制动器的结构形式及选择.doc

§1 制动器的结构型式及选择 除了辅助制动装置是利用发动机排气或其他缓速措施对下长坡的汽车进行减缓 或稳定车速外，汽车制动器几乎都是机械摩擦式的，即是利用固定元件与旋转元件工 作表面间的摩擦而产生制动力矩使汽车减速或停车的。 汽车制动器按其在汽车上的位置分为车轮制动器和中央制动器，前者是安装在 车轮处，后者则安装在传动系的某轴上，例如变速器第二轴的后端或传动轴的前端。 摩擦式制动器按其旋转元件的形状又可分为鼓式和盘式两大类。 鼓式制动器又分为内张型鼓式制动器和外束型鼓式制动器。内张型鼓式制动器 的固定摩擦元件是一对带有摩擦蹄片的制动蹄，后者又安装在制动底板上，而制动底 板则又紧固于前梁或后桥壳的突缘上(对车轮制动器)或变速器壳或与其相固定的支 架上(对中央制动器)；其旋转摩擦元件为固定在轮毂上或变速器第二轴后端的制动 鼓，并利用制动鼓的圆柱内表面与制动蹄摩擦片的外表面作为一对摩擦表面在制动鼓 上产生摩擦力矩，故又称为蹄式制动器。外束型鼓式制动器的固定摩擦元件是带有摩 擦片且刚度较小的制动带；其旋转摩擦元件为制动鼓，并利用制动鼓的外圆柱表面和 制动带摩擦片的内圆弧面作为一对摩擦表面，产生摩擦力矩作用于制动鼓，故又称为 带式制动器。在汽车制动系中，带式制动器曾仅用作某些汽车的中央制动器，现代汽 车已很少采用。由于外束型鼓式制动器通常简称为带式制动器，而且在汽车上已很少 采用，所以内张型鼓式制动器通常简称为鼓式制动器，而通常所说的鼓式制动器即是 指这种内张型鼓式结构。 盘式制动器的旋转元件是一个垂向安放且以两侧面为工作面的制动盘，其固定摩 擦元件一般是位于制动盘两侧并带有摩擦片的制动块。当制动盘被两侧的制动块夹紧 时，摩擦表面便产生作用于制动盘上的摩擦力矩。盘式制动器常用作轿车的车轮制动 器，也可用作各种汽车的中央制动器。 车轮制动器主要用作行车制动装置，有的也兼作驻车制动之用；而中央制动器则 仅用于驻车制动，当然也可起应急制动的作用。 鼓式制动器和盘式制动器的结构型式也有多种，其主要结构型式如下表所示.  鼓式制动器的结构型式及选择 鼓式制动器可按其制动蹄的受力情况分类(见图1)，它们的制动效能、制动鼓 的受力平衡状况以及车轮旋转方向对制动效能的影响均不同。 制动蹄按其张开时的转动方向和制动鼓的旋转方向是否一致，有领蹄和从蹄之 分。制动蹄张开的转动方向与制动鼓的旋转方向一致的制动蹄，称为领蹄；反之，则 称为从蹄。 鼓式制动器按蹄的属性分为： (1)领从蹄式制动器 如图1(a)、(b)所示，若图上方的旋向箭头代表汽车前进时制动鼓的旋转方向(制 动鼓正向旋转)，则蹄1为领蹄，蹄2为从蹄。汽车倒车时制动鼓的旋转方向改变， 变为反向旋转，随之领蹄与从蹄也就相互对调了。这种当制动鼓正、反向旋转时总具 有一个领蹄和一个从蹄的内张型鼓式制动器，称为领从蹄式制动器。由图1(a)、(b) 可见，领蹄所受的摩擦力使蹄压得更紧，即摩擦力矩具有“增势”作用，故又称为增 势蹄；而从蹄所受的摩擦力使蹄有离开制动鼓的趋势，即摩擦力矩具有“减势”作用， 故又称为减势蹄。“增势”作用使领蹄所受的法向反力增大，而“减势”作用使从蹄 所受的法向反力减小。 对于两蹄的张开力P1=P2=P的领从蹄式制动器结构，如图1(b)所示，两蹄压紧制 动鼓的法向力应相等。但当制动鼓旋转并制动时，领蹄由于摩擦力矩的“增势”作用， 使其进一步压紧制动鼓而使其所受的法向反力加大；从蹄由于摩擦力矩的“减势”作 用而使其所受的法向反力减小。这样，由于两蹄所受的法向反力不等，不能相互平衡，  其差值要由车轮轮毂轴承承受。这种制动时两蹄法向反力不能相互平衡的制动器也称 为非平衡式制动器。液压或楔块驱动的领从蹄式制动器均为非平衡式结构，也叫做简 单非平衡式制动器。非平衡式制动器将对轮毂轴承造成附加径向载荷，而且领蹄摩擦 衬片表面的单位压力大于从蹄的，磨损较严重。为使衬片寿命均衡，可将从蹄的摩擦 衬片包角适当地减小。 对于如图1(a)所示具有定心凸轮张开装置的领从蹄式制动器，在制动时，凸轮 机构保证了两蹄等位移，因此作用于两蹄上的法向反力和由此产生的制动力矩应分别 相等，而作用于两蹄的张开力P1、P2则不等，且必然有P1P2。由于两蹄的法向反力N1=N 2 在制动鼓正、反两个方向旋转并制动时均成立，因此这种结构的特性是双向的，实际 上也是平衡式的。其缺点是驱动凸轮的力要大而效率却相对较低，约为 0.6～0.8。 因为凸轮要求气压驱动，因此这种结构仅用于总质量大于或等于 10 t的货车和客车 上。 领从蹄式制动器的两个蹄常有固定的支点。张开装置有凸轮式(见图1(a)、图2、 图3)、楔块式(见图4、图5)、曲柄式(参见图11)和具有两个或四个等直径活塞的制 动轮缸式的(见图1(b)、图6、图7)。后