变化和改进，以使其达到目前细化的状态。

30年代中期，随着飞行器的重量和着陆速度被不断增加，鼓式制动器明显不能满足其要求。有更好散热效果的盘式制动器品，为其应用开而被开发出来。到了40年代后期，盘式制动器是所有重型军用和商用飞机的标准。

早期汽车的盘式制动器：

盘式制动器提供了一个潜在的更好的热衰退性，拉力自由，干燥或潮湿下性能最小差异。这些优势被美国工程师认可;然而，盘式制动器在量产车上只有有限的用途。美国汽车公司和本迪克斯在50年代中期进行了盘式制动器广泛的研究。这些制动器是这是自我激励的鼓盘类型。*欧洲人从50年代开始用盘式制动器。盘式制动器在欧洲的应用自然而成，主要由于汽车轻量化，和在许多地区多山的地形没有速度限制。图4示出了第一英国盘式制动器中的一个；这个Girling设计的盘式制动器，在1953年的勒芒赛的道路上使用捷豹。

今天，有超过一半的当前欧洲的汽车配备了盘式制动器。在汽车设计和使用在美国的几个趋势也有利于提高刹车的发展——如更高的持续巡航速度现在允许在高速公路和收费公路，在许多型号的高性能发动机的增加里程，并在通常有更高的要求汽车零部件的性能，可靠性和耐用性。这些条件导致美国汽车制造商对盘式制动器有进一步考虑，而不是仅仅依靠在适当设计且表现中规中矩的鼓式制动器进化的改进。这个在盘式制动器复兴的兴趣更进一步被最近改进的设计和解决一些与盘式制动器早期问题的可用性材料所鼓励。

其结果是，1965年一些美国车（*）参见SAE论文＃704，由Bendix航空集团，汽车制动器部的TH Thomas先生，在1956年3月6-8的SAE客车车体与材料会议“结合盘式制动器和蹄式制动器的功能”。装备盘式制动器无论是作为标准或选装配置以满足增加制动能力的不断变化的需求。美国汽车蓝巴勒大使和经典的是在此列，并提供盘式制动器作为一个选项。

美国汽车盘式刹车系统由前面迪克斯系列“E”盘式制动器，以及非伺服后轮刹车的。该系统由一个串联主缸启动，形成了分割的液压系统，并采用单膜片吸尘器动力辅助单元。制动器前后都是自调节的。这些部件在图5中示意性示出。

前盘式制动器：

在美国汽车盘式制动器示出安装在一个前悬架组件在图6中。注意，液压流体进入通过入口管的断裂。放气螺栓靠近顶部把空气排出的制动。

一个通过车轮中心，刹车盘和盘式制动器（图7）的横截面视图显示了盘式制动器组件的合成。盘被固定到由车轮安装螺栓的轮毂上，因此与车轮一起旋转。制动盘由铸铁制成，直径11.19英寸和0.50英寸厚。制动卡钳设有两个衬垫，在光盘的两侧。固定式制动组件连接到延展性安装支架的车辆悬挂。钢防尘罩是用来保护从道路飞溅和污垢盘的内表面上，并对制动盘的空气冷却影响最小。

制动钳总成包括三个领带螺栓紧固在一起的两个铁铸件。图8示出了制动器的内部部件。四个制动缸每个是都是两个直径英寸，所以衬垫通过相等且相反的力按压在圆盘的两侧。图9示出在每个卡钳铸件钻孔通路如何连接缸，以便液压流体可以填充每个孔中。启动活塞上的密封圈保证流体在铸件中。一个挡尘罩，装配在每个活塞上并被压入和圆柱缸孔同心的槽，防止污物和水分从活塞密封圈上部污染气缸壁。在每个活塞后面，柱型缸孔中都应用一个轻弹簧，在不施加制动时以保持衬垫和制动盘有间隙。

摩擦块和板组件是通过铸件加工表面保持在卡钳组件上。在制动过程中这些作为基准面，吸收衬片的摩擦力。

后制动：

在与前盘式制动器关联的同时，一个领从蹄式制动器，通常被称为非伺服，作用在后轴。在本设计中，图10，两个制动蹄是针对一个旋转鼓由一个制动缸在制动器的顶部施加制动力。制动蹄被锚定板固定并固定到背板底部。在此刹车的操作的更多细节将在后面给出。

