领从蹄式鼓式制动器结构及其制动性能

江苏技术师范学院课程设计说明书（论文）领从蹄式鼓式制动器结构及其制动性能序 言车辆在行驶过程中要频繁进行制动操作，由于制动性能的好坏直接关系到交通和人身安全，因此制动性能是车辆非常重要的性能之一，改善汽车的制动性能始终是汽车设计制造和使用部门的重要任务。目前，对于整车制动系统的研究主要通过路试或台架进行。制动系统是汽车上用以使外界（主要是路面）在汽车某些部分（主要是车轮）施加一定的力，从而对其进行一定程度的强制制动的一系列专门装置。制动系统使行驶中的汽车按照驾驶员的要求进行强制减速甚至停车，使已停驶的汽车在各种道路条件下（包括在坡道上）稳定驻车，使下坡行驶的汽车速度保持稳定。对汽车起制动作用的只能是作用在汽车上且方向与汽车行驶方向相反的外力，而这些外力的大小都是随机的、不可控制的，因此汽车上必须装设一系列专门装置以实现上述功能。制动系统一般由制动操纵机构和制动器两个主要部分组成。制动器是指产生阻碍车辆的运动或运动趋势的力(制动力)的部件。汽车上常用的制动器都是利用固定元件与旋转元件工作表面的摩擦而产生制动力矩，称为摩擦制动器。它有鼓式制动器和盘式制动器两种结构型式。本说明书通过对领从蹄式鼓式制动器结构及其制动性能的研究，并与其他种类制动器作比较，且结合当今车辆实际应用，为整车制动性能研究提供更全面的试验数据和性能评价。21第1章 制动器概述制动器的旋转元件固装在车轮上，制动力矩直接作用于两侧车轮上的制动器称为车轮制动器。目前，一般汽车所使用的制动器的制动力矩都来源于固定元件和旋转元件工作表面之间的摩擦，即摩擦式制动器。汽车用的车轮制动器可分为鼓式和盘式两大类。他们的区别在于鼓式制动器摩擦副中的旋转元件为制动鼓，工作表面为圆柱面；盘式制动器的旋转元件为圆盘状的制动盘，以端面为工作表面。由于盘式制动器散热能力强，热稳定性好，目前轿车的前轮多采用盘式制动器。鼓式制动器有内张型和外束型两种。前者的制动鼓以内圆柱面为工作表面，在汽车上应用广泛，后者制动鼓的工作表面则是外圆柱面，目前只有极少数汽车用作驻车制动器。根据制动过程中两制动蹄产生制动力矩的不同，内张型鼓式制动器可分为领从蹄式、双领蹄式、双从蹄式、单向自增力式和双向自增力式等几种形式(如图1-1所示)。图1-1 制动器分类盘式制动器有钳盘式和全盘式两种。前者是制动盘的部分工作面与制动钳接触，后者是制动盘的全部工作面可同时与摩擦片接触。后者是制动盘的全部工作面可同时与摩擦片接触。钳盘式制动器过去只用作中央制动器，但目前越来越多地被各级轿车和货车用作行车制动器。全盘式制动器只有少数汽车（主要是重型汽车）将其作为行车制动器。钳盘式制动器按制动钳固定在支架上的结构形式又可分为定钳盘式和浮钳盘式两类。第2章 鼓式制动器2.1鼓式制动器概述鼓式制动也叫块式制动，是靠制动块在制动轮上压紧来实现刹车的。早期设计的制动系统，其刹车鼓的设计在1902年就已经使用在马车上了，直到1920年左右才开始在汽车工业广泛应用。现在鼓式制动器的主流是内张式，它的制动块(刹车蹄)位于制动轮内侧，在刹车的时候制动块向外张开，摩擦制动轮的内侧，达到刹车的目的。相对于盘式制动器来说，鼓式制动器的制动效能和散热性都要差许多，鼓式制动器的制动力稳定性差，在不同路面上制动力变化很大，不易于掌控。而由于散热性能差，在制动过程中会聚集大量的热量。制动块和轮鼓在高温影响下较易发生极为复杂的变形，容易产生制动衰退和振抖现象，引起制动效率下降。另外，鼓式制动器在使用一段时间后，要定期调校刹车蹄的空隙，甚至要把整个刹车鼓拆出清理累积在内的刹车粉。