【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 式 7 2021屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 鼓式制動(dòng)器的各種結(jié)構(gòu)形式如圖 32af所示。 圖 32 鼓式制動(dòng)器示意圖 （ a）領(lǐng)從蹄式（用凸輪張開）；（ b）領(lǐng)從蹄式（用制動(dòng)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(dòng)器的主要區(qū)別有：（ 1）蹄片固定支點(diǎn)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(dòng)時(shí)兩蹄片之間有無(wú)相互作用。 因蹄片的固定支點(diǎn)和張開力位置不同，使不同形式鼓式制動(dòng)器的領(lǐng)、從蹄數(shù)量有差別，并使制動(dòng)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(dòng)效能。在評(píng)比不同形式制動(dòng)器的效能時(shí)，常用一種稱為制動(dòng)效能因素的無(wú)因次指標(biāo)。制動(dòng)效能因素的定義為：在制動(dòng)鼓或制動(dòng)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(dòng)器效能因素； R為制動(dòng)器輸出的制動(dòng)力矩。 制動(dòng)效能的穩(wěn)定性是指其效能因素 K對(duì)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(dòng)器的效能穩(wěn)定性好，即是其效能對(duì) 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(shí)制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向 (制動(dòng)鼓正向旋轉(zhuǎn) )，蹄 1為領(lǐng)蹄，蹄 2為 從蹄。汽車倒車時(shí)制動(dòng)鼓的變?yōu)榉聪蛐D(zhuǎn)，隨之領(lǐng)蹄與從蹄相互對(duì)調(diào)。制動(dòng)鼓正、反向旋轉(zhuǎn)時(shí)總具有一個(gè)領(lǐng)蹄和一個(gè)從蹄的內(nèi)張型鼓式制動(dòng)器稱為領(lǐng)從蹄式制動(dòng)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(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 緊，即摩擦力矩具有 “增勢(shì) ”作用，故又稱增勢(shì)蹄；而從蹄所受的摩擦力使蹄有離開制動(dòng)鼓的趨勢(shì)，即摩擦力矩具有 “減勢(shì) ”作用，故又稱減勢(shì)蹄。 “增勢(shì) ”作用使領(lǐng)蹄所受的法向反力增大，而 “減勢(shì) ”作用使從蹄所受的法向反力減小。 對(duì)于兩蹄的張開力 的 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器結(jié)構(gòu)，如圖 32(b)所示，兩蹄壓緊制動(dòng)鼓的法向力相等。但當(dāng)制動(dòng)鼓旋轉(zhuǎn)并制動(dòng)時(shí)，領(lǐng)蹄由于摩擦力矩的 “增勢(shì) ”作用，使其進(jìn)一步壓緊制動(dòng)鼓而使其所受的法向反力加大；從蹄由于摩擦力矩的 “減勢(shì) ”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(dòng)時(shí)兩蹄法向反力不能相互平衡的制動(dòng)器也稱為非平衡式制動(dòng)器。液壓或楔塊驅(qū)動(dòng)的領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器均為非平衡式結(jié)構(gòu)，也叫做簡(jiǎn)單非平衡式制動(dòng)器。非平衡式制動(dòng)器將對(duì)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(duì)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(dòng)器，制動(dòng)時(shí)，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(dòng)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(dòng)鼓正、反兩個(gè)方向旋轉(zhuǎn)并制動(dòng)時(shí)均成立，因此這種結(jié)構(gòu)的特性是雙向的，實(shí)際上也是平衡式的。其缺點(diǎn)是驅(qū)動(dòng)凸輪的力要大而效率卻相對(duì)較低，約為 ～ 。因?yàn)橥馆喴髿鈮候?qū)動(dòng)，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(dòng)器的兩個(gè)蹄常有固定的支點(diǎn)。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(gè)或四個(gè)等直徑活塞的制動(dòng)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(dòng)，而凸輪式、楔塊式和曲柄式等張開裝置則用氣壓驅(qū)動(dòng)。當(dāng)張開裝置中的制動(dòng)凸輪和制動(dòng)楔塊都是浮動(dòng)的時(shí)，也能保證兩蹄張開力相等，這時(shí)的凸輪稱為平衡凸輪。也有非平衡式的制動(dòng)凸輪，其中心是固定的， 不能浮動(dòng)，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(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 33 S凸輪制動(dòng)器 圖 34 楔塊式張開裝置及其受力簡(jiǎn)圖 圖 35 S凸輪式車輪制動(dòng)器 1—制動(dòng)蹄； 2—凸輪； 3—制動(dòng)底板； 4—調(diào)整臂； 5—凸輪支座及制動(dòng)氣室； 6—滾輪 10 2021屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 36 楔塊式張開裝置的車輪制動(dòng)器 1—制動(dòng)蹄； 2—制動(dòng)底板； 3—制動(dòng)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(dòng)輪缸具有兩個(gè)個(gè)等直徑活塞的車輪制動(dòng)器 1—活塞； 2—活塞支承圈； 3—密封圈； 4—支承； 5—制動(dòng)底板； 6—制動(dòng)蹄 7—支承銷；8—青銅偏心輪； 9—制動(dòng)蹄定位銷； 10—駐車制動(dòng)傳動(dòng)裝置 11 2021屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 圖 38制動(dòng)輪缸具有四個(gè)等直徑活塞的車輪制動(dòng)器 1—制動(dòng)蹄； 2—制動(dòng)底板； 3—制動(dòng)器間隙調(diào)整 凸輪； 4—偏心支承銷 領(lǐng)從蹄式制動(dòng)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(shí)的制動(dòng)性能不變，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)較低，也便于附裝駐車制動(dòng)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(dòng)器。 