这个Bendix设计的一个独特功能是新型的自动调节机制，在摩擦时能保持衬垫和鼓面的预定间隙。这种机制还可以自动调整驻车制动。调整机构（也参见图10）由控制杆和锁存器组成，都固定和定位在制动蹄前面，以便在这些部件的工作齿配合。驻车制动支柱和反向蹄的连接通过弹簧自动调节。支柱具有在左侧（前蹄）有一个标签，并通过在自动调节杆的矩形槽伸出。衬垫和鼓面见得间隙由支柱标签和在杠杆槽的右侧的间隙确定。

当制动蹄通过轮缸驱动分开，支杆将会和反向蹄一同运动直到制动蹄被弹簧固定住。当垫片发生磨损时，当制动蹄工作时，支杆薄片和杆槽侧面间的间隙减小。当磨损足够多时，支柱将接触到水平杆并绕和制动蹄连接的销旋转，直到它在一个新的齿位连接到闩锁。然后制动器被调整。以上看到的是为65年美国汽车提供的盘式制动系统的基本组成部分。现在让我们回顾这个系统的发展

发展：

在早期的项目工程中发表了关于盘式制动器正确的表现和设计目标。测试项目被开发出来来保证这些目标实现。相对于传统的刹车目标，

1.盘式制动器的要求是同等或者增加的衬垫寿命

2.提升的大体性能，包括：

a．不利制动情况下拉力自由

b．提高潮湿条件的性能

c．良好的抗制动尖叫性能

d．所有条件下的制动平衡性能安静的性能

3．所有条件下的制动平衡性能

4．自我调节特性提高高速性能特征要求：

a．抗热衰退性能

b．制动距离

5．在所有工况下相当的或者有提升的踏板力

在这篇论文前面所提到的，美国汽车对于盘式制动器第一次的设计在50年代中期。盘式制动器第二阶段是用Bendix-Dunlop的盘式制动器（图11所示）做测试和优化工程。这个Bendix-Dunlop设计在Ramler轿车是通过详细的测试和道路试验而进步。制动器的确定特征，然而，并不能满足我们的要求；这些是根据相连接的小区域的活塞的高液压要求。根据这些试验，作出一个预测一个新的设计的决定——Bendix“E”系列盘式制动器。

这个设计中的基本目的是通过现阶段的液压系统确定一个盘式制动器的能力。然而一个现代化的盘式制动器只决定于有效垫片材料的摩擦因素，而我们今后可以看到，增加圆筒区域来保持和传统鼓式制动器相当的高液压要求是很重要的。

车轮的可利用区域——在转向节等悬挂部件和车轮的轮廓之间——决定大小和盘的位置和制动铸件的大小。很明显，所要求的尺寸的单相缸制动无法安装在车辆上。该方法然后使用每个车轮四个活塞在两个相对的基带的直径尽可能大。车轮的变化和主轴一个小修改是为了配合盘式制动器。

球墨铸铁作为气缸铸件的材料备受青睐是因为它的强度和可加工性。这些铸件的设计，以获得材料的最大利用率和最小的重量。一个宽泛的研究，使用感压的表层和应变片，被引导将压力平均分配都三个紧固螺栓。用底盘式功率机样机应变仪进一步分析确定的动态条件下的应力区域。根据应力方式添加或者减少材料来以最小的偏转抵抗一个高的爆破压力。流体位移必须保持在与盘式制动器的最小以在主缸的一个冲程上流体可用的量进行操作，并满足我们与存在的系统的互换性的目标。这是困难的，考虑到气缸具有12.56平方英寸组合面积，对于传统的滚筒前制动器每个车轮相比约1平方英寸。 “损失”在一个盘式制动系统（未将与流体泄漏混淆）流体位移的源通过等现象制动偏转，密封蠕变，垫造成了“敲回”，衬可压缩性和磨损，流体压缩性，软管和线的拓展。如前所述，偏转，或两个气缸铸件分离，是盘式制动器的一​​个重要因素，是的流体位移损失最大的潜在来源之一。这是“三螺栓”设计的首要原因。那些熟悉与其他盘式制动器的设计可能已经观察到，在一些制动衬垫可在不脱离其安装除去制动器来代替。

在Bendix设计，尽管，这一功能被认为没有更强大和更刚性的组件重要。服务仍是简单，然而，只需要除去两个安装螺栓用于拆装制动盘。这是没有必要打破液压连接。这也给维修人员的机会，检查气瓶等项目如部件撕裂或泄漏的迹象。

