《鼓式制動器的結(jié)構(gòu)形式及選擇綜述》3300字

鼓式制動器的結(jié)構(gòu)形式及選擇綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u25332鼓式制動器的結(jié)構(gòu)形式及選擇綜述 1240941.1鼓式制動器 1143631.1.1領(lǐng)從蹄式制動器 141971.1.2雙領(lǐng)蹄式制動器 2150281.1.3雙向雙領(lǐng)蹄式制動器 2123991.1.4單向自增力式制動器 317211.1.5雙向自增力式制動器 3238311.1.6鼓式制動器總結(jié) 338981.2盤式制動器 4220891.3制動器方案確定 41.1鼓式制動器根據(jù)以下區(qū)別可以將鼓式制動器進(jìn)行劃分：1）通過支撐點將制動蹄片連接在不同的位置的結(jié)構(gòu)及連接點的區(qū)別；2）將鼓式制動器制動蹄片張開的驅(qū)動裝置及驅(qū)動形式的區(qū)別；3）制動時，作用力是否會傳遞。通過上述區(qū)別將鼓式制動器進(jìn)行劃分，他們各自有各自的優(yōu)缺點及特點，主要體現(xiàn)在制動效能及制動效能穩(wěn)定性上。1.1.1領(lǐng)從蹄式制動器領(lǐng)從蹄式制動器通常具有兩片制動蹄片，兩片制動蹄片分別固定在各自的位置，且都支撐在同一端，相互之間沒有干涉及作用力的存在。領(lǐng)從蹄式制動器可以選擇兩種張開形式：1）鍥塊式或凸輪式：該形式的張開裝置通常使用鍥塊或凸輪進(jìn)行傳遞張開力及位移，一般來說，制動鍥塊為了保證平衡兩端制動蹄的張開力，需要采用浮式支撐；而凸輪式一般固定在一固定點，經(jīng)過凸輪軸通過S型或其他形狀的凸輪將制動力傳遞到蹄片上。2）液壓式：液壓式驅(qū)動裝置通常采用制動輪缸進(jìn)行驅(qū)動，該形式的張開裝置需采用相同直徑的制動輪缸，以保證制動器傳遞到制動蹄上的制動力相等。領(lǐng)從蹄式制動器是鼓式制動器中最基本的組成形式，該形式的制動器具有平均中游的制動效能及制動效能穩(wěn)定性，沒有其他形式的制動器存在的不同運(yùn)動方向?qū)е碌闹苿悠餍芎托芊€(wěn)定性的變化，便于調(diào)節(jié)、安裝、維修及經(jīng)濟(jì)性能好等優(yōu)點。通常，領(lǐng)從蹄式制動器可以采用自動調(diào)節(jié)間隙裝置，給維修帶來便利性，也提高了制動器的安全性。缺點也很明顯，兩塊制動蹄的制動效能因數(shù)存在差異，其原因是凸輪或輪缸傳遞到兩蹄上的力雖然相等，但是在單位面積上的作用力不等，因此兩蹄片的接觸狀況存在差異，所以兩蹄片的使用壽命不同，存在一高一低。除此之外，不能采取兩個不同的，即相互獨立的驅(qū)動回路，需要在同一驅(qū)動回路下工作，當(dāng)制動回路出現(xiàn)情況時，制動效能難以保證，容易出現(xiàn)安全事故。1.1.2雙領(lǐng)蹄式制動器對于雙領(lǐng)蹄式制動器，其兩塊蹄片的旋轉(zhuǎn)方向都與制動器的旋轉(zhuǎn)方向，即車輪的旋轉(zhuǎn)方向相同，都可以獲得“增勢”，所以其制動蹄片的固定位置一定是固定于獨立的位置且位于不同端的。由于兩蹄片均是領(lǐng)蹄，而領(lǐng)蹄的制動效能又高于從蹄，所以制動效能高，且兩蹄的工作情況相同，故其受力相同，其單位面積上的平均摩擦力相同，所以兩蹄片的使用壽命相同。