【文章內(nèi)容簡介】 式 7 2021屆機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 鼓式制動器的各種結(jié)構(gòu)形式如圖 32af所示。 圖 32 鼓式制動器示意圖 （ a）領(lǐng)從蹄式（用凸輪張開）；（ b）領(lǐng)從蹄式（用制動輪缸張開）；（ c）雙領(lǐng)蹄式（非雙向，平衡式）；（ d）雙向雙領(lǐng)蹄式；（ e）單向增力式；（ f）雙向增力式 不同形式鼓式制動器的主要區(qū)別有：（ 1）蹄片固定支點的數(shù)量和位置不同。（ 2）張開裝置的形式與數(shù)量不同。（ 3）制動時兩蹄片之間有無相互作用。 因蹄片的固定支點和張開力位置不同，使不同形式鼓式制動器的領(lǐng)、從蹄數(shù)量有差別，并使制動效能不一樣。 在單位輸入壓力或力的作用下所輸出的力或力矩，稱為制動效能。在評比不同形式制動器的效能時，常用一種稱為制動效能因素的無因次指標(biāo)。制動效能因素的定義為：在制動鼓或制動盤的作用半徑 R上所得到的摩擦力（ ）與輸入力 F0之比，即 式中， K為制動器效能因素； R為制動器輸出的制動力矩。 制動效能的穩(wěn)定性是指其效能因素 K對摩擦因素 的敏感性。使用中 隨溫度和水濕程度變化。要求制動器的效能穩(wěn)定性好，即是其效能對 的變化敏感性小。 如圖 32(a)、 (b)所示，圖上方的旋向箭頭代表汽車前進(jìn)時制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向 (制動鼓正向旋轉(zhuǎn) )，蹄 1為領(lǐng)蹄，蹄 2為 從蹄。汽車倒車時制動鼓的變?yōu)榉聪蛐D(zhuǎn)，隨之領(lǐng)蹄與從蹄相互對調(diào)。制動鼓正、反向旋轉(zhuǎn)時總具有一個領(lǐng)蹄和一個從蹄的內(nèi)張型鼓式制動器稱為領(lǐng)從蹄式制動器。由圖 32(a)、 (b)可見，領(lǐng)蹄所受的摩擦力使蹄壓得更 8 2021屆機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 緊，即摩擦力矩具有 “增勢 ”作用，故又稱增勢蹄；而從蹄所受的摩擦力使蹄有離開制動鼓的趨勢，即摩擦力矩具有 “減勢 ”作用，故又稱減勢蹄。 “增勢 ”作用使領(lǐng)蹄所受的法向反力增大，而 “減勢 ”作用使從蹄所受的法向反力減小。 對于兩蹄的張開力 的 領(lǐng)從蹄式制動器結(jié)構(gòu)，如圖 32(b)所示，兩蹄壓緊制動鼓的法向力相等。但當(dāng)制動鼓旋轉(zhuǎn)并制動時，領(lǐng)蹄由于摩擦力矩的 “增勢 ”作用，使其進(jìn)一步壓緊制動鼓而使其所受的法向反力加大；從蹄由于摩擦力矩的 “減勢 ”作用而使其所受的法向反力減小。這樣，由于兩蹄所受的法向反力不等，不能相互平衡，其差值由車輪輪轂軸承承受。這種制動時兩蹄法向反力不能相互平衡的制動器也稱為非平衡式制動器。液壓或楔塊驅(qū)動的領(lǐng)從蹄式制動器均為非平衡式結(jié)構(gòu)，也叫做簡單非平衡式制動器。非平衡式制動器將對輪轂軸承造成附加徑向載荷，而且領(lǐng)蹄摩擦襯片表面的單位壓 力大于從蹄的，磨損較嚴(yán)重。為使襯片壽命均衡，可將從蹄的摩擦襯片包角適當(dāng)?shù)販p小。 對于如圖 32 (a)所示具有定心凸輪張開裝置的領(lǐng)從蹄式制動器，制動時，凸輪機(jī)構(gòu)保證了兩蹄等位移，作用于兩蹄上的法向反力和由此產(chǎn)生的制動力矩分別相等，而作用于兩蹄的張開力 P P2 則不等，且必然有 P1P2。