浅谈制动踏板回位弹簧设计及校核

李雪娟 钟尧尧 谢国文

摘 要：制动踏板是汽车制动系统的必要零件，根据实际的工作经验总结，本文对制动踏板回位弹簧的设计过程做了论述，从弹簧的选材开始，对弹簧的圈数、安装角度及刚度等参数计算给出设计过程，介绍了制动踏板回位

弹簧的设计方法。关键词：制动踏板；弹簧；计算

1 引言

制动踏板是汽车制动系统的必要零件，踏板的回位弹簧为制动踏板提供回位力，回位力的大小会影响驾驶员对制动力的评价，回位力过大会导致踏板硬，而回位力过小可能会导致在行驶过程中微小的振动导致踏板带动助力器运动产生制动，进而整车拖滞的故障。故研究制动踏板回位弹簧的设计是很有必要的。

2 制动踏板回位弹簧简介

制动踏板回位弹簧常用结构有拉簧和扭簧两种形式，分别如图 1、图 2 所示。以扭簧为例，弹簧一端勾在踏板杆上，另一端固定在踏板支架上，在制动踏板及制动主缸助力器总成安装在整车上时，该弹簧处于压缩状态。制动时，驾驶员用脚踩下制动踏板脚踏面，踏板绕回转中心逆时针旋转，弹簧进一步压缩，松开制动踏板时，助力器内部弹簧和踏板回位弹簧共同提供回位力矩，使得踏板回到初始位置，消除制动力。

3 回位弹簧布置方法

以某 C级乘用车为例，制动踏板设计数模如下，由于布置方面限制，该踏板为分段式结构，踏板杆距离两边的踏板支架较远，无法直接安装在侧面踏板支架上，故需要在上方单独起支架用于回位弹簧的安装。如图 3所示

4 回位弹簧计算方法介绍

4.1 材料选择

依据机械设计手册（第五版）第三卷所述，圆柱螺旋弹簧按所受载荷的情况分为三类，制动踏板的回位弹簧属 I类，常用材料为 65Mn，本文以扭转弹簧为例说明。