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车轮制动器的性能对车辆制动系的整体性能具有至关重要的影响。然而，现在广为应用的鼓式制动器和盘式制动器仍然存在着一些影响制动性能的诸多缺点，主要表现在：鼓式制动器制动效能高但稳定性差，并且蹄—鼓摩擦副间压力分布不均匀；盘式制动器虽然制动效能稳定，摩擦副间压力分布也较均匀，但制动效能因数太低，需要较大的驱动力。为解决鼓式制动器制动效能高但稳定性差的矛盾，探索改进鼓式制动器性能的有效途径和方法，本文进行如下研究工作：从制动效能因数的计算公式入手，分析了鼓式制动器单自由度和二自由度制
动蹄效能因数随摩擦片上径向合力作用点位置和摩擦系数变化的特性，通过对有关公式的进一步变换与推导，将制动效能因数分解为分别取决于制动蹄的杠杆增力作用和摩擦自增势(或自减势)作用的两部分，进而分析每部分制动效能因数随摩擦片上径向合力作用点位置和摩擦系数的变化特性，据此提出了提高鼓式制动器制动效能及其稳定性的改进建议；
定义了鼓式制动器摩擦片压强的两种不均匀度指数，推导了现有的不同机构型式的鼓式制动器摩擦副压强不均匀度指数的计算公式，并分析了其变化特性，然后以这两种压强不均匀度指数作为新的评价指标，对各种型式的鼓式制动器进行了分析评价，揭示了鼓式制动器所固有的缺点，提出了改进传统鼓式制动器的技术方向和途径；
对几种制动器结构改进方案的制动效能及其稳定性以及摩擦副间压强分布的不均匀性进行分析和评价，指出每种方案存在的优、缺点，进一步明确了合理改进鼓式制动器的方向和途径，为鼓式制动器的进一步改进提供参考。
提出了具有多自由度联动蹄的鼓式制动器设计方案，并进行理论计算分析，得到一些具有理想特性的制动器设计方案，达到了制动效能高且较稳定、摩擦副间压力分布比较均匀等综合优良性能。经过样品试制，由台架试验初步验证了理论分析的正确性、设计方案的合理性和新型制动器性能的优良性。