(108)--讲稿-8.2.1鼓式制动器结构方案分析.doc

8.2.1 鼓式制动器结构方案分析（人物居中）同学们，大家好！通过前面学习我们知道，制动系统一般由制动器和制动驱动机构两部分组成。今天我们来学习制动器的结构方案分析，主要学习鼓式制动器结构特点及应用场合。P2（全屏或小窗口） 制动器是用来吸收汽车的动能，使之转变成热能散失到大气中，迫使汽车迅速降低车速至至停车的机构。制动器有摩擦式、液力式和电磁式等几种。电磁式制动器虽有作用滞后小、易于连接且接头可靠等优点，但因成本高而只在一部分重型汽车上用来做车轮制动器或缓速器。液力式制动器只用作缓速器。目前广泛使用的仍为摩擦式制动器。摩擦式制动器按摩擦副结构形式不同，分为鼓式、盘式和带式三种。以鼓式和盘式制动器应用最为广泛，带式只用作中央制动器。我们接下来详细学习鼓式制动器的结构方案。P3首先看鼓式制动器的基本工作过程。典型的鼓式制动器主要由制动底板、制动鼓、制动蹄和驱动装置等零部件组成。底板安装在车轴的固定位置上固定不动，上面装有制动蹄、 轮缸、回位弹簧、定位销，承受制动时的旋转扭力，制动蹄上有摩擦衬片。制动鼓则是安装在轮毂上，是随车轮一起旋转的部件。当制动时，轮缸活塞推动制动蹄压迫制动鼓，制动鼓受到摩擦减速，迫使车轮停止转动。不同形式鼓式制动器的主要区别有三方面：蹄片固定支点的数量和位置不同；张开装置的形式与数量不同；制动时两块蹄片之间有无相互作用。因蹄片的固定支点和张开力位置不同，使不同形式鼓式制动器的领、从蹄数量有差别，并使制动效能不同。鼓式制动器分为领从蹄式、双领蹄式、双向双领蹄式、双从蹄式、单向增力式、双向增力式等几种。P4 （动画一）首先看领从蹄式鼓式制动器，这种制动器的每块蹄片都有自己的固定支点，（动画二）而且两固定支点位于两蹄的同一端。可采用凸轮、楔块或液压轮缸作张开装置。领从蹄鼓式制动器一般只有一个轮缸，在制动时轮缸受到来自总泵液力后，轮缸两端活塞会同时顶向左右制动蹄的蹄端，作用力相等。但由于车轮是旋转的，例如图中左侧制动蹄张开方向与车轮旋转方向相同，右侧制动蹄张开方向与车轮旋转方向相反，所以制动鼓作用于制动蹄的压力左右不对称，造成自行增力或自行减力的作用。因此，一般将自行增力的一侧制动蹄称为领蹄，自行减力的一侧制动蹄称为从蹄，领蹄的摩擦力矩是从蹄的22.5倍，（动画三）两制动蹄摩擦衬片的磨损程度也就不一样。领从蹄式制动器的效能和效能稳定性，在各式制动器中居中游；前进、倒退行驶的制动效果不变；结构简单，成本低；便于附装驻车制动驱动机构；调整蹄片与制动鼓之间的间隙工作容易。但领从蹄式制动器也有两蹄片上的单位压力不等，故两蹄衬片磨损不均匀，寿命不同的缺点。此外，因只有一个轮缸，两蹄必须在同一驱动回路作用下工作。领从蹄式制动器应用比较广泛，特别是轿车和轻型货车、客车的后轮制动器用得较多。领从蹄式制动器的效能和效能稳定性；结构简单，成本低；便于附装驻车制动驱动机构；调整蹄片与制动鼓之间的间隙工作容易。两蹄衬片磨损不均匀，寿命不同的缺点；两蹄必须在同一驱动回路作用下工作。领从蹄式制动器应用比较广泛，特别是轿车和轻型货车、客车的后轮制动器用得较多。P5（动画一）单向双领蹄式制动器的两块蹄片各有自己的固定支点，（动画二）而且两固定支点位于两蹄的不同端，如图所示。每块蹄片有各自独立的张开装置，且位于与固定支点相对应的一方。（动画3）汽车前进制动时，这种制动器的制动效能相当高。由于有两个轮缸，故可以用两个各自独立的回路分别驱动两蹄片。除此之外，这种制动器调整蹄片与制动鼓之间的间隙工作容易进行；（动画四）两蹄片上的单位压力相等，使之磨损均匀，寿命也相同。（动画五）但是倒车制动时，由于两蹄片皆为双从蹄，使制动效能明显下降。双领蹄式制动器的制动效能稳定性，仅强于增力式制动器。（动画6）另外与领从蹄式制动器比较，由于多了一个轮缸，使结构略显复杂。