当然，鼓式制动器也并非一无是处，它造价便宜，而且符合传统设计。四轮轿车在制动过程中，由于惯性的作用，前轮的负荷通常占汽车全部负荷的70%-80%，前轮制动力要比后轮大，后轮起辅助制动作用。因此轿车生产厂家为了节省成本，就采用前盘后鼓的制动方式。不过对于重型车来说，由于车速一般不是很高，刹车蹄的耐用程度也比盘式制动器高，因此许多重型车至今仍使用四轮鼓式的设计。 2.2鼓式制动器分类一般内张鼓式行车制动器都采用带摩擦片的制动蹄作为固定元件。位于制动鼓内部的制动蹄在一端承受促动力时，可绕其另一端的支点向外旋转，压靠到制动鼓（旋转元件）内圆面上，产生摩擦力矩（制动力矩）进行制动。凡对制动蹄加力使蹄转动的装置称为制动蹄促动装置，常用的促动装置有制动轮缸、凸轮促动装置及楔形促动装置，相应的鼓式制动器称为轮缸式制动器、凸轮式制动器和楔式制动器。领从蹄式制动器、双领蹄式制动器、双从蹄式制动器都是轮缸式制动器的一种。2.3鼓式制动器工作原理及应用鼓式制动器的旋转元件是制动鼓，固定元件是制动蹄，制动时制动蹄在促动装置作用下向外旋转，外表面的摩擦片压靠到制动鼓的内圆柱面上，对鼓产生制动摩擦力矩。凡对蹄端加力使蹄转动的装置统称为制动蹄促动装置，制动蹄促动装置有轮缸、凸轮和楔。以液压制动轮缸作为制动蹄促动装置的制动器称为轮缸式制动器；以凸轮作为促动装置的制动器称为凸轮式制动器；用楔作为促动装置的制动器称为楔式制动器。在轿车制动鼓上，一般只有一个轮缸，在制动时轮缸受到来自总泵液力后，轮缸两端活塞会同时顶向左右制动蹄的蹄端，作用力相等。但由于车轮是旋转的，制动鼓作用于制动蹄的压力左右不对称，造成自行增力或自行减力的作用。因此，业内将自行增力的一侧制动蹄称为领蹄，自行减力的一侧制动蹄称为从蹄，领蹄的摩擦力矩是从蹄的22.5倍，两制动蹄摩擦衬片的磨损程度也就不一样。 为了保持良好的制动效率，制动蹄与制动鼓之间要有一个最佳间隙值。随着摩擦衬片磨损，制动蹄与制动鼓之间的间隙增大，需要有一个调整间隙的机构。过去的鼓式制动器间隙需要人工调整，用塞尺调整间隙。现在轿车鼓式制动器都是采用自动调整方式，摩擦衬片磨损后会自动调整与制动鼓间隙。当间隙增大时，制动蹄推出量超过一定范围时，调整间隙机构会将调整杆（棘爪）拉到与调整齿下一个齿接合的位置，从而增加连杆的长度，使制动蹄位置位移，恢复正常间隙。 轿车鼓式制动器一般用于后轮（前轮用盘式制动器）。鼓式制动器除了成本比较低之外，还有一个好处，就是便于与驻车（停车）制动组合在一起，凡是后轮为鼓式制动器的轿车，其驻车制动器也组合在后轮制动器上。这是一个机械系统，它完全与车上制动液压系统是分离的：利用手操纵杆或驻车踏板（美式车）拉紧钢拉索，操纵鼓式制动器的杠件扩展制动蹄，起到停车制动作用，使得汽车不会溜动；松开钢拉索，回位弹簧使制动蹄恢复原位，制动力消失。2.4鼓式制动器主要参数2.4.1 制动鼓内径D图2-1 鼓式制动器示意图输入力F0一定时，制动鼓内径越大，制动力矩越大，且散热能力也越强。但D的增大受轮辋内径限制。制动鼓与轮辋之间应保持足够的间隙，通常要求该间隙不小于20mm，否则不仅制动鼓散热条件太差，而且轮辋受热后可能粘住内胎或烤坏气门嘴。制动鼓应有足够的壁厚，用来保证有较大的刚度和热容量，以减少制动时的温升。制动鼓的直径小，刚度就大，并有利于保证制动鼓的加工精度。乘用车制动鼓直径与轮辋直径之比D/Dr=0.640.74Dr初选406.4mm经计算得D=260.096300.736mm 查标准手册选取D=300mm。