浅谈制动踏板机构设计 作者：朱鹏程 赵卫晨 韦振举 覃春好来源：《汽车与驾驶维修（维修版）》第 08 期 摘要：制动踏板是汽车制动系统的必要零件。除了要满足国标对强度、刚度的规定，还要尽量实现制动踏板的轻量化。本文通过对制动踏板受力状况的分析，并结合分析成果提出了踏板杆、踏板支架等重要部件的設计建议。 核心词：制动踏板;受力分析;轻量化 中图分类号：U463.5 文献标记码：A 0 引言 制动踏板在设计过程中，经常出现输入条件的变更。理解制动踏板的受力状况，能够对输入条件变更带来的影响进行初步评定，使踏板的构造设计更有方向性。除此之外，还能够对最大应力、变形区域进行预判，并与 CAE 分析成果相比对，判断其分析成果与否含有合理性。 1 踏板机构 如图 1 所示，制动踏板重要由踏板杆、踏板支架、轴销、衬套、回位弹簧和衬套等零件构成。 1.1 踏板杆 踏板杆常见构造有非断开式踏板杆与断开式踏板杆（图 2）。其中，断开式踏板的构造重要是为了避让转向系统的中间轴和传动轴等零件;而非断开式踏板杆相对断开式踏板构造更简朴，质量更轻。 1.2 踏板支架 踏板支架根据使用的材料分为塑料踏板支架与金属踏板支架（图 3），塑料踏板支架成型精度高，质量小，但成本高。 2 踏板杆受力状况 2.1 非断开式踏板杆 如图 4、图 5 所示，该踏板杆为非断开式踏板杆，它静止地处在 1/2 全行程位置上。O 点为踏板旋转点，Q“为推杆 U”型叉与踏板杆接触点，H 点为踏板面中心点。Ft为踏板力（假设踏板力过踏板 H 点，并垂直于踏板面），FQ为助力器推杆对踏板的支持力。FO为踏板支架对踏板杆的作用力。a 为输入力臂，b 为输出力臂，c 为踏板面中心 H 点到 Q 点的距离。踏板杠杆比 i=a/b，杠杆比是影响踏板感觉的重要因素，不容易修改[1]。 踏板杆的最大弯矩为以下。 Mmax= Ft0×b （l） 将踏板杆的截面看似成矩形，其高为 h（板厚方向）、宽为 L，则抗弯截面系数为以下。 W=hL2/6 （2） 踏板杆截面最大正应力以下。 σmax=MmaxIW=6MmaxIhL2 （3） 由公式（1）～公式（3）可知，在 Q 点附近踏板杆弯矩最大。弹性变形最大的区域普通在踏板面。为了避免 Q 点附近应力变形过大而造成踏板面弹性变形过大，在保持材料、杠杆比不变的状况下，尽量减小 c 与 b 的值（满足助力器主缸行程下），从而减少弯矩 Mmax。还能够增加踏板杆宽度或厚度减少正应力，其中，增加宽度效果会更...