P6双向双领蹄式制动器的结构特点是两蹄片浮动，（动画一）用各有两个活塞的两轮缸张开蹄片，无论是前进或者是倒退制动时，这种制动器的两块蹄片始终为领蹄，（动画二）所以制动效能相当高，而且不变。由于制动器内设有两个轮缸，所以适用于双回路驱动机构。当一套管路失效后，制动器转变为领从蹄式制动器。（动画三）除此之外，双向双领蹄式制动器的两蹄片上单位压力相等，因而磨损均匀，寿命相同。双向双领蹄式制动器因有两个轮缸，故结构上复杂，且调整蹄片与制动鼓之间的间隙工作困难是它的缺点。这种制动器得到比较广泛应用，但是用于后轮时，则需另设中央驻车制动器。P7双从蹄式制动器的两蹄片各有一个固定支点，而且两固定支点位于两蹄片的不同端，并用各有一个活塞的两轮缸张开蹄片。双从蹄式制动器的制动器效能稳定性最好，但因制动器效能最低，所以很少采用。P8 （动画一）单向增力式制动器的两蹄片只有一个固定支点，（动画二）两蹄下端经推杆相互连接成一体，制动器仅有一个轮缸用来产生推力张开蹄片。（动画3）汽车前进制动时，两蹄片皆为领蹄，次领蹄上不存在轮缸张开力，而且由于领蹄上的摩擦力经推杆作用到次领蹄，使制动器效能很高，居各式制动器之首。（动画四）因两块蹄片都是领蹄，所以制动器效能稳定性相当差。倒车制动时，两蹄又皆为从蹄，结果制动器效能很低。因两蹄片上单位压力不等，造成蹄片磨损不均匀，寿命不一样。这种制动器只有一个轮缸，故不适合用于双回路驱动机构；另外由于两蹄片下部联动，使调整蹄片间隙工作变得困难。少数轻、中型货车用来作前制动器。P9（动画1）双向增力式制动器的两蹄片端部各有一个制动时不同时使用的共用支点，支点下方有一轮缸，（动画2）内装两个活塞用来同时驱动张开两蹄片，两蹄片下方经推杆连接成一体。（动画3）与单向增力式不同的是次领蹄上也作用有来自轮缸活塞推压的张开力，尽管这个张开力的作用效果较小，（动画四）但因次领蹄下端受有来自主领蹄经推杆作用的张开力很大，所以次领蹄上的制动力矩能大到主领蹄制动力矩的23倍。因此，采用这种制动器以后，即使制动驱动机构中不用伺服装置，也可以借助很小的踏板力得到很大的制动力矩。（动画五）双向增力式制动器因两蹄片均为领蹄，所以制动器效能稳定性比较差。除此之外，两蹄片上单位压力不等，故磨损不均匀，寿命不同。调整间隙工作与单向增力式一样比较困难。因只有一个轮缸，故制动器不适合用于有的双回路驱动机构。P10在对各种结构形式鼓式制动器进行对比分析之前，先来了解制动器的评价参数。（动画1）称为制动器效能，定义为制动器在单位输入压力或力的作用下所输出的力或力矩。（动画二）制动器效能因数的定义为，在制动鼓或制动盘的作用半径上所得到的摩擦力与输入力之比。（动画三）制动器效能的稳定性是指其效能因数K对摩擦因数的敏感性。使用中摩擦因数随温度和水湿程度变化，要求制动器的效能稳定性好，即是其效能对摩擦因数的变化敏感性较低。基本尺寸比例相同的各式鼓式制动器效能因数与摩擦因数的关系曲线如图所示。由图可见，制动器的效能因数由高至低的顺序为：增力式制动器，双领蹄式制动器，领从蹄式制动器和双从蹄式制动器。而制动器效能稳定性排序则恰好与上述情况相反。（配图片一）（人物居中）应该指出，鼓式制动器的效能并非单纯取决于根据制动器的结构参数和摩擦因数计算出来的制动器效能因数值，而且还受蹄与鼓接触部位的影响。蹄与鼓仅在蹄的中部接触时，输出制动力矩就小，而在蹄的端部和根部接触时输出制动力矩就较大。制动器的效能因数越高，制动效能受接触情况的影响也越大，因此正确的调整制动蹄与制动鼓间隙，对高性能制动器尤为重要。P11（全屏或小窗口） 我们将几种鼓式制动器的结构特点、制动效能、制动效能的稳定性、工作过程中两蹄片的磨损状态、前进倒退时制动效果等等列表进行对比分析，请同学们今后在进行鼓式制动器设计时参考。 （人物居中） 这一节课，我们主要学习了鼓式制动器的结构方案，请同学们课后认真复习，掌握几种鼓式制动器的结构特点、对比以及适用场合。本节课我们上到这里，谢谢大家。