鼓式制动器拆装

一、活动目标

通过本活动学习，学习者应能：

（1）说出轮缸式制动器的分类，并简要概括每种类型的组成结构和工作原理。

（2）简要概括凸轮式制动器的结构。

（3）用自己的语言概括楔式制动器的结构和工作原理。

（4）在20分钟内完成对鼓式制动器的拆装。

二、知识准备

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。

1．轮缸式制动器

（1）领从蹄式制动器

领从蹄式制动器的特点是两个制动蹄各有一个支点，一个蹄在轮缸促动力作用下张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向一致，称为领蹄；另一个蹄张开时的旋转方向与制动鼓的旋转方向相反，称为从蹄。其结构如图4－32所示。

制动时，两蹄在制动轮缸中液压的作用下，各自绕其支撑销偏心轴颈的轴线向外旋转，紧压到制动鼓上。解除制动时，撤除液压，两蹄便在回位弹簧的作用下回位。领从蹄式制动器工作原理如图4－33所示。

领蹄在摩擦力的作用下，蹄和鼓之间的正压力较大，制动作用较强。从蹄在摩擦力的作用下，蹄和鼓之间的正压力较小，制动作用较弱。两个制动蹄受到的轮缸促动力相等，称为等促动力制动器。领从蹄式制动器的两个制动蹄作用在制动鼓上的法向反力大小不等，这种制动器称为非平衡式制动器。

图4－32 领从蹄式制动器

（2）双领蹄和双向双领蹄式制动器

汽车前进时两个制动蹄均为领蹄的制动器称为双领蹄式制动器，其结构如图4－34所示。

双领蹄式制动器的结构特点是，每一制动蹄都用一个单活塞制动轮缸促动，固定元件的结构布置是中心对称式。

图4－33 领从蹄式制动器工作原理

图4－33 领从蹄式制动器工作原理（续图）

双向双从蹄式制动器使用了两个双活塞轮缸，无论汽车前进还是倒车，都是双领蹄式制动器，故称双向双领蹄式制动器，其工作原理如图4－35、图4－36所示。

（3）双从蹄式制动器

汽车前进时两个制动蹄均为从蹄的制动器称为双从蹄式制动器。

双领蹄、双向双领蹄、双从蹄式制动器固定元件的布置都是中心对称，两制动蹄作用在制动鼓上的法向反力大小相等、方向相反、相互平衡，这种形式的制动器称为平衡式制动器。

（4）单向和双向自增力式制动器

自增力式制动器的结构如图4－37所示。

图4－34 双领蹄式制动器

图4－35 双向双领蹄式制动器的工作原理—制动蹄正向旋转制动时

单向自增力式制动器的两个制动蹄只有一个单活塞的制动轮缸，第二制动蹄的促动力来自第一制动蹄对顶杆的推力，两个制动蹄在汽车前进时均为领蹄，但倒车时能产生的制动力很小，如图4－38所示。

双向自增力式制动器的特点是两个制动蹄的上方有一个双活塞制动轮缸，轮缸的上方还有一个制动蹄支承销，两制动蹄的下方用顶杆相连。无论汽车前进还是倒车，都与自增力式制动器相当，故称双向自增力式制动器，如图4－39所示。

图4－36 双向双领蹄式制动器的工作原理—制动蹄反向旋转制动时

图4－37 自增力式制动器的结构

（5）制动器间隙的调整

制动器间隙是指在不制动时，制动鼓和制动蹄摩擦片之间的间隙。

制动器间隙过小，不能保证完全解除制动，此间隙过大，制动器反应时间过长，直接威胁到行车安全。制动器在使用过程中，随着摩擦片的磨损，制动器间隙会变大，要求制动器必须有检查和调整间隙的可能。

现在很多汽车的制动器都装有制动器间隙自动调整装置，它可以保证制动器间隙始终处于最佳状态，不必经常人工检查和调整。

图4－38 单向自增式制动器的工作原理

①摩擦限位式间隙自调装置

用以限定不制动时制动蹄内极限位置的限位摩擦环装在轮缸活塞内，限位摩擦环是一个有切口的弹性金属环，压装入轮缸后与缸壁之间的摩擦力可达400～550N。

如果制动器间隙过大，活塞向外移动靠在限位环上仍不能正常制动，活塞将在油压作用下克服制动环与缸壁间的摩擦力继续向外移动，摩擦环也被带动外移，解除制动时，制动器复位弹簧不可能带动摩擦环回位，也即活塞的回位受到限制，制动器间隙减小。如图4－40、图4－41所示。