2.4.2 摩擦衬片宽度b及包角摩擦衬片宽度尺寸b的选取对摩擦衬片的使用寿命有影响衬片宽度尺寸取窄些，则磨损速度快，衬片寿命短；若衬片宽度尺寸取宽些，则质量大，不易加工，并且增加了成本。试验表明，摩擦衬片包角=90100时，磨损最小，制动鼓温度最低，且制动效能最高。角减小虽然有利于散热，但单位压力过高将加速磨损。实际上包角两端处的单位压力最小最小，因此过分延伸衬片的两端以加大包角，对减小单位压力的作用不大，而且将使制动作用不平顺，容易使制动器发生自锁。因此，包角一般不宜大于120。则可以初选=90制动鼓半径R=D/2=300/2=150mm确定后，衬片的摩擦面积为AP=Rb对于乘用车总质量ma=0.91.5t时，AP=100200cm2初选乘用车总质量ma=1.5t则b=Ap/R=42.4684.93mm 查标准手册取b=80mm。2.4.3 摩擦衬片起始角0一般将衬片布置在制动蹄的中央，即令0=90-/2=90-90/2=45。2.4.4 制动器中心到张开力F0作用线的距离e在保证轮缸或制动凸轮能够布置于制动鼓内的条件下，应使距离e尽可能大，以提高制动效能。初步设计时暂定e=0.8R=120mm。2.4.5 制动蹄支撑点位置坐标a和c应在保证两蹄支撑端毛面不致互相干涉的条件下，使a尽可能大而c尽可能小。初步设计选a=0.8R=120mm, c=40mm。（图2-1所示）2.4.6 摩擦片摩擦系数f 一般取f=0.3。第3章 领从蹄式制动器3.1领从蹄式制动器结构及性能3.1.1领从蹄式制动器结构图3-1 领从蹄式制动器示意图1-领蹄； 2-从蹄； 3、4-支点；5-制动鼓； 6-制动轮缸。3.1.2领从蹄式制动器的制动性能汽车前进时制动鼓旋转方向（制动鼓正向旋转）如图3-1中箭头所示，沿箭头方向看去，制动蹄1的支点3在前端，制动轮缸6所施加的促动力作用于其后端，因而该制动蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相同。具有这种属性的制动蹄称为领蹄。与此相反，制动蹄2的支点4在后端，促动力加于其前端，其张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相反。具有这种属性的制动蹄称为从蹄。当汽车倒向行驶，即制动鼓反向旋转时，蹄1变成从蹄，而蹄2变成领蹄。这种在制动鼓正向旋转和反向旋转时，都有一个领蹄和一个从蹄的制动器即称为从蹄式制动器。领从蹄制动器发展较早，其效能及效能稳定性均居于中游，且有结构较简单。前进、倒退行使的制动效果不变；结构简单成本低；便于附装驻车制动驱动机构；易于调整蹄片与制动鼓之间的间隙。热稳定性和制动稳定性均一般。3.1.3制动蹄的支撑方式制动蹄的支承方式可分为固定式和浮动式两种。固定式支承是把蹄的一端套在或定在支撑销上，只能绕其支撑销摆动，只有一个自由度，如图3-2（a）（b）所示。如果摩擦表面的几何形状加工不正确，摩擦片只能部分地和制动鼓表面接触。图3-2 制动蹄的支撑方式1-支撑销 2-支撑块浮动式支承蹄的支承端呈弧形，支靠在制动底板上的支承块2上图3-2（c），需用两个复位弹簧来拉紧定位。它可使整个制动蹄向鼓的方向张开，又可沿支承块平面（图中垂直方向）有一定量的滑移，它具有两个自由度。其优点是：在制动时，蹄与鼓可以自动定心，保证两者有可能全面贴合。浮动式支承可以省掉一个调整点，调整蹄鼓间隙时，需踩下制动踏板使蹄贴合在鼓上，转动轮缸端的调整机构使蹄与鼓能刚脱离接触即可。