《鼓式制动器的结构形式及选择综述》3300字

鼓式制动器的结构形式及选择综述目录TOC\o"1-2"\h\u25332鼓式制动器的结构形式及选择综述 1240941.1鼓式制动器 1143631.1.1领从蹄式制动器 141971.1.2双领蹄式制动器 2150281.1.3双向双领蹄式制动器 2123991.1.4单向自增力式制动器 317211.1.5双向自增力式制动器 3238311.1.6鼓式制动器总结 338981.2盘式制动器 4220891.3制动器方案确定 41.1鼓式制动器根据以下区别可以将鼓式制动器进行划分：1）通过支撑点将制动蹄片连接在不同的位置的结构及连接点的区别；2）将鼓式制动器制动蹄片张开的驱动装置及驱动形式的区别；3）制动时，作用力是否会传递。通过上述区别将鼓式制动器进行划分，他们各自有各自的优缺点及特点，主要体现在制动效能及制动效能稳定性上。1.1.1领从蹄式制动器领从蹄式制动器通常具有两片制动蹄片，两片制动蹄片分别固定在各自的位置，且都支撑在同一端，相互之间没有干涉及作用力的存在。领从蹄式制动器可以选择两种张开形式：1）锲块式或凸轮式：该形式的张开装置通常使用锲块或凸轮进行传递张开力及位移，一般来说，制动锲块为了保证平衡两端制动蹄的张开力，需要采用浮式支撑；而凸轮式一般固定在一固定点，经过凸轮轴通过S型或其他形状的凸轮将制动力传递到蹄片上。2）液压式：液压式驱动装置通常采用制动轮缸进行驱动，该形式的张开装置需采用相同直径的制动轮缸，以保证制动器传递到制动蹄上的制动力相等。领从蹄式制动器是鼓式制动器中最基本的组成形式，该形式的制动器具有平均中游的制动效能及制动效能稳定性，没有其他形式的制动器存在的不同运动方向导致的制动器效能和效能稳定性的变化，便于调节、安装、维修及经济性能好等优点。通常，领从蹄式制动器可以采用自动调节间隙装置，给维修带来便利性，也提高了制动器的安全性。缺点也很明显，两块制动蹄的制动效能因数存在差异，其原因是凸轮或轮缸传递到两蹄上的力虽然相等，但是在单位面积上的作用力不等，因此两蹄片的接触状况存在差异，所以两蹄片的使用寿命不同，存在一高一低。除此之外，不能采取两个不同的，即相互独立的驱动回路，需要在同一驱动回路下工作，当制动回路出现情况时，制动效能难以保证，容易出现安全事故。1.1.2双领蹄式制动器对于双领蹄式制动器，其两块蹄片的旋转方向都与制动器的旋转方向，即车轮的旋转方向相同，都可以获得“增势”，所以其制动蹄片的固定位置一定是固定于独立的位置且位于不同端的。由于两蹄片均是领蹄，而领蹄的制动效能又高于从蹄，所以制动效能高，且两蹄的工作情况相同，故其受力相同，其单位面积上的平均摩擦力相同，所以两蹄片的使用寿命相同。除此之外，因为两蹄片不在同一端固定，张开装置则需要两个凸轮轴或两个制动轮缸，一方面使得双领蹄式制动器的零件增多，整体质量增大，结构复杂；另一方面可以采用双回路进行制动，因而在出现事故的时候能够维持一定程度的制动效能，安全性好。除上述优点以外，双领蹄式制动器存在十分明显的缺点。当汽车前进方向发生改变，即进行倒车时，倒车制动由于制动器旋转方向发生改变，而制动蹄片张开方向不会发生改变，故制动器的两蹄片会从领蹄转变为从蹄，制动效能大幅度降低。对于大质量的车辆，提供的制动力骤变容易出现无法刹车，且驻车在坡道时极其明显。1.1.3双向双领蹄式制动器双向双领蹄式制动器，顾名思义相比于双领蹄式制动器，在双领蹄式制动器的优点上，克服了其在汽车前进方向发生改变时制动蹄从领蹄变为从蹄的缺点，能够在倒车工况下进行制动时维持制动效能不变。双向双领蹄式制动器在保证了其制动效能不发生改变的同时，制动蹄的两端都需要两个自由度的张开装置，故即需要4个制动凸轮或者4个制动轮缸，相比而言制动轮缸的布置较为节省空间，所以双向双领蹄式制动器通常采用制动轮缸作为张开装置，但仍旧存在空间紧张、结构复杂、调整困难的缺点。