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本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文) 題目：汽車自動(dòng)調(diào)整臂的三維結(jié)構(gòu)及預(yù)裝配設(shè)計(jì) 系 別： 機(jī)電信息系 專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí)： 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 2013 年 04 月 II 汽車自動(dòng)調(diào)整臂的三維設(shè)計(jì)及預(yù)裝配設(shè)計(jì) 摘 要 汽車自動(dòng)調(diào)整臂（簡(jiǎn)稱調(diào)整臂ASA）是汽車制動(dòng)系統(tǒng)的必備結(jié)構(gòu)之一。 傳統(tǒng)的汽車自動(dòng)調(diào)整臂結(jié)構(gòu)復(fù)雜使用者不便操作。而本次設(shè)計(jì)的自動(dòng)調(diào)整臂在 結(jié)構(gòu)上做了相應(yīng)的調(diào)整，使得結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，而且安裝高度可調(diào)，更便于安裝。 本結(jié)構(gòu)是應(yīng)用在汽車制動(dòng)系統(tǒng)上，利用齒條和齒輪的單向可傳動(dòng)控制蝸輪 轉(zhuǎn)動(dòng)以控制凸輪軸的旋轉(zhuǎn)角度。主要零部件有：蝸輪蝸桿配合，齒條齒輪配合， 以及單向離合結(jié)構(gòu)。通過(guò)其配合來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)凸輪軸的調(diào)整，使得制動(dòng)間隙保持在 恒定最優(yōu)間隙。 本文對(duì)制動(dòng)調(diào)整臂的開(kāi)發(fā)原理，具體特點(diǎn)和使用方法做了相應(yīng)介紹。 關(guān)鍵詞：自動(dòng)調(diào)整臂；結(jié)構(gòu)；原理 II 3D design and pre-assembled design of the car automatically adjusts the arm Abstract Car adjustment arm (referred to as the adjustment arm - ASA) is one of the essential structure of the automotive braking systems. The traditional automotive automatically adjust the arm structure complex user inconvenience. The design of the automatic adjustment arm to do the appropriate adjustments in the structure, the structure is relatively simple, and the installation height adjustable, easy to install. The present structure is applied to the vehicle brake system, the unidirectional transmission control a worm wheel rotational angle of rotation of the camshaft to control the use of a rack and pinion. The main components are: worm with rack and pinion with one-way clutch structure. With the camshaft adjustment, so that the brake clearance is maintained at a constant optimum gap. Corresponding development principles, specific characteristics and use of the brake adjustment arm. Key Words: Automatic Slack Adjuster; Structure；Principle III 目 錄 1 緒論 ..........................................................................................................................1 1.1 開(kāi)發(fā)背景 ..............................................................................................................1 1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的意義 ..................................................................................................4 1.3 開(kāi)發(fā)者的主要工作 ..............................................................................................5 1.4 論文的組織結(jié)構(gòu) ..................................................................................................6 2 相關(guān)技術(shù)介紹 .......................................................................................................7 2.1 自動(dòng)調(diào)整臂介紹 ..................................................................................................7 2.1.1 自動(dòng)調(diào)整臂簡(jiǎn)介 ............................................................................................7 2.1.2 自動(dòng)調(diào)整臂特點(diǎn) ............................................................................................7 2.1.3 自動(dòng)調(diào)整臂的結(jié)構(gòu) ........................................................................................8 2.2 自動(dòng)調(diào)整臂工作原理介紹 ..................................................................................8 3 自動(dòng)調(diào)整臂的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) ................................................................................9 3.1 自動(dòng)調(diào)整臂設(shè)計(jì) ................................................................................................10 3.1.1 自動(dòng)調(diào)整臂設(shè)計(jì)任務(wù) .................................................................................10 3.1.2 蝸輪蝸桿配合 .............................................................................................10 3.1.3 齒輪齒條配合 .............................................................................................15 3.1.3 單向離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .................................................................................18 3.1.4 臂體設(shè)計(jì) .....................................................................................................19 3.2 自動(dòng)調(diào)整臂裝配 ................................................................................................20 3.2.1 調(diào)整臂內(nèi)部結(jié)構(gòu)裝配 .................................................................................20 3.2.2 調(diào)整臂總體結(jié)構(gòu)裝配圖 .............................................................................21 3.3 調(diào)整臂的安裝 ....................................................................................................21 3.3.1 基本傳動(dòng)說(shuō)明 .............................................................................................21 3.3.2 自動(dòng)調(diào)整臂安裝說(shuō)明 .................................................................................25 4 校核 ........................................................................................................................28 4.1 校核計(jì)劃及執(zhí)行情況 ........................................................................................28 4.2 核心零件校核 ....................................................................................................28 4.2.1 單向離合器彈簧校核 .................................................................................28 4.2.2 軸承校核 .....................................................................................................29 4.2.3 蝸桿設(shè)計(jì)校核 .............................................................................................29 5 建模 ........................................................................................................................31 6 結(jié)論 ........................................................................................................................33 IV 7 體會(huì) ........................................................................................................................34 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................35 致 謝 ........................................................................................................................36 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）知識(shí)產(chǎn)權(quán)聲明 .....................................................................37 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）獨(dú)創(chuàng)性聲明 .........................................................................38 1 緒論 1 1 緒論 1.1 開(kāi)發(fā)背景 21 世紀(jì)以來(lái)，隨著公路建設(shè)的飛速發(fā)展，隨著汽車加工制造業(yè)的發(fā)展，汽 車已經(jīng)成為一項(xiàng)普遍的代步工具，使得公路客運(yùn)飛速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，本世紀(jì)以 來(lái)由于交通事故所造成的人員傷亡數(shù)量堪比二戰(zhàn)期間的人員傷亡數(shù)量。這使得 人們不得不重視汽車的制動(dòng)系統(tǒng)，特別是高速客車的制動(dòng)可靠性和安全性。因 此，各種自動(dòng)裝置和電子裝置應(yīng)運(yùn)而生。在制動(dòng)系統(tǒng)，除了安裝 ABS 保證車輛 的安全性外，保持制動(dòng)鼓（制動(dòng)盤）與摩擦片（摩擦襯塊）之間的間隙恒定對(duì) 保證制動(dòng)可靠性非常重要。因?yàn)槠囋谑褂眠^(guò)程中，由于制動(dòng)器摩擦片的磨損 會(huì)使制動(dòng)鼓（制動(dòng)盤）與摩擦襯片（摩擦襯塊）之間的間隙增大，若不及時(shí)調(diào) 整，會(huì)使氣室推桿行程過(guò)大、制動(dòng)效能降低。另外，鼓式制動(dòng)器有時(shí)摩擦接觸 面正處在最佳狀態(tài)，如果此時(shí)拆下檢查調(diào)整，可能破壞原來(lái)完好的配合，反而 使制動(dòng)效能降低。因此，對(duì)制動(dòng)系統(tǒng)這樣的安全系統(tǒng)不應(yīng)過(guò)分依賴于保養(yǎng)調(diào)整， 而在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)使其具有較高的可靠性水平和自動(dòng)調(diào)整能力。 制動(dòng)系統(tǒng)是汽車上用以使外界（主要是路面）在汽車某些部分（主要是車 輪）施加一定的力，從而對(duì)其進(jìn)行一定程度的強(qiáng)制制動(dòng)的一系列專門裝置。制 動(dòng)系統(tǒng)作用是：使行駛中的汽車按照駕駛員的要求進(jìn)行強(qiáng)制減速甚至停車；使 已停駛的汽車在各種道路條件下（包括在坡道上）穩(wěn)定駐車；使下坡行駛的汽 車速度保持穩(wěn)定。對(duì)汽車起制動(dòng)作用的只能是作用在汽車上且方向與汽車行駛 方向相反的外力，而這些外力的大小都是隨機(jī)的、不可控制的，因此汽車上必 須裝設(shè)一系列專門裝置以實(shí)現(xiàn)上述功能。 a. 