鼓式制动器检修

任务二　鼓式制动器检修

任务目标

1．了解鼓式制动器的功用、构造。

2．掌握鼓式制动器的拆装顺序。

3．掌握鼓式制动器的检修。

必备知识

1．鼓式制动器简介

(1)概述

旋转元件固装在车轮或半轴上，即制动力矩直接分别作用于两侧车轮上的制动器称为车轮制动器。旋转元件固装在传动系的传动轴上，其制动力矩经过驱动桥再分配到两侧车轮上的制动器称为中央制动器。

鼓式车轮制动器是制动蹄片挤压随车轮同步旋转的制动鼓的内侧而获得制动力，所以又称内部扩张双蹄鼓式制动器。

(2)领从蹄式(非平衡式)制动器

增势与减势作用:

图5－14为领从蹄式制动器示意图。假设汽车前进时制动鼓旋转方向(这称为制动鼓正向旋转)如图中箭头所示，沿箭头方向看去，制动蹄1的支撑点3在其前端，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的支撑点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。当汽车倒驶，即制动鼓反向旋转时，蹄1变成从蹄，而蹄2则变成领蹄。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领从蹄式制动器。

1—领蹄　2—从蹄　3—支点　4—制动鼓　6—制动轮缸

图5－14　领从蹄式制动器示意图

图5－15　领从蹄式制动器受力示意图

如图5－15所示，制动时两活塞施加的促动力是相等的。制动时，领蹄1和从蹄2在促动力F_S的作用下，分别绕各自的支撑点3和4旋转到紧压在制动鼓5上。旋转着的制动鼓即对两制动蹄分别作用着法向反力N₁和N₂，以及相应的切向反力T₁和T₂，两蹄上的这些力分别为各自的支点3和4的支点反力S₁和S₂所平衡。可见，领蹄上的切向合力T₁所造成的绕支点3的力矩与促动力F_S所造成的绕同一支点的力矩是同向的。所以力T₁的作用结果是使领蹄1在制动鼓上压得更紧从而力T₁也更大。这表明领蹄具有“增势”作用。相反，从蹄具有“减势”作用。故二制动蹄对制动鼓所施加的制动力矩不相等。倒车制动时，虽然蹄2变成领蹄，蹄1变成从蹄，但整个制动器的制动效能还是同前进制动时一样。

在领从式制动器中，两制动蹄对制动鼓作用力N₁＇和N₂＇的大小是不相等的，因此在制动过程中对制动鼓产生一个附加的径向力。凡制动鼓所受来自二蹄的法向力不能互相平衡的制动器称为非平衡式制动器。

(3)单向双领蹄式(单向平衡式)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，其结构示意图如图5－16所示。

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蹄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、支承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、支承销在制动底板上的布置是轴对称布置的。

1—制动轮缸　2—制动蹄　3—支承销　4—制动鼓

图5－16　双领蹄式制动器受力示意图

(4)双向双领蹄式(双向平衡式)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5－17是其结构示意图。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、回位弹簧等都是成对的，而且既按轴对称又按中心对称布置。

1—制动轮缸　2—制动蹄　3—制动鼓

图5－17　双向双领蹄式制动器示意图

如图5－18所示是一种双向双领蹄式制动器的具体结构。在前进制动时，所有的轮缸活塞8都在液压作用下向外移动，将两制动蹄6和11压靠到制动鼓1上。在制动鼓的摩擦力矩作用下，两蹄都绕车轮中心O朝箭头所示的车轮旋转方向转动，将两轮缸活塞外端的支座7推回，直到顶靠到轮缸端面为止。此时，两轮缸的支座7成为制动蹄的支点，制动器的工作情况便同图5－16所示的制动器一样。

图5－18　双向双领蹄式制动器

倒车制动时，摩擦力矩的方向相反，使两制动蹄绕车轮中心O逆箭头方向转过一个角度，将可调支座10连同调整螺母9一起推回原位，于是两个支座10便成为蹄的新支承点。这样，每个制动蹄的支点和促动力作用点的位置都与前进制动时相反，其制动效能同前进制动时完全一样。

(5)双从蹄式制动器

前进制动时两制动蹄均为从蹄的制动器称为双从蹄式制动器，其结构示意图见图5－19。这种制动器与双领蹄式制动器结构很相似，二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向合力能互相平衡，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。