图4－39 双向自增力式制动器的工作原理

图4－39 双向自增力式制动器的工作原理（续图）

图4－40 利用摩擦环间隙自动调装置的工作原理—正常间隙

摩擦限位式间隙自调装置也可以装在制动蹄上，其工作原理与装在轮缸内的摩擦限位环相似。

②楔块式间隙自调装置

桑塔纳轿车的制动器间隙主要依靠楔形调节块调整。

2．凸轮式制动器

凸轮式制动器是用凸轮取代制动轮缸对两制动蹄起促动作用，通常利用气压使凸轮转动，其结构如图4－42所示。

图4－41 利用摩擦环间隙自动调装置的工作原理—间隙过大

图4－42 凸轮式制动器的结构

凸轮制动器制动调整臂的内部为蜗轮蜗杆传动，蜗轮通过花键与凸轮轴相连。正常制动时，制动调整臂体带动蜗杆绕蜗轮轴线转动，蜗杆又带动蜗轮转动，从而使凸轮旋转，张开制动蹄起制动作用。

制动调整臂除了具有传力作用外，还可以调整制动器的间隙。当需要调整制动器间隙时，制动调整臂体（也是蜗轮蜗杆传动的壳体）固定不动，转动蜗杆，蜗杆带动蜗轮旋转，从而改变了凸轮的原始角位置，达到了调整目的。

3．楔式制动器

楔式制动器的制动蹄依靠在柱塞上，柱塞内端面是斜面，与支于隔离架两边槽内的滚轮接触，如图4－43所示。

制动时，轮缸活塞在液压作用下使制动楔向内移动，制动楔又使二滚轮一面沿柱塞斜面向内滚动，一面使二柱塞在制动底板的孔中向外移动一定距离，从而使制动蹄压靠到制动鼓上。轮缸液压一旦撤除，这一系列零件即在制动蹄复位弹簧的作用下各自复位，如图4－44所示。