一般制動(dòng)系的基本結(jié)構(gòu) （1） 主要由車輪制動(dòng)器和液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成； （2） 車輪制動(dòng)器主要由旋轉(zhuǎn)部分、固定部分和調(diào)整機(jī)構(gòu)組成，旋轉(zhuǎn)部分是 制動(dòng)鼓； （3） 固定部分包括制動(dòng)蹄和制動(dòng)底板；調(diào)整機(jī)構(gòu)由偏心支承銷和調(diào)整凸輪 組成用于調(diào)整蹄鼓間隙； （4） 液壓制動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由制動(dòng)踏板、推桿、制動(dòng)主缸、制動(dòng)輪缸和管 路組成； 1 緒論 2 （5） 氣壓制動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由制動(dòng)踏板、推桿、制動(dòng)總閥、空氣干燥器、 四回； （6） 路保護(hù)閥、制動(dòng)氣室和管路等組成。 b. 制動(dòng)工作原理 制動(dòng)系統(tǒng)的一般工作原理是，利用與車身（或車架）相連 的非旋轉(zhuǎn)元件和與車輪（或傳動(dòng)軸）相連的旋轉(zhuǎn)元件之間的相互摩擦來(lái)阻止車 輪的轉(zhuǎn)動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)。 （1） 制動(dòng)系不工作時(shí) 蹄鼓間有間隙，車輪和制動(dòng)鼓可自由旋轉(zhuǎn)。 （2） 制動(dòng)時(shí) 要汽車減速，腳踏下制動(dòng)器踏板通過(guò)推桿和主缸活塞，使主缸 油液在一定壓力下流入輪缸，并通過(guò)兩輪缸活塞推使制動(dòng)蹄繞支承銷轉(zhuǎn)動(dòng)，上 端向兩邊分開(kāi)而以其摩擦片壓緊在制動(dòng)鼓的內(nèi)圓面上。不轉(zhuǎn)的制動(dòng)蹄對(duì)旋轉(zhuǎn)制 動(dòng)鼓產(chǎn)生摩擦力矩，從而產(chǎn)生制動(dòng)力。 （3） 解除制動(dòng) 當(dāng)放開(kāi)制動(dòng)踏板時(shí)回位彈簧即將制動(dòng)蹄拉回原位，制動(dòng)力消 失。 c. 制動(dòng)主缸的結(jié)構(gòu)及工作過(guò)程 制動(dòng)主缸的作用是將自外界輸入的機(jī)械能轉(zhuǎn) 換成液壓能，從而液壓能通過(guò)管路再輸給制動(dòng)輪缸 制動(dòng)主缸分單腔和雙腔式兩種，分別用于單、雙回路液壓制動(dòng)系。 （1） 單腔式制動(dòng)主缸 1） 制動(dòng)系不工作時(shí) 不制動(dòng)時(shí)，主缸活塞位于補(bǔ)償孔、回油孔之間 2） 制動(dòng)時(shí) 活塞左移，油壓升高， 進(jìn)而車輪制動(dòng) 3） 解除制動(dòng) 撤除踏板力，回位彈簧作用，活塞回位，油液回流，制動(dòng)解 除 （2） 雙腔式制動(dòng)主缸 1） 結(jié)構(gòu) （如一汽奧迪 100 型轎車雙回路液壓制動(dòng)系統(tǒng)中的串聯(lián)式雙腔制 動(dòng)主缸） 主缸有兩腔 第一腔與右前、左后制動(dòng)器相連；第二腔與左前、右后制動(dòng)器相通 每套管路和工作腔又分別通過(guò)補(bǔ)償孔和回油孔與儲(chǔ)油罐相通。第二活塞由 右端彈簧保持在正確的初始位置，使補(bǔ)償孔和進(jìn)油孔與缸內(nèi)相通。第一活塞在 左端彈簧作用下，壓靠在套上，使其處于補(bǔ)償孔和回油孔之間的位置。 2） 工作原理 制動(dòng)時(shí)，第一活塞左移，油壓升高，克服彈力將制動(dòng)液送入 右前左后制動(dòng)回路；同時(shí)又推動(dòng)第二活塞，使第二腔液壓升高，進(jìn)而兩輪制動(dòng) 解除制動(dòng)時(shí)，活塞在彈簧作用下回位，液壓油自輪缸和管路中流回制動(dòng)主 缸。如活塞回位迅速，工作腔內(nèi)容積也迅速擴(kuò)大，使油壓迅速降低。儲(chǔ)液罐里 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 的油液可經(jīng)進(jìn)油孔和活塞上面的小孔推開(kāi)密封圈流入工作腔。當(dāng)活塞完全回位 時(shí)，補(bǔ)償孔打開(kāi)，工作腔內(nèi)多余的油由補(bǔ)償孔流回儲(chǔ)液罐。若液壓系統(tǒng)由于漏 油，以及由于溫度變化引起主缸工作腔、管路、輪缸中油液的膨脹或收縮，都 可以通過(guò)補(bǔ)償孔進(jìn)行調(diào)節(jié)。 制動(dòng)輪缸的功用是將液力轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械推力。有單活塞和雙活塞兩種。奧迪 100 的雙活塞式輪缸體內(nèi)有兩活塞，兩皮碗，彈簧使皮碗、活塞、制動(dòng)蹄緊密 接觸。 制動(dòng)時(shí)，液壓油進(jìn)入兩活塞間油腔，進(jìn)而推動(dòng)制動(dòng)蹄張開(kāi)，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。 輪缸缸體上有放氣螺栓，以保證制動(dòng)靈敏可靠。 為了保證汽車行使安全，發(fā)揮高速行使的能力，制動(dòng)系必須滿足下列要求 制動(dòng)效能好。評(píng)價(jià)汽車制動(dòng)效能的指標(biāo)有：制動(dòng)距離、制動(dòng)減速度、制動(dòng) 時(shí)間；操縱輕便，制動(dòng)時(shí)的方向穩(wěn)定性好。制動(dòng)時(shí)，前后車輪制動(dòng)力分配合理， 左右車輪上的制動(dòng)力應(yīng)基本相等，以免汽車制動(dòng)時(shí)發(fā)生跑偏和側(cè)滑；制動(dòng)平順 性好。制動(dòng)時(shí)應(yīng)柔和、平穩(wěn)；解除時(shí)應(yīng)迅速、徹底；散熱性好，調(diào)整方便。這 要求制動(dòng)蹄摩擦片抗高溫能力強(qiáng)，潮濕后恢復(fù)能力快，磨損后間隙能夠調(diào)整， 并能夠防塵、防油；帶掛車時(shí)，能使掛車先于主車產(chǎn)生制動(dòng)，后于主車解除制 動(dòng)；掛車自行脫掛時(shí)能自行進(jìn)行制動(dòng)。 保證車輛制動(dòng)性能良好，制動(dòng)性能良好的汽車，要求在任何速度下行駛時(shí)， 通過(guò)制動(dòng)措施，能在很短的時(shí)間和距離內(nèi)，及時(shí)迅速地降低車速或停車。良好 的制動(dòng)效能對(duì)于提高汽車平均速度和保證行車安全有著重要作用。提高制動(dòng)效 能的主要措施有：縮短制動(dòng)距離，制動(dòng)器在使用過(guò)程中，由于制動(dòng)蹄摩擦片和 制動(dòng)鼓的磨損，制動(dòng)器間隙將逐漸變大。制動(dòng)系反應(yīng)時(shí)間增加，將引起制動(dòng)遲 緩及制動(dòng)力不足，使制動(dòng)距離延長(zhǎng)，制動(dòng)效能降低。 制動(dòng)時(shí)，制動(dòng)器產(chǎn)生的摩擦力大小，在很大程度上還取決于制動(dòng)蹄片與制 動(dòng)鼓接觸面積的多少，接觸面積增加，制動(dòng)力增長(zhǎng)時(shí)間快，制動(dòng)效能就提高， 制動(dòng)距離也就相應(yīng)縮短。在正常情況下，當(dāng)產(chǎn)生較大摩擦力時(shí)，制動(dòng)蹄片與制 動(dòng)鼓的接觸面積應(yīng)達(dá)到 80%以上。使用中，由于制動(dòng)器的磨損而使間隙增大后， 必須進(jìn)行檢查調(diào)整。 防止制動(dòng)跑偏：制動(dòng)時(shí)，汽車自動(dòng)偏離原行駛方向，這種現(xiàn)象叫制動(dòng)跑偏。 一旦制動(dòng)跑偏很容易造成撞車、下路掉溝甚至翻車等嚴(yán)重事故。為提高制動(dòng)的 穩(wěn)定性，保證行車安全，在緊急制動(dòng)時(shí)，不允許汽車有明顯的跑偏現(xiàn)象。 制動(dòng)跑偏的原因，主要是前輪左右車輪制動(dòng)力不等，制動(dòng)時(shí)就形成繞重心 的旋轉(zhuǎn)力矩，使汽車有發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，因而易出現(xiàn)制動(dòng)跑偏現(xiàn)象。為了避免 跑偏，在使用中，應(yīng)注意使左右車輪制動(dòng)器間隙、制動(dòng)蹄回位彈簧拉力應(yīng)保持 一致。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 在更換摩擦片時(shí)，應(yīng)選用同一型號(hào)和批次產(chǎn)品，加工精度和接觸面應(yīng)符合 要求。并防止摩擦片出現(xiàn)硬化層，沾有油污，制動(dòng)鼓失圓或有溝槽等。 