《鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式及選擇綜述》3300字

鼓式制動(dòng)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(dòng)器的結(jié)構(gòu)形式及選擇綜述 1240941.1鼓式制動(dòng)器 1143631.1.1領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器 141971.1.2雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 2150281.1.3雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器 2123991.1.4單向自增力式制動(dòng)器 317211.1.5雙向自增力式制動(dòng)器 3238311.1.6鼓式制動(dòng)器總結(jié) 338981.2盤(pán)式制動(dòng)器 4220891.3制動(dòng)器方案確定 41.1鼓式制動(dòng)器根據(jù)以下區(qū)別可以將鼓式制動(dòng)器進(jìn)行劃分：1）通過(guò)支撐點(diǎn)將制動(dòng)蹄片連接在不同的位置的結(jié)構(gòu)及連接點(diǎn)的區(qū)別；2）將鼓式制動(dòng)器制動(dòng)蹄片張開(kāi)的驅(qū)動(dòng)裝置及驅(qū)動(dòng)形式的區(qū)別；3）制動(dòng)時(shí)，作用力是否會(huì)傳遞。通過(guò)上述區(qū)別將鼓式制動(dòng)器進(jìn)行劃分，他們各自有各自的優(yōu)缺點(diǎn)及特點(diǎn)，主要體現(xiàn)在制動(dòng)效能及制動(dòng)效能穩(wěn)定性上。1.1.1領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器通常具有兩片制動(dòng)蹄片，兩片制動(dòng)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(méi)有干涉及作用力的存在。領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器可以選擇兩種張開(kāi)形式：1）鍥塊式或凸輪式：該形式的張開(kāi)裝置通常使用鍥塊或凸輪進(jìn)行傳遞張開(kāi)力及位移，一般來(lái)說(shuō)，制動(dòng)鍥塊為了保證平衡兩端制動(dòng)蹄的張開(kāi)力，需要采用浮式支撐；而凸輪式一般固定在一固定點(diǎn)，經(jīng)過(guò)凸輪軸通過(guò)S型或其他形狀的凸輪將制動(dòng)力傳遞到蹄片上。2）液壓式：液壓式驅(qū)動(dòng)裝置通常采用制動(dòng)輪缸進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，該形式的張開(kāi)裝置需采用相同直徑的制動(dòng)輪缸，以保證制動(dòng)器傳遞到制動(dòng)蹄上的制動(dòng)力相等。領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器是鼓式制動(dòng)器中最基本的組成形式，該形式的制動(dòng)器具有平均中游的制動(dòng)效能及制動(dòng)效能穩(wěn)定性，沒(méi)有其他形式的制動(dòng)器存在的不同運(yùn)動(dòng)方向?qū)е碌闹苿?dòng)器效能和效能穩(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(diǎn)。通常，領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器可以采用自動(dòng)調(diào)節(jié)間隙裝置，給維修帶來(lái)便利性，也提高了制動(dòng)器的安全性。缺點(diǎn)也很明顯，兩塊制動(dòng)蹄的制動(dòng)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(gè)不同的，即相互獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)回路，需要在同一驅(qū)動(dòng)回路下工作，當(dāng)制動(dòng)回路出現(xiàn)情況時(shí)，制動(dòng)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(dòng)器對(duì)于雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器，其兩塊蹄片的旋轉(zhuǎn)方向都與制動(dòng)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(shì)”，所以其制動(dòng)蹄片的固定位置一定是固定于獨(dú)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(dòng)效能又高于從蹄，所以制動(dòng)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?yàn)閮商闫辉谕欢斯潭?