为了防止不制动时蹄片滑移，多把轮缸布置在相当于时钟的3时和9时的位置上。此种结构在小型汽车的制动器上广泛使用。北京BJ2020N型汽车的后轮制动器和上海桑塔纳轿车、一汽捷达轿车和一汽奥迪100型轿车（四缸机）的后轮制动器都为领从蹄式制动器结构。3.1.4上海桑塔纳轿车的后轮制动器的结构和原理图3-3 桑塔纳轿车后轮制动器1-制动底板； 2-销轴； 3、4、11、12-弹簧； 5-压杆； 6-制动杆； 7-带杠杆装置的制动蹄总成； 8-支架； 9-止档板； 10-铆钉； 13-检测孔； 14-压簧； 15-夹紧销； 16-弹簧座； 17-带斜契装置的制动总成； 18-摩擦称片；19-斜契支撑；20-契形块；21-制动轮缸。制动轮缸是双活塞内张型液压轮缸。制动底板1用螺栓固定在后桥轴端支承座上，制动轮缸21用螺钉固定在制动底板1上方，支架8、止挡板9用铆钉10紧固在底板下方，以上构成了制动底板总成。夹紧销15、弹簧座16和压簧14将制动蹄17和7紧压在制动底板带储油孔的支承平面上，防止制动蹄轴向窜动。制动蹄17上固定有斜楔支承19，它用于支撑调节间隙用的楔形块20，称为带斜楔装置的制动蹄总成。制动蹄7上铆有可以绕销轴2自由转动的制动杆6.制动杆6下端做成构型，与驻车制动钢索相连。制动蹄7称为带杠杆装置的制动蹄总成。摩擦衬片18用空心铆钉 与制动蹄铆接在一起，铆钉头端部埋入摩擦片中，深度约为新摩擦片的三分之二。制动蹄的两端做成圆弧形。复位弹簧3、4、11分别将两个制动蹄上端贴考在轮缸左右活塞端面上，下端贴靠在止挡板两端面上。制动时，轮缸活塞在制动液压力的作用下推动制动蹄绕制动蹄与止挡板的接触点向外旋转，使摩擦片紧压在制动鼓上，产生制动力矩使汽车制动。解除制动时，制动液压力消失，在复位弹簧3、4、11的作用下制动蹄复位。桑塔纳轿车后轮制动器兼作驻车制动器，因此在制动器中装有驻车制动器的机械促动装置（图3-3）。制动杆6插在压杆5右端槽中，它们的接触点就成为中间支点。制动蹄7、17的腹板卡在制动压杆两端的槽中。弹簧4的左端钩在制动压杆的孔中，右端与带杠杆装置的制动蹄腹板相连。弹簧3的右端卡在制动压杆右端的钩槽内，左端与斜楔支承19的制动蹄腹板相连。驻车制动时，将车厢内的驻车制动杆连到制动位置，制动钢索拉动制动杆，使之绕销轴2转动；制动杆在转动过程中，压迫制动压杆向左移动，将带斜楔支承的制动蹄压向制动鼓后，制动压杆停止移动，而制动杆绕与压杆接触的点即中间支点转动，把带杠杆的制动蹄总成压向制动鼓，钢索拉得越紧，摩擦片对制动鼓的压力越大，制动鼓与摩擦片之间产生的摩擦力矩也越大。接触驻车制动时，松开驻车制动杆，制动杆6在复位弹簧作用下回位，同时在复位弹簧3、4、11作用下将两制动蹄拉离制动鼓，回复原位。这种以车轮制动器兼作驻车制动器的驻车制动系可用于应急制动。桑塔纳轿车后制动器，其制动蹄采用浮动式支承，可以沿止挡板和轮缸活塞的支承平面做一定的浮动。制动蹄可以自动定心，以保证与制动鼓全面接触。这种制动器的主要特点是顺、倒车制动的性能不变，构造简单，造价较低，而且便于附装驻车制动驱动机构。桑塔纳轿车后轮制动器的制动间隙是自动调整的，如图3-4所示。图3-4 桑塔纳轿车后轮制动器制动间隙自动调整原理示意图1-制动底板；3-弹簧；5-压杆；6-制动杆；7-制动蹄总成；21-制动轮缸其调整原理：如图3-4所示，在制动蹄7和17之间有一制动压杆5相连，制动压杆两端开有缺口，其左端缺口端面也在楔形快20的齿形面上，楔形块另一侧齿形面压在斜楔支承19上。