制動(dòng)器1制動(dòng)器重要觀念1需了解制動(dòng)器的用途2

1、第12章制動(dòng)器重要觀念1. 需瞭解制動(dòng)器的用途。2. 需瞭解制動(dòng)器之種類(lèi)、構(gòu)造與其原理。3. 需瞭解制動(dòng)器的材料與計(jì)算。重點(diǎn)整理12-1 制動(dòng)器用途1. 制動(dòng)器又稱(chēng)為 煞車(chē)，係藉由機(jī)件間之 摩擦力、流體的 黏滯力 或 電磁之 阻尼力，以調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)中之機(jī)件速度或使其減速停止之裝置，其中 流體的黏滯力及電磁之阻尼力僅能減緩機(jī)件之運(yùn)動(dòng)而無(wú)法完全停 止，若欲迅速停止，則需使用機(jī)械式制動(dòng)器。2. 制動(dòng)器為吸收運(yùn)動(dòng)機(jī)件的動(dòng)能或位能轉(zhuǎn)換成熱能之裝置，所以制動(dòng)器在設(shè)計(jì)時(shí)，需考慮散熱 之因素。12-2 制動(dòng)器的種類(lèi)及構(gòu)造1. 制動(dòng)器依其制動(dòng)方式可分為三大類(lèi)，分別為機(jī)械式制動(dòng)器、電磁式制 動(dòng)器及流體式制動(dòng)器。2.

2、機(jī)械式制動(dòng)器係利用兩機(jī)件間之摩擦力而產(chǎn)生制動(dòng)力，使運(yùn)動(dòng)中之機(jī)件減速或停止運(yùn)動(dòng)，依其制動(dòng)部分之構(gòu)造可分為：（1）塊狀制動(dòng)器：如圖（1）所示，其主要是由產(chǎn)生摩擦力之煞車(chē)塊體、被制動(dòng)之鼓輪及用來(lái)加壓之槓桿所組成。設(shè)T：扭矩、F：塊狀物與鼓輪間之摩擦力、F作用力N:塊狀物與鼓輪間之正壓力、2摩擦係 數(shù)、r：鼓輪半徑，則：a. 制動(dòng)扭矩流體式 。b. 制動(dòng)力（摩擦力） 流體式。塊狀制動(dòng)器又可以分為單塊制動(dòng)器與雙塊制動(dòng)器兩種:a.單塊制動(dòng)器：如圖（1）所示，此種制動(dòng)器只適用於較小軸徑之處，不適合大動(dòng)力 之煞車(chē)。b.雙塊制動(dòng)器：如圖（2）所示，此種制動(dòng)器於制動(dòng)時(shí)有兩塊制動(dòng)器同時(shí)作用，而產(chǎn)生較大之制動(dòng)力及平衡

3、力。圖圖（2）帶狀制動(dòng)器：如圖（3）所示，為最常用之制動(dòng)器之一，主要由煞車(chē)帶、鼓輪 與槓桿連件所組成。其制動(dòng)原理為：當(dāng)制動(dòng)槓桿受力時(shí)，拉緊煞車(chē)帶，使 其包住轉(zhuǎn)動(dòng)中之鼓輪，產(chǎn)生摩擦力而使轉(zhuǎn)動(dòng)鼓輪減速或停止。當(dāng)P=0或負(fù)值時(shí)，煞車(chē)帶與鼓輪接觸，無(wú)需藉外力即有煞車(chē)作用之情形 稱(chēng)為 自鎖。為增加制動(dòng)效果，可在煞車(chē)帶之內(nèi)側(cè)使用摩擦係數(shù)較大之 材料為內(nèi)襯，或增加皮帶與鼓輪間之 接觸角。設(shè)Fi：帶之緊邊張力、F2:帶之鬆邊張力、e：自然對(duì)數(shù)底數(shù)（2.718）、山 摩擦係數(shù)、丁帶與鼓輪間之接觸角、r :鼓輪半徑、T:扭矩、F:制動(dòng)力 （有效挽力），則：a. 制動(dòng)扭矩流體式 。b. 制動(dòng)力（有效挽力）流體式。c