由于兩蹄的法向反力 N1=N2 在制動鼓正、反兩個方向旋轉(zhuǎn)并制動時均成立，因此這種結(jié)構(gòu)的特性是雙向的，實際上也是平衡式的。其缺點是驅(qū)動凸輪的力要大而效率卻相對較低，約為 ～ 。因為凸輪要求氣壓驅(qū)動，因此這種結(jié)構(gòu)僅 用于總質(zhì)量大于或等于 10 t的貨車和客車上。 領(lǐng)從蹄式制動器的兩個蹄常有固定的支點。張開裝置有凸輪式 (見圖 32(a)、圖 3圖 34)、楔塊式 (見圖 3圖 36)、曲柄式 (參見圖 312)和具有兩個或四個等直徑活塞的制動輪缸式的 (見圖 32(b)、圖 3圖 38)。后者可保證作用在兩蹄上的張開力相等并用液壓驅(qū)動，而凸輪式、楔塊式和曲柄式等張開裝置則用氣壓驅(qū)動。當(dāng)張開裝置中的制動凸輪和制動楔塊都是浮動的時，也能保證兩蹄張開力相等，這時的凸輪稱為平衡凸輪。也有非平衡式的制動凸輪，其中心是固定的， 不能浮動，所以不能保證作用在兩蹄上的張開力相等。 9 2021屆機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 圖 33 S凸輪制動器 圖 34 楔塊式張開裝置及其受力簡圖 圖 35 S凸輪式車輪制動器 1—制動蹄； 2—凸輪； 3—制動底板； 4—調(diào)整臂； 5—凸輪支座及制動氣室； 6—滾輪 10 2021屆機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 圖 36 楔塊式張開裝置的車輪制動器 1—制動蹄； 2—制動底板； 3—制動氣室； 4—楔塊； 5—滾輪 6—柱塞； 7—檔塊； 8—棘爪； 9—調(diào)整螺釘； 10—調(diào)整套筒 圖 37 制動輪缸具有兩個個等直徑活塞的車輪制動器 1—活塞； 2—活塞支承圈； 3—密封圈； 4—支承； 5—制動底板； 6—制動蹄 7—支承銷；8—青銅偏心輪； 9—制動蹄定位銷； 10—駐車制動傳動裝置 11 2021屆機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 圖 38制動輪缸具有四個等直徑活塞的車輪制動器 1—制動蹄； 2—制動底板； 3—制動器間隙調(diào)整 凸輪； 4—偏心支承銷 領(lǐng)從蹄式制動器的效能及穩(wěn)定性均處于中等水平，但由于其在汽車前進(jìn)和倒車時的制動性能不變，結(jié)構(gòu)簡單，造價較低，也便于附裝駐車制動機(jī)構(gòu)，故仍廣泛用作中、重型載貨汽車的前、后輪以及轎車的后輪制動器。 當(dāng)汽車前進(jìn)時，若兩制動蹄均為領(lǐng)蹄的制動器，稱為雙領(lǐng)蹄式制動器。但這種制動器在汽車倒車時，兩制動蹄又都變?yōu)閺奶悖虼?，它又稱為單向雙領(lǐng)蹄式制動器。如圖 310 (c)所示，兩制動蹄各用一個單活塞制動輪缸推動，兩套制動蹄、制動輪缸等機(jī)件在制動底板上是以制動底板中心作 對稱布置的，因此兩蹄對鼓作用的合力恰好相互平衡，故屬于平衡式制動器。 單向雙領(lǐng)蹄式制動器根據(jù)其調(diào)整方法的不同，又有多種結(jié)構(gòu)方案，如圖 310所示。 圖 310 單向雙領(lǐng)蹄式制動器的機(jī)構(gòu)方案（液壓驅(qū)動） 12 2021屆機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 （ a）一般形式；（ b）偏心調(diào)整；（ c）輪缸上調(diào)整；（ d）浮動蹄片，輪缸支座端調(diào)整；（ e）浮動蹄片，輪缸偏心機(jī)構(gòu)調(diào)整 雙領(lǐng)蹄式制動器有高的正向制動效能，但倒車時則變?yōu)殡p從蹄式，使制動效能大降。 