1—支承销　2—制动蹄　3—制动轮缸　4—制动鼓

图5－19　双从蹄式制动器示意图

(6)单向自增力式制动器

单向自增力式制动器的结构原理见图5－20。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。

1—第一制动蹄　2—支承销　3—制动鼓　4—第二制动蹄　5—可调顶杆体　6—制动轮缸

图5－20　单向自增力式制动器

汽车前进制动时，单活塞式轮缸将促动力F_S1加于第一蹄，使其上压靠到制动鼓3上。第一蹄是领蹄，并且在各力作用下处于平衡状态。顶杆6是浮动的，将与力S₁大小相等、方向相反的促动力F_S2施于第二蹄。故第二蹄也是领蹄。作用在第一蹄上的促动力和摩擦力通过顶杆传到第二蹄上，形成第二蹄促动力F_S2，对制动蹄1进行受力分析可知，F_S2＞F_S1。此外，力F_S2对第二蹄支承点的力臂也大于力F_S1对第一蹄支承的力臂。因此，第二蹄的制动力矩必然大于第一蹄的制动力矩。倒车制动时，第一蹄的制动效能比一般领蹄的低得多，第二蹄则因未受促动力而不起制动作用。

如图5－21所示为一种单向自增力式制动器的具体结构。第一蹄1和第二蹄6的上端被各自的回位弹簧2拉拢，并以铆于腹板上端两侧的夹板3的内凹弧面支靠着支承销4。两蹄的下端分别浮支在可调顶杆两端的直槽底面上，并用弹簧8拉紧。受法向力较大的第二蹄摩擦片的面积做得比第一蹄的大，使两蹄的单位压力相近。

1—第一制动蹄　2—制动蹄回位弹簧　3—夹板　4—支承销　5—制动鼓　6—第二制动蹄　7—可调顶杆体　8—拉紧弹簧　9—调整螺钉　10—顶杆套　11—制动轮

图5－21　单向自增力式制动器

在制动鼓尺寸和摩擦系数相同的条件下，单向自增力式制动器的前进制动效能不仅高于领从蹄式制动器，而且高于双领蹄式制动器。倒车时，整个制动器的制动效能比双从蹄式制动器的效能还低。

(7)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5－22所示。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F_S。制动鼓正向(如箭头所示)旋转时，前制动蹄1为第一蹄，后制动蹄3为第二蹄;制动鼓反向旋转时则情况相反。由图5－22可见，在制动时，第一蹄只受一个促动力F_S，而第二蹄则有两个促动力F_S和S，且S＞F_S。考虑到汽车前进制动的机会远多于倒车制动，且前进制动时制动器工作负荷也远大于倒车制动，故后蹄3的摩擦片面积做得较大。

1—前制动蹄　2—顶杆　3—后制动蹄　4—轮缸　5—支撑销

图5－22　双向自增力式制动器示意图

如图5－23所示的制动器即属于双向自增力式制动器。不制动时，两制动蹄的上端在回位弹簧的作用下浮支在支承销上，两制动蹄的下端在拉簧的作用下浮支在浮动的顶杆两端的凹槽中。汽车前进制动时，制动轮缸(图中未画出)的两活塞向两端顶出，使前后制动蹄离开支承销并压紧到制动鼓上，于是旋转着的制动鼓与两制动蹄之间产生摩擦作用。由于顶杆是浮动的，前后制动蹄及顶杆沿制动鼓的旋转方向转过一个角度，直到后制动蹄的上端再次压到支承销上，此时制动轮缸促动力进一步增大。由于从蹄受顶杆的促动力大于轮缸的促动力，从蹄上端不会离开支承销。汽车倒车制动时，制动器的工作情况与上述相反。

图5－23　双向自增力式制动器实物

(8)鼓式制动器小结

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、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。

2．桑塔纳2000后制动器

桑塔纳2000型轿车的后制动器亦作了改进。

(1)后制动鼓尺寸由原来的Φ180mm×30mm增大到Φ200mm×40mm;

(2)后分泵直径由原来的Φ15．87mm增大至Φ17．46mm。

桑塔纳2000型轿车的后制动器为鼓式，简单非平衡式制动器，为内张式液压制动轮缸式制动器。它是以制动鼓内圆柱面作为摩擦工作表面，用液压制动轮缸来推动制动蹄压靠制动鼓内表面而实现制动，VK图5－24所示。