4、. 流體式 。(3) 內(nèi)靴式制動(dòng)器：可分為兩類(lèi)，分別為機(jī)械式與液壓式：a. 機(jī)械式內(nèi)靴制動(dòng)器：如圖(4)所示，機(jī)車(chē)或汽車(chē)操作煞車(chē)時(shí)，利用槓桿連件裝置來(lái)傳遞作用力，使凸輪擴(kuò)張器 左右轉(zhuǎn)動(dòng)，迫使內(nèi)靴向外擴(kuò)張並抵制作動(dòng)鼓輪，因面接觸而產(chǎn)生摩擦力，產(chǎn)生制動(dòng)效果。b. 液壓式內(nèi)靴制動(dòng)器：如圖 所示，當(dāng)作用力施加於腳踏板時(shí)，利用油壓缸之活塞桿來(lái)推動(dòng)制動(dòng)靴，使其被迫抵住鼓輪，使得靴與鼓輪發(fā)生摩擦而產(chǎn)生制動(dòng)效果，為目前 汽車(chē) 最常使用之制動(dòng)器黙車(chē)技輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向煞車(chē)槓桿 凸輪擴(kuò)銀器 摩掠力 後靴摩擦襯料施関煞車(chē)豉輪 樞軸活塞橡皮封 來(lái)自主胺愍 亂的液席油液壓牡靴圖鼓詡之旋轉(zhuǎn)方向 履塊回拉彈簧 煞車(chē)鼓圖 圓盤(pán)制動(dòng)器

5、：於旋轉(zhuǎn)軸上裝有高強(qiáng)度與較厚之圓盤(pán)，隨同輪軸一起旋轉(zhuǎn)， 當(dāng)煞車(chē)時(shí)液壓缸對(duì)圓盤(pán)施力，使其圓盤(pán)與摩擦材料產(chǎn)生摩擦力而使其停止 轉(zhuǎn)動(dòng)。3. 電磁式制動(dòng)器：利用 電磁原理產(chǎn)生制動(dòng)，其可做較長(zhǎng)時(shí)間之制動(dòng)與容易變換制動(dòng)力為其優(yōu)點(diǎn)，主要分為兩類(lèi)，分別為摩擦式 電磁制動(dòng)器與非摩擦式電磁制動(dòng)器。非摩擦式電磁制動(dòng)器是將機(jī)械之 動(dòng)能轉(zhuǎn) 換成磁能，再轉(zhuǎn)換成熱能散去，以達(dá)成制動(dòng)效果。4. 流體式制動(dòng)器：係利用液體之黏滯阻力，代替機(jī)械式摩擦力，以 減緩運(yùn)動(dòng)速度，一般可分為 液體和氣體兩種。此種制動(dòng)器只能作為 減速 之用，無(wú)法完全停止，常用於礦場(chǎng)或油田等處，作為運(yùn)輸或是鑽油 井設(shè)備之煞車(chē)器。12-3 制動(dòng)器的材料1.制動(dòng)器

6、在作用時(shí)，會(huì)將動(dòng)能轉(zhuǎn)換成熱而散發(fā)，所以制動(dòng)之效果會(huì)受散熱情況 好壞影響甚大，故在設(shè)計(jì)制動(dòng)器時(shí)，散熱 問(wèn)題為主要考慮因素。所以制動(dòng)器之材料須具備高耐蝕性、 耐磨性、 耐高溫、較高摩擦係數(shù)與良好散熱性，以增加制動(dòng)器壽命。自我練習(xí)題前加註廠表示有難題解析（C） 1.關(guān)於制動(dòng)器下列敘述何者正確？（A）接觸面上的材料摩擦係數(shù)應(yīng)較?。˙）能使機(jī)件加速運(yùn)動(dòng)（C）其設(shè)計(jì)主要考慮散熱能力（D）是機(jī)件動(dòng)力的來(lái)源。（B）2自行車(chē)所使用的制動(dòng)器多為（A）帶狀制動(dòng)器（B）塊狀制動(dòng)器（C）內(nèi)靴式油壓制動(dòng)器（D）圓盤(pán)制動(dòng)器。（D ） 3.下列何者非制動(dòng)塊所具有的性質(zhì)？（A）摩擦係數(shù)大（B）散熱性佳（C）耐磨損（D）重量輕。

