一种对称变径刹车系统
技术领域
本发明属于刹车技术领域,尤其涉及一种对称变径刹车系统。
背景技术
目前传统的刹车技术是通过液压系统推动刹车片由外向里与刹车盘接触摩擦从而实现汽车的制动效果,且刹车片与刹车盘的接触面积不变;在刹车进一步加强的情况下,只是单方面采取增加液压系统的压力从而增加刹车片与刹车盘之间的摩擦力来增强刹车效果,从而延长了刹车时间;当刹车盘经过长时间的摩擦后,会出现磨损不均匀散热不充分,从而导致刹车盘损坏速度加快,增加刹车盘成本;所以就需要设计一种能进一步缩短刹车时间并降低刹车盘成本的刹车系统。
本发明设计一种对称变径刹车系统解决如上问题。
发明内容
为解决现有技术中的上述缺陷,本发明公开一种对称变径刹车系统,它是采用以下技术方案来实现的。
一种对称变径刹车系统,其特征在于:它包括固定块、滑块、齿板、弹簧底座、复位弹簧、第一齿轮机构、第二齿轮机构、液压机构、齿条机构、弧形刹车片支撑、刹车片、刹车盘、和衔接柱,其中固定块通过上表面被固定在汽车底盘上;在固定块的下表面安装有齿板,在固定块的两个侧面上对称地开有两个第一滑槽;滑块上开有一个T型通槽,T型通槽与第一滑槽相配合;滑块安装在固定块上,且滑动于第一滑槽中;液压机构的一端安装在滑块的下表面;液压机构未与滑块连接的一端安装有弧形刹车片支撑;第一齿轮机构与第二齿轮机构对称地安装在液压机构的两侧;第一齿轮机构与齿板相配合;第二齿轮机构与齿板相配合;两个齿条机构对称地安装在弧形刹车片支撑上;两个齿条机构未与弧形刹车片支撑连接的一端分别与第一齿轮机构和第二齿轮机构相配合;两个刹车片分别安装在两个弧形刹车片支撑上。
上述弹簧底座安装在固定块的一端,且与第二齿轮机构一起位于液压机构的同一侧;复位弹簧一端安装在弹簧底座上,另一端安装在滑块侧面上;两个复位弹簧对称分布于固定块两侧。
上述两个刹车盘对称地安装在衔接柱两端;两个刹车盘位于两个刹车片的两侧,且与相应的刹车片相配合。
上述液压机构包括支板、液压壳、液压柱,其中支板一端安装在滑块下表面,另一端安装有液压壳;液压壳中开有一个液压腔;支板中开有一个L型液压油路;L型液压油路一端与液压壳的液压腔连通,另一端通过油管与汽车的液压系统连接;两个液压柱的一端对称地插入液压腔中,另一端分别与相应的弧形刹车片支撑连接。
上述每个弧形刹车片支撑上对称地开有两个第二滑槽,且在两个第二滑槽之间的中心位置开有一个圆槽。
上述第一齿轮机构包括第一背板、第一侧板、第一轴、第二轴、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、导板,其中第一背板安装在支板的一侧且与滑块连接;两个第一侧板对称地安装在第一背板上;导板一端安装在支板上,其上表面与第一背板和第一侧板连接;导板上开有一个齿条导孔;第一轴与第二轴竖直方向依次安装在两个第一侧板之间;第一轴上安装有第一齿轮和第二齿轮,第一齿轮与齿板相啮合;第二轴上安装有第三齿轮和第四齿轮,且第三齿轮与第二齿轮相啮合;同时,第四齿轮与齿条机构相配合。