制动压杆5右端缺口端面顶住制动杆6，.制动压杆5右端缺口的头部有一压杆凸耳，它与制动杆6之间有一个设计间隙s，拉簧3的一头钩住制动蹄17的腹板，另一头钩在压杆5右端的钩尖内，使压杆紧紧压住楔形块20和斜楔支承19.斜楔支承是用铆钉紧固在制动蹄17上的，因此拉簧3也就将压杆紧压在楔形块20和制动蹄17上了。弹簧4的一头钩在压杆左端的孔内，另一头钩在制动蹄7的腹板上部，使压杆与制动杆紧贴在一起。制动时，轮缸活塞制动蹄7和17各自绕自己与止挡板接触的支点转动，由于拉簧3的刚度设计得比弹簧4大，所以压杆始终压住楔形块20与制动蹄17一起向左方向运动，制动杆用销轴2压铆在制动蹄7的腹板上，可以绕销轴自由摆动。在制动蹄7转动时，随着由于磨损而引起的制动间隙增加，制动杆与压杆原接触处逐渐分开，而与压杆凸耳的距离则越来越小，但是只要制动间隙不超过s值，制动杆就不会与压杆凸耳接触，在这种情况下不会发生间隙调整。这是通常行车制动时的情况。当制动间隙增加s时，若此时进行行车制动，活塞推动制动蹄17向左方向转动，这时在拉簧3作用下楔形块和制动压杆向左移动。而制动蹄7向右方转动时制动杆移动了相应的距离后将与压杆凸耳接触，并克服拉簧3和4的拉力将压杆向右移动。这样压杆和楔形块之间便产生了间隙。拉力弹簧12将楔形块往下拉，直到压杆和楔形块重新接触，填补这个间隙。撤销制动时，在拉簧3、4、11作用下，虽然制动蹄要复位，但由于楔形块已下行填补了间隙，因此制动蹄7和17已不可能恢复到制动前的位置。于是原来由于磨损变大的制动间隙便得到了补偿，恢复到初始的设置值。制动时，这个过程反复进行，实现了制动间隙的自动调整。3.2双领蹄式和双向双领蹄式制动器3.2.1双领蹄式制动器在制动鼓正向旋转时，两蹄均为领蹄的制动器称为双领蹄式制动器，如图3-5所示。图3-5 双领蹄式制动器示意图1-制动轮缸；2-支撑销；3-制动底板；4-制动蹄双领蹄式制动器与领从蹄式制动器在结构上主要有两点不同，一是双领蹄式制动器的两制动器各用一个单活塞式轮缸，而领从蹄式制动器的两蹄共用一个双活塞式轮缸；二是双领蹄式制动器的两套制动蹄、制动轮缸、支撑销在制动底板上的布置是中心对称的，而领从蹄式制动器中的制动蹄、制动轮缸、支撑销在制动底板上的布置是轴对称布置的。北京BJ2020N型汽车的前轮制动器就属于双领蹄式制动器，如图3-6所示。图3-6 北京BJ2020N型汽车前轮制动器1-制动底板；2-制动轮缸；3-制动蹄复位弹簧；4-制动蹄；5-摩擦片；6-调整凸轮；7-支撑销；8-调整凸轮轴；9-弹簧；10-轴销；11-限位杆；12、14-油管接头；15-轮缸连接油管。两制动蹄各用一个单活塞式轮缸2，且两套制动蹄、轮缸、支撑销和调整凸轮等，在制动底板上的布置是中心对称的，两个单活塞制动轮缸可借轮缸连接油管13联通。这样，在前进制动时，两蹄都是领蹄，制动器的效能因而得到提高。但也必须看到，在倒车制动时，两蹄都将变成从蹄。可以设想，在单车制动时，如果能使上述制动器的两个制动蹄的支撑点和促动力作用点互换位置，就可以得到与前进制动时相同的制动效能。3.2.2双向双领蹄式制动器无论是前进制动还是倒车制动，两制动蹄都是领蹄的制动器称为双向双领蹄式制动器，图3-7所示是其结构示意图。图3-7双向双领蹄式制动器1-制动轮缸；2-制动蹄；3-制动鼓与领从蹄式制动器相比，双向双领蹄式制动器在结构上有三个特点：一是采用两个双活塞式制动轮缸；二是两制动蹄的两端都采用浮式支承，且支点的周向位置也是浮动的；三是制动底板上的所有固定元件，如制动蹄、制动轮缸、复位弹簧等都是成对的，而且既按轴对称又按中心布置对称。