再回到制动设计一般，除了由于偏转损失，活塞密封件的活动，在许多情况下，是大CONT6/ ributors到位移损失。密封同样是在盘式制动器设计中的关键领域。引导活塞没有起作用（见图12）;也就是说，它不是在通过孔或者其自身的长度或通过其他方式引导。活塞被设计在相对小的土地半径大。这防止了活塞在任意位置，它可以假定为与衬垫直接接触的结果。

在选择一个密封的系列“E”刹车，几乎所有类型的密封件进行了调查 - “O”形圈，方形部分，“quad-bak”设计。其中的摩擦太多，并且满足应用的唯一类型是唇缘封条。这实际上是一个“双唇”设计，其密封在活塞以及孔。这一基本密封要求许多修改，以尽量减少损失的位移。

以补偿衬垫盘的间隙所需的流体位移是通过利用锥形活塞复位弹簧最小化。从主缸相对制动的位置产生的静流体压力头也有助于减少这种间隙。其结果，这些力抵消密封摩擦在垫的间隙。这一功能同样地构成盘式制动器的自动调节器。

弹簧也起到降低盘的“击退”损失，这种损失是由于在转弯和在坑洼路面上盘的轴向位移，这通常“敲击”让衬片远离光盘。

最初，我们关注衬片持续接触时磨损和滚动摩擦带来的可能不利影响。我们的研究表明在油耗和磨损效果不明显；这是通过衬片温度测量，用来指示在具有和不具有复位弹簧的测试的最小增量，进一步证实。经过数月的实验室和车辆测试，尽量减少上述损失中，“E”系列的设计演变而来的。

后制动：

如前所述，盘式制动器的主要优点是稳定性（免于拉）和优异的抗热衰退性能。并且，由于总制动的60％以上作用在前轮，这些特性对于前盘式制动器几乎全都可以利用。一个伴随后制动是动态平衡的一个重要因素，磨损平衡和抗衰退性受到影响。为补充的最后一条语句，有必要看盘式制动器基本机制和那些对在后制动备选。

这可能在后轴使用三个制动器（盘式，双核伺服*和非伺服），让我们先来看看盘式制动器。 （*）Bendix公司注册商标。

图13是示出了盘式制动器的一半的使用和合力的剖面图。施加力P是总的每个气缸的力P1和P2组成。摩擦垫和旋转盘之间的法向力N，然后产生切向摩擦力N，作为衬片和盘之间的摩擦系数。摩擦力的反应发生在垂直切面，并垂直于该力。在垂直面，摩擦力kN相对的施加力P.由于衬片和盘和锚反应之间的摩擦力不能共线的，则施加力P和法向力N能不共线。假设该衬片的摩擦到盘（）和制动蹄到锚（k）的系数恒定，可以看出，在摩擦或制动力N成正比的施加力P.

总制动力为2N，因为每个部分被施加随后正常的力。盘式制动器的输出力矩（T），然后是内衬材料（2）和法向力（N）和制动器的有效半径（r）的摩擦系数的两倍的乘积。有效制动半径示于图14。这是从主轴的中心线到制动器的摩擦力的维度。

传统的双向伺服式制动对于后制动也是一种选择。这种制动器操作一个制动蹄并作用于另一个制动蹄，从而具有高度的自增力。在这种制动器中，通过轮缸施加的力制动在图15中示出并顺时针旋转。右侧（领）蹄的倾向与鼓旋转，并且在这样做时，传送一个“伺服”力，通过调节螺钉，作用于左手方（从）蹄，该闸瓦在顶部靠固定的锚销制动。

因此左边的制动蹄很大程度上是由右边的制动蹄通过轮缸的施加力起作用。由于制动蹄的转，鼓偏转，和类似情况使得制动效果进一步增加。

另一个候补作为伴随后制动器，终于发布了，就是非伺服制动。该设计的操作如图16。

双核伺服和非伺服设计的主要区别示出的是，在后者中，有一个制动蹄的其他无伺服操作。在非伺服设计中制动蹄都在底端封闭，并在制动的顶部由一个轮缸施加于鼓。当鼓逆时针转动时，存在一个摩擦力（F1），在由左手（主动或正向）制动蹄作用在制动鼓上，形成一个制动蹄锚点时刻Ftxa）。此时往往会让制动蹄在鼓中转动，并使其“自增力”。

这导致了F1的增加，同样如果施加的力也增加的话。作用在右手（从动或者反向）蹄产生一个摩擦力F2按照图中的箭头方向。这个力具有一个绕锚点的力矩臂（b），趋于使鼓摩擦力F2的减小制动蹄旋转方向。反向蹄在正向时不会

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