上述第二齿轮机构包括第二背板、第二侧板、第一轴、第二轴、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮、导板,其中第二背板安装在支板的一侧,且与第一背板对称分布;两个第二侧板对称地安装在第二背板上;导板一端安装在支板上,其上表面与第二背板和第二侧板连接,且与第一齿轮机构中的导板对称分布;导板上开有一个齿条导孔;第一轴与第二轴竖直方向依次安装在两个第二侧板之间;第一轴上安装有第一齿轮和第二齿轮,第一齿轮与齿板相啮合;第二轴上安装有第三齿轮和第四齿轮,且第三齿轮与第二齿轮相啮合;同时,第四齿轮与齿条机构相配合。
上述齿条机构包括齿条、支撑弹簧、摆杆,齿条的一端穿过齿条导孔与第四齿轮相啮合,另一端开有一个滑孔;两个摆杆的一端分别插入滑孔两侧且对称分布,另一端安装在第二滑槽中;滑孔中安装有支撑弹簧,支撑弹簧的两端分别与两个摆杆连接。
作为本技术的进一步改进,上述复位弹簧为拉伸弹簧。
作为本技术的进一步改进,上述复位弹簧始终处于拉伸状态。
作为本技术的进一步改进,上述支撑弹簧为压缩弹簧。
作为本技术的进一步改进,上述支撑弹簧始终处于压缩状态。
作为本技术的进一步改进,上述第一齿轮的直径大于第二齿轮的直径,第三齿轮的直径大于第二齿轮的直径,第四齿轮的直径小于第三齿轮的直径。
作为本技术的进一步改进,上述第一齿轮的直径与第五齿轮的直径相等;第二齿轮的直径与第六齿轮的直径相等;第三齿轮的直径与第七齿轮的直径相等;第四齿轮的直径与第八齿轮的直径相等。
本发明中液压机构的一端安装在滑块的下表面,那么滑块滑动带动液压机构一起运动。
本发明中复位弹簧一端安装在弹簧底座上,另一端安装在滑块侧面上,那么滑块在复位弹簧拉动下由运动后的位置回到初始位置;两个复位弹簧对称分布于固定块两侧,那么复位弹簧拉动滑块滑动就更加平稳。
本发明中两个刹车盘位于两个刹车片的两侧,且与相应的刹车片相配合,那么刹车片对刹车盘的压力更加趋于平衡,减小刹车盘的损坏。
本发明中支板中开有一个L型液压油路,L型液压油路一端与液压壳的液压腔连通,另一端通过油管与汽车的液压系统连接,那么液压系统中的液压油流经L型液压油路到达液压腔;两个液压柱的一端对称地插入液压腔中,那么两个液压柱在液压油压力的作用下沿液压腔滑动。
本发明中第一轴上安装有第一齿轮和第二齿轮,第一齿轮与齿板相啮合,那么在齿板的作用下,第一齿轮与第二齿轮一起旋转;第二轴上安装有第三齿轮和第四齿轮,且第三齿轮与第二齿轮相啮合,那么第二齿轮的旋转带动第三齿轮和第四齿轮一起向相反方向旋转。
本发明中第一齿轮的直径大于第二齿轮的直径,第三齿轮的直径大于第二齿轮的直径,第四齿轮的直径小于第三齿轮的直径,目的是达到减速增扭的效果。
本发明中第一齿轮的直径与第五齿轮的直径相等,第二齿轮的直径与第六齿轮的直径相等,第三齿轮的直径与第七齿轮的直径相等,第四齿轮的直径与第八齿轮的直径相等,以保证两个齿条的运动速度相等。
本发明中齿条的一端穿过齿条导孔与第四齿轮相啮合,那么第四齿轮的旋转带动齿条运动;滑孔中安装有支撑弹簧,支撑弹簧的两端分别与两个摆杆连接,那么两个摆杆在支撑弹簧的作用下始终位于第二滑槽中,并且两个摆杆带动同时带动弧形刹车片支撑绕液压柱摆动。
当刹车未启动时,整个刹车系统处于静止状态。
