刹车自动调整臂

刹车自动调整臂

制动鼓与蹄自动调整臂及其失效

制动间隙自动调整臂在国外是一个比较成熟的重型车制动配件,在欧美一些汽车工业发达国家,早己将间隙自动调整臂作为一种标准件使用。在国内,中型货车、挂车及重型车基本采用的是S型凸轮鼓式制动器,且基本采用手动间隙调整臂。近几年,随着我国汽车工业的发展、公路状况的改善,汽车的载重量及车速都有了较大的提高,用户对汽车的制动性能越来越重视,要求也越来越高,自动间隙调整臂正逐步得到推广和应

用。

图1描述的是手动调整臂和自动调整臂的区别。折线表示采用手动调整臂时刹车间隙的变化,该线向上倾斜段表示刹车间隙随着摩擦衬片磨损而不断增加直至该间隙达到需要手动调整时的危险间隙;垂线段表示刹车间隙经手动调整从危险间隙恢复到正常间隙;水平带表示采用刹车间隙自动调整臂时,刹车间隙始终

保证在正常的间隙范围内。

图1 手动调整臂和自动调整臂的区别

1. 1制动时调整臂的角行程制动时调整臂的角行程可划分为3部分(如图2所示) 。

①正常间隙角度(C)对应于设定的制动鼓和摩擦衬片间的正常间隙;

②超量间隙角度(Ce)对应于因摩擦衬片磨损而增加的间隙;

③弹性角度( E)对应于制动鼓、摩擦衬片以及传动元件弹性变形引起的角度变化。

1. 2自动调整臂工作过程

制动间隙自动调整臂结构简图如图3所示。安装时,将主臂孔连接到制动分泵连接叉,内花键与制动器凸轮轴外花键配合连接,控制臂固定在车桥的安装支架上。其工作原理如下:

①制动间隙处于设计理想状态时。制动时,制动分泵连接叉推动主臂逆时针旋转,大弹簧承受制动力被压缩,蜗杆右端面7与壳体孔端面接触,蜗杆左端凸面斜齿和离合器内凹斜齿处于松动状态,此时蜗杆推动蜗轮,蜗轮通过内花键带动凸轮轴转动实现制动;若制动间隙处于理想状态,此时只有正常间隙(C) ,齿条右侧凸块将在控制臂组件下端缺口中运动,齿条与臂体无相对运动。解除制动时,制动分泵连接叉推动主臂顺时针旋转,大弹簧被释放,蜗杆左端凸面斜齿和离合器内凹斜齿处于啮合状态,此时蜗杆推动蜗轮,蜗轮通过内花键带动

凸轮轴转动解除制动,对制动间隙没有调整作用。

图2调整臂的角行程图3 自动调整臂的结构简图

1. 主臂

2.内花键

3.涡轮 5.大弹簧7.右端面8.壳体孔端面

9.蜗杆10.主臂孔11.外齿套12.弹簧13.离合器14.内凹斜齿

15.凸面斜齿17.齿条18.右侧凸场19.下端缺口20.控制臂

②若制动间隙超过设计值,即存在超量间隙(Ce) 。制动时,因控制臂是固定的,齿条右侧凸块将被控制臂组件下端缺口的下沿限制住,主臂体继续旋转,齿条将相对于臂体向上运动推动外齿套逆时针旋转一定角度,此时由外齿套、弹簧、离合器构成的超越离合器起超越作用,不能带动离合器转动;解除制动时,齿条右侧凸块将被控制臂组件下端缺口的上沿限制住,主臂体将继续旋转,齿条将相对于臂体向下运动推动外齿套顺时针旋转一定角度,此时由外齿套、弹簧、离合器构成的单向超越离合器不起超越作用,带动离合器转动,此时离合器内凹斜齿与蜗杆左端凸面斜齿处于啮合状态,因此将带动蜗杆顺时针旋转一定角度,从而带动蜗轮通过内花键带动凸轮轴转动一定角度,补偿过量的制动间隙(Ce) 。

可见,自动调整臂装置能自动、及时地调整由磨损而增大的间隙,它基本上属于连续调节,使制动间隙始终保持在设计范围内,而对于制动蹄与制动鼓接触后由于传力零件的弹性变形而出现的调整臂角行程( E) ,则

不予以调整。

2自动调整臂的结构特点

2. 1控制臂和单向离合器

控制臂(如图4所示)是自动调整臂区别于手动调整臂的关键部件之一。它被固定在底盘上,使刹车间隙自动调整臂间隙调整时以此作为参考点,手动调整臂无此部件。控制臂组件的缺口A对应于间隙角度(C) ,即摩擦衬片和制动鼓间正常间隙。缺口大小由Haldex公司根据各用户的制动器规格参数确定。

图4 Haldex 刹车间隙自动调整臂的立体剖面图

单向离合器由(如图5所示)齿轮、离合弹簧和离合环三者组成。在刹车过程中,齿条带动齿轮顺时针转动,由于齿轮运动方向与离合弹簧旋向相同,离合弹簧有径向收缩的趋势,使离合环、齿轮内表面与弹簧矩形面的摩擦力减小,故齿轮可相对离合环旋转,从而记录下刹车产生的磨损。称单向离合器此工作状态为分离打滑状态。刹车回程时,齿轮在齿条带动下逆时针转动,因转向与离合弹簧旋向相反,离合弹簧有径向增大的趋势,使离合器、齿轮内表面与弹簧矩形面的摩擦力增加,故齿轮无法相对离合环运动,导致齿条转动整个

单向离合器总成。则称此时单向离合器呈结合状态。

图5 单向离合器图6 锥形离合器的分离状态

单向离合器的作用是: ①刹车时,单向离合器将齿条的线性运动转换为轴向转动。精确记录由于摩擦衬片磨损产生的超量间隙。②刹车时,单向离合器分离打滑;刹车回程时,单向离合器结合,保证调整臂在刹车即将

结束时调整。

2. 2锥形离合器和螺旋弹簧

锥形离合器由(如图6所示)蜗杆端部和离合环组成,蜗杆锥形部位和离合环内侧皆有齿,二者啮合时,称锥形离合器结合。当蜗杆轴向移动,蜗杆锥形部位与离合环脱开时,称锥形离合器分离。在摩擦衬片压住制动鼓, S凸轮轴角行程进入弹性区时,制动力矩迅速上升,使蜗杆轴向移动,克服螺旋弹簧压力,导致锥形离合器分离。此时单向离合器不记录角行程中的弹性角度( E) (如图2所示) 。刹车回程时,制动力矩下降,螺旋弹簧恢复原状,将蜗杆推回原处,使锥形离合器结合,此时S凸轮轴角行程回到间隙区。齿条根据单向离合器所记录的超量间隙带动蜗杆,转动蜗轮,完成1次调整。故螺旋弹簧和锥形离合器的作用是保证调整臂在记录和调

整超量间隙时不产生因弹性引起的误差。

3自动调整臂使用中的注意事项及失效

3. 1自动调整臂安装和使用中的注意事项