红旗CA7560型前后轮制动器就是根据上述设想制成的一种双向双领蹄式制动器。其中前轮制动器的结构如图3-8所示。图3-8 红旗CA7560型前后轮制动器1-制动鼓；2-制动轮缸；3-制动底板；4-制动鼓散热胎片该制动器的制动间隙可以用制动轮缸一端的调整螺母9来调整。拨动调整螺母头部的齿槽，使螺母转动，带螺杆的可调支座10便向内或向外做轴向移动。间隙调整好以后，将锁片14插入调整螺母的齿槽中，使螺母的角位置固定。红旗CA7560型汽车的另一些结构特点是：第一，为改善制动鼓的散热性能，在制动鼓上铸有若干轴向的散热肋片；第二，摩擦片不用埋头铆钉铆接，而用树脂粘结剂与制动蹄粘结，故允许磨损量较大，使用寿命长。摩擦片工作表面上既然无铆钉孔，便不会积聚磨屑；第三，每个制动器的两个轮缸都是由两套彼此独立的液压管路供油（即采用了双回路制动系统），在任何一个轮缸因所在回路发生故障而失效时，另一轮缸仍能工作，只是此时制动器由双向双领蹄式制动器转变成领从蹄式制动器，效能有所降低。3.3双从蹄式制动器前进制动时两制动蹄均为从蹄的制动器，如图3-9所示。这种制动器与双领蹄式制动器结构很相似，两者的差异只在于固定元件与旋转元件的相对运动方向不同。虽然双从蹄式制动器的前进制动效能低于双领蹄式和领从蹄式制动器，但其效能对摩擦系数变化的敏感程度较小，即具有良好的制动效能稳定性。双领蹄、双向双领蹄、双从蹄式制动器的固定元件布置都是中心对称的。如果间隙调整正确，则其制动鼓所受两蹄施加的两个法相合力能互相平衡，不会对轮毂轴承造成附加径向载荷。因此，这三种制动器都属于平衡式制动器。图39 双从蹄式制动器示意图 图310 单向自增力式制动器示意图 1支承销；2制动器； 3制动轮缸； 1第一制动鼓 2第二制动鼓3制动器4制动鼓 4支承销 5轮缸 6顶杆3.4自增力式制动器3.4.1单向自增力式制动器单向自增力式制动器的结构原理如图3-10所示。第一制动蹄1和第二制动蹄2的下端分别浮支在浮动的顶杆6的两端，制动器只在上方有一个支撑销4.不制动时，两蹄上端均借各自的复位弹簧拉靠在支撑销4上。制动器正向旋转方向如图中箭头所示。3.4.2双向自增力式制动器双向自增力式制动器的结构原理如图3-11所示。图311 双向自增力式制动器示意图1前制动蹄； 2顶杆； 3后制动蹄； 4轮缸； 5支承销其特点是制动鼓正向和反向旋转时均能借蹄鼓间的摩擦起自增力作用。它的结构不同于单向自增力式制动器之处主要是采用双活塞式制动轮缸4，可向两蹄同时施加相等的促动力F3。制动鼓正向（如箭头所示）旋转时，前制动蹄1为第一制动蹄，后制动蹄3为第二制动蹄；制动鼓反向旋转时则相反。由图可见，在制动时，第一制动蹄只受一个促动力F3，而第二制动蹄则有两个促动力F3和S，且SF3。考虑到汽车前进制动的次数远多于倒车制动，且前进制动时制动器工作负荷也远大于倒车制动，故后制动蹄3的摩擦片面积做的较大。南京依维柯轻型汽车、北京切诺基越野车、丰田皇冠轿车的后轮制动器均采用双向自增力式制动器。3.5 其它鼓式制动器3.5.1凸轮式制动器目前，气压传动的制动器一般采用凸轮式机械张开装置，或用楔杆张开的装置形式。该制动器除用制动凸轮作为张开装置外，其余结构与液压轮缸式领从蹄式制动器类同。前后两制动蹄2均以下端支承孔与支承销的偏心轴轴颈间隙配合，并用挡板及锁销轴向限位。