，張開(kāi)裝置則需要兩個(gè)凸輪軸或兩個(gè)制動(dòng)輪缸，一方面使得雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)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(dòng)，因而在出現(xiàn)事故的時(shí)候能夠維持一定程度的制動(dòng)效能，安全性好。除上述優(yōu)點(diǎn)以外，雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器存在十分明顯的缺點(diǎn)。當(dāng)汽車前進(jìn)方向發(fā)生改變，即進(jìn)行倒車時(shí)，倒車制動(dòng)由于制動(dòng)器旋轉(zhuǎn)方向發(fā)生改變，而制動(dòng)蹄片張開(kāi)方向不會(huì)發(fā)生改變，故制動(dòng)器的兩蹄片會(huì)從領(lǐng)蹄轉(zhuǎn)變?yōu)閺奶悖苿?dòng)效能大幅度降低。對(duì)于大質(zhì)量的車輛，提供的制動(dòng)力驟變?nèi)菀壮霈F(xiàn)無(wú)法剎車，且駐車在坡道時(shí)極其明顯。1.1.3雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器，顧名思義相比于雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器，在雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的優(yōu)點(diǎn)上，克服了其在汽車前進(jìn)方向發(fā)生改變時(shí)制動(dòng)蹄從領(lǐng)蹄變?yōu)閺奶愕娜秉c(diǎn)，能夠在倒車工況下進(jìn)行制動(dòng)時(shí)維持制動(dòng)效能不變。雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器在保證了其制動(dòng)效能不發(fā)生改變的同時(shí)，制動(dòng)蹄的兩端都需要兩個(gè)自由度的張開(kāi)裝置，故即需要4個(gè)制動(dòng)凸輪或者4個(gè)制動(dòng)輪缸，相比而言制動(dòng)輪缸的布置較為節(jié)省空間，所以雙向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器通常采用制動(dòng)輪缸作為張開(kāi)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(diǎn)。且若作為后制動(dòng)器進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，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(dòng)器單向自增力式制動(dòng)器，與上述幾種制動(dòng)器都有一個(gè)最大的區(qū)別，即自增力式制動(dòng)器的兩塊蹄片存在干涉，有相互作用力。這個(gè)作用力會(huì)在作用時(shí)從主領(lǐng)蹄經(jīng)過(guò)下端兩蹄片的公共支點(diǎn)上的推桿傳遞到次領(lǐng)蹄上，這個(gè)力雖然很小，但制動(dòng)效能在各式結(jié)構(gòu)中是最高的。同時(shí)，與雙領(lǐng)蹄式結(jié)構(gòu)相似，存在倒車時(shí)兩制動(dòng)蹄由領(lǐng)蹄轉(zhuǎn)變?yōu)閺奶愕膯?wèn)題，制動(dòng)效能變化很大。單相自增力式制動(dòng)器在保證最高的制動(dòng)效能的同時(shí)，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(diǎn)。同樣，僅在下方有同一支撐點(diǎn)，這就導(dǎo)致單向自增力式制動(dòng)器只能采用一個(gè)制動(dòng)輪缸，不能構(gòu)成雙回路。1.1.5雙向自增力式制動(dòng)器雙向增力式制動(dòng)器和單向增力式制動(dòng)器有改進(jìn)的地方，其改進(jìn)的原理是通過(guò)增加制動(dòng)輪缸的數(shù)量，改變蹄片的旋轉(zhuǎn)方向。雙向增力式制動(dòng)器固定在兩端，且該支撐點(diǎn)處采用雙向輪缸，即能同時(shí)通過(guò)兩向活塞來(lái)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)蹄塊的張開(kāi)，同時(shí)也存在推桿將兩蹄片連接在一起。雙向自增力式制動(dòng)器最顯著的優(yōu)點(diǎn)通過(guò)力在兩蹄片中的傳導(dǎo)能夠達(dá)到很大的制動(dòng)效能。因?yàn)殡p向自增力式制動(dòng)器的次領(lǐng)蹄上存在來(lái)自制動(dòng)輪缸的作用力，這個(gè)力在作用時(shí)能夠作為張開(kāi)力，盡管很有限，但是通過(guò)主領(lǐng)蹄經(jīng)過(guò)推桿后傳遞而來(lái)的張開(kāi)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(dòng)力矩，且通常為主領(lǐng)蹄制動(dòng)力矩的2~3倍。