且若作为后制动器进行设计时，驻车机构因空间紧张难以布置，需要另外设置驻车机构。1.1.4单向自增力式制动器单向自增力式制动器，与上述几种制动器都有一个最大的区别，即自增力式制动器的两块蹄片存在干涉，有相互作用力。这个作用力会在作用时从主领蹄经过下端两蹄片的公共支点上的推杆传递到次领蹄上，这个力虽然很小，但制动效能在各式结构中是最高的。同时，与双领蹄式结构相似，存在倒车时两制动蹄由领蹄转变为从蹄的问题，制动效能变化很大。单相自增力式制动器在保证最高的制动效能的同时，也存在着两蹄片上作用力不同，使得蹄片的单位压力不同，因而导致蹄片的磨损程度有差异，寿命不一致的缺点。同样，仅在下方有同一支撑点，这就导致单向自增力式制动器只能采用一个制动轮缸，不能构成双回路。1.1.5双向自增力式制动器双向增力式制动器和单向增力式制动器有改进的地方，其改进的原理是通过增加制动轮缸的数量，改变蹄片的旋转方向。双向增力式制动器固定在两端，且该支撑点处采用双向轮缸，即能同时通过两向活塞来实现制动蹄块的张开，同时也存在推杆将两蹄片连接在一起。双向自增力式制动器最显著的优点通过力在两蹄片中的传导能够达到很大的制动效能。因为双向自增力式制动器的次领蹄上存在来自制动轮缸的作用力，这个力在作用时能够作为张开力，尽管很有限，但是通过主领蹄经过推杆后传递而来的张开力很大，故能够使次领蹄上产生比主领蹄更大的制动力矩，且通常为主领蹄制动力矩的2~3倍。因为存在两个制动轮缸，故制动效能在制动过程中没有像单向自增力式制动器因前进方向的改变产生制动效能的变化的现象。缺点也很明显，两蹄片存在相互作用力，有一块蹄片上的作用力是轮缸力与作用力之和，加剧了蹄片的磨损，寿命远低于另一蹄片。同时也有双领蹄式制动器的缺点，即组成成分较为复杂，内部空间狭小，调整间隙困难，难以实现自动调节。因为只有一个轮缸，因此也不能采用双回路的驱动机构[8][9]。1.1.6鼓式制动器总结通过文章上述介绍的鼓式制动器的各种形式结构上的差异及差异带来的优缺点之中可以在设计时对比后进行选择。同时，制动器的使用状况很大程度上与制动鼓与制动蹄的贴合状况有关，当在中间部分贴合时，能够输出的制动力矩就小，即制动效能小；当两端能够贴合时，输出的制动力矩就大，即制动效能就大。因此，在设计和使用领从蹄式制动器的时候，需要有调节机构对制动器进行正确的调整[10]。1.2盘式制动器盘式制动器在分类上是与鼓式制动器有较大区别的一类制动器，也是日常生活中见到最多的制动器，通常由旋转元件和固定元件组成。盘式制动器有摩擦力敏感性低带来的效能较稳定的优点；同时涉水后制动效能降低较小，能够通过较短次数的制动迅速抵消涉水的影响；尺寸和质量相比于盘式制动器更小就能输出相同制动力矩；制动盘可以通过设计使得纵向厚度方向上的因热效应而产生膨胀的变化量变得非常小，没有鼓式制动器的制动器出现间隙随着使用时间的增加或使用状况的变坏显著增加的现象，因此踏板行程不会发生特别大的变化；同时结构简单，能够较为便捷的实现制动器间隙的自适应调节，而其他出现故障后的修理也相对简便。不足之处也比较明显：若全装盘式制动器，提供制动效能不能满足制动需求，需要加装机械或电动加力装置，因此结构复杂；且后轮驻车制动所需装置受限，难以布置[11]。1.3制动器方案确定盘式制动器以其独特的优点能够较好地满足轿车的使用要求，但同时因为盘式制动器较难实现较大的制动力矩的缺点，乘用车通常都是采用“前盘后鼓”的形式，能够获得较高的制动效能的同时，也能够保证较好的稳定性。在商用车上，盘式制动器的优势得到了用户和厂商的认可。鼓式制动器由于其原理导致的制动热稳定性差、不能够良好的适应复杂的路面状况、不易于装卸的缺点通过设计进行能够改进的程度有限；而盘式制动器可以通过液压助力或其他伺服装置的实现较大的制动力矩，舒适性好、性能稳定，能够在复杂路面上获得更好的制动效果，特别是需要常踩刹车的工况。盘式制动器目前也采用的不少，但造价高昂，为了节约成本，大部分客车采用前盘后鼓形式[12]选