БАРАБАННО-КОЛОДОЧНЫЙ ТОРМОЗ Российский патент 2004 года по МПК F16D49/16 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к транспортному машиностроению и автомобилестроению.

Известен барабанно-колодочный тормоз, в котором основание тормозных колодок выполнено U-образной формы, а на осях расположены втулки и на них жестко посажены фрикционные элементы. Последние взаимодействуют как с ободом тормозного барабана, так и с выемками, выполненными в основании колодки. Кроме того, все оси между собой связаны плоскими пружинами, установленными в их торцевые лыски (1 аналог, а.с. СССР 1137265, кл. F 16 D 49/16, 27/01 за 1985 г.).

Одним из основных недостатков применяемых в тормозе фрикционных элементов является то, что возможен срыв натяга между поверхностями втулки носи.

Известен барабанно-колодочный тормоз, в котором основание тормозных колодок выполнено U-образной формы, а на осях расположены пустотелые прямоугольные фрикционные элементы с фрикционным материалом, при этом они связаны между собой и с основанием продольными пружинами, выполненными с переменной жесткостью, максимальной в средней части колодки и минимальной по краям (2, прототип, а.с. СССР 1317202 A1, М.кл⁴ F 16 D 65/78 за 1987 г.). Недостатком барабанно-колодочного тормоза является то, что фрикционные элементы не взаимодействуют между собой.

Предложенное техническое решение по сравнению с аналогом и прототипом имеет следующие отличительные признаки: увеличивается тормозной момент за счет увеличения диаметров фрикционных элементов, и их взаимодействия между собой; увеличиваются силы сопротивления проворачиванию цилиндрических роликов за счет натяга между конической втулкой и подложкой для фрикционного элемента; посадка фрикционных элементов на ось с резьбой делает постоянным сопротивление резьбового соединения; применение диска с вырезом оказывает сопротивление проворачиванию подложки с фрикционным материалом.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности торможений за счет увеличения тормозного момента.

Для решения поставленной задачи в известном барабанно-колодочном тормозе, содержащем тормозные колодки, выполненные U-образной формы, установленные в тормозном барабане с возможностью взаимодействия своими носочными частями с их приводом и фрикционными элементами, выполненными в виде установленных на осях с резьбой цилиндрических роликов с внешними фрикционными втулками, размещенные на основании колодок с возможностью взаимодействия с внутренней цилиндрической поверхностью барабана, согласно изобретению, цилиндрические ролики, взаимодействуют между собой, а их фрикционные втулки находятся на металлической подложке, боковые поверхности которых контактируют с торцами дисков с вырезами, а на их противоположные поверхности нанесен фрикционный материал с возможностью взаимодействия с боковыми поверхностями U-образного сечения колодки и при этом металлическая подложка посажена с натягом на коническую втулку, причем величина тормозного момента, развиваемого между фрикционными элементами и ободом тормозного барабана больше, чем величина тормозного момента между боковыми поверхностями U-образных колодок и фрикционными дисками на величину сил сопротивления трению, возникающих на посадочных поверхностях металлической подложки и конической втулки.

На фиг.1 показан фрагмент общего вида барабанно-колодочного тормоза; на фиг.2 - поперечный разрез барабанно-колодочного тормоза по А-А фиг.1.

Барабанно-колодочный тормоз содержит тормозной барабан 1, тормозную колодку 2, выполненную U-образной формы, имеющую носочную 3 и пяточную 4 части. Внутри тормозной колодки 2 установлен фрикционный элемент в виде ролика 5, который состоит из фрикционного материала 6, и подложки 7. Последняя посажена с натягом на коническую втулку 8 с резьбой 9, выполненную на ее внутренней поверхности. Ролик 5 с помощью резьбы 9 навинчивается на ось 10 с симметричными проточками 11, в которые установлены пружинные шайбы 12, стопорящие продольное перемещение ролика 5. В качестве дополнительного фрикционного элемента в зазор 13 между роликом 5 и внутренней поверхностью 14 тормозной колодки 2 установлен диск с вырезом 15, на котором имеется фрикционный материал 16. Последний соприкасается с внутренней поверхностью 14 тормозной колодки 2. Для обеспечения сборки всех деталей тормозная колодка 2 выполнена из двух частей, которые соединяются болтами 17, гайками 18 с шайбами 19.

В основу работы барабанно-колодочного тормоза заложено следующее. Величина тормозного момента, развиваемого между роликами 5 и ободом тормозного барабана 1 больше, чем величина тормозного момента между внутренними поверхностями 14 колодок 2 и фрикционным материалом 16 дисков с вырезами 15 на величину сил сопротивления трению, возникающих на посадочных поверхностях металлических подложек 7 и коническими втулками 8.

Барабанно-колодочный тормоз работает следующим образом.

