鼓式制动器的工作原理是这样的：
在鼓式制动器中，两个弧形的制动蹄表面装有制动摩擦片，以制动蹄一端为支点，从另一端施加动力，让制动蹄压向制动鼓内侧从而实现制动。
在液压制动系统中，制动分泵的活塞直接推动制动蹄，而在气动制动系统中，压缩空气推动凸轮旋转，使制动蹄向外张开。
当制动压力消失，回位弹簧将制动蹄拉离制动鼓，从而解除制动。
在特定的蹄、鼓位置条件下，鼓式制动器能产生自动增力作用。以制动鼓的旋转方向来看，如果制动蹄施力端在前、支承端在后，且制动蹄转动方向与制动鼓相同，在摩擦力的作用下，制动蹄会以更大的压力压向制动鼓，获得强大的制动效果，这样的制动蹄被称为助势蹄。
汽车既可以前进也可以倒退，在制动蹄转动方向与制动鼓旋转方向相反时，蹄、鼓间的摩擦力减小，制动蹄的压力也随之减小，这样的制动蹄称为减势蹄。
相较于盘式制动器，鼓式制动器的组成部件更多，主要包括底板、制动轮缸、回位弹簧、限位弹簧、调节器、制动蹄、制动鼓等。
在施加制动力时，制动踏板的作用力经过真空助力器的助力，传递到制动主缸，主缸将液压油压送入制动管和软管。在液压压力的作用下，制动轮缸活塞推动制动蹄外张，与制动鼓接触，通过摩擦力迫使制动鼓转速下降，使车辆停止。
当解除制动力时，液压系统压力下降，回位弹簧使制动轮缸活塞回位，制动蹄与制动鼓分离，摩擦力消失。
在过去，鼓式制动器的间隙需要人工用塞尺调整，但现在轿车鼓式制动器大多采用自动调整方式，当摩擦衬片磨损后，会自动调整与制动鼓的间隙。
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