当上车启动时,汽车的液压系统通过L型液压油路给液压腔加压,液压油推动两个液压柱带动相应的刹车片与相应的刹车盘接触并产生摩擦;同时,刹车盘对刹车片发生反作用力;在反作用力下,刹车盘带动刹车片向车轮转动的方向运动;刹车片依次通过弧形刹车片支撑、液压柱、液压壳和支板带动滑块沿第一滑槽滑动,方向与车轮旋转的方向一致,同时复位弹簧被拉伸。第一齿轮和第五齿轮在齿板的作用下同时发生旋转。第二齿轮与第一齿轮一起旋转,第六齿轮与第五齿轮一起旋转;第二齿轮带动第三齿轮和第四齿轮同时反向旋转;第四齿轮带动齿条沿着齿条导孔向下运动;第六齿轮带动第七齿轮和第八齿轮同时反向旋转;第八齿轮带动齿条沿着齿条导孔向上运动。两个齿条带动相应的一对摆杆在弧形刹车片支撑的第二滑槽中滑动;两对摆杆同时带动弧形刹车片支撑绕着液压柱做周向摆动,弧形刹车片支撑带动刹车片一起摆动;在此过程中,刹车片与刹车盘之间的接触面积逐渐增大,且接触面积位置发生变化;刹车盘承受的扭矩增大,散热速度加快,刹车盘摩擦面的磨损更趋于均匀;刹车时间进一步缩短;刹车性能增强;行车安全性得到进一步提高;直至汽车在刹车系统的作用下停止,继而液压系统停止工作,刹车结束。整个刹车过程,液压系统推动刹车片由里向外与刹车盘接触产生摩擦从而实现汽车的制动效果;在刹车进一步持续的情况下,增加刹车片对刹车盘的压力的同时通过刹车片的移动增加刹车盘单位时间的摩擦面积,使得刹车盘承受的扭矩迅速增加,从而缩短刹车时间,提高行车安全性;在刹车过程中,刹车片与刹车盘之间的接触面积逐渐增大,接触面积位置发生变化,摩擦力逐渐增大,散热速度加快,刹车盘摩擦面的磨损更趋于均匀。
当液压系统工作停止时,液压柱在大气压的作用下回缩,液压柱通过弧形刹车片支撑带动刹车片与刹车盘分离回到起始位置;同时,复位弹簧拉着滑块向回到起始位置运动,第一齿轮机构与第二齿轮机构通过齿板的作用开始反向工作并带动两个齿条同滑块一起回到起始位置。
相对于传统的刹车技术,本发明通过液压系统推动刹车片由里向外与刹车盘接触产生摩擦从而实现汽车的制动效果;在刹车进一步持续的情况下,增加刹车片对刹车盘的压力的同时通过刹车片的移动增加刹车盘单位时间的摩擦面积,使得刹车盘承受的扭矩迅速增加,从而缩短刹车时间,提高行车安全性;在刹车过程中,刹车片与刹车盘之间的接触面积逐渐增大,接触面积位置发生变化,摩擦力逐渐增大,散热速度加快,刹车盘摩擦面的磨损更趋于均匀;有利于降低刹车盘成本;本发明结构简单,具有较好的使用效果。
附图说明
图1是刹车系统整体透视示意图。
图2是刹车系统整体结构示意图。
图3是刹车系统整体剖面示意图。
图4是刹车机构透视示意图。
图5是刹车机构结构示意图。
图6是支板、滑块和固定块配合示意图。
图7是第二齿轮机构示意图。
图8是第一齿轮机构示意图。
图9是齿条机构与刹车盘支撑配合示意图。
图10是齿条机构示意图。
图11是液压机构与弧形刹车片支撑配合示意图。
图12是刹车片及弧形刹车片支撑示意图。
图13是液压机构示意图。
图14是液压机构剖面示意图。
图15是刹车盘及衔接柱示意图。
图16是刹车片与刹车盘配合示意图。
图17是滑块示意图。
图中标号名称:1、固定块;2、第一滑槽;3、滑块;4、支板;5、弹簧底座;6、L型液压油路;7、复位弹簧;8、第一齿轮机构;9、第二齿轮机构;10、齿条;11、液压壳;12、液压腔;13、液压柱;14、弧形刹车片支撑;15、刹车片;16、齿板;17、第一背板;18、液压机构;19、齿条机构;20、摆杆;21、滑孔;22、支撑弹簧;23、圆槽;24、第二滑槽;25、导板;26、齿条导孔;27、衔接柱;28、刹车盘;29、第一轴;30、第一齿轮;31、第二齿轮;32、第三齿轮;33、第四齿轮;34、第二轴;35、第二侧板;36、第二背板;37、刹车机构;38、第一侧板;39、T型通槽;40、第五齿轮;41、第六齿轮;42、第七齿轮;43、第八齿轮。
