淺談制動(dòng)踏板回位彈簧設(shè)計(jì)及校核

李雪娟 鐘堯堯 謝國文

摘 要：制動(dòng)踏板是汽車制動(dòng)系統(tǒng)的必要零件，根據(jù)實(shí)際的工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，本文對(duì)制動(dòng)踏板回位彈簧的設(shè)計(jì)過程做了論述，從彈簧的選材開始，對(duì)彈簧的圈數(shù)、安裝角度及剛度等參數(shù)計(jì)算給出設(shè)計(jì)過程，介紹了制動(dòng)踏板回位

彈簧的設(shè)計(jì)方法。關(guān)鍵詞：制動(dòng)踏板；彈簧；計(jì)算

1 引言

制動(dòng)踏板是汽車制動(dòng)系統(tǒng)的必要零件，踏板的回位彈簧為制動(dòng)踏板提供回位力，回位力的大小會(huì)影響駕駛員對(duì)制動(dòng)力的評(píng)價(jià)，回位力過大會(huì)導(dǎo)致踏板硬，而回位力過小可能會(huì)導(dǎo)致在行駛過程中微小的振動(dòng)導(dǎo)致踏板帶動(dòng)助力器運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生制動(dòng)，進(jìn)而整車拖滯的故障。故研究制動(dòng)踏板回位彈簧的設(shè)計(jì)是很有必要的。

2 制動(dòng)踏板回位彈簧簡介

制動(dòng)踏板回位彈簧常用結(jié)構(gòu)有拉簧和扭簧兩種形式，分別如圖 1、圖 2 所示。以扭簧為例，彈簧一端勾在踏板桿上，另一端固定在踏板支架上，在制動(dòng)踏板及制動(dòng)主缸助力器總成安裝在整車上時(shí)，該彈簧處于壓縮狀態(tài)。制動(dòng)時(shí)，駕駛員用腳踩下制動(dòng)踏板腳踏面，踏板繞回轉(zhuǎn)中心逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，彈簧進(jìn)一步壓縮，松開制動(dòng)踏板時(shí)，助力器內(nèi)部彈簧和踏板回位彈簧共同提供回位力矩，使得踏板回到初始位置，消除制動(dòng)力。

3 回位彈簧布置方法

以某 C級(jí)乘用車為例，制動(dòng)踏板設(shè)計(jì)數(shù)模如下，由于布置方面限制，該踏板為分段式結(jié)構(gòu)，踏板桿距離兩邊的踏板支架較遠(yuǎn)，無法直接安裝在側(cè)面踏板支架上，故需要在上方單獨(dú)起支架用于回位彈簧的安裝。如圖 3所示

4 回位彈簧計(jì)算方法介紹

4.1 材料選擇

依據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊（第五版）第三卷所述，圓柱螺旋彈簧按所受載荷的情況分為三類，制動(dòng)踏板的回位彈簧屬 I類，常用材料為 65Mn，本文以扭轉(zhuǎn)彈簧為例說明。