梁成

東風(fēng)柳州汽車(chē)有限公司

淺談汽車(chē)車(chē)橋鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用

梁成

東風(fēng)柳州汽車(chē)有限公司

為了滿足工作和生活的需求，廣大民眾都希望車(chē)輛行駛速度能夠更加便捷迅速，但確保行駛安全一定是先決條件。車(chē)輛除了具有高速行駛作用外，在快速轉(zhuǎn)向、行經(jīng)凹凸路面、兩車(chē)交會(huì)、遇到障礙或危險(xiǎn)時(shí)，降低車(chē)速是車(chē)輛必要的功能操作之一，有時(shí)還要求在短距離范圍內(nèi)把車(chē)速降到最低甚至為零。倘若車(chē)輛在這一性能上存在漏洞，一定無(wú)法實(shí)現(xiàn)高速行駛。本論文通過(guò)對(duì)汽車(chē)車(chē)橋鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)和分類的相關(guān)闡述，總結(jié)了在汽車(chē)車(chē)橋鼓式制動(dòng)器在行駛中的具體應(yīng)用。

汽車(chē)車(chē)橋；鼓式制動(dòng)器；結(jié)構(gòu)和應(yīng)用

鼓式制動(dòng)器，是指在制動(dòng)輪上按照制動(dòng)塊壓緊而產(chǎn)生的剎車(chē)行為。鼓式制動(dòng)器運(yùn)用制動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)讓制動(dòng)蹄把制動(dòng)摩擦片壓緊在制動(dòng)鼓內(nèi)側(cè)產(chǎn)生制動(dòng)力，根據(jù)需要使車(chē)輪減速或在最短距離內(nèi)停車(chē)，確保車(chē)輛行車(chē)安全和停放可靠，并不能自動(dòng)滑移。在我國(guó)近三十年汽車(chē)發(fā)展中，鼓式制動(dòng)器在車(chē)輛領(lǐng)域已逐步被盤(pán)式制動(dòng)器所替代，但出于成本較低的優(yōu)勢(shì)仍在一些經(jīng)濟(jì)類車(chē)輛中使用，主要用在制動(dòng)較小負(fù)荷的后輪和駐車(chē)制動(dòng)上。

一、汽車(chē)車(chē)橋鼓式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)

（一）鼓式制動(dòng)器的構(gòu)成

一是制動(dòng)底板。通過(guò)它來(lái)安裝和容納制動(dòng)器各種組件，預(yù)防被路面污物弄臟。二是促動(dòng)裝置(輪缸)。在制動(dòng)器底板上安裝輪缸，液壓式輪缸活塞向外推動(dòng)制動(dòng)蹄，通過(guò)摩擦片與制動(dòng)鼓壓緊而實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。三是促動(dòng)裝置(凸輪軸)。通過(guò)制動(dòng)支架把凸輪軸在底板上穩(wěn)固，其尾部花鍵軸在調(diào)整臂花鍵中插入。四是制動(dòng)蹄總成。其通過(guò)制動(dòng)蹄鐵和摩擦片構(gòu)成，在蹄鐵上固定摩擦片通常方法有兩種，即鉚接法和粘接法。五是回位彈簧。當(dāng)制動(dòng)力被解除時(shí)，回位彈簧把兩制動(dòng)蹄在固定位置上拉回，讓摩擦片與制動(dòng)鼓脫離。六是壓緊裝置。這一裝置可以把制動(dòng)蹄固定在制動(dòng)底板上。七是間隙調(diào)整裝置。這一裝置可以調(diào)整汽車(chē)保養(yǎng)和維修作業(yè)中的制動(dòng)器間隙，一般可分為兩種，即手動(dòng)調(diào)節(jié)和自動(dòng)調(diào)節(jié)。