后制动器的结构是极为普通的鼓式制动器，并兼作驻车制动器。制动时，分泵活塞在制动液压力作用下推动制动蹄，使其绕制动蹄与止挡板的接触点向外旋转，致使制动蹄的摩擦片压向制动鼓，产生制动力矩实现制动鼓的制动。而制动鼓是与后轮轮毂用轮胎螺栓连接的，这样实现了汽车车辆制动。消除制动时，制动液压力消失，制动蹄在回位弹簧3、4、11作用下复位。

后制动器的制动间隙是自动调节的。当制动间隙因蹄片磨损超过正常值时，位于压杆和制动蹄之间的楔形块20，通过弹簧拉力作用向下移动，以补偿压力杆和楔形块之间的间隙增量，使制动蹄进一步向制动鼓方向张开，以补偿摩擦片的磨损量。

1—制动底板　2—销轴　3，4，11，12—拉簧　5—压杆　6—制动杆　7—带杠杆装置的制动蹄　8—支架　9—止挡板　10—铆钉　13—检测孔1　4—压簧　15—夹紧销　16—弹簧座　17—带斜楔支承的制动踢　18—摩擦衬片　19—斜楔支承　20—楔形块　21—制动轮缸

图5－24　桑塔纳2000型轿车后制动器总成(左)

制动鼓上观察孔，用来检查制动蹄摩擦片磨损情况，极限磨损量为2．5mm。

桑塔纳2000型轿车制动力分配比原桑塔纳轿车有所提高，制动距离满足EEC(欧共体)的制动法规，并具有良好的制动方向稳定性。制动性能对照列于表6－2。

桑塔纳2000型轿车后轮制动器的分解后如图5－25所示。

表6－2　制动性能对照表

1—轮毂盖　2—开口销　3—开槽垫圈　4—调整螺母　5—止推垫圈　6—轴承　7—制动鼓　8—弹簧座　9—弹簧　10—制动蹄　11—楔形件　12—回位弹簧　13—上回位弹簧　14—压力杆　15—用于楔形件回位弹簧　16—下回位弹簧　17—固定板　18—螺栓(拧紧力矩60N·m) 　19—后制动轮缸　20—制动底板　21—定位销　22—后桥车轮支承短轴　23—观察孔橡胶塞

图5－25　后轮制动器分解图

任务实施

1．考核要求

(1)正确拆装鼓式制动器。

(2)明确并掌握鼓式制动器的检修内容和方法。

(3)符合6S管理要求。

2．相关设备

(1)桑塔纳整车1辆和鼓式制动器1个。

(2)常用工量具各1套，桑塔纳专用工具1套。

(3)相关挂图或图册若干。

3．注意事项

(1)新摩擦片型号为:461FF。新摩擦片必须经过磨合，在行驶200km之前，制动效果不是最佳。同一轴上应安装型号和质量等级相同的摩擦片，不可选用不符合规定的制动摩擦片。

(2)如果后制动分泵出现划痕或锈蚀，则应调换整个制动分泵。在安装时，两只活塞表面及皮圈应图上制动分泵润滑剂。

4．实施步骤

(1)制动鼓和制动蹄的拆装与检查

l)制动鼓和制动蹄的拆卸

①拧松车轮螺栓螺母(拧紧力矩110N·m)，取下车轮。

②用专用工具VW637/2卸下轮毂盖，如图5－26所示。

③取下开口销，旋下后车轮轴承上的六角螺母，取出止推垫圈。

④用螺丝刀通过制动鼓螺孔向上拨动楔形块(如图5－27所示)，使制动蹄与制动鼓放松。

图5－26　卸下轮毂盖

图5－27　拨动楔形块

⑤用鲤鱼钳拆下压簧座圈。用手从下面的支架上提起制动蹄，取出下回位弹簧。

⑥取下制动杆上的驻车制动拉索。用鲤鱼钳取下楔形件的回位弹簧和上回位弹簧。

⑦卸下制动蹄，如图5－28所示。

1—上回位弹簧　2—压力杆　3—弹簧及座圈　4—下回位弹簧　5—驻车制动拉索　6—楔形件回位弹簧

图5－28　卸下制动蹄

⑧把带压力杆的制动蹄卡紧在台虎钳上，拆下定位弹簧，取下制动蹄，如图5－29所示。

图5－29　拆卸制动蹄定位弹簧

⑨如有必要，拆下制动轮缸并解体，如图5－30所示。

1—防尘罩　2—皮圈(安装时涂上制动液)　3—弹簧　4—车轮制动器轮缸外壳　5—放气阀　6—防尘罩　7—活塞(安装时涂上制动液)

