鼓式制動器、摩托車剎車圈、Drum brake、輪轂剎車圈專業(yè)生產(chǎn)廠家無錫九環(huán)2023年6月17日訊 制動器有摩擦式、液力式和電磁式等幾種。電磁式制動器雖有作用滯后小、易于連接且接頭可靠等優(yōu)點(diǎn)，但因成本高而只在一部分重型汽車上用來做車輪制動器或緩速器。液力式制動器只用作緩速器。目前廣泛使用的仍為摩擦式制動器。
摩擦式制動器按摩擦副結(jié)構(gòu)形式不同，分為鼓式、盤式和帶式三種。帶式只用作中央制動器。
鼓式制動器
鼓式制動器分為領(lǐng)從蹄式、雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式、雙從蹄式、單向增力式、雙向增力式等幾種，見圖8—1a～f。
不同形式鼓式制動器的主要區(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制動時(shí)兩塊蹄片之間有無相互作用。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器的領(lǐng)、從蹄數(shù)量有差別，并使制動效能不同。
制動器在單位輸入壓力或力的作用下所輸出的力或力矩，稱為制動器效能。在評比不同形式制動器的效能時(shí)，常用一種稱為制動器效能因數(shù)的無因次指標(biāo)。制動器效能因數(shù)的定義為，在制動鼓或制動盤的作用半徑只上所得到的摩擦力(Mp/R)與輸入力Fo之比，即K= Mp/FoR式中，K為制動器效能因數(shù)；Mp為制動器輸出的制動力矩。
制動器效能的穩(wěn)定性是指其效能因數(shù)K對摩擦因數(shù)／的敏感性(dK／df)。使用中f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f的變化敏感性較低。
領(lǐng)從蹄式
領(lǐng)從蹄式制動器的每塊蹄片都有自己的固定支點(diǎn)，而且兩固定支點(diǎn)位于兩蹄的同一端(圖8—1a)。張開裝置有兩種形式，第一種用凸輪或楔塊式張開裝置(圖8—2)。其中，平衡凸塊式(圖8—2b)和楔塊式(圖8—2c)張開裝置中的制動凸輪和制動楔塊是浮動的，故能保證作用在兩蹄上的張開力相等。非平衡式的制動凸輪(圖8—2a)的中心是固定的，所以不能保證作用在兩蹄上的張開力相等。第二種用兩個(gè)活塞直徑相等的輪缸(液壓驅(qū)動)，可保證作用在兩蹄上的張開力相等。
領(lǐng)從蹄式制動器的效能和效能穩(wěn)定性，在各式制動器中居中游；前進(jìn)、倒退行駛的制動效果不變；結(jié)構(gòu)簡單，成本低；便于附裝駐車制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)；調(diào)整蹄片與制動鼓之間的間隙工作容易。但領(lǐng)從蹄式制動器也有兩蹄片上的單位壓力不等(在兩蹄上摩擦襯片面積相同的條件下)，故兩蹄襯片磨損不均勻，壽命不同的缺點(diǎn)。此外，因只有一個(gè)輪缸，兩蹄必須在同一驅(qū)動回路作用下工作。
領(lǐng)從蹄式制動器得到廣泛應(yīng)用，特別是轎車和輕型貨車、客車的后輪制動器用得較多。
雙領(lǐng)蹄式
雙領(lǐng)蹄式制動器的兩塊蹄片各有自己的固定支點(diǎn)，而且兩固定支點(diǎn)位于兩蹄的不同端，如圖8—1b所示，領(lǐng)蹄的固定端在下方，從蹄的固定端在上方。每塊蹄片有各自獨(dú)立的張開裝置，且位于與固定支點(diǎn)相對應(yīng)的一方。