除此之外，因為兩蹄片不在同一端固定，張開裝置則需要兩個凸輪軸或兩個制動輪缸，一方面使得雙領(lǐng)蹄式制動器的零件增多，整體質(zhì)量增大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；另一方面可以采用雙回路進(jìn)行制動，因而在出現(xiàn)事故的時候能夠維持一定程度的制動效能，安全性好。除上述優(yōu)點以外，雙領(lǐng)蹄式制動器存在十分明顯的缺點。當(dāng)汽車前進(jìn)方向發(fā)生改變，即進(jìn)行倒車時，倒車制動由于制動器旋轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變，而制動蹄片張開方向不會發(fā)生改變，故制動器的兩蹄片會從領(lǐng)蹄轉(zhuǎn)變?yōu)閺奶?，制動效能大幅度降低。對于大質(zhì)量的車輛，提供的制動力驟變?nèi)菀壮霈F(xiàn)無法剎車，且駐車在坡道時極其明顯。1.1.3雙向雙領(lǐng)蹄式制動器雙向雙領(lǐng)蹄式制動器，顧名思義相比于雙領(lǐng)蹄式制動器，在雙領(lǐng)蹄式制動器的優(yōu)點上，克服了其在汽車前進(jìn)方向發(fā)生改變時制動蹄從領(lǐng)蹄變?yōu)閺奶愕娜秉c，能夠在倒車工況下進(jìn)行制動時維持制動效能不變。雙向雙領(lǐng)蹄式制動器在保證了其制動效能不發(fā)生改變的同時，制動蹄的兩端都需要兩個自由度的張開裝置，故即需要4個制動凸輪或者4個制動輪缸，相比而言制動輪缸的布置較為節(jié)省空間，所以雙向雙領(lǐng)蹄式制動器通常采用制動輪缸作為張開裝置，但仍舊存在空間緊張、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)整困難的缺點。且若作為后制動器進(jìn)行設(shè)計時，駐車機(jī)構(gòu)因空間緊張難以布置，需要另外設(shè)置駐車機(jī)構(gòu)。1.1.4單向自增力式制動器單向自增力式制動器，與上述幾種制動器都有一個最大的區(qū)別，即自增力式制動器的兩塊蹄片存在干涉，有相互作用力。這個作用力會在作用時從主領(lǐng)蹄經(jīng)過下端兩蹄片的公共支點上的推桿傳遞到次領(lǐng)蹄上，這個力雖然很小，但制動效能在各式結(jié)構(gòu)中是最高的。同時，與雙領(lǐng)蹄式結(jié)構(gòu)相似，存在倒車時兩制動蹄由領(lǐng)蹄轉(zhuǎn)變?yōu)閺奶愕膯栴}，制動效能變化很大。單相自增力式制動器在保證最高的制動效能的同時，也存在著兩蹄片上作用力不同，使得蹄片的單位壓力不同，因而導(dǎo)致蹄片的磨損程度有差異，壽命不一致的缺點。同樣，僅在下方有同一支撐點，這就導(dǎo)致單向自增力式制動器只能采用一個制動輪缸，不能構(gòu)成雙回路。1.1.5雙向自增力式制動器雙向增力式制動器和單向增力式制動器有改進(jìn)的地方，其改進(jìn)的原理是通過增加制動輪缸的數(shù)量，改變蹄片的旋轉(zhuǎn)方向。雙向增力式制動器固定在兩端，且該支撐點處采用雙向輪缸，即能同時通過兩向活塞來實現(xiàn)制動蹄塊的張開，同時也存在推桿將兩蹄片連接在一起。雙向自增力式制動器最顯著的優(yōu)點通過力在兩蹄片中的傳導(dǎo)能夠達(dá)到很大的制動效能。因為雙向自增力式制動器的次領(lǐng)蹄上存在來自制動輪缸的作用力，這個力在作用時能夠作為張開力，盡管很有限，但是通過主領(lǐng)蹄經(jīng)過推桿后傳遞而來的張開力很大，故能夠使次領(lǐng)蹄上產(chǎn)生比主領(lǐng)蹄更大的制動力矩，且通常為主領(lǐng)蹄制動力矩的2~3倍。