图4－43 楔式制动器的组成

图4－44 楔式制动器的工作原理

三、活动实施

（一）实施方案

1．质量要求

参照2013款1．6L自动挡科鲁兹轿车厂家的质量标准要求。

2．组织方式

每四位同学一组，能够规范使用鼓式制动器拆装工具，按照企业岗位操作规范对鼓式制动器进行拆装作业。每组作业时间为 30分钟。

3．作业准备

（1）技术要求与标准：

①制动系统的制动器零部件认识。

②制动器的制动蹄拆装与更换作业。

（2）设备器材：如图4－45所示。

图4－45 鼓式制动器拆装之设备器材

（3）场地设施：消防设施的场地。

（4）设备设施：2013款1．6L自动挡科鲁兹轿车一辆、科鲁兹车型底盘相关专用工具、工具车、零件车、标保工具车、垃圾桶等。

（5）耗材：干净抹布、清洁剂等。

（二）操作步骤

1．制动鼓的更换

（1）制动鼓拆卸程序

①检查以确保驻车制动器已完全释放。

②举升和顶起车辆。

③拆下后轮胎和车轮总成。

④如图4－46所示，拆下制动鼓螺钉①。

⑤如图4－46所示，拆下制动鼓②。

⑥如果制动鼓被重新安装至车辆，使用CH－41013表面修整工具或同等工具，以便清除制动鼓②的轮毂／法兰接合表面上的锈蚀。

⑦使用CH－42450－A表面修整工具或同等工具，清洁轮毂法兰。

（2）制动鼓安装程序

①如要安装新的制动鼓②，使用工业酒精或同等制动器清洗剂和干净的抹布，清除制动鼓摩擦表面上的保护涂层。

②调节鼓式制动器。

③安装鼓式制动器。

④如图4－47所示，安装鼓式制动器螺钉①，并紧固至7N·m。

⑤安装轮胎和车轮总成。

⑥降下车辆。

⑦踩下制动器踏板约3次，以便安装和对中制动鼓中的制动蹄。

图4－46 拆卸制动鼓

图4－47 安装制动鼓

2．制动蹄的更换

（1）制动蹄拆卸程序

①举升和顶起车辆。

②拆下轮胎和车轮总成。

③拆下制动鼓。

注意事项

切勿拉长调节器弹簧。如果过度拉伸弹簧，可能发生损坏。

④如图4－48所示，拆下调节弹簧①。将调节器弹簧弯钩端与调节器执行器杆上的凸舌分离，然后释放制动蹄辐板孔上的弹簧。

⑤如图4－49所示，将调节器执行器杆①与调节器总成②分离。

⑥如图4－49所示，拆下调节器总成②。

图4－48 拆下调节弹簧

图4－49 拆下调节器总成

⑦如图4－50所示，拆下制动蹄弹簧①，使用CH－346安装工具拧动弹簧帽②。

⑧如图4－51所示，拆下制动蹄①。

⑨如图4－51所示，将下弹簧④从前制动蹄上拆下。

⑩如图4－51所示，将驻车拉索③从驻车制动杆②上拆下。

图4－50 拆下制动蹄弹簧，拧动弹簧帽

图4－51 拆下制动蹄、弹簧和拉索

（2）制动蹄安装程序

①如图4－52所示，将调节器总成②安装至调节器执行器杆①。

②尽可能旋转调节器。

③如图4－53所示，将驻车拉索③安装至驻车制动杆②上。

④如图4－53所示，将下弹簧④安装至前制动蹄。

⑤如图4－53所示，安装制动蹄①。

图4－52 安装调节器总成

图4－53 安装驻车拉索、下弹簧和制动蹄

⑥如图4－54所示，安装制动蹄弹簧①，使用CH－346安装工具拧动弹簧帽②。

⑦如图4－55所示，安装调节器弹簧①。确保弹簧上的搭扣与执行器杆上的凸舌充分接合。

图4－54 安装制动蹄弹簧

图4－55 安装调节器弹簧

⑧安装制动鼓。

⑨安装轮胎和车轮总成。

⑩降下车辆。

四、活动小结

1．鼓式制动器的分类

鼓式车轮制动器多为内张双蹄式。按张开装置的形式，鼓式制动器可分为轮缸式制动器和凸轮式制动器。轮缸式制动器按制动时两制动蹄对制动鼓的径向作用力之间关系又可分为简单非平衡式、平衡式和自增力式制动器。

2．平衡式制动器的分类

平衡式制动器分为单向助势和双向助势两种。单向助势平衡式制动器的结构特点是两个制动蹄各用一个单活塞的轮缸，且两套制动蹄、制动轮缸、偏心支承销和调整凸轮等在制动底板上的布置是中心对称的。双向助势平衡式制动器的轮缸为双活塞，两制动蹄的两端既是支承点，又是张开力的作用点。平衡式制动器的制动效能、制动稳定性及平顺性都介于简单非平衡式及自增力式之间，其特有优点是具有两个对称的轮缸，最宜布置双回路制动系统。

3．凸轮式制动器

凸轮式制动器多用于气压传动的制动系统，除了张开装置用凸轮外，其余部分结构与液压传动的简单非平衡式制动器大致相同。两蹄作用于制动鼓的法向等效合力虽然大小近似相等，但其作用线不在一条直线上，不可能相互平衡。故这种制动器仍是非平衡式的。

4．制动间隙

制动器制动蹄与制动鼓之间必须有合适的间隙（制动间隙），以确保制动器正常工作。制动间隙的调整部位一般在制动蹄的支承点及张开端，车辆行驶一定里程后应进行调整。简单非平衡式、平衡式制动器制动间隙的调整部位一为张开端的调整凸轮，二为制动蹄支承销。自增力式制动器制动间隙的调整通过改变两制动蹄下端的浮动推杆长度进行。

五、活动评价

（一）课堂练习

1．判断题

（1）一些简单非平衡式车轮制动器的前制动蹄摩擦片比后蹄摩擦片长，是为了增大前蹄片与制动鼓的摩擦力矩。（　 ）

（2）简单非平衡式车轮制动器在汽车前进或后退时，制动力几乎相等。（　 ）

（3）单向双缸平衡式车轮制动器在汽车前进和后退时，制动力大小相等。（　 ）

（4）双向双缸平衡式车轮制动器在汽车前进和后退时，制动力大小相等。（　 ）

（5）自动增力式车轮制动器在汽车前进和后退时，制动力大小相等。（　 ）

2．单选题

（1）北京BJ2023型汽车的前轮制动器是采用（　 ）。

A．简单非平衡式　B．单向平衡式

C．双向平衡式　D．自动增力式

（2）液力张开的简单非平衡式车轮制动器，在轮缸内两活塞大小相等的情况下，其制动蹄摩擦片的长度是（　 ）。

A．前长后短　B．前后等长　C．前短后长　D．长度无关

（3）自动增力式车轮制动器的两制动蹄摩擦片的长度是（　 ）。

A．前长后短　B．前后等长　C．前短后长　D．长度无关

（4）液压制动系统中，一旦制动系内有（　 ），必须立即排除。

A．液体　B．杂质　C．水分　D．空气

（二）技能评价

表4－4 鼓式制动器拆装之技能评价

（注：操作正确即得分，操作错误或未进行操作得0分）