而在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中，為了能夠使得制動(dòng)系統(tǒng)隨時(shí)保持良好狀態(tài)，進(jìn)而產(chǎn) 生了一種附帶卻必須的產(chǎn)品自動(dòng)調(diào)整臂 目前汽車制動(dòng)間隙自動(dòng)調(diào)整臂（簡(jiǎn)稱自調(diào)臂，ASA）在全球商用車制動(dòng)系 統(tǒng)上的應(yīng)用已經(jīng)有幾十年的歷史，但在我國(guó)卻還處于成長(zhǎng)期。 國(guó)際上大量使用的自調(diào)臂產(chǎn)品通常有 2 種結(jié)構(gòu)：一種是間隙感應(yīng)結(jié)構(gòu)，即 國(guó)內(nèi)俗稱的瀚德（Haldex ）結(jié)構(gòu)；另一種是行程感應(yīng)結(jié)構(gòu)，及國(guó)內(nèi)俗稱的 （Bendix）結(jié)構(gòu)。 汽車自動(dòng)調(diào)整臂，最早出現(xiàn)在我國(guó)是九十年代中期，當(dāng)時(shí)只有幾個(gè)專利技 術(shù)，尚不成熟，后來(lái)瀚德技術(shù)公開(kāi)，國(guó)內(nèi)有少數(shù)幾個(gè)廠家研制，但應(yīng)用效果均 不理想，從此，許多有識(shí)之士，開(kāi)始對(duì)自動(dòng)調(diào)整臂的研究，知道近期已有幾十 項(xiàng)專利，研究人員也由過(guò)去的寥寥數(shù)人發(fā)展到幾十人。代表的臂型共有以下幾 種： 瀚德一代為基礎(chǔ)的瀚德臂型 瀚德二代為基礎(chǔ)的瀚德臂型 美國(guó)臂型為基礎(chǔ)的具有調(diào)整拐的臂型 以 斜齒輪傳動(dòng)為特點(diǎn)的臂型o45 以上各種臂型的產(chǎn)品均已投放市場(chǎng)，但投放量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于主機(jī)廠需求，究其 原因有以下三種： 技術(shù)尚不成熟，可靠性查故障率高 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用者不易掌握，體積大，安裝不便適應(yīng)性差 出廠成本高，導(dǎo)致售價(jià)高，無(wú)法普及 由于以上原因阻礙了自動(dòng)調(diào)整臂的普及推廣，早在多年前，國(guó)家建設(shè)部就 頒文要求強(qiáng)制采用自動(dòng)調(diào)整臂，但由于存在上述原因未得實(shí)施，去年國(guó)家再次 頒布強(qiáng)制執(zhí)行，情況仍未好轉(zhuǎn)。 鑒于以上，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)在老師的指導(dǎo)下對(duì)汽車自動(dòng)調(diào)整臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn) 行優(yōu)化及其預(yù)裝配設(shè)計(jì)。 1.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的意義 自動(dòng)調(diào)整臂作為汽車制動(dòng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)之一，在每次剎車系統(tǒng)的運(yùn)作時(shí)， 都在為制動(dòng)間隙的磨損做一定的補(bǔ)償，使得制動(dòng)鼓與制動(dòng)蹄之間的間隙永遠(yuǎn)保 持在最佳間隙狀態(tài)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 在汽車制動(dòng)系統(tǒng)中，用制動(dòng)鼓和制動(dòng)蹄的摩擦來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)目的。反復(fù)摩擦 使得制動(dòng)鼓和制動(dòng)蹄之間的間隙變大，使得制動(dòng)效果減弱甚至失效，傳統(tǒng)的手 動(dòng)使得制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓之間的間隙變小會(huì)使得制動(dòng)間隙大小不恒定，從而影響 駕駛者在制動(dòng)車子時(shí)的不適應(yīng)，而且對(duì)汽車制動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)損耗較大，自動(dòng)調(diào)整 系統(tǒng)即自動(dòng)調(diào)整臂解決了這一問(wèn)題。如圖 1.1，對(duì)手動(dòng)及自動(dòng)調(diào)整間隙給予直觀 的對(duì)比。 本次設(shè) 計(jì)的自動(dòng)調(diào) 整臂，其主 要目標(biāo)是實(shí) 現(xiàn)以往的汽 車自動(dòng)調(diào)整 臂的基本調(diào) 整作用即對(duì) 汽車制動(dòng)蹄 與制動(dòng)鼓的 磨損間隙，通 過(guò)對(duì)機(jī)車凸輪 軸旋轉(zhuǎn)角度的調(diào)整進(jìn)而使得制動(dòng)蹄與制動(dòng)鼓之間的間隙減小以達(dá)到最佳間隙間 隔。由于，以往的自動(dòng)調(diào)整臂結(jié)構(gòu)復(fù)雜，操作者不便安裝，在本次設(shè)計(jì)中，對(duì) 調(diào)整臂臂體做了相應(yīng)調(diào)整，使得在安裝過(guò)程中可調(diào)節(jié)，在內(nèi)部結(jié)構(gòu)中，也相對(duì) 簡(jiǎn)化，以達(dá)到方便，快捷。 1.3 開(kāi)發(fā)者的主要工作 開(kāi)發(fā)者在對(duì)汽車制動(dòng)調(diào)整臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中需要進(jìn)行的工作如下： 制動(dòng)調(diào)整臂蝸輪蝸桿傳動(dòng)的設(shè)計(jì)，包括蝸輪和蝸桿的傳動(dòng)嚙合，在傳動(dòng)過(guò) 程中的受力分析，以及其齒數(shù)模數(shù)的配合。 制動(dòng)調(diào)整臂的齒條齒輪配合的設(shè)計(jì)，包括齒條和齒輪的傳動(dòng)嚙合，在傳動(dòng) 過(guò)程中的受力分析，以及齒條的回程。 制動(dòng)調(diào)整臂單向離合器的設(shè)計(jì)，包括錐形離合器，矩形彈簧和齒輪，在傳 動(dòng)過(guò)程中單向傳動(dòng)，以及跟蝸桿的配合。 制動(dòng)調(diào)整臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其預(yù)裝配，包括制動(dòng)調(diào)整臂和凸輪軸的裝配問(wèn)題。 圖 1.1 手動(dòng)及自動(dòng)調(diào)整制動(dòng)間隙制動(dòng)效果圖 圖 1.1 手動(dòng)及自動(dòng)調(diào)整制動(dòng)間隙制動(dòng)效果圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 制動(dòng)調(diào)整臂的機(jī)構(gòu)和裝配設(shè)計(jì)完成，并驗(yàn)證期正常工作。 1.4 論文的組織結(jié)構(gòu) 本論文的組織結(jié)構(gòu)如下： 第 1 章：介紹制動(dòng)調(diào)整臂的開(kāi)發(fā)背景，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的意義，開(kāi)發(fā)者的主要工 作及論文組織結(jié)構(gòu)。 第 2 章：介紹制動(dòng)調(diào)整臂的相關(guān)技術(shù)，對(duì)傳統(tǒng)制動(dòng)調(diào)整臂的結(jié)構(gòu)介紹，以 及自動(dòng)調(diào)整臂的工作原理，和裝配介紹。 第三章：介紹了制動(dòng)調(diào)整臂的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)計(jì)算及軟件設(shè)計(jì)過(guò)程。 第四章：校核。 第五章：結(jié)構(gòu)驗(yàn)證。 第五章：介紹了開(kāi)發(fā)者在完成制動(dòng)調(diào)整臂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后的心得體會(huì)。 2 相關(guān)技術(shù)介紹 7 2 相關(guān)技術(shù)介紹 2.1 自動(dòng)調(diào)整臂介紹 2.1.1 自動(dòng)調(diào)整臂簡(jiǎn)介 剎車間隙自動(dòng)調(diào)整臂，也稱“自動(dòng)間隙調(diào)整臂” 或“自動(dòng)調(diào)整臂”結(jié)構(gòu)視圖如圖 2.1。 