图5－30　制动轮缸的解体

2)制动鼓和制动蹄的安装

①装上回位弹簧，将制动蹄装在压力杆上，如图5－31所示。

图5－31　安装制动蹄回位弹簧

②装上楔形件，凸块朝制动器底板。

③将带有传动臂的制动蹄装在压力杆上，如图5－32所示。

1—制动蹄　2—压力杆　3—销轴　4—制动杆

图5－32　将制动蹄装在压力杆上

④装入上回位弹簧，在传动臂上套上驻车制动拉索。

⑤把制动蹄装在车轮制动轮缸的活塞外槽上。

⑥装入了回位弹簧，并把制动蹄提起，装到下面的支座上。

⑦装楔形件的回位弹簧、装压簧和弹簧座圈。

⑧装上制动鼓及后轮轴承，然后调整轮毂轴承的间隙。

⑨用力踩一下脚制动器，使后车轮制动蹄片正确就位，摩擦片与制动毂的间隙得到自动调整。

(2)制动摩擦片的更换

制动蹄摩擦片使用15000km后，出现损坏或磨损到极限时，应及时更换，可以连同制动蹄一起更换。

如果仅更换制动蹄摩擦片，应先去掉制动摩擦片上的旧铆钉及孔中的毛刺。铆接新摩擦片时，应从中间向两端铆接。更换新制动摩擦片时，应使用相同质量的摩擦片。

(3)后制动器的检查

l)检查制动摩擦片厚度。利用制动器底板上的观察孔检查制动摩擦片厚度和拖滞情况，如图5－33所示。摩擦片厚度为5．0mm，磨损极限值为2．5mm(不包括底板)。

图5－33　检查后制动摩擦片厚度

2)后制动鼓的检查。更换新摩擦片时，应检查后制动鼓尺寸，制动鼓内径为200mm，磨损极限值为201mm。摩擦表面径向圆跳动量为0．05mm，车轮端面圆跳动量为0．20mm。如果超过规定值时，应更换新件。

任务报告

理论习题

一、填空题

1．制动器的领蹄具有_____________作用，从蹄具有_____________作用。

2．后制动鼓尺寸由原来的Φ180mm×30mm增大到_____________。

3．后分泵直径由原来的Φ15．87mm增大至_____________。

4．后制动器为_____________制动器。

5．后制动器的制动间隙是_____________调节的。

6．制动鼓上观察孔，用来检查制动蹄摩擦片磨损情况，极限磨损量为_____________。

7．制动蹄摩擦片使用_____________km后，出现损坏或磨损到极限时，应及时更换。

8．更换新摩擦片时，应检查后制动鼓尺寸，制动鼓内径为200mm，磨损极限值为_____________ mm。

9．车轮制动器_____________。

10．中央制动器_____________。

二、选择题

1．领从蹄式制动器一定是(　)。

A．等促动力制动器　　B．不等促动力制动器

C．非平衡式制动器　　D．以上三个都不对。

2．双向双领蹄式制动器的固定元件的安装是(　)。

A．中心对称　　　　　B．轴对称

C．既是A又是B　　　　D．既不是A也不是B

3．下列(　)制动器是平衡式制动器。

A．领从蹄式　　　　　B．双领蹄式

C．双向双领蹄式　　　D．双从蹄式

三、判断改错题

1．无论制动鼓正向还是反向旋转时，领从蹄式制动器的前蹄都是领蹄，后蹄都是从蹄(　)

改正:

2．简单非平衡式车轮制动器在汽车前进与后退制动时，制动力相等。(　)

改正:

四、简答题

1．简述鼓式制动器的制动过程。

2．盘式制动器与鼓式制动器比较有哪些优缺点?

实训报告

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任务评价