7、（A）4. 一般俗稱(chēng)煞車(chē)的裝置是指（A）制動(dòng)器 （B）聯(lián)結(jié)器 （C）連桿機(jī)構(gòu)（D）離合器。探（A ） 5.如圖（1）之單塊制動(dòng)器，若轉(zhuǎn)軸之扭矩 T= 15kg-m,輪鼓直徑0.5m,(D)80.1kg。摩擦係數(shù)0.2,若輪鼓作順時(shí)針旋轉(zhuǎn),則制動(dòng)作用力P為若干kg?(A) 57.6kg(B)62.8kg(C)31.4kg圖(1)p（B ） 6.汽車(chē)制動(dòng)器之材料通常以 （A）塑膠（B）石綿（C）黃銅（D）鑄鐵 為主。（A ） 7.制動(dòng)器以何種原理來(lái)調(diào)節(jié)機(jī)件運(yùn)動(dòng)速度？（A）吸收動(dòng)能或位能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽˙）吸收熱能轉(zhuǎn)變?yōu)槲荒埽–）吸收熱能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能（D）吸收電能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能探(A ) 8.如圖(2)為一塊

8、狀制動(dòng)器，摩擦係數(shù)0.2，鼓輪受到另一外加之扭矩500kg-cm作用，當(dāng)作用力P= 50kg時(shí)，鼓輪靜止不動(dòng)，此時(shí)鼓輪所 受之摩擦力最接近(A)50 (B)30 (C)40 (D)27 kg。探(D ) 9. 一般機(jī)車(chē)後輪所使用之制動(dòng)器大多為(A)帶狀制動(dòng)器(B)塊狀制動(dòng)器(C)圓盤(pán)制動(dòng)器(D)內(nèi)靴式制動(dòng)器。(C ) 10.機(jī)械式內(nèi)靴式制動(dòng)器是利用(A)斜面(B)槓桿(C)凸輪(D)液壓 的作用，使靴塊向外擴(kuò)張產(chǎn)生制動(dòng)效果。(B ) 11.差動(dòng)式制動(dòng)器，如圖 所示，若煞車(chē)時(shí)，輪子有可能發(fā)生自鎖現(xiàn)象為(A)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)(B)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)(C)不論順時(shí)針或逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)(D)不論順時(shí)或逆時(shí)均不發(fā)生自鎖

9、。探(B ) 12.如圖(4)所示之差動(dòng)式帶狀制動(dòng)器，鼓輪直徑0.2m, F1 ： F2= 7: 3,（C）36（D）48 kg。（D ） 13.下列有關(guān)制動(dòng)器的原理之?dāng)⑹龊握咤e(cuò) _（A）機(jī)械式的是靠摩擦力（B）流體式的是靠黏滯力（C）電磁式是靠阻尼力（D）渦流式電磁制動(dòng)器是靠摩擦力。探（B）14.目前一般汽車(chē)中使用的制動(dòng)器大都為（A）帶狀制動(dòng)器（B）內(nèi)靴式制動(dòng)器（C）電磁式制動(dòng)器（D）流體式制動(dòng)器。（B） 15.流體式制動(dòng)器係利用（A）摩擦力（B）黏滯力（C）阻尼力（D）重力使機(jī)件之運(yùn)動(dòng)減慢或停止。探（A）16.如圖（5）所示之差動(dòng)式制動(dòng)器，若要產(chǎn)生自鎖現(xiàn)象，則鼓輪應(yīng) （A） 順時(shí)針轉(zhuǎn)（B）

10、逆時(shí)針轉(zhuǎn)（C） 二者都會(huì)（D）二者都不會(huì)。（D）17.常用於油田或礦場(chǎng)等地方，運(yùn)送重物或鑽井時(shí)所用之制動(dòng)器為（A）塊狀制動(dòng)器（B）帶狀制動(dòng)器（C）內(nèi)靴式制動(dòng)器（D）流體式制動(dòng)器。（C）18.汽車(chē)鼓式油壓煞車(chē)，係藉油壓作用，使車(chē)輪圓筒內(nèi)之活塞受油壓迫後造成（A）煞車(chē)塊關(guān)閉（B）煞車(chē)塊回縮（C）煞車(chē)塊向外打開(kāi)（D）煞車(chē)塊相摩擦。（C）19.有關(guān)制動(dòng)器之?dāng)⑹龊握咤e(cuò)誤？（A）機(jī)械式制動(dòng)器主要是利用摩擦的阻力制動(dòng)（B）電磁制動(dòng)器主要將動(dòng)能變成電磁能而使運(yùn)動(dòng)停止(D)開(kāi)車(chē)(C)流體制動(dòng)器利用流體的黏滯力制動(dòng)，可快速使運(yùn)動(dòng)停止時(shí)若長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)踩煞車(chē)會(huì)因過(guò)熱而使煞車(chē)失靈。B ) 20.如圖(6)所示之制動(dòng)器中，