自動(dòng)調(diào)整臂在國(guó)外已是成熟技 術(shù)，得到了廣泛的應(yīng)用，近年來(lái)， 歐洲、美洲等地區(qū)的載重車、客 車、及掛車制造商均已將其作為 整車的標(biāo)準(zhǔn)配置。 根據(jù)國(guó)家產(chǎn)業(yè)改革中汽車 制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性能和試驗(yàn)方法 GB12676-1999 規(guī)定，從 2003 年 10 月 1 日必須強(qiáng)制使用剎車間隙 自動(dòng)調(diào)整臂，考慮到目前自動(dòng)調(diào) 整臂在國(guó)內(nèi)應(yīng)用所出現(xiàn)的系列問(wèn) 題，經(jīng)國(guó)家發(fā)改委會(huì)議研究，法 規(guī)強(qiáng)制執(zhí)行的時(shí)間推遲到了 2004 年 10 月 1 日。 目前世界上專業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)調(diào)整臂的最大廠家是瑞典 Haldex 公司，其全球市 場(chǎng)占有率高達(dá) 50%，該產(chǎn)品經(jīng)過(guò)二十多年的開(kāi)發(fā)、使用和完善，已經(jīng)十分成熟。 國(guó)內(nèi)的東風(fēng)車橋有限公司使用的自動(dòng)調(diào)整臂正是在瑞典 Haldex 公司產(chǎn)品的基礎(chǔ) 上作了部分改善而開(kāi)發(fā)得來(lái)的。 2.1.2 自動(dòng)調(diào)整臂特點(diǎn) a. 使用自動(dòng)調(diào)整臂后，車輛行駛時(shí)具有如下特征： （1） 確保車輪具有恒定的剎車間隙，剎車安全可靠； （2） 制動(dòng)分泵推桿行程短，制動(dòng)迅速可靠； 圖 2.1 自動(dòng)調(diào)整臂結(jié)構(gòu)視圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 （3） 制動(dòng)前制動(dòng)分泵推桿始終處于初始位置，確保了最佳的剎車力矩； （4） 使所有車輪的制動(dòng)效果一致、穩(wěn)定； （5） 減少了壓縮空氣的消耗量，延長(zhǎng)了空壓機(jī)、制動(dòng)分泵和壓縮空氣系統(tǒng) 中其它部件的壽命； （6） 減少材料消耗，延長(zhǎng)了剎車部件的使用壽命； （7） 安裝使用方便，減少了人工維修次數(shù)，提高了經(jīng)濟(jì)效益； （8） 調(diào)整機(jī)構(gòu)被封閉在殼體之內(nèi)受到很好的保護(hù)，從而避免了受潮、臟物 及碰撞等。 2.1.3 自動(dòng)調(diào)整臂的結(jié)構(gòu) 自動(dòng)調(diào)整臂 中重要零合件如 圖 2.2： 殼體 蝸輪、蝸桿 單向離合器 總成（由齒輪、 方鋼彈簧和內(nèi)齒 套組成） 齒條、控制 環(huán)、螺旋壓縮彈 簧 2.2 自動(dòng)調(diào)整臂工作原理介紹 自動(dòng)調(diào)整臂的功能應(yīng)該是精確記錄由于摩擦襯片磨損引起的間隙增加量， 并且精確地將剎車間隙調(diào)整至正常的工作范圍。 制動(dòng)時(shí)調(diào)整臂的角行程可劃分為三部分： 間隙角度，對(duì)應(yīng)于制動(dòng)鼓和摩擦襯片的正常間隙； 超量間隙角度，對(duì)應(yīng)于因摩擦襯片磨損而增加的間隙； 彈性角度，對(duì)應(yīng)于由制動(dòng)鼓、摩擦襯片以及制動(dòng)分泵和制動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)力傳動(dòng) 圖 2.2 自動(dòng)調(diào)整臂結(jié)構(gòu)爆炸圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 時(shí)引起的彈性。 間隙自動(dòng)調(diào)整時(shí)應(yīng)盡量避開(kāi)角行程中的彈性角度。若不區(qū)別超量間隙角度 與彈性角度，一律隨時(shí)加以補(bǔ)償，將會(huì)造成調(diào)整過(guò)頭，以致引起“拖磨” 甚至“抱 死”。 開(kāi)始剎車時(shí)，調(diào)整臂帶動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)過(guò)間隙角度和超量間隙角度，并精確記 錄產(chǎn)生的磨損。此時(shí)凸輪角行程處于間隙區(qū)，間隙區(qū)的特點(diǎn)是制動(dòng)力矩變化不 大。 繼續(xù)剎車時(shí)，凸輪角行程進(jìn)入彈性變形區(qū)，制動(dòng)力矩急劇上升，直至車停 住。松開(kāi)踏板，剎車回程，制動(dòng)力矩下降，凸輪角行程回到間隙區(qū)。自動(dòng)調(diào)整 臂根據(jù)剎車時(shí)記錄的超量間隙，內(nèi)部調(diào)整機(jī)構(gòu)通過(guò)蝸輪帶動(dòng)凸輪軸轉(zhuǎn)過(guò)一定角 度，從而完成一次調(diào)整。工作原理圖如圖 2.3。 圖 2.3 自動(dòng)調(diào)整臂工作原理圖 3 自動(dòng)調(diào)整臂的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 10 3 自動(dòng)調(diào)整臂的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn) 3.1 自動(dòng)調(diào)整臂設(shè)計(jì) 3.1.1 自動(dòng)調(diào)整臂設(shè)計(jì)任務(wù) a. 自動(dòng)調(diào)整臂設(shè)計(jì)重要性 根據(jù)國(guó)家產(chǎn)業(yè)改革中汽車制動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)性能和 試驗(yàn)方法GB12676-1999 規(guī)定，從 2003 年 10 月 1 日必須強(qiáng)制使用剎車間隙自 動(dòng)調(diào)整臂，考慮到目前自動(dòng)調(diào)整臂在國(guó)內(nèi)應(yīng)用所出現(xiàn)的系列問(wèn)題，經(jīng)國(guó)家發(fā)改 委會(huì)議研究，法規(guī)強(qiáng)制執(zhí)行的時(shí)間推遲到了 2004 年 10 月 1 日。 目前世界上專業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)調(diào)整臂的最大廠家是瑞典 Haldex 公司，其全球市 場(chǎng)占有率高達(dá) 50%，該產(chǎn)品經(jīng)過(guò)二十多年的開(kāi)發(fā)、使用和完善，已經(jīng)十分成熟。 國(guó)內(nèi)的東風(fēng)車橋有限公司使用的自動(dòng)調(diào)整臂正是在瑞典 Haldex 公司產(chǎn)品的基礎(chǔ) 上作了部分改善而開(kāi)發(fā)得來(lái)的。 b. 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 根據(jù)需要完成的部件的功能，根據(jù)要求進(jìn)行原理設(shè)計(jì)， 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)并作出相應(yīng)的機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖； 將各完成機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)化為運(yùn)動(dòng)及承載執(zhí)行部件，進(jìn)行其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，作出相應(yīng)的 三維結(jié)構(gòu)圖，建立各構(gòu)成零件的三維零件圖； 完成調(diào)整臂整體裝配圖； 對(duì)裝配過(guò)程中的干涉進(jìn)行檢驗(yàn)。 c. 技術(shù)指標(biāo)調(diào)整臂每次調(diào)節(jié)一行程、調(diào)整間隙推進(jìn) 0.1mm；可實(shí)現(xiàn)連續(xù)正向 調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)時(shí)無(wú)須其它增壓方式，調(diào)節(jié)驅(qū)動(dòng)力 20-30N。 3.1.2 蝸輪蝸桿配合 本小結(jié)對(duì)蝸輪蝸桿的配合和計(jì)算做進(jìn)一步的計(jì)算，以及其校核。 a. 