不制动时由复位弹簧3把制动蹄上端支承面拉靠到制动凸轮轴4的凸轮上，凸轮与制动凸轮轴4制成一体，多为中碳钢，漆表面经高频淬火处理，以提高其耐磨性。制动凸轮轴4通过制动凸轮轴制作10固定在制动底板7上，其尾部花键轴插入制动调整臂5的花键孔中。为了减少凸轮轴与支座之间的摩擦，在制动凸轮轴支座10的两端装有青铜衬套或粉末冶金衬套，并有润滑油嘴可定期进行润滑。在衬套外端装有密封垫圈，并用止推垫和调整垫片限制和调整凸轮轴的轴向窜动量。制动时，制动调整臂5在制动气室6的推动下，带动制动凸轮轴4转动，凸轮便迫使两制动蹄张开并压靠在制动鼓上，产生制动作用。由于凸轮的工作表面轮廓中心对称，且凸轮只能绕固定的轴线转动而不能移动，故当凸轮转过一定的角度时，两蹄张开的位移是相等，在蹄与鼓之间摩擦力的作用下，前蹄（助势蹄）力图离开制动凸轮，而后蹄（减势蹄）却更加靠紧制动凸轮，造成凸轮对助势蹄的张开力小于减势蹄，从而是两蹄所受到的制动鼓的方法反力近似相等。但由于这种制动器结构上不是中心对称，两蹄作用于制动鼓的法向等效合力虽然大小近似相等，但其作用线存在一个不大的夹角而不再一直线上，不可能相互平衡，故此制动器仍是非平衡式的。凸轮式车轮制动器的间隙可以根据需要进行局部或全面调整。局部调整时利用制动调整臂来改变制动凸轮的原始角位置。制动调整臂的结构如图3-12（a）所示。图312 凸轮式前轮制动器的制动调整臂2调整涡轮；3锁止球； 4涡杆轮；5弹簧；6制动调整；7蜗杆 9铆钉；10制动推杆；11锁止套；12锁止铆钉在制动调整臂体6和两侧的盖8所包围的空腔内装有调整涡轮2和调整蜗杆7。单线的调整蜗杆借细齿花键套装在蜗杆轴4上，调整涡轮以内花键与制动凸轮轴的外花键相咬合。转动蜗杆轴4，即可在制动调整臂体6与制动气室推杆10的相对位置不变的情况下，通过涡轮使制动凸轮轴转过一定角度，从而改变制动凸轮的原始角位置。蜗杆轴4一端的轴颈上，沿周向有6个均匀分布的凹坑。当蜗杆每转到有一个凹坑对准位于调整臂孔中的锁止球便在压紧弹簧5的作用下嵌入凹坑，使蜗杆轴不能自行转动。图3-12（b）所示为解放CA1092型汽车的制动调整臂，其蜗杆轴4与制动调整臂体6的相对位置是靠锁止套11和锁止螺钉12来固定的。转动蜗杆轴4时，需将具有六角孔的锁止套11和弹簧压紧一定行程，调好后将锁止螺钉12拧入，使其杆部嵌入锁止套11的槽中，起锁止作用。这种锁止装置更加可靠。进行全面调整时，还应同时转动带偏心轴轴颈的支承销。这类制动器由于是用一个凸轮的转动同时调整两个蹄的间隙，故两者很难达到一致。因此，凸轮轴支边和制动底板的相对位置应能进行微量调整。通常是使固定支座和底板的孔径都稍大于固定螺杆的直径，松开固定螺母可使支座和凸轮轴线相对于制动底板做任一方向的移动，以保证制动凸轮、蹄、鼓之间的正确位置，使两蹄与鼓的间隙一致。3.5.2楔式制动器如图3-13所示，楔式制动器利用能轴向移动的楔杆6的斜面，代替制动凸轮。在柱塞3与楔杆6之间，自由地装置着两个带架的滚轮5，当楔杆向左楔入时，滚轮便沿着柱塞上的斜面滚动，同时把柱塞和制动蹄推开而制动。此机构又称制动器的促动器，可装在前述各式制动器中。图313契式制动器简图1制动气室；2促动器外壳；3注塞； 4制动底板；5滚轮；6契杆第4章 鼓式制动器与盘式制动器4.1鼓式制动器特点4.11鼓式制动器以上介绍的各种鼓式制动器各有利弊。就制动效能而言，在基本结构参数和轮缸工作压力相同的条件下，自增力式制动器由于对摩擦助势作用利用得最为充分而居首位，以下依次为双领蹄式、领从蹄式、双从蹄式。