中級轎車的前制動器常用這種型式，這是由于這類汽車前進(jìn)制動時，前軸的動軸荷及附著力大于后軸，而倒車時則相反，采用這種結(jié)構(gòu)作為前輪制動器并與領(lǐng)從蹄式后輪制動器相匹配，則可較容易地獲得所希望的前、后輪制動力分配并使前、后輪制動器的許多零件有相同的尺寸。它不用于后輪還由于有兩個互相成中心對稱的制動輪缸，難于附加駐車制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)。 當(dāng)制動鼓正向和反向旋轉(zhuǎn)時兩制動蹄均為領(lǐng)蹄的制動器，稱為雙向雙領(lǐng)蹄式制動器。如圖32(d)及圖 31圖 312所示。 圖 311 雙向雙領(lǐng)蹄式制動器的結(jié)構(gòu)方案（液壓驅(qū)動） （ a）一般形式；（ b）偏心機(jī)構(gòu)調(diào)整；（ c）輪缸上調(diào)整 其兩蹄的兩端均為浮式支承，不是支承在支承銷上，而是支承在兩個活塞制動輪缸的支座上 (圖 32(d)、圖 311)或其他張開裝置的支座上 (圖 31圖 313)。 圖 312 曲柄機(jī)構(gòu)制動器（氣壓驅(qū)動） 圖 313 雙楔制動器（氣壓驅(qū)動） 當(dāng)制動時，油壓使兩個制動輪缸的兩側(cè)活塞 (圖 311)或其他張開裝置的兩側(cè) (圖 31圖313)均向外移動，使兩制動蹄 均壓緊在制動鼓的內(nèi)圓柱面上。制動鼓靠摩擦力帶動兩制動蹄轉(zhuǎn)過一小角度，使兩制動蹄的轉(zhuǎn)動方向均與制動鼓的旋轉(zhuǎn)方向一致；當(dāng)制動鼓反向旋轉(zhuǎn)時，其過程類同但方向相反。因此，制動鼓在正向、反向旋轉(zhuǎn)時兩制動蹄均為領(lǐng)蹄，故稱為雙向雙領(lǐng)蹄式制動器。它也屬于平衡式制動器。由于這種制 13 2021屆機(jī)械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計 動器在汽車前進(jìn)和倒退時的性能不變，故廣泛用于中、輕型載貨汽車和部分轎車的前、后輪。但用作后輪制動器時，需另設(shè)中央制動器。 雙從蹄式制動器的兩蹄片各有一 個固定支點，而且兩固定支點位于兩蹄片的不同端，并用各有一個活塞的兩輪缸張開蹄片，其結(jié)構(gòu)形式與單向雙領(lǐng)蹄式相反。 雙從蹄式制動器的制動效能穩(wěn)定性最好，但因制動效能最低，所以很少采用。 如圖 32(e)所示，兩蹄下端以頂桿相連接，第二制動蹄支承在其上端制動底板上的支承銷上。當(dāng)汽車前進(jìn)時，第一制動蹄被單活塞的制動輪缸推壓到制動鼓的內(nèi)圓柱面上。制動鼓靠摩擦力帶動第一制動蹄轉(zhuǎn)過一小角度，進(jìn)而經(jīng)頂桿推動第二制動蹄也壓向制動鼓的工作表面并支承在其上端的支承銷上。顯然，第一制動蹄為一增勢的 領(lǐng)蹄，而第二制動蹄不僅是一個增勢領(lǐng)蹄，而且經(jīng)頂桿傳給它的推力 Q 要比制動輪缸給第一制動蹄的推力 P 大很多，使第二制動蹄的制動力矩比第一制動蹄的制動力矩大 2～ 3倍之多。由于制動時兩蹄的法向反力不能互相平衡，因此屬于一種非平衡式制動器。 雖然這種制動器在汽車前進(jìn)制動時，其制動效能很高，且高于前述各種制動