蝸輪蝸桿結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) （1）蝸桿材料選用 一般不重要的蝸桿用 45 鋼調(diào)質(zhì)處理；高速、重載但載荷 平穩(wěn)時(shí)用碳鋼、合金鋼，表面淬火處理；高速、重載且載荷變化大時(shí)，可采用 合金鋼滲碳淬火處理。 （2）原始數(shù)據(jù)選用 蝸桿頭數(shù) 1Z 蝸輪齒數(shù) 302 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 軸面齒形角 oa20 蝸桿直徑系數(shù) 1q 變位嚙合中心距 mw35 （3） 基本參數(shù)選擇和計(jì)算 1.蝸桿軸向模 故取模數(shù) (3.1)2tm 2.蝸桿螺牙升 推出 (3.2) 3.蝸桿法面模數(shù) 則costnm mn91. (3.3) 4.蝸桿軸面齒形角選用其值 oa20 5.蝸桿法面齒形角 o 6.齒頂高系數(shù) 1ah 7.徑向間隙系數(shù) 2.0c 8.非變位嚙合中心距 代值得 (3.4)40a 9.蝸桿徑向變位系數(shù) 代值得 (3.5)1x （4） 蝸桿幾何尺寸計(jì)算 10.蝸桿分度圓直徑 即 (3.6)qmdt118 11.蝸桿齒頂高 代值得 (3.7)tah121ah 12.蝸桿齒根高 代值 (3.8)tafc)(14.1f 13.蝸桿齒頂圓直徑 即 (3.9)112aahd0 qZ1ta2wt )( 21Zqmatwx oqZ7.16tan 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 14.蝸桿齒根圓直徑 (3.10)1521afhd 15.蝸桿節(jié)圓半徑 (3.11)61twxm 16.蝸桿螺牙工作長(zhǎng)度查表 3-1-10 公式計(jì)算 (3.12)27)5.10(1twmZL 17.蝸桿軸向齒距 (3.13)2txp 18.蝸桿螺牙導(dǎo)程 (3.14)61xzZ 19.蝸桿分度圓軸向齒厚 代值得 (3.15)14.3xs 20.蝸桿分度圓法向弦齒厚 (3.16)3cos1 xns 21.蝸桿分度圓法向弦齒高 (3.17)21 tanmh （5） 蝸輪幾何尺寸計(jì)算 22.蝸輪分度圓（節(jié)圓）直徑 (3.18)4822Zdtw 23.蝸輪齒頂高 (3.19)3)(2tamxh 24.蝸輪齒根高 (3.20)21tafc 25.蝸輪齒頂圓直徑 (3.21)5022ahd 26.蝸輪齒根圓直徑 (3.22)422af 27.蝸輪外徑 (3.23)50.12taHmd 28.蝸輪齒圈寬度 (3.24)37.12ab 29.蝸輪齒冠頂圓半徑 tx)2( 82tfacdR(3.25) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 30.蝸輪齒冠半包角 (3.26) 31.蝸輪分度圓弧齒厚 (3.27) 32.蝸輪齒無(wú)根切最小中心距 < (3.28)40)cos(5.021min aZdata 33.蝸輪齒不變尖最大中心距 (3.29) b. 蝸輪蝸桿的校核 （1） 蝸輪蝸桿傳動(dòng)受力分析 當(dāng)不計(jì)摩擦力影響時(shí)，各力的大小可按下列各式計(jì)算，各力的單位均為 N。 (3.30) (3.31) (3.32)aFtrn21 (3.33) 已知任務(wù)中需滿足 2030N 的驅(qū)動(dòng)力則蝸輪切向力 取最大值 30NNFt302 帶入以上公式則可得： ； ； ； ；NFr121mT720Fat921mT18 。n3. （2） 蝸桿傳動(dòng)強(qiáng)度計(jì)算 (3.34) 由機(jī)械設(shè)計(jì)圖 11-8 查得Z6.2Z 其中 由機(jī)械設(shè)計(jì)表 11-5； 取值 1.31.6； 取VAKAKVK ofd50182)t(2 ttxsaaZdata 90)1824.06.5.0(.21mx 121dTFat21ta cos2coscos21 nntnan adT 32HEHaT 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 1.11.2，則計(jì)算可得 K 取 1.4。 (3.35) 由以上可知 MPH52NH (3.36) (3.37)9460817523.0602 hLjnMPaH1 接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)符合要求。 （3） 蝸輪齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 (3.38) 可根據(jù)蝸輪當(dāng)量齒數(shù)及蝸桿的變位系數(shù) 查圖FaY 2x機(jī)械設(shè) 計(jì)圖 11-19 得 65.2Fa =0.88 (3.39) 聯(lián)立以上則 MPaF2.7 (3.40)NFK (3.41) 查機(jī)械設(shè)計(jì)表 11-8 可得 F 聯(lián)立以上 故設(shè)計(jì)合理。繪制三維圖如下圖 3.1；圖 3.2 蝸輪三維圖F 160aZEK781 YmdKTFa215. 32cosZVo140 N6910 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 3.1.3 齒輪齒條配合 本小結(jié)對(duì)自動(dòng)調(diào)整臂的齒輪齒條配合作進(jìn)一步的設(shè)計(jì)，計(jì)算及其校核。 齒輪齒條配合相當(dāng)于一個(gè) d 無(wú)窮大的外齒輪與小齒輪內(nèi)嚙合。由此計(jì)算齒 輪齒條配合。 a. 齒輪齒條配合設(shè)計(jì) （1） 齒輪齒條材料選用 因?yàn)辇X輪齒條無(wú)需過(guò)大載荷，而且傳動(dòng)平穩(wěn)，故暫 設(shè)其采用 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。 （2） 齒輪齒條計(jì)算 小齒輪需和蝸桿配合暫設(shè)其內(nèi)徑 m15內(nèi)d 小輪 401Z 5.2Pm 圖 3.1 蝸桿三維圖 圖 3.2 蝸輪三維圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 模數(shù) (3.42) 齒形角 oa20 分度圓直徑 (3.43)181mZd 齒頂圓直徑 (3.44)20)(21yhaa 齒根圓直徑 (3.45)mcdaf 171 齒高 (3.46)hfa5.)(5.0121 分度圓弦齒厚 (3.47) s21 基圓直徑 (3.48)madb7.8co1 （3） 齒輪齒條校核 1） 齒輪的受力分析 (3.49)12dTFt (3.50)atrn (3.51)Ftncos 由于任務(wù)中提及驅(qū)動(dòng)力為 2030N，即 NFt30 則可知 ； 。mNT270n32 2） 齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算 (3.52) bmYKFSatO 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 ； 查機(jī)械設(shè)計(jì)表 10-2 得 ； 圖 10-8KVAA 1AKV ；1.VK 查表 10-3 ； 查表 10-4 ；則計(jì)算得a 1FaH 09.,.FH2. 查表 10-5SaFY, 65.1,4.2SaFaY 5.0,1mb 聯(lián)立以上 故合格97.FOFOMPa 3） 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 (3.53) 推導(dǎo)出 (3.54) 查表 10-6 可得 EZ (3.55)3.0u 聯(lián)立以上得 符合要求。 設(shè)計(jì)齒輪齒條三維圖如下圖，齒輪條 3.4；齒輪圖 3.3 EcaHZpbdKFtEH15.228MPaZ412HH 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 3.1.3 單向離合器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 單向離合器由離合環(huán)，矩形彈簧和離合齒輪組成。 離合環(huán)內(nèi)部有圓柱面和錐面，內(nèi)圓柱面上有直齒，錐面上有圓錐直齒。離 合齒輪內(nèi)的圓錐直齒與蝸桿上的圓錐直齒嚙合，當(dāng)離合環(huán)帶動(dòng)蝸桿每轉(zhuǎn)一個(gè)齒， 就進(jìn)行一次間隙補(bǔ)償。原理圖如下圖 3.5。 因?yàn)槠湟c蝸桿配合暫設(shè)其內(nèi)徑均為 14mm，外徑暫定為 20mm。 矩形彈簧外徑為 15mm,內(nèi)徑為 14mm,厚度為 1mm。 繪制單向離合器三維圖如下，圖 3.6 離合環(huán)，圖 3.7 矩形彈簧，圖 3.8 齒 輪。 