用于工业和汽车的圆锥面摩擦制动器制造技术

本发明专利技术涉及一种用于工业和汽车的摩擦类制动器，主要结构特征是制动器摩擦副由制动压力施力件和受力件构成，制动压力施力件和受力件的摩擦面采用圆锥面，是相对于现有鼓式制动器利用圆柱面、盘式制动器利用端面产生摩擦力矩的另一种方式，属于机械装置和运输技术领域。由于圆锥面摩擦制动具有自行增力、改变制动作用力与圆锥面之间夹角可调节制动力矩大小等特点，因此能够获得改善制动器零部件的互换性、增加摩擦材料选用范围、节约能源、增大制动力矩等优势，因而其在工业和汽车制动器方面具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种应用于エ业和汽车制动的摩擦类制动器，其用于制动的摩擦副是由制动压カ施力件和受カ件构成，制动压カ施力件和受カ件的摩擦面采用圆锥面，是相对于现有鼓式制动器利用圆柱面、盘式制动器利用端面摩擦的另ー种方式。属于机械装置及运输

技术介绍
摩擦制动器结构型式包括鼓式制动器和盘式制动器等，鼓式制动器又分为外抱块式和内涨蹄式。鼓式制动器的摩擦面是利用制动鼓内或外圆柱面；盘式制动器的摩擦面是利用制动盘端面。按使用场所不同，鼓式和盘式制动器又可分为エ业制动器和汽车制动器。摩擦制动器作为通用机械装置，应用十分广泛。外抱块式制动器常用于一般的机械传动，内涨蹄式制动器常用于载重汽车，盘式制动器在机械传动和小型车辆上广泛应用。 目前使用的摩擦制动器增加制动カ矩是靠増大摩擦表面压カ或滑动摩擦系数的方式获得，相应地对摩擦材料要求高，摩擦材料的选择范围窄。在相同摩擦材料和源动力情况下，要获得更大的摩擦力矩靠增加制动鼓或制动盘结构尺寸，因此鼓式和盘式制动器产品针对不同カ矩需要不同的结构尺寸。鼓式制动器还存在受水、热影响大，制动效能衰减明显等问题。在汽车上应用的盘式制动器受车轮轮毂尺寸限制、制动カ矩小，满足载重汽车的制动カ矩要求困难；而且相对鼓式制动器，还存在成本高等缺点。圆锥面为母线是直线段，与旋转轴线斜交，母线绕旋转轴线旋转所形成的曲面。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述エ业和汽车所使用鼓式和盘式制动器缺点，发挥圆锥面增カ的优势，提供一种制动カ调节方便、对材料选择范围宽、性能稳定的摩擦制动器。制动器上用于制动的摩擦副中，与供能装置连接，不制动时处于静止状态，制动时提供摩擦副动カ的零件称之为制动压カ施力件。制动器上用于制动的摩擦副中，与旋转零件连接且同步旋转，制动时承受制动压カ并逐步减速的零件称之为制动压カ受力件。在制动器中，制动压カ施力件数量为I件以上，制动压カ受カ件数量为I件。本专利技术的结构特征是利用圆锥面作为制动器摩擦副的摩擦面，圆锥面在制动压カ施力件和受カ件上相互匹配。用于制动的圆锥面，其母线与旋转轴线斜交，但母线线段与旋转轴线可以无交点。制动压カ受カ件上圆锥面为母线绕旋转轴线旋转360°形成的圆锥面，每件制动压カ施力件上圆锥面为与制动压カ受カ件上相匹配圆锥面的一部分。圆锥面相对于摩擦副零件实体部分可凹进或凸出，在制动压カ施力件和受カ件上，凹进或凸出的方向相反。制动压カ施力件和受カ件上可根据需要设置单圆锥面，也可设置对称的两圆锥面。当设置对称的两圆锥面时，凹进的两圆锥面交线处需有退刀槽。为增加散热、施加冷却剂等，圆锥面的零件实体上还可以有开孔、沟槽等辅助构造。圆锥面也可由两段或两段以上母线绕相同旋转轴线所形成的多段圆锥面构成。两段圆锥面之间采用过渡面连接，制动压カ施力件和受カ件的过渡面所形成的空间可用于冷却、拆卸等用途。本专利技术摩擦力产生并增カ的原理是若制动作用力与制动压カ施力件或受カ件的圆锥面之间角度为α (0° < α ^ 65° )，施加的制动作用カ为F，则在圆锥面上产生的制动压カN = F/sina，是施加的制动作用力F的1/sin α倍。在制动作用力F相同的情况下，相对鼓式和盘式制动器，圆锥面摩擦制动的摩擦力及制动カ矩与压カN増加相同的I/sina倍。需要获得不同的制动カ矩，可通过改变制动作用力F与锥面之间角度α获得。