因?yàn)榇嬖趦蓚€(gè)制動(dòng)輪缸，故制動(dòng)效能在制動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有像單向自增力式制動(dòng)器因前進(jìn)方向的改變產(chǎn)生制動(dòng)效能的變化的現(xiàn)象。缺點(diǎn)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(shí)也有雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器的缺點(diǎn)，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(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。因?yàn)橹挥幸粋€(gè)輪缸，因此也不能采用雙回路的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)[8][9]。1.1.6鼓式制動(dòng)器總結(jié)通過(guò)文章上述介紹的鼓式制動(dòng)器的各種形式結(jié)構(gòu)上的差異及差異帶來(lái)的優(yōu)缺點(diǎn)之中可以在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)比后進(jìn)行選擇。同時(shí)，制動(dòng)器的使用狀況很大程度上與制動(dòng)鼓與制動(dòng)蹄的貼合狀況有關(guān)，當(dāng)在中間部分貼合時(shí)，能夠輸出的制動(dòng)力矩就小，即制動(dòng)效能??；當(dāng)兩端能夠貼合時(shí)，輸出的制動(dòng)力矩就大，即制動(dòng)效能就大。因此，在設(shè)計(jì)和使用領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器的時(shí)候，需要有調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)對(duì)制動(dòng)器進(jìn)行正確的調(diào)整[10]。1.2盤(pán)式制動(dòng)器盤(pán)式制動(dòng)器在分類上是與鼓式制動(dòng)器有較大區(qū)別的一類制動(dòng)器，也是日常生活中見(jiàn)到最多的制動(dòng)器，通常由旋轉(zhuǎn)元件和固定元件組成。盤(pán)式制動(dòng)器有摩擦力敏感性低帶來(lái)的效能較穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)涉水后制動(dòng)效能降低較小，能夠通過(guò)較短次數(shù)的制動(dòng)迅速抵消涉水的影響；尺寸和質(zhì)量相比于盤(pán)式制動(dòng)器更小就能輸出相同制動(dòng)力矩；制動(dòng)盤(pán)可以通過(guò)設(shè)計(jì)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(méi)有鼓式制動(dòng)器的制動(dòng)器出現(xiàn)間隙隨著使用時(shí)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(huì)發(fā)生特別大的變化；同時(shí)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠較為便捷的實(shí)現(xiàn)制動(dòng)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(duì)簡(jiǎn)便。不足之處也比較明顯：若全裝盤(pán)式制動(dòng)器，提供制動(dòng)效能不能滿足制動(dòng)需求，需要加裝機(jī)械或電動(dòng)加力裝置，因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜；且后輪駐車制動(dòng)所需裝置受限，難以布置[11]。1.3制動(dòng)器方案確定盤(pán)式制動(dòng)器以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)能夠較好地滿足轎車的使用要求，但同時(shí)因?yàn)楸P(pán)式制動(dòng)器較難實(shí)現(xiàn)較大的制動(dòng)力矩的缺點(diǎn)，乘用車通常都是采用“前盤(pán)后鼓”的形式，能夠獲得較高的制動(dòng)效能的同時(shí)，也能夠保證較好的穩(wěn)定性。在商用車上，盤(pán)式制動(dòng)器的優(yōu)勢(shì)得到了用戶和廠商的認(rèn)可。鼓式制動(dòng)器由于其原理導(dǎo)致的制動(dòng)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(diǎn)通過(guò)設(shè)計(jì)進(jìn)行能夠改進(jìn)的程度有限；而盤(pán)式制動(dòng)器可以通過(guò)液壓助力或其他伺服裝置的實(shí)現(xiàn)較大的制動(dòng)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(dòng)效果，特別是需要常踩剎車的工況。盤(pán)式制動(dòng)器目前也采用的不少，但造價(jià)高昂，為了節(jié)約成本，大部分客車采用前盤(pán)后鼓形式[12]選