鼓式制動(dòng)器旋轉(zhuǎn)元件是制動(dòng)鼓，固定元件是制動(dòng)蹄。在促進(jìn)裝置旋轉(zhuǎn)向外時(shí)，制動(dòng)蹄外表面摩擦片在制動(dòng)鼓內(nèi)圓柱面上壓靠，針對(duì)鼓產(chǎn)生制動(dòng)摩擦力矩。大部分鼓式制動(dòng)器的復(fù)雜性在于均運(yùn)用自行作用力，當(dāng)制動(dòng)蹄和鼓產(chǎn)生摩擦?xí)r，就會(huì)存在某一楔入作用，其效果可通過(guò)更大制動(dòng)力把制動(dòng)蹄壓進(jìn)鼓中。在提供額外制動(dòng)力時(shí)，楔入動(dòng)作可使鼓式制動(dòng)器在實(shí)際運(yùn)用中比盤(pán)式制動(dòng)器的活塞更小一些，但出于存有楔入作用力，在松開(kāi)制動(dòng)器時(shí)，定會(huì)讓制動(dòng)蹄與鼓相擺脫，并需要運(yùn)用彈來(lái)有助于制動(dòng)蹄進(jìn)行準(zhǔn)確固定，以達(dá)在調(diào)節(jié)臂驅(qū)動(dòng)后返回。

（二）鼓式制動(dòng)器的分類

一是按制動(dòng)效能分類，可分為領(lǐng)從蹄式、雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式、雙從蹄式、單向白增力式，又稱雙向伺服式。二是按制動(dòng)蹄促動(dòng)器結(jié)構(gòu)分類，可分為輪缸式制動(dòng)器，通過(guò)輪缸活塞推動(dòng)制動(dòng)蹄展開(kāi)；凸輪張開(kāi)式制動(dòng)器，通過(guò)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)展開(kāi)制動(dòng)蹄；楔式制動(dòng)器，通過(guò)楔桿楔入展開(kāi)制動(dòng)蹄。三是根據(jù)制動(dòng)蹄支撐模式分類，可分為固定支承式，制動(dòng)蹄下端圓孔套入支撐銷上自由繞其轉(zhuǎn)動(dòng)；浮動(dòng)支承式，具有兩個(gè)自由度，以制動(dòng)蹄下端為曲面靠在支承面上轉(zhuǎn)動(dòng)或上下滑動(dòng)，出于制動(dòng)蹄具有自動(dòng)定心作用的特點(diǎn)，可落至制動(dòng)鼓內(nèi)最佳碰觸位置。四是根據(jù)制動(dòng)鼓受力情況分類，可分為平衡式制動(dòng)器，包括雙領(lǐng)蹄式、雙向雙領(lǐng)蹄式、雙從蹄式制動(dòng)器；非平衡式制動(dòng)器，包括領(lǐng)從蹄式、單向自增力式、雙向自增力式制動(dòng)器。

二、汽車(chē)車(chē)橋鼓式制動(dòng)器的應(yīng)用

（一）領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器

在結(jié)構(gòu)方案（液壓驅(qū)動(dòng)）方面，領(lǐng)從蹄式制動(dòng)器可分為一般形式、單固定支點(diǎn)、輪缸上調(diào)整、雙固定支點(diǎn)、偏心軸調(diào)整、浮動(dòng)蹄片、支點(diǎn)端調(diào)整。當(dāng)車(chē)輛前進(jìn)過(guò)程時(shí)，如果兩制動(dòng)蹄均為領(lǐng)蹄制動(dòng)器，則稱作雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。在汽車(chē)倒車(chē)時(shí)，其制動(dòng)器又都變?yōu)閺奶悖?，又稱為單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。兩制動(dòng)蹄各自使用單活塞制動(dòng)輪缸促動(dòng)，在制動(dòng)底板上，以制動(dòng)底板為中心，對(duì)稱布置兩套制動(dòng)蹄、制動(dòng)輪缸等機(jī)件，因此，此種屬平衡式制動(dòng)器，即兩蹄剛好相互平衡地作用合力在鼓上。單向雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器按其變化途徑各異，又可分為多種結(jié)構(gòu)方案。可見(jiàn)，無(wú)論是單向還是雙向，均具有其實(shí)踐存在的必要性。

