CN110454520A - 一种新型三制动蹄鼓式刹车机构 - Google Patents

一种新型三制动蹄鼓式刹车机构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新型三制动蹄鼓式刹车机构，属于车辆工程技术领域。包括外壳、驱动齿轮轴、中心异形齿轮、连接臂和制动蹄；外壳上设有驱动齿轮轴孔、中心轴孔和固定轴销安装孔，驱动齿轮轴孔中设有驱动齿轮轴，中心轴孔中设有中心异形齿轮；驱动齿轮轴和中心异形齿轮通过轮齿连接形成齿轮驱动副；外壳中设有制动蹄，制动蹄有三个，相邻两个制动蹄之间通过复位弹簧连接；驱动齿轮轴设于制动蹄内，中心异形齿轮通过连接臂与制动蹄连接；所述连接臂设于固定轴销安装孔中。本发明改变制动蹄运动形式，提高制动蹄制动表面的利用率，改善制动蹄制动表面磨损不均匀的问题；采用齿轮促动方式，改善了刹车机构的疲劳损伤，提高传动效率。

Description

一种新型三制动蹄鼓式刹车机构
技术领域
本发明属于车辆工程技术领域，具体涉及一种新型三制动蹄鼓式刹车机构。
背景技术
鼓式刹车在汽车上的应用已有近百年的历史，由于其优越的可靠性及强大的制动力，使得鼓式刹车仍然广泛应用于现在的许多车型。鼓式刹车的核心部件包括促动机构、制动蹄及复原机构等。在鼓式刹车工作时，大都是通过促动机构使得制动蹄扩张来实现刹车目的，在撤出制动力时通过复原机构将制动蹄拉回原位。现有鼓式刹车结构大都为制动蹄绕固定轴旋转使制动蹄制动面与制动鼓结合进而产生制动力。由于制动蹄与制动鼓并非严格的面接触，极易造成制动蹄片的摩损不均匀，不能使其充分利用。加之促动机构在工作时大都为通过不规则几何外形凸轮机构的旋转，改变凸轮与制动蹄之间的相对曲率半径实现制动蹄的扩张。制动蹄与执行凸轮之间为摩擦副，在操作工程中消耗大量能量，且需要的促动力矩较大，执行不方便，而且磨损始终集中在凸轮的几个点或面上，极大的缩短了刹车凸轮的使用寿命。现有技术针对这一缺陷的优化比较欠缺，因此这一问题还未有效解决。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种新型三制动蹄鼓式刹车机构，通过改变传统制动蹄布置形式及促动机构的驱动形式，有效改善制动蹄在工作过程中磨损不均匀及促动机构易疲劳损伤的缺点。
技术方案：为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：
一种新型三制动蹄鼓式刹车机构，包括外壳、驱动齿轮轴、中心异形齿轮、连接臂和制动蹄；外壳上设有驱动齿轮轴孔、中心轴孔和固定轴销安装孔，驱动齿轮轴孔中设有驱动齿轮轴，中心轴孔中设有中心异形齿轮；驱动齿轮轴和中心异形齿轮通过轮齿连接形成齿轮驱动副；外壳中设有制动蹄，制动蹄有三个，均布设置，相邻两个制动蹄之间通过复位弹簧连接；驱动齿轮轴设于制动蹄内，中心异形齿轮通过连接臂与制动蹄连接；所述连接臂设于固定轴销安装孔中。
所述新型三制动蹄鼓式刹车机构，制动蹄的蹄身为圆弧状，蹄身的中部设有连接耳，通过连接销与连接臂相连。
所述新型三制动蹄鼓式刹车机构，制动蹄上设有摩擦材料。
所述新型三制动蹄鼓式刹车机构，驱动齿轮轴为阶梯式齿轮轴，一端为花键轴，与刹车臂连接；中间部分为两段直径不同圆柱表面光轴，靠近花键轴的光轴与驱动齿轮轴安装轴孔形成间隙轴孔配合，花键轴与光轴之间设有限位台肩，防止刹车臂越位；第二段较大直径光轴与小直径光轴形成限位台肩，用来确定驱动齿轮轴与外壳的相对位置关系；另一端为轮齿表面齿轮轴，用于与中心异形齿轮形成齿轮副。
所述新型三制动蹄鼓式刹车机构，中心异形齿轮为部分齿轮结构，外廓包括轮齿面和滑槽；中心异形齿轮内缘为严格圆柱接触面，用于与外壳中心凸轴形成轴孔配合。
