带式制动器的结构组成

2025-04-06 16:42:39
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带式制动器主要由制动鼓、制动带、液压缸及活塞等组成,下图是一种液压促动的带式制动器。
带式制动器的结构图如下,制动带的内表面敷摩擦材料,它包绕在转鼓的外圆表面,制动带的一端固定在变速器壳体上,另一端则与制动油缸中的活塞相连。当制动油进入制动油缸后,压缩活塞回位弹簧推动活塞,进而使制动带的活动端移动,箍紧制动鼓。由于制动鼓与行星齿轮机构中的某一部件构成一体,所以箍紧制动鼓即意味着夹持固定了该部件,使其无法转动。制动油压力解除后,回位弹簧使活塞在制动油缸中复位,并拉回制动带活动端,从而松开制动鼓,解除制动。
在制动时,允许制动带与制动鼓之间有轻微的滑摩,以便被制动的行星齿轮机构部件不至于突然止动,因为非常突然的止动将产生冲击,并可能对自动变速器造成损害。但另一方面,制动带与制动鼓之间太多的滑动,即制动带打滑,也会引起制动带磨损或烧蚀。制动带的打滑程度一般随其内表面所衬敷的摩擦材料磨损及制动带与制动鼓之间的间隙增大而增大,这就意味着制动带需不时地予以调整。事实上,大多数早期的汽车自动变速器必须定期地进行此项调整工作,但随着制动带设计的改进,大多数20世纪90年代生产的自动变速器已不需要定期地调整带式制动器的制动带了。
在新型汽车自动变速器中,制动作用的解除通常是由复位弹簧及油液压力共同完成的,即伴随活塞一侧制动油压的切断和泄放,另一侧额外地提供一个制动解除油压,以此来协助复位弹簧尽快地解除制动。当活塞完全复位后,该制动解除油压仍将继续作用,以确保制动带处于完全放松的状态。 制动带是带式制动器的关键部件,按变形能力,制动带可分为刚性制动带和挠性制动带。刚性制动带比挠性制动带厚,具有较大的强度和热容性,其缺点是不能产生与制动毂相适应的变形。挠性制动带在工作时可与制动毂完全贴合,而且价格低。
按结构区分,制动带有单边式和双边式两种类型。双边式制动带能更好地与转鼓外圆表面贴合,因而在活动端作用力一定的情况下,可以提供更大的制动摩擦力矩;同时,双边制动带与转鼓的接合也较单边制动带更为平稳,使换档动作更趋柔和。多用于转矩较大的低档和倒档制动器。然而,自动变速器中的单边制动带,就其制造成本来说,要较双边制动带低,而且在许多应用场合其性能也相当令人满意,因此,大多数新型汽车自动变速器都采用柔性好、轻巧、成本低且制造简单的单边制动带。
制动带是由在卷绕的钢带底板上粘接摩擦材料所制成的,如下图所示。钢带的厚度约为0.76~2.64mm,厚的钢带能产生大的夹紧力,用于发动机功率大的汽车自动变速器。薄的钢带能施加的夹紧力小,但因其柔性好,自增力作用强,所以能产生较大的制动力。
粘接在钢带内表面上的摩擦材料,其摩擦性能对自动变速器性能来说是十分重要的。用于自动变速器的摩擦材料有多种类型,在商用汽车上一般采用硬度较高的铜基粉末冶金材料和半金属摩擦材料,在小客车上采用纸基摩擦材料。纸基摩擦材料由纤维素纤维、酚醛树脂和填充剂组成。酚醛树脂作为粘结剂,将纤维素纤维连接成连续的基体。填充剂用来增加材料的强度、提高摩擦性能和耐磨性。自动变速器摩擦材料的填充剂有石墨、金属和陶瓷材料的粉末。
现代的纸基摩擦材料已经可以用作重载下工作的摩擦元件,摩擦性能稳定,且纤维素纤维资源丰富,成本低,制造摩擦材料的工艺也较简单,可以降低自动变速器的造价,因而得到广泛的应用。