因為存在兩個制動輪缸，故制動效能在制動過程中沒有像單向自增力式制動器因前進(jìn)方向的改變產(chǎn)生制動效能的變化的現(xiàn)象。缺點也很明顯，兩蹄片存在相互作用力，有一塊蹄片上的作用力是輪缸力與作用力之和，加劇了蹄片的磨損，壽命遠(yuǎn)低于另一蹄片。同時也有雙領(lǐng)蹄式制動器的缺點，即組成成分較為復(fù)雜，內(nèi)部空間狹小，調(diào)整間隙困難，難以實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。因為只有一個輪缸，因此也不能采用雙回路的驅(qū)動機(jī)構(gòu)[8][9]。1.1.6鼓式制動器總結(jié)通過文章上述介紹的鼓式制動器的各種形式結(jié)構(gòu)上的差異及差異帶來的優(yōu)缺點之中可以在設(shè)計時對比后進(jìn)行選擇。同時，制動器的使用狀況很大程度上與制動鼓與制動蹄的貼合狀況有關(guān)，當(dāng)在中間部分貼合時，能夠輸出的制動力矩就小，即制動效能??；當(dāng)兩端能夠貼合時，輸出的制動力矩就大，即制動效能就大。因此，在設(shè)計和使用領(lǐng)從蹄式制動器的時候，需要有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對制動器進(jìn)行正確的調(diào)整[10]。1.2盤式制動器盤式制動器在分類上是與鼓式制動器有較大區(qū)別的一類制動器，也是日常生活中見到最多的制動器，通常由旋轉(zhuǎn)元件和固定元件組成。盤式制動器有摩擦力敏感性低帶來的效能較穩(wěn)定的優(yōu)點；同時涉水后制動效能降低較小，能夠通過較短次數(shù)的制動迅速抵消涉水的影響；尺寸和質(zhì)量相比于盤式制動器更小就能輸出相同制動力矩；制動盤可以通過設(shè)計使得縱向厚度方向上的因熱效應(yīng)而產(chǎn)生膨脹的變化量變得非常小，沒有鼓式制動器的制動器出現(xiàn)間隙隨著使用時間的增加或使用狀況的變壞顯著增加的現(xiàn)象，因此踏板行程不會發(fā)生特別大的變化；同時結(jié)構(gòu)簡單，能夠較為便捷的實現(xiàn)制動器間隙的自適應(yīng)調(diào)節(jié)，而其他出現(xiàn)故障后的修理也相對簡便。不足之處也比較明顯：若全裝盤式制動器，提供制動效能不能滿足制動需求，需要加裝機(jī)械或電動加力裝置，因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜；且后輪駐車制動所需裝置受限，難以布置[11]。1.3制動器方案確定盤式制動器以其獨特的優(yōu)點能夠較好地滿足轎車的使用要求，但同時因為盤式制動器較難實現(xiàn)較大的制動力矩的缺點，乘用車通常都是采用“前盤后鼓”的形式，能夠獲得較高的制動效能的同時，也能夠保證較好的穩(wěn)定性。在商用車上，盤式制動器的優(yōu)勢得到了用戶和廠商的認(rèn)可。鼓式制動器由于其原理導(dǎo)致的制動熱穩(wěn)定性差、不能夠良好的適應(yīng)復(fù)雜的路面狀況、不易于裝卸的缺點通過設(shè)計進(jìn)行能夠改進(jìn)的程度有限；而盤式制動器可以通過液壓助力或其他伺服裝置的實現(xiàn)較大的制動力矩，舒適性好、性能穩(wěn)定，能夠在復(fù)雜路面上獲得更好的制動效果，特別是需要常踩剎車的工況。盤式制動器目前也采用的不少，但造價高昂，為了節(jié)約成本，大部分客車采用前盤后鼓形式[12]選