Конструкции фрикционных накладок

Фрикционные накладки барабанных тормозов отечественных автомобилей представляют собой часть цилиндрической обечайки с наружным диаметром 200–300 мм и углом обхвата 120–130°, шириной 30–50 мм и толщиной 4–6 мм. Диаметр рабочей поверхности накладок грузовых автомобилей составляет 350 мм и более, угол обхвата 120–140°, ширина 60–140 мм, толщина 16–18 мм. Для повышения равномерности изнашивания по длине накладки тормозов грузовых автомобилей чаще всего выполняют серповидными (один конец накладки толще другого). Накладки дисково-колодочных тормозов имеют плоскую поверхность трения разнообразной формы.

В тормозных устройствах применяют механическое крепление, приклеивание и приформовывание фрикционных накладок к металлическому каркасу. Большое распространение имеет механический способ крепления накладок заклепками. Заклепочное соединение обеспечивает полное и надежное прилегание накладки к каркасу. Заклепки изготовляют измеди, латуни и алюминия. Наиболее качественным является крепление накладки медными заклепками. Латунные заклепки несколько уступают медным по пластичности, прочности и теплостойкости.

При использовании алюминиевых заклепок не исключено интенсивное изнашивание контртела при его контактировании с головкой заклепки, так как поверхность алюминиевой заклепки окисляется с образованием корунда (). Поэтому головка заклепки должна быть утоплена в накладке не менее чем наполовину толщины фрикционного материала.

Применяют заклепки с плоской головкой, посадочная плоскость которой выполнена под углом 90° к стержню, и с конической головкой, посадочная плоскость которой выполнена конической с центральным углом 150°. По форме стержня различают заклепки со сплошным, надсверленным и полым стержнем. Заклепки с полым стержнем более экономичны, но имеют малую прочность при работе на срез.

Заклепки со сплошным стержнем по прочности не имеют преимуществ по сравнению с заклепками с надсверленным стержнем, но хуже поддаются обработке при клепке.

Центр заклепки должен отстоять от края накладки не менее чем на 15 мм; расстояние между заклепками не менее 80–100 мм. В зависимости от размера накладки число заклепок может быть различным.

На фрикционную накладку в процессе торможения действуют сдвигающие усилия, вызванные силами трения на поверхности скольжения. Им противодействуют силы сцепления в зоне контакта накладки с металлическим каркасом колодки, поэтому крепежные элементы воспринимают лишь часть силы трения. Сдвигающее усилие зависит от жесткости накладки и состояния поверхности каркаса. Для заклепок накладок из жесткого материала твердостью НВ 30–40 сдвигающее усилие не превышает 20 % силы трения на поверхности скольжения, однако при неплотном прилегании накладки к колодке сдвигающее усилие возрастает до 90 %.

Приклеивание накладок позволяет повысить срок службы фрикционной пары тормоза примерно на 30 %, так как накладка может быть изношена до остаточной толщины 1–2 мм. Перед приклеиванием поверхность колодки необходимо подвергать гидропескоструйной или дробеструйной обработке и обезжиривать. После нанесения клея колодку с накладкой в специальном зажиме помещают в нагревательную печь, где при определенной температуре происходит отвердение клея. Давление при склеивании для различных клеев составляет 5–150 МПа.

Приформовывание фрикционной массы к каркасу имеет те же преимущества и недостатки, что и приклеивание. Для повышения прочности соединения в каркасе делают отверстия, в которые затекает формовочная масса. В наиболее ответственных случаях для увеличения адгезионных свойств каркаса на его рабочую поверхность наносят слой клея, который просушивают перед приформовыванием накладки.