下面对本专利技术应用于各种鼓式和盘式制动器的方式举例说明如下本专利技术应用于具有圆锥面的外抱块式制动器的做法是当沿径向施加制动作用力时，现鼓式制动器除摩擦面以外的其它部分结构型式可不变，制动鼓摩擦面为对称的两圆锥面，制动蹄摩擦面与其一致。两圆锥面在制动压カ受カ件上内凹或外凸均可以，可根据使用环境和相关传动零件装或拆方便确定。也可以采用轴向施加制动作用力的方式，这种方 式需改变现鼓式制动器传力装置结构。本专利技术应用于具有圆锥面的内涨蹄式制动器的做法可以有两种一是制动鼓和制动蹄的摩擦面为对称的两圆锥面，制动器其余部分结构型式可以不变；ニ是制动鼓的摩擦面为单圆锥面，制动蹄摩擦面与之适应，制动作用力沿轴线方向施加，这样可利用圆锥面增力作用达到増大制动カ矩的目的。本专利技术应用于具有圆锥面的盘式制动器的做法是制动盘摩擦面为对称的两圆锥面，制动蹄摩擦面与其一致。制动作用力施加方向不同于现使用的平行于制动盘轴线方向，沿具有圆锥面的制动盘的径向方向施加。为克服径向施加作用力不平衡对制动盘传动轴等零件的影响，制动蹄可沿圆锥面制动盘周向对称布置。为解决圆锥面制动结构带来的安装、拆卸问题，可将制动压カ受力件做成剖分结构，剖分的各件采用配合加工。也可将制动压カ施力件或受カ件两圆锥面部分做成可分别整体拆卸结构，更进一步做成剖分结构或其他方便拆卸结构。本专利技术的有益效果如下I.在制动器供能装置所提供制动作用カ不变的情况下，可获得比现有鼓式或盘式制动器大的制动カ矩，制动作用力与圆锥面夹角越小，增カ作用越大；2.在供能装置及相关结构尺寸不变的情况下，圆锥面摩擦制动通过改变制动作用力与圆锥面问夹角大小，可获得不同的制动カ矩，为制动器产品零部件的互換性创造良好的条件；3.由于圆锥面摩擦副的增力作用，摩擦副制动压カ得到有效增加，为获得相同的制动カ矩，摩擦副材料的滑动摩擦系数可降低，这对摩擦副材料的选取提供了更广的范围，对于制动器的耐磨损、耐高温方面起到积极的作用，进ー步提高制动器性能的稳定性。4.与现有制动器相比，在相同制动カ矩情况下，可减小供能装置提供的动力，可有效节省能源；5.现有汽车盘式制动器制动カ矩或经济性不能满足载重汽车的要求，本专利技术为载重汽车采用盘式制动器提供了经济、可靠的方案。附图说明图I :圆锥面摩擦制动原理图。图2 :具有対称的两圆锥面的外抱块式制动器示意图。图3 :具有对称的两圆维面的内涨蹄式制动器不意图。图4 :具有圆锥面的盘式制动器原理图。图5:图4的C向视图。图6 :具有单圆锥面的鼓式制动器示意图。图7:图6的D向视图。 图8:多段圆锥面示意图。图中标号对应零部件名称或标识说明如下制动压カ受カ件I、制动压カ受カ件中心线2、制动压カ施力件3、圆锥面4、圆锥面制动蹄ー 5、复位弹簧6、支架横梁7、圆锥面制动鼓ー 8、供能装置9、圆锥面摩擦衬片10、圆锥面制动鼓ニ 11、凸轮12、制动底板13、圆锥面制动蹄ニ 14、销轴15、圆锥面盘式制动蹄16、圆锥面制动盘17、单圆锥面制动鼓18、单圆锥面制动蹄19、圆锥面一 20、母线ー 21、过渡面22、圆锥面ニ 23、母线ニ 24、制动作用力F、制动压カN、制动作用力与圆锥面间夹角α。具体实施例方式图I为本专利技术的圆锥面摩擦制动原理图。制动压カ受カ件I为圆形，绕其中心线2旋转，其上有圆锥面4。制动压カ施力件3上有与制动压カ受カ件I相匹配的圆锥面4，可向制动压カ受カ件I施加制动作用力F。制动压カ施力件3可单独设置，也可沿制动压カ受力件I周向对称布置，如图中双点划线所示。当制动作用力F与圆锥面间夹角为α时，则在两圆锥面上产生的压カN = F/sin α，是施加制动作用力F的Ι/sin α倍。两圆锥面在压力N作用下产生大小为N μ (μ为滑动摩擦系数)的摩擦力，从而对制动压カ受カ件I产生相对于中心线2的制动カ矩。由图可知不改变制动作用力F大小，只改变制动作用カ与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于工业和汽车的摩擦制动器，其特征是：用于制动的摩擦副由制动压力施力件(3)和受力件(1)构成，制动压力施力件和受力件的制动摩擦面采用圆锥面(4)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周兴，
申请(专利权)人：周兴，
类型：发明
国别省市：