（二）雙領(lǐng)蹄式與雙從蹄式制動(dòng)器

當(dāng)車(chē)輛向前行駛時(shí)，兩制動(dòng)蹄均為領(lǐng)蹄制動(dòng)器，稱作雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器。雙領(lǐng)蹄式制動(dòng)器在正向制動(dòng)效能方面水平極高，但在變?yōu)殡p從蹄式倒車(chē)狀態(tài)下，其制動(dòng)能效水平反而極速下降。中等規(guī)模的車(chē)輛前制動(dòng)器常運(yùn)用這一途徑，主要出于車(chē)輛在制動(dòng)前進(jìn)過(guò)程中，與后軸各項(xiàng)指標(biāo)相比，前軸軸荷和附應(yīng)力相對(duì)強(qiáng)一些，但在倒車(chē)狀態(tài)下情況卻相反，前輪制動(dòng)器是被重點(diǎn)使用的部位，并和領(lǐng)從蹄式后輪制動(dòng)器契合，并較為容易地使前、后制動(dòng)力得到分配，這也促使了前、后輪制動(dòng)器在零件尺寸上必須達(dá)到基本一致，再者不運(yùn)用在后輪上還是由于雙側(cè)的制動(dòng)輪缸，并且在中心軸上相互對(duì)稱，在駐車(chē)制動(dòng)驅(qū)動(dòng)構(gòu)成上附加并不容易。

（三）自增力式制動(dòng)器

在行車(chē)和倒車(chē)制動(dòng)時(shí)，出于制動(dòng)器均具有自動(dòng)增力作用，被稱作雙向自增力式制動(dòng)器。雙向增力式制動(dòng)器就是把單向增力式制動(dòng)器單活塞制動(dòng)輪缸換成雙活塞制動(dòng)輪缸，其上端支承銷作為兩蹄共用。在車(chē)輛較為復(fù)雜時(shí)，雙向增力式制動(dòng)器運(yùn)用較為廣泛，通常作為行車(chē)和駐車(chē)制動(dòng)共用制動(dòng)器，但行車(chē)制動(dòng)以液壓形式制動(dòng)，主要是通過(guò)制動(dòng)輪缸產(chǎn)生制動(dòng)蹄張開(kāi)力，而駐車(chē)制動(dòng)是通過(guò)拉繩和杠桿等制動(dòng)操縱手柄。此外，在汽車(chē)中央制動(dòng)器上也被廣為使用，因而產(chǎn)生的熱衰退情況可以忽略不計(jì)。

總之，由于改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)汽車(chē)工業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)汽車(chē)制動(dòng)性能必須達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求日益提升，進(jìn)而加大了各種車(chē)輛制動(dòng)性能適應(yīng)面廣的能力，除部分不常用車(chē)輛外，主要的幾種車(chē)輛制動(dòng)器時(shí)至今日仍居主要地位，并極具理論研究資料的價(jià)值和實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn)的演示。在未來(lái)發(fā)展與使用中，可以從制動(dòng)器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及摩擦材料等途徑進(jìn)一步探究，一定能夠設(shè)計(jì)出極具諸多優(yōu)越性能的新型車(chē)輛。

[1]余志生.汽車(chē)?yán)碚摚ǖ?版）[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009

[2]劉惟信.汽車(chē)制動(dòng)系的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)計(jì)算[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010

[3]廖曙洪.汽車(chē)制動(dòng)系檢修[M].廣州：華南理工大學(xué)出版社，2013

梁成（1986-），男，東風(fēng)柳州汽車(chē)有限公司，大學(xué)本科，助理工程師，研究方向：商用車(chē)驅(qū)動(dòng)橋設(shè)計(jì)。