所述新型三制动蹄鼓式刹车机构，连接臂的两端设有卡槽，卡槽侧面设有销孔，连接销穿过销孔与中心异形齿轮的滑槽相连，工作时连接臂以固定轴销为中心轴转动。
所述新型三制动蹄鼓式刹车机构，连接臂中部设有销孔，通过固定轴销与外壳的固定轴销安装孔相连。
所述新型三制动蹄鼓式刹车机构，驱动齿轮轴的轴线与外壳的轴线呈偏心设置，驱动齿轮轴与外壳平行设置。
所述新型三制动蹄鼓式刹车机构，驱动齿轮轴孔外缘相对壳体内侧突出形成台肩，驱动齿轮轴穿过外壳通过与台肩连接，实现对驱动齿轮轴进行轴向定位。
所述新型三制动蹄鼓式刹车机构，中心轴孔外缘相对壳体向内侧凸出形成中心凸轴，形状为圆柱空心，形成中心异形齿轮的安装轴，安装表面有较高形位精度。
有益效果：与现有的技术相比，本发明的优点包括：
(1)本发明通过将传统两蹄式鼓式刹车改为三蹄式刹车，将制动蹄的连接部位由端部改为中部，改变了制动蹄的运动形式，使制动过程中制动蹄制动表面具有更高的利用率，改善制动过程中制动蹄制动表面磨损不均匀的问题。
(2)本发明将传统制动器促动机构的摩擦促动改为齿轮促动方式，改善了由于摩擦促动引起的疲劳损伤，提高了传动效率。
附图说明
图1为新型三制动蹄鼓式刹车机构主视图；
图2为新型三制动蹄鼓式刹车机构轴测图；
图3为驱动齿轮轴示意图；
图4为中心异形齿轮示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。
实施例1
一种新型三制动蹄鼓式刹车机构，如图1-4所示。该刹车机构包括外壳1、驱动齿轮轴2、中心异形齿轮3、连接臂4、制动蹄5、复原弹簧6、固定轴销7及连接销8；连接臂4、制动蹄5、复原弹簧6和固定轴销7分别设有三个，连接销8有六个；外壳1轮廓为规则几何外形，其内壁设有驱动齿轮轴孔、中心轴孔和固定轴销安装孔；外壳1的外边缘均匀设有三个制动蹄5，相邻两个制动蹄5之间通过复位弹簧6连接；驱动齿轮轴孔中设有驱动齿轮轴2，驱动齿轮轴2设于制动蹄5内，驱动齿轮轴2的轴线与外壳1的轴线偏心设置，驱动齿轮轴2与外壳1呈平行关系；驱动齿轮轴2穿过外壳1通过台肩将驱动齿轮轴2轴向定位，轮齿段与中心异形齿轮3形成齿轮副，驱动齿轮轴2的花键端可与刹车臂相连；中心轴孔中设有中心异形齿轮3，中心异形齿轮3的轴线与外壳1的轴线重合，中心异形齿轮3与驱动齿轮轴形2成齿轮驱动副；中心异形齿轮3通过连接臂4与制动蹄5连接，连接臂4通过六个连接销8固定在制动蹄5和中心异形齿轮3上，连接臂4通过固定销轴7与外壳相连；三个连接臂4成均布设置方式；
驱动齿轮轴孔外缘相对壳体1内侧突出一定距离，形成台肩以对驱动齿轮轴2进行轴向定位，针对定位面提出一定加工精度要求，中心轴孔外缘相对壳体1向内侧突出一定距离形成中心凸轴，形状为圆柱空心，目的为形成中心异形齿轮3的安装轴，安装表面有较高形位精度，外壳1上设有三个固定轴销7安装孔，位置均匀分布；
驱动齿轮轴2为阶梯式齿轮轴，一端为花键轴，直径较小，用于与刹车臂相连接；中间部分为两段直径不同圆柱表面光轴，靠近花键轴光轴直径较小，用于与外壳1上的驱动齿轮轴安装轴孔形成间隙轴孔配合；花键轴与光轴之间设有限位台肩，防止刹车臂越位，第二段较大直径光轴与小直径光轴形成限位台肩，确定驱动齿轮轴与外壳的相对位置关系；另一端为轮齿表面齿轮轴，用于与中心异形齿轮形成齿轮副；
中心异形齿轮3为部分齿轮结构，其外廓分为两个区域，一部分为轮齿面，用于与中齿轮轴连接，一部分则布置有滑槽，用于通过连接销8与连接臂4的端部相连，中心异形齿轮3内缘为严格圆柱接触面，用于与外壳中心凸轴形成轴孔配合；
连接臂4为自由外形，其两端设有卡槽，卡槽侧面设有销孔，通过连接销8与中心异形齿轮3的滑槽相连，连接臂4中部设有销孔，通过固定轴销7与外壳1的固定轴销安装孔相连，工作时连接臂4以固定轴销为中心轴转动；