當(dāng)汽車前進(jìn)時(shí)，若兩制動(dòng)蹄均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器，稱為雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。但這種制動(dòng)器在汽車倒車時(shí)，兩制動(dòng)蹄又都變?yōu)閺奶?，因此，它又稱為單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。如圖 310 (c)所示，兩制動(dòng)蹄各用一個(gè)單活塞制動(dòng)輪缸推動(dòng)，兩套制動(dòng)蹄、制動(dòng)輪缸等機(jī)件在制動(dòng)底板上是以制動(dòng)底板中心作 對(duì)稱布置的，因此兩蹄對(duì)鼓作用的合力恰好相互平衡，故屬于平衡式制動(dòng)器。 單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)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(dòng)器的機(jī)構(gòu)方案（液壓驅(qū)動(dòng)） 12 2021屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) （ a）一般形式；（ b）偏心調(diào)整；（ c）輪缸上調(diào)整；（ d）浮動(dòng)蹄片，輪缸支座端調(diào)整；（ e）浮動(dòng)蹄片，輪缸偏心機(jī)構(gòu)調(diào)整 雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器有高的正向制動(dòng)效能，但倒車時(shí)則變?yōu)殡p從蹄式，使制動(dòng)效能大降。 中級(jí)轎車的前制動(dòng)器常用這種型式，這是由于這類汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí)，前軸的動(dòng)軸荷及附著力大于后軸，而倒車時(shí)則相反，采用這種結(jié)構(gòu)作為前輪制動(dòng)器并與領(lǐng)從蹄式后輪制動(dòng)器相匹配，則可較容易地獲得所希望的前、后輪制動(dòng)力分配并使前、后輪制動(dòng)器的許多零件有相同的尺寸。它不用于后輪還由于有兩個(gè)互相成中心對(duì)稱的制動(dòng)輪缸，難于附加駐車制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。 當(dāng)制動(dòng)鼓正向和反向旋轉(zhuǎn)時(shí)兩制動(dòng)蹄均為領(lǐng)蹄的制動(dòng)器，稱為雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。如圖32(d)及圖 31圖 312所示。 圖 311 雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)方案（液壓驅(qū)動(dòng)） （ 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(gè)活塞制動(dòng)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(dòng)器（氣壓驅(qū)動(dòng)） 圖 313 雙楔制動(dòng)器（氣壓驅(qū)動(dòng)） 當(dāng)制動(dòng)時(shí)，油壓使兩個(gè)制動(dòng)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(dòng)，使兩制動(dòng)蹄 均壓緊在制動(dòng)鼓的內(nèi)圓柱面上。制動(dòng)鼓靠摩擦力帶動(dòng)兩制動(dòng)蹄轉(zhuǎn)過(guò)一小角度，使兩制動(dòng)蹄的轉(zhuǎn)動(dòng)方向均與制動(dòng)鼓的旋轉(zhuǎn)方向一致；當(dāng)制動(dòng)鼓反向旋轉(zhuǎn)時(shí)，其過(guò)程類同但方向相反。因此，制動(dòng)鼓在正向、反向旋轉(zhuǎn)時(shí)兩制動(dòng)蹄均為領(lǐng)蹄，故稱為雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。它也屬于平衡式制動(dòng)器。由于這種制 13 2021屆機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) 動(dòng)器在汽車前進(jìn)和倒退時(shí)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(dòng)器時(shí)，需另設(shè)中央制動(dòng)器。 雙從蹄式制動(dòng)器的兩蹄片各有一 個(gè)固定支點(diǎn)，而且兩固定支點(diǎn)位于兩蹄片的不同端，并用各有一個(gè)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(dòng)器的制動(dòng)效能穩(wěn)定性最好，但因制動(dòng)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(dòng)蹄支承在其上端制動(dòng)底板上的支承銷上。當(dāng)汽車前進(jìn)時(shí)，第一制動(dòng)蹄被單活塞的制動(dòng)輪缸推壓到制動(dòng)鼓的內(nèi)圓柱面上。制動(dòng)鼓靠摩擦力帶動(dòng)第一制動(dòng)蹄轉(zhuǎn)過(guò)一小角度，進(jìn)而經(jīng)頂桿推動(dòng)第二制動(dòng)蹄也壓向制動(dòng)鼓的工作表面并支承在其上端的支承銷上。顯然，第一制動(dòng)蹄為一增勢(shì)的 領(lǐng)蹄，而第二制動(dòng)蹄不僅是一個(gè)增勢(shì)領(lǐng)蹄，而且經(jīng)頂桿傳給它的推力 Q 要比制動(dòng)輪缸給第一制動(dòng)蹄的推力 P 大很多，使第二制動(dòng)蹄的制動(dòng)力矩比第一制動(dòng)蹄的制動(dòng)力矩大 2～ 3倍之多。由于制動(dòng)時(shí)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(dòng)器。 雖然這種制動(dòng)器在汽車前進(jìn)制動(dòng)時(shí)，其制動(dòng)效能很高，且高于前述各種制動(dòng)