圖 3.3 齒輪三維圖 圖 3.4 齒條三維圖 圖 3.5 單向離合器三維爆炸圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 3.1.4 臂體設(shè)計(jì) 臂體除了要保護(hù)調(diào)整臂內(nèi)部結(jié)構(gòu)外還須安裝方便，需固定結(jié)構(gòu)所以需要有 螺紋孔，故暫定臂體為圖 3.9。 圖 3.6 離合環(huán)三維圖 圖 3.7 離合器彈簧 圖 3.8 離合器齒輪 圖 3.9 臂體三維圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 3.2 自動(dòng)調(diào)整臂裝配 3.2.1 調(diào)整臂內(nèi)部結(jié)構(gòu)裝配 由于調(diào)整臂結(jié)構(gòu)復(fù)雜，姑且先對(duì)其內(nèi)部做簡(jiǎn)單裝配，如下圖 3.10。 圖 3.10 調(diào)整臂內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 3.2.2 調(diào)整臂總體結(jié)構(gòu)裝配圖 自動(dòng)調(diào)整臂的裝配是在自動(dòng)調(diào)整臂的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)后，對(duì)其結(jié)構(gòu)裝配的最重要 一步，下面我們就只陳列 其裝配圖，由于內(nèi)部結(jié)構(gòu) 復(fù)雜，在對(duì)臂體和外部結(jié) 構(gòu)做透明裝配，其裝配圖 如下，圖 3.11。 3.3 調(diào)整臂的安裝 3.3.1 基本傳動(dòng)說(shuō)明 起始位置： 如圖 3.12 為自動(dòng)調(diào)整 臂外部安裝結(jié)構(gòu)，連接板 25 被固定在支架上，齒條 19 與控制環(huán) 24 的槽口上端 相接觸。槽 口的寬度決 定了剎車片 與制動(dòng)鼓之 間的設(shè)定間 隙值。 轉(zhuǎn)過(guò)間 隙角： 圖 3.11 調(diào)整臂裝配圖 圖 3.12 調(diào)整臂起始位置 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 調(diào)整臂轉(zhuǎn)過(guò)角 A。此時(shí)，齒條 19 向下運(yùn)動(dòng)與控制環(huán) 24 的槽口下端接觸， 制動(dòng)蹄張開(kāi)。當(dāng)存在超量間隙時(shí)，剎車片與制動(dòng)鼓尚末接觸。圖 3.13。 轉(zhuǎn)過(guò)超量間隙角 B： 調(diào)整臂繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。此時(shí)，齒條 19 已和控制環(huán) 24 的槽口下端接觸（控制環(huán) 與固定的控制臂被鉚為一體） ，不能繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)。齒條驅(qū)動(dòng)齒輪 6 旋轉(zhuǎn)，單向 離合器在這個(gè)方面可以相對(duì)自由轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)過(guò)角 B 后，凸輪軸帶動(dòng)制動(dòng)蹄進(jìn)一步張 開(kāi)，致使剎車片與制動(dòng)鼓相接觸。 轉(zhuǎn)入彈性角 C： 圖 3.13 轉(zhuǎn)過(guò)間隙角 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 當(dāng)調(diào)整臂繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于剎車片與制動(dòng)鼓已經(jīng)相接觸，作用在凸輪軸和 蝸輪上的力矩迅速增加,蝸輪 21 作用于蝸桿 9 上的力（向右）隨之增大,使得蝸 桿壓縮彈簧 14 并向右移動(dòng)，從而導(dǎo)致蝸桿 9 與錐形離合器 4 分離。 轉(zhuǎn)彈性角 C： 調(diào)整臂繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，齒條被控制環(huán)限制仍然不能向下運(yùn)動(dòng)而驅(qū)動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。 這時(shí)由于錐形離合器 4 與蝸桿 9 處于分離狀態(tài)，整個(gè)單向離合器總成一起轉(zhuǎn)動(dòng)。 向回轉(zhuǎn)過(guò)彈性角 C： 制動(dòng)開(kāi)始釋放，調(diào)整臂向回轉(zhuǎn)過(guò)角 C。在回位彈簧 17 和 18 的作用下，使 圖 3.14 轉(zhuǎn)過(guò)超量間隙角 B 圖 3.15 轉(zhuǎn)入彈性角 C 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 得齒條向下緊帖控制環(huán) 24 的槽口下端。此時(shí)，錐形離合器 4 與蝸桿 9 仍處于分 離狀態(tài)齒條可以驅(qū)使單向離合器總成自由轉(zhuǎn)動(dòng)。 向回轉(zhuǎn)入間隙角 A： 隨著剎車片作用于制動(dòng)鼓上壓力的釋放，作用于凸輪軸和蝸輪的力矩消失， 蝸輪 21 向右施加給蝸桿 9 的力也消失，彈簧 14 復(fù)原，推動(dòng)蝸桿向左移動(dòng)，使 得蝸桿與錐形離合器 4 從新嚙合。 向回轉(zhuǎn)過(guò)間隙角 A： 調(diào)整臂向回轉(zhuǎn)過(guò) A。齒條 19 向上運(yùn)動(dòng)，與控制環(huán) 24 的槽口的接觸從下端 變?yōu)樯隙恕? 向回轉(zhuǎn)過(guò)超 量間隙角 B： 調(diào)整臂繼續(xù) 轉(zhuǎn)動(dòng)回到起始位 置。此時(shí)，齒條 19 已與固定的控 制環(huán) 24 的槽口 上端相接觸，受 其限制不能繼續(xù) 向上移動(dòng)。當(dāng)調(diào) 整臂回轉(zhuǎn)時(shí)，齒 條驅(qū)動(dòng)齒輪 6 轉(zhuǎn) 圖 3.16 向回轉(zhuǎn)過(guò)彈性角 C 圖 3.17 轉(zhuǎn)回超量間隙角 B 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 動(dòng)，這時(shí)單向離合器和錐齒離合器均處于嚙合狀態(tài)，使得蝸桿 9 隨齒輪一起轉(zhuǎn) 動(dòng)，蝸桿驅(qū)動(dòng)蝸輪 21，蝸輪驅(qū)動(dòng)凸輪軸，面對(duì)面凸輪輛的轉(zhuǎn)動(dòng)使得超量間隙減 小。由此完成一次制動(dòng)間隙自動(dòng)調(diào)整。 3.3.2 自動(dòng)調(diào)整臂安裝說(shuō)明 a. 安裝說(shuō)明 自動(dòng)調(diào)整臂的安裝：帶控制臂和限位支架的剎車間隙自動(dòng)調(diào)整臂的安裝。 安裝前，確保制動(dòng)氣室推桿處于初始位置。 將隔離襯套裝到凸輪軸上，貼近氣室支架凸輪軸孔端面，以保證剎車間隙 自動(dòng)調(diào)整臂（以下簡(jiǎn)稱調(diào)整臂）與支架之間合適的間隙。 將調(diào)整臂安裝到凸輪軸花鍵部分上，應(yīng)確保調(diào)整臂殼體上箭頭所指方向與 氣室推桿前進(jìn)方向一致，對(duì)花鍵時(shí)盡可能使調(diào)整臂接近氣室推桿聯(lián)接叉。順時(shí) 針旋轉(zhuǎn)調(diào)整臂蝸桿的六方頭，使調(diào)整臂逐漸轉(zhuǎn)入聯(lián)接叉內(nèi)，直至聯(lián)接叉銷孔與 調(diào)整臂上的銷孔自然對(duì)正，然后將圓柱銷輕松插入并通過(guò)聯(lián)接叉和調(diào)整臂銷孔， 鎖上開(kāi)口銷（注意：安裝過(guò)程中不能改變氣室推桿初始位置；聯(lián)接叉銷孔與調(diào) 整臂上的銷孔一定要自然對(duì)正） 。 將調(diào)整臂的控制臂向其上箭頭所示方向推動(dòng)，直至推不動(dòng)為止，目的是為 了確保剎車襯片與制動(dòng)鼓之間的設(shè)定間隙。 將限位支架預(yù)安裝在指定位置，再將控制臂與限位支架角向可靠聯(lián)接，上， 最后緊固限位支架于車橋上，緊固力矩不小于 20N.m（注意：安裝過(guò)程中控制 臂的角向位置不能改變，并且保證控制臂的自然形狀，不產(chǎn)生附加應(yīng)力） 。 HALDEX 公司的改進(jìn)型剎車間隙自動(dòng)調(diào)整臂，可先將限位支架緊固于指定 位置上，緊固力矩不小于 20N.m，然后將控制臂推到限位支架方位，再與其角 向可靠聯(lián)接，其它要求不變。 