制动蹄5由两部分组成，分别为摩擦材料层与蹄身，蹄身圆弧中部设有连接耳，通过连接销8与连接臂4的一端相连。
作用过程阐述：
当驾驶员发出制动命令时，通过制动系统产生制动力，驱动驱动齿轮轴2，由于驱动齿轮轴2轮齿与中心异形齿轮3的轮齿结合，即驱动中心异形齿轮3产生绕轴向的转动，中心异形齿轮3的滑槽转动推动连接销8运动，此时连接销8在滑槽中滑动，由于连接销8与连接臂4一端相连，连接臂4一端绕固定轴销7转动，则另一端带动制动蹄5产生运动，在运动学关系的传递过程中同时伴随着力学特征的传递；当驾驶员撤出制动命令时，通过制动蹄5之间的复原弹簧6使各部件恢复初始位置。
原理解释：连接臂5的初始位置相对于外壳1径向偏置一定角度，此时的制动蹄5与壳体1中心的相对径向距离较小，当机构工作时，由于中心异形齿轮3的旋转带动连接臂4的旋转，使连接臂4与外壳1径向的相对角度变小，即制动蹄5与壳体1中心的相对径向距离变大，使制动蹄5与制动鼓接触，实现制动。
以上通过对实施例的阐述及结构的介绍说明了本发明的特征及作用效果，凡是依照本发明的构想所作的改变或修改为等同变化的等效实施例，任未超出说明书与图示所涵盖精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种新型三制动蹄鼓式刹车机构，其特征在于，包括外壳(1)、驱动齿轮轴(2)、中心异形齿轮(3)、连接臂(4)和制动蹄(5)；外壳(1)上设有驱动齿轮轴孔、中心轴孔和固定轴销安装孔，驱动齿轮轴孔中设有驱动齿轮轴(2)，中心轴孔中设有中心异形齿轮(3)；驱动齿轮轴(2)和中心异形齿轮(3)通过轮齿连接形成齿轮驱动副；外壳(1)中设有制动蹄(5)，制动蹄(5)有三个，均布设置，相邻两个制动蹄(5)之间通过复位弹簧(6)连接；驱动齿轮轴(2)设于制动蹄(5)内，中心异形齿轮(3)通过连接臂(4)与制动蹄(5)连接；所述连接臂(4)设于固定轴销安装孔中。
2.根据权利要求1所述新型三制动蹄鼓式刹车机构，其特征在于，制动蹄(5)的蹄身为圆弧形状，圆弧形状的中部设有连接耳，通过连接销(8)与连接臂(4)连接。
3.根据权利要求1所述新型三制动蹄鼓式刹车机构，其特征在于，制动蹄(5)上设有摩擦材料。
4.根据权利要求1所述新型三制动蹄鼓式刹车机构，其特征在于，驱动齿轮轴(2)为阶梯式齿轮轴，一端为花键轴，与刹车臂连接；中间部分为两段直径不同圆柱表面光轴，靠近花键轴的光轴与驱动齿轮轴安装轴孔形成间隙轴孔配合，花键轴与光轴之间设有限位台肩，第二段较大直径光轴与小直径光轴形成限位台肩。
5.根据权利要求1所述新型三制动蹄鼓式刹车机构，其特征在于，中心异形齿轮(3)为部分齿轮结构，外廓包括轮齿面和滑槽。
6.根据权利要求2所述新型三制动蹄鼓式刹车机构，其特征在于，连接臂(4)的两端设有卡槽，卡槽侧面设有销孔，连接销(8)穿过销孔与中心异形齿轮(3)的滑槽相连。
7.根据权利要求1所述新型三制动蹄鼓式刹车机构，其特征在于，连接臂(4)中部设有销孔，通过固定轴销(7)与外壳(1)的固定轴销安装孔相连。
8.根据权利要求1所述新型三制动蹄鼓式刹车机构，其特征在于，驱动齿轮轴(2)的轴线与外壳(1)的轴线呈偏心设置，驱动齿轮轴(2)与外壳(1)平行设置。
9.根据权利要求1所述新型三制动蹄鼓式刹车机构，其特征在于，驱动齿轮轴孔外缘相对壳体(1)内侧突出形成台肩，驱动齿轮轴(2)穿过外壳(1)通过与台肩连接。对驱动齿轮轴进行轴向定位。
10.根据权利要求1所述新型三制动蹄鼓式刹车机构，其特征在于，中心轴孔外缘相对壳体(1)向内侧凸出形成中心凸轴，形状为圆柱空心，形成中心异形齿轮(3)的安装轴。
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