汽車前進(jìn)制動時(shí)，這種制動器的制動效能相當(dāng)高。由于有兩個(gè)輪缸，故可以用兩個(gè)各自獨(dú)立的回路分別驅(qū)動兩蹄片。除此之外，這種制動器還有調(diào)整蹄片與制動鼓之間的間隙工作容易進(jìn)行和兩蹄片上的單位壓力相等，使之磨損均勻，壽命相同等優(yōu)點(diǎn)。雙領(lǐng)蹄式制動器的制動效能穩(wěn)定性，僅強(qiáng)于增力式制動器。當(dāng)?shù)管囍苿樱畷r(shí)，由于兩蹄片皆為雙從蹄，使制動效能明顯下降。與領(lǐng)從蹄式制動器比較，由于多了一個(gè)輪缸，使結(jié)構(gòu)略顯復(fù)雜。
這種制動器適用于前進(jìn)制動時(shí)前軸動軸荷及附著力大于后軸，而倒車制動時(shí)則相反的汽車前輪上。它之所以不用于后輪，還因?yàn)閮蓚€(gè)互相成中心對稱的輪缸，難以附加駐車制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
雙向雙領(lǐng)蹄式
雙向雙領(lǐng)蹄式制動器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是兩蹄片浮動，用各有兩個(gè)活塞的兩輪缸張開蹄片(圖8—1c)。
無論是前進(jìn)或者是倒退制動時(shí)，這種制動器的兩塊蹄片始終為領(lǐng)蹄，所以制動效能相當(dāng)高，而且不變。由于制動器內(nèi)設(shè)有兩個(gè)輪缸，所以適用于雙回路驅(qū)動機(jī)構(gòu)。當(dāng)一套管路失效后，制動器轉(zhuǎn)變?yōu)轭I(lǐng)從蹄式制動器。除此之外，雙向雙領(lǐng)蹄式制動器的兩蹄片上單位壓力相等，因而磨損均勻，壽命相同。雙向雙領(lǐng)蹄式制動器因有兩個(gè)輪缸，故結(jié)構(gòu)上復(fù)雜，且調(diào)整蹄片與制動鼓之間的間隙工作困難是它的缺點(diǎn)。
這種制動器得到比較廣泛應(yīng)用。如用于后輪，則需另設(shè)中央駐車制動器。
雙從蹄式
雙從蹄式制動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(圖8—1d)。
雙從蹄式制動器的制動器效能穩(wěn)定性最好，但因制動器效能最低，所以很少采用。
單向增力式
單向增力式制動器的兩蹄片只有一個(gè)固定支點(diǎn)，兩蹄下端經(jīng)推桿相互連接成一體，制動器僅有一個(gè)輪缸用來產(chǎn)生推力張開蹄片(圖8—le)。
汽車前進(jìn)制動時(shí)，兩蹄片皆為領(lǐng)蹄，次領(lǐng)蹄上不存在輪缸張開力，而且由于領(lǐng)蹄上的摩擦力經(jīng)推桿作用到次領(lǐng)蹄，使制動器效能很高，居各式制動器之首。與雙向增力式制動器比較，這種制動器的結(jié)構(gòu)比較簡單。因兩塊蹄片都是領(lǐng)蹄，所以制動器效能穩(wěn)定性相當(dāng)差。倒車制動時(shí)，兩蹄又皆為從蹄，結(jié)果制動器效能很低。因兩蹄片上單位壓力不等，造成蹄片磨損不均勻，壽命不一樣。這種制動器只有一個(gè)輪缸，故不適合用于雙回路驅(qū)動機(jī)構(gòu)；另外由于兩蹄片下部聯(lián)動，使調(diào)整蹄片間隙工作變得困難。