При замыкании тормоза силой Р (привод перемещения колодок к тормозному барабану не показан) происходит взаимодействие рабочей поверхности обода тормозного барабана 1 с фрикционными элементами (роликами) 5 под действием следующих сил: разжимной, подводимой к носочной части 3 тормозных колодок 2; трения качения, возникающей при перекатывании фрикционных элементов 5 по рабочей поверхности обода барабана 1; сопротивления проворачиванию роликов 5 относительно осей 10; сопротивления проворачиванию подложки 7 при срыве натяга относительно конической втулки 8; сопротивления проворачиванию торцевых поверхностей фрикционных элементов 5 относительно поверхностей диска 15.

При этом характерными режимами являются три режима торможения.

Первый режим. Если разжимная сила меньше силы сопротивления проворачиванию конической втулки 8 на оси 10, то фрикционные элементы 5 скользят по рабочей поверхности обода барабана 1 и притормаживают последний.

Второй режим. Если разжимная сила больше силы сопротивления проворачиванию фрикционных элементов 5, то сначала происходит перекатывание, а затем вращение и взаимодействие их между собой, увеличивая при этом суммарную силу трения (скольжения + качения), что и приведет к затормаживанию тормозного барабана 1.

Третий режим. При увеличенной разжимной силе фрикционные элементы 5 за счет срыва натяга между подложкой 7 и конической втулкой 8 не будут блокироваться их боковые поверхности относительно поверхностей диска 15, что и приведет к возникновению значительных тормозных сил, затормаживающих тормозной барабан.

Так как контакт между фрикционными элементами 5 и ободом барабана 1 линейный, то это способствует лучшей эксплуатации фрикционных элементов 5, т.е. их равномерному износу. После износа фрикционных элементов 5 до допустимой величины производят разборку тормозного механизма и демонтируют тормозные колодки 2, с которых снимают фрикционные элементы 5. После чего из подложки 7 выпрессовывают оставшийся фрикционный материал 6 и запрессовывают новый. Затем фрикционные элементы 5 устанавливают на тормозные колодки 2, а потом в тормозной механизм. В предложенном тормозе значительно снижена трудоемкость на монтаж и демонтаж фрикционных элементов 5 по сравнению с их приклеиванием или приклепыванием.

Таким образом, применение предложенного барабанно-колодочного тормоза позволяет повысить ресурс фрикционного узла и увеличить развиваемые им тормозные моменты, так как последние образуются силами трения скольжения и качения при скольжении и качении деталей взаимодействующих фрикционных узлов.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к транспортному машиностроению и автомобилестроению. Барабанно-колодочный тормоз содержит тормозные колодки U-образной формы, которые установлены в тормозном барабане с возможностью взаимодействия своими носовыми частями с их приводом и фрикционными элементами, выполненными в виде установленных на осях с резьбой цилиндрических роликов с внешними фрикционными втулками, размещенных на основании колодок с возможностью взаимодействия с внутренней цилиндрической поверхностью барабана. Цилиндрические ролики, взаимодействуют между собой, а их фрикционные втулки находятся на металлической подложке, боковые поверхности втулок контактируют с торцами дисков с вырезами. На противоположные поверхности дисков с вырезами нанесен фрикционный материал с возможностью взаимодействия с внутренними боковыми поверхностями U-образной колодки. При этом металлическая подложка посажена с натягом на коническую втулку, а величина тормозного момента между фрикционными элементами и ободом тормозного барабана больше, чем величина тормозного момента между боковыми поверхностями колодок и фрикционными дисками на величину сил сопротивления трению, которые возникают на посадочных поверхностях металлической подложки и конической втулки. Техническим результатом является повышение ресурса фрикционного узла. 2 ил.

Барабанно-колодочный тормоз, содержащий тормозные колодки, выполненные U-образной формы, установленные в тормозном барабане с возможностью взаимодействия своими носочными частями с их приводом и фрикционными элементами, выполненными в виде установленных на осях с резьбой цилиндрических роликов с внешними фрикционными втулками, размещенных на основании колодок с возможностью взаимодействия с внутренней цилиндрической поверхностью барабана, отличающийся тем, что цилиндрические ролики взаимодействуют между собой, а их фрикционные втулки находятся на металлической подложке, боковые поверхности втулок контактируют с торцами дисков с вырезами, на противоположные поверхности которых нанесен фрикционный материал с возможностью взаимодействия с внутренними боковыми поверхностями U-образной колодки, и при этом металлическая подложка посажена с натягом на коническую втулку, причем величина тормозного момента между фрикционными элементами и ободом тормозного барабана больше, чем величина тормозного момента между торцовыми поверхностями колодок и фрикционными дисками на величину сил сопротивления трению, возникающих на посадочных поверхностях металлической подложки и конической втулки.