具体实施方式
如图1所示,它包括固定块1、滑块3、齿板16、弹簧底座5、复位弹簧7、第一齿轮机构8、第二齿轮机构9、液压机构18、齿条机构19、弧形刹车片支撑14、刹车片15、刹车盘28、和衔接柱27,其中如图2所示,固定块1通过上表面被固定在汽车底盘上;如图6所示,在固定块1的下表面安装有齿板16,在固定块1的两个侧面上对称地开有两个第一滑槽2;如图17所示,滑块3上开有一个T型通槽39,T型通槽39与第一滑槽2相配合;如图4所示,滑块3安装在固定块1上,且滑动于第一滑槽2中;如图3所示,液压机构18的一端安装在滑块3的下表面;液压机构18未与滑块3连接的一端安装有弧形刹车片支撑14;如图5所示,第一齿轮机构8与第二齿轮机构9对称地安装在液压机构18的两侧;如图4所示,第一齿轮机构8与齿板16相配合;第二齿轮机构9与齿板16相配合;如图9所示,两个齿条机构19对称地安装在弧形刹车片支撑14上;如图5所示,两个齿条机构19未与弧形刹车片支撑14连接的一端分别与第一齿轮机构8和第二齿轮机构9相配合;如图12所示,两个刹车片15分别安装在两个弧形刹车片支撑14上。
如图5所示,上述弹簧底座5安装在固定块1的一端,且与第二齿轮机构9一起位于液压机构18的同一侧;如图6所示,复位弹簧7一端安装在弹簧底座5上,另一端安装在滑块3侧面上;两个复位弹簧7对称分布于固定块1两侧。
如图15所示,上述两个刹车盘28对称地安装在衔接柱27两端;如图16所示,两个刹车盘28位于两个刹车片15的两侧,且与相应的刹车片15相配合。
如图13所示,上述液压机构18包括支板4、液压壳11、液压柱13,其中如图3所示,支板4一端安装在滑块3下表面,另一端安装有液压壳11;如图14所示,液压壳11中开有一个液压腔12;支板4中开有一个L型液压油路6;L型液压油路6一端与液压壳11的液压腔12连通,另一端通过油管与汽车的液压系统连接;如图11所示,两个液压柱13的一端对称地插入液压腔12中,另一端分别与相应的弧形刹车片支撑14连接。
如图12所示,上述每个弧形刹车片支撑14上对称地开有两个第二滑槽24,且在两个第二滑槽24之间的中心位置开有一个圆槽23。
如图8所示,上述第一齿轮机构8包括第一背板17、第一侧板38、第一轴29、第二轴34、第一齿轮30、第二齿轮31、第三齿轮32、第四齿轮33、导板25,其中第一背板17安装在支板4的一侧且与滑块3连接;两个第一侧板38对称地安装在第一背板17上;导板25一端安装在支板4上,其上表面与第一背板17和第一侧板38连接;导板25上开有一个齿条导孔26;第一轴29与第二轴34竖直方向依次安装在两个第一侧板38之间;第一轴29上安装有第一齿轮30和第二齿轮31,第一齿轮30与齿板16相啮合;第二轴34上安装有第三齿轮32和第四齿轮33,且第三齿轮32与第二齿轮31相啮合;同时如图2所示,第四齿轮33与齿条机构19相配合。