少數(shù)輕、中型貨車用來作前制動器。
雙向增力式
雙向增力式制動器的兩蹄片端部各有一個(gè)制動時(shí)不同時(shí)使用的共用支點(diǎn)，支點(diǎn)下方有一輪缸，內(nèi)裝兩個(gè)活塞用來同時(shí)驅(qū)動張開兩蹄片，兩蹄片下方經(jīng)推桿連接成一體(圖8—1f)。
與單向增力式不同的是次領(lǐng)蹄上也作用有來自輪缸活塞推壓的張開力，盡管這個(gè)張開力的作用效果較小，但因次領(lǐng)蹄下端受有來自主領(lǐng)蹄經(jīng)推桿作用的張開力很大，所以次領(lǐng)蹄上的制動力矩能大到主領(lǐng)蹄制動力矩的2～3倍。因此，采用這種制動器以后，即使制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)中不用伺服裝置，也可以借助很小的踏板力得到很大的制動力矩。這種制動器前進(jìn)與倒車的制動效果不變。
雙向增力式制動器因兩蹄片均為領(lǐng)蹄，所以制動器效能穩(wěn)定性比較差。除此之外，兩蹄片上單位壓力不等，故磨損不均勻，壽命不同。調(diào)整間隙工作與單向增力式一樣比較困難。因只有一個(gè)輪缸，故制動器不適合用于有的雙回路驅(qū)動機(jī)構(gòu)。
制動器的效能因數(shù)由高至低的順序?yàn)椋涸隽κ街苿悠?，雙領(lǐng)蹄式制動器，領(lǐng)從蹄式制動器和雙從蹄式制動器。而制動器效能穩(wěn)定性排序則恰好與上述情況相反。
應(yīng)該指出，鼓式制動器的效能并非單純?nèi)Q于根據(jù)制動器的結(jié)構(gòu)參數(shù)和摩擦因數(shù)計(jì)算出來的制動器效能因數(shù)值，而且還受蹄與鼓接觸部位的影響。蹄與鼓僅在蹄的中部接觸時(shí)，輸出制動力矩就小，而在蹄的端部和根部接觸時(shí)輸出制動力矩就較大。制動器的效能因數(shù)越高，制動效能受接觸情況的影。向也越大，故正確的調(diào)整對高性能制動器尤為重要。
盤式制動器
按摩擦副中固定元件的結(jié)構(gòu)不同，盤式制動器分為鉗盤式和全盤式兩類。
鉗盤式制動器(圖8—4)的固定摩擦元件是制動塊，裝在與車軸連接且不能繞車軸軸線旋轉(zhuǎn)的制動鉗中。制動襯塊與制動盤接觸面很小，在盤上所占的中心角一般僅30‘～50‘，故這種盤式制動器又稱為點(diǎn)盤式制動器。
全盤式制動器中摩擦副的旋轉(zhuǎn)元件及固定元件均為圓盤形，制動時(shí)各盤摩擦表面全部接觸，作用原理如同離合器，故又稱離合器式制動器。全盤式中用得較多的是多片全盤式制動器。多片全盤式制動器既可用作車輪制動器，也可用作緩行器。
鉗盤式制動器按制動鉗的結(jié)構(gòu)不同，有以下幾種。
固定鉗式
如圖8—4a所示，制動鉗固定不動，制動盤兩側(cè)均有液壓缸。制動時(shí)僅兩側(cè)液壓缸中的制動塊向盤面移動。這種形式也稱為對置活塞式或浮動活塞式。
浮動鉗式
滑動鉗式 如圖8—4b所示，制動鉗可以相對于制動盤做軸向滑動，其中只在制動盤的內(nèi)側(cè)置有液壓缸，外側(cè)的制動塊固裝在鉗體上。制動時(shí)活塞在液壓作用下使活動制動塊壓靠到制動盤，而反作用力則推動制動鉗體連同固定制動塊壓向制動盤的另一側(cè)，直到兩制動塊受力均等為止。
