空气楔式制动器设计

1、1 空气楔式鼓式制动器结构及其工作原理空气楔式鼓式制动器，主要由制动底板、制动蹄、摩擦衬片、扩张器、气室、 防尘罩以及弹簧组成。制动时推杆在气室的作用下将楔块推进扩张器内，促使滚珠分开，使调整套 筒在双向扩张器壳体内部分别向左右两端移动， 迫使铆接在制动蹄上的摩擦片与 制动鼓接触，从而产生摩擦力矩使车辆减速或停驻。 具体结构如图1所示，接气 室的扩张器内部结构如图2所示，不接气室的扩张器（增力器）的内部结构如图 3所示。图1制动器二维图图2用于安装气室的扩张器具体工作原理如下：(1) 开始制动时：两制动蹄板的上端在回位弹簧的作用下浮支在扩张器两端的卡槽中， 两制动 蹄的下端在拉簧的作用下浮支在

2、浮动的顶杆两端的凹槽中。 结构上是采用一个双 活塞的轮缸，可向两蹄施加相等的促动力 Fs。(2) 前进制动时：汽车前进制动时，制动轮缸的两主推力筒在气室推杆的作用下向两端顶出，通过两主推力筒使前后制动蹄上的摩擦片被压紧在制动鼓上，于是旋转着的制动鼓与摩擦片之间产生摩擦作用。由于双向増力器推杆是浮动的，前后制动蹄及推 杆沿制动鼓的旋转方向转过一个角度，直到与后制动蹄相连接的主推力筒的左端 面压到扩张器右挡块上。此时由于前蹄有一个促动力Fs,而后蹄有两个促动力Fs和Fs且Fs远大于Fs,使后蹄张开力矩大于前蹄。后蹄受双向增力器推杆 的促动力大于轮缸的促动力。（汽车倒车制动时，制动器的工作情况与上述

3、相反。）在这个过程中，主推力筒、螺旋传动套、配合套连同主推力螺杆把柱塞向右 推出。同时螺旋套筒定位器在双向扩张器配合套上的U型槽的作用下，沿着双向扩张器配合套上的限位槽运动（该运动使双向扩张器配合套既向右水平移动， 又做旋转运动），螺旋传动套右端的棘齿与配合套左端的棘齿产生啮合相对旋转， 此时自调装置并不起调整作用。解除制动时，螺旋传动套及配合套在制动蹄回位 弹簧的作用下反转回位。（3）间隙自动调整装置工作原理 间隙自动调整装置能自动地、及时地调整由磨损而增大的间隙，它属于自动 连续调节，使制动间隙始终保证在设计范围内，保证行车安全。V1、棘轮 2、套筒 3、棘轮 4、滚珠 5、推杆6、销子

4、7、弹簧 8螺杆图4 间隙自动调整机构简图 间隙自动调整原理：开始制动时，推杆5在气室压力下使钢球 5向右扩张，从而推动套筒2向右运动，套筒 2推动棘轮3、螺杆8向右运动（棘轮3与螺杆8螺纹连接）。在棘轮3向右运动的过程中， 棘轮1由于弹簧7的作用也向右运动，同时由于销子6及自身螺旋槽的作用顺时针旋转（从上图左边看）。此时棘轮1与棘轮2的棘齿属于顺齿关系，则棘轮 3由于螺杆8对它的摩擦 力而不会发生转动。制动结束后，螺杆 8、棘轮3、棘轮1、套筒2在回位弹簧的作用下向左运动，棘轮1同时由于销子6及自身螺旋槽的作用逆时针旋转，此时棘轮1与棘轮2的棘齿属于逆齿关系，如果在右行的过程中发生跳齿，则此

5、时棘轮1会带动棘轮3旋转，从而相当于螺杆8向外旋了一段距离，从而调整间隙。设螺旋槽的螺距为P,则棘轮 3向右的行程为，棘齿的高度 h 0.4 mm，齿数为n 57,则刚好发生跳齿时这些相关量之间的关系为：h 1P n间隙设定值d应该在保证不发生拖磨现象的前提下小于。每次正常的调整量不超过0.026mm。2 空气楔式鼓式制动器主要结构参数2该空气楔式鼓式制动器的结构简图如下图所示图5 制动器结构简图2.1制动鼓直径D输入力Fo 一定时，制动鼓直径D愈大，制动力矩愈大，且散热能力愈强但D还受轮辋内径Dr的限制，应使鼓与轮辋之间留有足够的间隙。通常使选定 的D与Dr的比值在下述范围内：轿车 0.64

6、0.74 ;货车：0.70.83D 410mm2.2摩擦衬片宽度b和包角制动鼓直径D确定后，摩擦衬片的宽度 b和包角 便决定了衬片的摩擦面 积：Ap Rb制动器各蹄片总的摩擦面积Ap愈大，制动时所受单位面积的正压力和能量负荷愈小，磨损特性愈好。根据国外统计资料分析，单个鼓式制动器总的摩擦 衬片摩擦面积随汽车总质量的增加而增大。试验表明，摩擦衬片包角90 100时，磨损最小，制动鼓温度最低，制动效能最高。减小角，有利于散热，但单位压力增大，磨损加剧。增大角延伸两端的衬片，以减小单位压力的作用也不大，此时包角两端处单位压力较小。角过大，制动作用不平顺。包角一般不宜大于120。衬片宽度b大可减少磨损，但过大时难以保证与制动鼓全面接触。设计时， 一般b/D 0.16 0.26,参照国产摩擦衬片规格选择b值。b 180mm1102.3摩擦衬片起始角0一般衬片均布于制动蹄中央，使0 90 -2有时，为适应单位压力的分布，将衬片相对于最大压力点对称布置，以改善 磨损均匀性和制动效能。0352.4制动器中心到张开力F。作用线的距离cc尽可能地大能够提高制动器效能。c 145mm2.5 制动蹄支承点位置坐