如图7所示,上述第二齿轮机构9包括第二背板36、第二侧板35、第一轴29、第二轴34、第一齿轮30、第二齿轮31、第三齿轮32、第四齿轮33、导板25,其中第二背板36安装在支板4的一侧,且与第一背板17对称分布;两个第二侧板35对称地安装在第二背板36上;导板25一端安装在支板4上,其上表面与第二背板36和第二侧板35连接,且与第一齿轮机构8中的导板25对称分布;导板25上开有一个齿条导孔26;第一轴29与第二轴34竖直方向依次安装在两个第二侧板35之间;第一轴29上安装有第一齿轮30和第二齿轮31,第一齿轮30与齿板16相啮合;第二轴34上安装有第三齿轮32和第四齿轮33,且第三齿轮32与第二齿轮31相啮合;同时如图1所示,第四齿轮33与齿条机构19相配合。
如图10所示,上述齿条机构19包括齿条10、支撑弹簧22、摆杆20,齿条10的一端穿过齿条导孔26与第四齿轮33相啮合,另一端开有一个滑孔21;如图9所示,两个摆杆20的一端分别插入滑孔21两侧且对称分布,另一端安装在第二滑槽24中;滑孔21中安装有支撑弹簧22,支撑弹簧22的两端分别与两个摆杆20连接。
如图6所示,上述复位弹簧7为拉伸弹簧。
如图5所示,上述复位弹簧7始终处于拉伸状态。
如图10所示,上述支撑弹簧22为压缩弹簧。
如图10所示,上述支撑弹簧22始终处于压缩状态。
如图8所示,上述第一齿轮30的直径大于第二齿轮31的直径,第三齿轮32的直径大于第二齿轮31的直径,第四齿轮33的直径小于第三齿轮32的直径。
如图7所示,上述第一齿轮30的直径与第五齿轮40的直径相等;第二齿轮31的直径与第六齿轮41的直径相等;第三齿轮32的直径与第七齿轮42的直径相等;第四齿轮33的直径与第八齿轮43的直径相等。
本发明中液压机构18的一端安装在滑块3的下表面,那么滑块3滑动带动液压机构18一起运动。
本发明中复位弹簧7一端安装在弹簧底座5上,另一端安装在滑块3侧面上,那么滑块3在复位弹簧7拉动下由运动后的位置回到初始位置;两个复位弹簧7对称分布于固定块1两侧,那么复位弹簧7拉动滑块3滑动就更加平稳。
本发明中两个刹车盘28位于两个刹车片15的两侧,且与相应的刹车片15相配合,那么刹车片15对刹车盘28的压力更加趋于平衡,减小刹车盘28的损坏。
本发明中支板4中开有一个L型液压油路6,L型液压油路6一端与液压壳11的液压腔12连通,另一端通过油管与汽车的液压系统连接,那么液压系统中的液压油流经L型液压油路6到达液压腔12;两个液压柱13的一端对称地插入液压腔12中,那么两个液压柱13在液压油压力的作用下沿液压腔12滑动。
本发明中第一轴29上安装有第一齿轮30和第二齿轮31,第一齿轮30与齿板16相啮合,那么在齿板16的作用下,第一齿轮30与第二齿轮31一起旋转;第二轴34上安装有第三齿轮32和第四齿轮33,且第三齿轮32与第二齿轮31相啮合,那么第二齿轮31的旋转带动第三齿轮32和第四齿轮33一起向相反方向旋转。
本发明中第一齿轮30的直径大于第二齿轮31的直径,第三齿轮32的直径大于第二齿轮31的直径,第四齿轮33的直径小于第三齿轮32的直径,目的是达到减速增扭的效果。
本发明中第一齿轮30的直径与第五齿轮40的直径相等,第二齿轮31的直径与第六齿轮41的直径相等,第三齿轮32的直径与第七齿轮42的直径相等,第四齿轮33的直径与第八齿轮43的直径相等,以保证两个齿条10的运动速度相等。