11、若制動(dòng)塊與鼓輪之間摩擦係數(shù)為0.2時(shí)，則以30kg之作用力加諸於槓桿上可使制動(dòng)鼓輪停止不動(dòng)，若鼓輪為順時(shí)針?lè)较蜣掁D(zhuǎn)時(shí)之制動(dòng)力矩為(A)784 (B)667 (C)928 (D)500 kg-m。歷屆試題觀摩(B ) 1.帶狀制動(dòng)器，緊邊張力Fi,鬆邊張力F2，鼓輪之直徑為D，則制動(dòng)扭矩為 (A)(Fi + F2) XD(B)(Fi-F2) XD(C)F2XD(D)FiXD。2 2 2 2(C )2.汽車(chē)使用渦電流電磁式制動(dòng)器做為煞車(chē)輔助裝置，其作用是煞車(chē)時(shí)，將汽車(chē)動(dòng)能轉(zhuǎn)換成渦電流，然後以下列何種方式處理？(A)對(duì)電池充電 (B)使發(fā)電機(jī)發(fā)電 (C)轉(zhuǎn)變?yōu)闊嵘⑹?(D)轉(zhuǎn)變?yōu)閺椈?能。(A )3

12、. 一差動(dòng)式帶制動(dòng)器(differential band brake，如圖(1)所示，其鼓輪半徑為150mm，且以順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)；其槓桿的尺寸為 A = 100mm，B =35mm，L = 400mm。若皮帶與鼓輪間的摩擦係數(shù)0.2,當(dāng)作用 力F垂直作用於槓桿而將槓桿向下壓時(shí)，皮帶在鼓輪上之接觸角二=210°則產(chǎn)生3000N-mm制動(dòng)扭矩所需的F約為多少N ?(註：0 733e . = 2.08)(A)1 (B)2 (C)3 (D)4。圖(1)圖(2)(A )4.機(jī)械式制動(dòng)器是利用外力作用產(chǎn)生摩擦阻力而對(duì)旋轉(zhuǎn)軸產(chǎn)生制動(dòng)作用，下列哪一種制動(dòng)器其產(chǎn)生煞車(chē)摩擦力的正壓力方向與旋轉(zhuǎn)軸的 軸向

13、平行？(A)碟式制動(dòng)器(B)塊狀制動(dòng)器 (C)帶式制動(dòng)器 (D)內(nèi)靴式制動(dòng)器。(C )5.有一塊狀制動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖 所示，其中a= 40cm, b= 160cm, c= 20cm,摩擦輪鼓直徑40cm順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，若需72000N-cm制動(dòng)扭距方 可完成煞車(chē)，若施力槓桿端作用力P= 1960N,則塊狀制動(dòng)器與輪鼓間摩擦係數(shù)至少需若干？(A)0.32 (B)0.38 (C)0.45 (D)0.52。(B )6.塊狀制動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖(3)所示，其中鼓輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，施力槓桿作用力F向下，煞車(chē)塊與鼓輪間的摩擦係數(shù)為 ，若不計(jì)構(gòu)件重量及軸承摩擦之影響，且要避免該制動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)生自鎖(self-locki ng)作用，下列 關(guān)係式何者正確？ (A) b(B) b Jc(C) c Jb(C )7.下列有關(guān)鼓式制動(dòng)器(drum brake)及碟式制動(dòng)器(disk brake)的敘述，何者錯(cuò)誤?(A)碟式制動(dòng)器又稱(chēng)為圓盤(pán)制動(dòng)器(B)鼓式制動(dòng)器又稱(chēng)為內(nèi)靴式制動(dòng)器(C)碟式制動(dòng)器散熱面積較小，比較容易過(guò)熱(D)鼓式制動(dòng)器之前煞車(chē)塊會(huì)產(chǎn)生自動(dòng)煞緊作用，增大煞車(chē)力。(B) 8.下列有關(guān)鼓式制動(dòng)器與碟式制動(dòng)器的敘述，何者正確？(A)碟式制動(dòng)器散熱能力較差(B)鼓式制動(dòng)器作動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)