但蹄鼓之间的摩擦系数本身是一个不稳定的因素，随制动鼓和摩擦片的材料、温度和表面状况(如是否沾水、沾油，是否有烧结现象等)的不同可在很大范围内变化。自增力式制动器的效能对摩擦系数的依赖性最大，因而其效能的热稳定性最差。 在制动过程中，自增力式制动器制动力矩的增长在某些情况下显得过于急速。双向自增力式制动器多用于轿车后轮，原因之一是便于兼充驻车制动器。单向自增力式制动器只用于中、轻型汽车的前轮，因倒车制动时对前轮制动器效能的要求不高。双从蹄式制动器的制动效能虽然最低，但却具有最良好的效能稳定性，因而还是有少数华贵轿车为保证制动可靠性而采用(例如英国女王牌轿车)。领从蹄制动器发展较早，其效能及效能稳定性均居于中游，且有结构较简单等优点，故目前仍相当广泛地用于各种汽车。4.11领从蹄式鼓式制动器领从蹄式制动器的效能和稳定性，在各式制动器中居中游；前进、倒退行使的制动效果不变；结构简单成本低；便于附装驻车制动驱动机构；易于调整蹄片与制动鼓之间的间隙。于是，领从蹄式制动器得到广泛应用，特别是乘用车和总质量较小的商用车的后轮制动器用得较多。4.2 盘式制动器特点1.热稳定性较好。这是因为制动盘对摩擦衬块无摩擦增力作用，还因为制动摩擦衬块的尺寸不长，其工作表面的面积仅为制动盘面积的126，故散热性较好。2.水稳定性较好。因为制动衬块对盘的单位压力高，易将水挤出，同时在离心力的作用下沾水后也易于甩掉，再加上衬块对盘的擦拭作用，因而，出水后只需经一、二次制动即能恢复正常；而鼓式制动器则需经过十余次制动方能恢复正常制动效能。3.制动稳定性好。盘式制动器的制动力矩与制动油缸的活塞推力及摩擦系数成线性关系，再加上无自行增势作用，因此在制动过程中制动力矩增长较和缓，与鼓式制动器相比，能保证高的制动稳定性。4.制动力矩与汽车前进和后退行驶无关。5.在输出同样大小的制动力矩的条件下，盘式制动器的质量和尺寸比鼓式要小。6.盘式的摩擦衬块比鼓式的摩擦衬片在磨损后更易更换，结构也较简单，维修保养容易。7.制动盘与摩擦衬块间的间隙小(0.050.15mm)，这就缩短了油缸活塞的操作时间，并使制动驱动机构的力传动比有增大的可能。8.制动盘的热膨胀不会像制动鼓热膨胀那样引起制动踏板行程损失，这也使间隙自动调整装置的设计可以简化。9.易于构成多回路制动驱动系统，使系统有较好的可靠性和安全性，以保证汽车在任何车速下各车轮都能均匀一致地平稳制动。10.能方便地实现制动器磨损报警，以便及时更换摩擦衬块。盘式制动器的主要缺点是难以完全防止尘污和锈蚀(但封闭的多片全盘式制动器除外)；兼作驻车制动器时，所需附加的驻车制动驱动机构较复杂，因此有的汽车采用前轮为盘式后轮为鼓式的制动系统；另外，由于无自行增势作用，制动效能较低，中型轿车采用时需加力装置。参考文献1 刘惟信.汽车设计M.北京：清华大学出版社.2001.2 王望予.汽车设计M.第4版.北京：机械工业出版社.2004.3 陈家瑞.汽车构造M.第2版.北京：机械工业出版社.2005.4 方泳龙.汽车制动理论M.北京：国防工业出版社.2005.5 中国汽车工业经济技术信息研究所.中国汽车零配件大全M.北京：机械工业出版社.2000.6 曾东建.汽车制造工艺学M. 北京：机械工业出版社.2005.7 李凤平，张士庆，苏猛，屈振生.机械图学M.第三版.沈阳：东北大学出版社.2003.8 甘永立.几何量公差与检测M.第七版.上海：上海科学技术出版社.2005.9 邓文英.金属工艺学M.第四版.北京：高等教育出版社.2000.10 巩云鹏.机械设计课程设计M.沈阳：东北大学出版社.2000.