本发明中齿条10的一端穿过齿条导孔26与第四齿轮33相啮合,那么第四齿轮33的旋转带动齿条10运动;滑孔21中安装有支撑弹簧22,支撑弹簧22的两端分别与两个摆杆20连接,那么两个摆杆20在支撑弹簧22的作用下始终位于第二滑槽24中,并且两个摆杆20带动同时带动弧形刹车片支撑14绕液压柱13摆动。
具体实施方式:当刹车未启动时,整个刹车系统处于静止状态。
当上车启动时,汽车的液压系统通过L型液压油路6给液压腔12加压,液压油推动两个液压柱13带动相应的刹车片15与相应的刹车盘28接触并产生摩擦;同时,刹车盘28对刹车片15发生反作用力;在反作用力下,刹车盘28带动刹车片15向车轮转动的方向运动;刹车片15依次通过弧形刹车片支撑14、液压柱13、液压壳11和支板4带动滑块3沿第一滑槽2滑动,方向与车轮旋转的方向一致,同时复位弹簧7被拉伸。第一齿轮30和第五齿轮40在齿板16的作用下同时发生旋转。第二齿轮31与第一齿轮30一起旋转,第六齿轮41与第五齿轮40一起旋转;第二齿轮31带动第三齿轮32和第四齿轮33同时反向旋转;第四齿轮33带动齿条10沿着齿条导孔26向下运动;第六齿轮41带动第七齿轮42和第八齿轮43同时反向旋转;第八齿轮43带动齿条10沿着齿条导孔26向上运动。两个齿条10带动相应的一对摆杆20在弧形刹车片支撑14的第二滑槽24中滑动;两对摆杆20同时带动弧形刹车片支撑14绕着液压柱13做周向摆动,弧形刹车片支撑14带动刹车片15一起摆动;在此过程中,刹车片15与刹车盘28之间的接触面积逐渐增大,且接触面积位置发生变化;刹车盘28承受的扭矩增大,散热速度加快,刹车盘28摩擦面的磨损更趋于均匀;刹车时间进一步缩短;刹车性能增强;行车安全性得到进一步提高;直至汽车在刹车系统的作用下停止,继而液压系统停止工作,刹车结束。整个刹车过程,液压系统推动刹车片15由里向外与刹车盘28接触产生摩擦从而实现汽车的制动效果;在刹车进一步持续的情况下,增加刹车片15对刹车盘28的压力的同时通过刹车片15的移动增加刹车盘28单位时间的摩擦面积,使得刹车盘28承受的扭矩迅速增加,从而缩短刹车时间,提高行车安全性;在刹车过程中,刹车片15与刹车盘28之间的接触面积逐渐增大,接触面积位置发生变化,摩擦力逐渐增大,散热速度加快,刹车盘28摩擦面的磨损更趋于均匀。
当液压系统工作停止时,液压柱13在大气压的作用下回缩,液压柱13通过弧形刹车片支撑14带动刹车片15与刹车盘28分离回到起始位置;同时,复位弹簧7拉着滑块3向回到起始位置运动,第一齿轮机构8与第二齿轮机构9通过齿板16的作用开始反向工作并带动两个齿条10同滑块3一起回到起始位置。
综上所述,本发明的有益效果:通过液压系统推动刹车片15由里向外与刹车盘28接触产生摩擦从而实现汽车的制动效果;在刹车进一步持续的情况下,增加刹车片15对刹车盘28的压力的同时通过刹车片15的移动增加刹车盘28单位时间的摩擦面积,使得刹车盘28承受的扭矩迅速增加,从而缩短刹车时间,提高行车安全性;在刹车过程中,刹车片15与刹车盘28之间的接触面积逐渐增大,接触面积位置发生变化,摩擦力逐渐增大,散热速度加快,刹车盘28摩擦面的磨损更趋于均匀;有利于降低刹车盘28成本。