在凸輪軸軸端裝上調(diào)整墊片及開(kāi)口銷（或軸向限位板、彈簧墊圈及固定螺 栓） ，確保調(diào)整臂在凸輪軸軸向有 0.52mm 的間隙，否則重新調(diào)整。 用扳手順時(shí)針旋轉(zhuǎn)調(diào)整臂蝸桿的六方頭，直到轉(zhuǎn)不動(dòng)為止，此時(shí)剎車蹄片 和剎車鼓接觸，然后再逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)該蝸桿的六方頭 1 圈（此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩較大， 有咔咔的響聲） ，嚴(yán)禁使用風(fēng)動(dòng)或電動(dòng)工具旋轉(zhuǎn)調(diào)整臂蝸桿的六方頭。 檢查制動(dòng)器總成間隙，若出現(xiàn)下列情況之一者，則需重新裝配或更換制動(dòng) 器零部件，并再按本條進(jìn)行檢查：?jiǎn)蝹€(gè)制動(dòng)器總成上下蹄片中部間隙值相差 大于 0.3mm； 左右制動(dòng)器總成上下蹄中部對(duì)應(yīng)點(diǎn)間隙值趨勢(shì)不一致（如：左 制動(dòng)器上蹄間隙值大，下蹄間隙值小，而右制動(dòng)器上蹄間隙值小，下蹄間隙值 大；或左制動(dòng)器上蹄小下蹄大，而右制動(dòng)器上蹄大下蹄?。?。 不帶控制臂和限位支架的剎車間隙自動(dòng)調(diào)整臂的安裝：安裝前，拆掉氣室 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 自帶的聯(lián)接叉，確保制動(dòng)氣室推桿處于初始位置。 將隔離襯套裝到凸輪軸上，貼近氣室支架凸輪軸孔端面，以保證剎車間隙 自動(dòng)調(diào)整臂（以下簡(jiǎn)稱調(diào)整臂）與支架之間合適的間隙。 將調(diào)整臂上自帶的專用聯(lián)接叉拆掉，將其與氣室推桿聯(lián)接在一起，并鎖緊 氣室推桿上的備緊螺母，并再次確保制動(dòng)氣室推桿處于初始位置。 將拆掉專用聯(lián)接叉的調(diào)整臂安裝到凸輪軸花鍵部分上，應(yīng)確保調(diào)整臂殼體 上箭頭所指方向與氣室推桿前進(jìn)方向一致，對(duì)花鍵時(shí)盡可能使調(diào)整臂接近裝配 到氣室推桿上的聯(lián)接叉。用扳手旋轉(zhuǎn)調(diào)整臂蝸桿的六方頭（可輕按齒條，防止 掉出） ，使調(diào)整臂逐漸轉(zhuǎn)入聯(lián)接叉內(nèi)，直至聯(lián)接叉大銷孔與調(diào)整臂上手柄部分的 銷孔自然對(duì)正，然后將圓柱銷輕松插入。 再反方向旋轉(zhuǎn)調(diào)整臂蝸桿的六方頭（力量比上述旋轉(zhuǎn)力量明顯沉重，并輕 按齒條） ，仔細(xì)地將聯(lián)接叉的小銷孔與調(diào)整臂上齒條的銷孔自然對(duì)正，然后將小 圓柱銷輕松插入。 將各圓柱銷的平墊圈、開(kāi)口銷裝好。 檢查調(diào)整臂的安裝角度，應(yīng)保證調(diào)整臂蝸輪中心到調(diào)整臂手柄部分銷孔中 心的連線與氣室推桿夾角在 95105 范圍內(nèi)，否則應(yīng)重新調(diào)整。若角度大于 105，應(yīng)將聯(lián)接叉再擰出若干圈；若小于 95，應(yīng)將聯(lián)接叉再擰進(jìn)若干圈（擰后 切記要鎖緊氣室推桿上的備緊螺母） 。 在凸輪軸軸端裝上調(diào)整墊片及開(kāi)口銷（或軸向限位板、彈簧墊圈及固定螺 栓） ，確保調(diào)整臂在凸輪軸軸向有 0.52mm 的間隙，否則重新調(diào)整。 用扳手旋轉(zhuǎn)調(diào)整臂蝸桿的六方頭，直到轉(zhuǎn)不動(dòng)為止，此時(shí)剎車蹄片和剎車 鼓接觸，然后再反方向旋轉(zhuǎn)該蝸桿的六方頭 1 圈，嚴(yán)禁使用風(fēng)動(dòng)或電動(dòng)工具旋 轉(zhuǎn)調(diào)整臂蝸桿的六方頭。 檢查制動(dòng)器總成間隙，若出現(xiàn)下列情況之一者，則需重新裝配或更換制動(dòng) 器零部件，并再按本條進(jìn)行檢查：?jiǎn)蝹€(gè)制動(dòng)器總成上下蹄片中部間隙值相差 大于 0.3mm； 左右制動(dòng)器總成上下蹄中部對(duì)應(yīng)點(diǎn)間隙值趨勢(shì)不一致（如：左 制動(dòng)器上蹄間隙值大，下蹄間隙值小，而右制動(dòng)器上蹄間隙值小，下蹄間隙值 大；或左制動(dòng)器上蹄小下蹄大，而右制動(dòng)器上蹄大下蹄?。?。 自動(dòng)調(diào)整臂的拆卸： 帶控制臂和限位支架的剎車間隙自動(dòng)調(diào)整臂的拆卸： 拆下制動(dòng)氣室聯(lián)接叉與調(diào)整臂聯(lián)接的開(kāi)口銷、圓柱銷。 拆去控制臂與限位支架之間的聯(lián)接螺柱、螺母、彈簧墊圈及平墊圈。 拆去凸輪軸軸端的調(diào)整墊片及開(kāi)口銷（或軸向限位板、彈簧墊圈及固定螺 栓） 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 用扳手逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)調(diào)整臂蝸桿的六方頭（此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)力矩較大，有咔咔 的響聲） ，使調(diào)整臂逐漸從聯(lián)接叉中移出，最后拆掉調(diào)整臂。 不帶控制臂和限位支架的剎車間隙自動(dòng)調(diào)整臂的拆卸： 拆下專用聯(lián)接叉與調(diào)整臂聯(lián)接的開(kāi)口銷、圓柱銷。 拆去凸輪軸軸端的調(diào)整墊片及開(kāi)口銷（或軸向限位板、彈簧墊圈及固定螺 栓） 。 用扳手旋轉(zhuǎn)調(diào)整臂蝸桿的六方頭，使調(diào)整臂逐漸從聯(lián)接叉中移出，最后拆 掉調(diào)整臂。 b. 使用過(guò)程中的注意事項(xiàng) 如果在使用過(guò)程中控制板斷了，必須盡快換控制 板或總成；用手用力推控制板，鉚合處不能轉(zhuǎn)動(dòng)；把扭力扳手放入六角頭測(cè)蝸 桿的力矩（第六步中用扭力扳手） ，如果力矩小于 18N.mm，調(diào)整臂已失效，應(yīng) 更換。如果不能及時(shí)更換,必須手動(dòng)調(diào)到合理制動(dòng)間隙。 4 校核 28 4 校核 4.1 校核計(jì)劃及執(zhí)行情況 測(cè)試的目的應(yīng)該是從復(fù)雜的結(jié)構(gòu)中找出結(jié)構(gòu)的安全或其他隱患并加以修改。 所以，結(jié)構(gòu)測(cè)試不能證明結(jié)構(gòu)是完美的，它只能證明結(jié)構(gòu)可以按照設(shè)計(jì)正常運(yùn) 作。下節(jié)再對(duì)其強(qiáng)度進(jìn)行校核。 本結(jié)構(gòu)使用了白盒測(cè)試方法。白盒測(cè)試又稱為結(jié)構(gòu)測(cè)試，白盒測(cè)試對(duì)其初 始給定數(shù)據(jù)看是否達(dá)到用戶所需結(jié)果。 測(cè)試項(xiàng)目： a. 單向連續(xù)傳動(dòng)測(cè)試 由于結(jié)構(gòu)中設(shè)計(jì)有單向離合器，當(dāng)齒條帶動(dòng)齒輪逆時(shí) 針旋轉(zhuǎn)時(shí)，離合環(huán)錐面直齒和蝸桿錐面直齒嚙合使其連動(dòng)，當(dāng)齒條帶動(dòng)齒輪順 時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，矩形彈簧受力伸長(zhǎng)使得離合環(huán)與蝸桿分離，則單獨(dú)轉(zhuǎn)動(dòng)，故可達(dá) 到單向連續(xù)傳動(dòng)。 b. 每調(diào)整一行程，制動(dòng)臂調(diào)整間隙推進(jìn) 0.1mm 測(cè)試 依據(jù)自動(dòng)調(diào)整臂結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)，調(diào)整臂調(diào)整一行程，需經(jīng)歷偏過(guò)間隙角，超間隙角，以及回轉(zhuǎn)至原始狀 態(tài)，由于單向離合器作用，在此過(guò)程 中，蝸桿傳動(dòng)只旋轉(zhuǎn) 0.5 行程，此推進(jìn) 精度，由控制環(huán)缺口大小決定，如圖 4.1。缺口垂直距離為 L，當(dāng)齒條運(yùn)動(dòng) 2L 時(shí)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng) 0.3 圈蝸桿轉(zhuǎn)過(guò)半齒， 推進(jìn) 0.1mm 故，此測(cè)試合格。 4.2 核心零件校核 4.2.1 單向離合器彈簧校核 由于蝸輪蝸桿配合以及齒輪齒條配合再設(shè)計(jì)過(guò)程中已