擺動鉗式 如圖8—4c所示，它也是單側(cè)液壓缸結(jié)構(gòu)，制動鉗體與固定于車軸上的支座鉸接。為實(shí)現(xiàn)制動，鉗體不是滑動而是在與制動盤垂直的平面內(nèi)擺動。顯然，制動塊不可能全面均勻地磨損。為此，有必要將襯塊預(yù)先做成楔形(摩擦面對背面的傾斜角為6°左右)。在使用過程中，襯塊逐漸磨損到各處殘存厚度均勻(一般為1mm左右)后即應(yīng)更換。
固定鉗式的優(yōu)點(diǎn)有：除活塞和制動塊以外無其它滑動件，易于保證鉗的剛度；結(jié)構(gòu)及制造工藝與一般的制動輪缸相差不多；容易實(shí)現(xiàn)從鼓式到盤式的改型；很能適應(yīng)不同回路驅(qū)動系統(tǒng)的要求(可采用三液壓缸或四液壓缸結(jié)構(gòu))。
固定鉗式的缺點(diǎn)有：至少有兩個(gè)液壓缸分置于制動盤兩側(cè)，因而必須用跨越制動盤的內(nèi)部油道或外部油管來連通，這一方面使制動器的徑向和軸向尺寸增大，增加了在汽車上的布置難度，另一方面增加了受熱機(jī)會，使制動液溫度過高而汽化；固定鉗式制動器要兼作駐車制動器，必須在主制動鉗上另外附裝一套供駐車制動用的輔助制動鉗，或是采用如圖8—5所示的盤鼓結(jié)合式制動器。輔助制動鉗結(jié)構(gòu)比較簡單、摩擦襯塊面積小。盤鼓結(jié)合式制動器中，鼓式制動器直徑尺寸較小，常采用雙向增力式鼓式制動器。與輔助制動鉗式比較，它能產(chǎn)生可靠的駐車制動力矩。
浮動鉗式制動器的優(yōu)點(diǎn)有：僅在盤的內(nèi)側(cè)有液壓缸，故軸向尺寸小，制動器能更進(jìn)一步靠近輪轂；沒有跨越制動盤的油道或油管，加之液壓缸冷卻條件好，所以制動液汽化可能性??；成本低；浮動鉗的制動塊可兼用于駐車制動。
制動鉗的安裝位置可以在車軸之前或之后。由圖8—6可見，制動鉗位于軸后能使制動時(shí)輪轂軸承的合成載荷F減小；制動鉗位于軸前，則可避免輪胎向鉗內(nèi)甩濺泥污。
與鼓式制動器比較，盤式制動器有如下優(yōu)點(diǎn)：
熱穩(wěn)定性好。原因是一般無自行增力作用，襯塊摩擦表面壓力分布較鼓式中的襯片更為均勻。此外，制動鼓在受熱膨脹后，工作半徑增大，使其只能與蹄中部接觸，從而降低了制動效能，這稱為機(jī)械衰退。制動盤的軸向膨脹極小，徑向膨脹根本與性能無關(guān)，故無機(jī)械衰退問題。因此，前輪采用盤式制動器，汽車制動時(shí)不易跑偏。
水穩(wěn)定性好。制動塊對盤的單位壓力高，易于將水?dāng)D出，因而浸水后效能降低不多；又由于離心力作用及襯塊對盤的擦拭作用，出水后只需經(jīng)一、二次制動即能恢復(fù)正常。鼓式制動器則需經(jīng)十余次制動方能恢復(fù)。
制動力矩與汽車運(yùn)動方向無關(guān)。
易于構(gòu)成雙回路制動系，使系統(tǒng)有較高的可靠性和安全性。
尺寸小、質(zhì)量小、散熱良好。
壓力在制動襯塊上分布比較均勻，故襯塊磨損也均勻。
更換襯塊工作簡單容易。
襯塊與制動盤之間的間隙小(0．05—0．15mm)，這就縮短了制動協(xié)調(diào)時(shí)間。
易于實(shí)現(xiàn)間隙自動調(diào)整。
盤式制動器的主要缺點(diǎn)是：
難以完全防止塵污和銹蝕(封閉的多片全盤式制動器除外)。
兼作，駐車制動器時(shí)，所需附加的手驅(qū)動機(jī)構(gòu)比較復(fù)雜。
在制動驅(qū)動機(jī)構(gòu)中必須裝用助力器。
因?yàn)橐r塊工作面積小，所以磨損快，使用壽命低，需用高材質(zhì)的襯塊。盤式制動器在轎車前輪上得到廣泛的應(yīng)用
