濕式多盤(pán)制動(dòng)器說(shuō)明書(shū)(共80頁(yè))

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1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-----傾情為你奉上 本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì)) 題目： 抱軸式濕式多盤(pán)制動(dòng)器 學(xué)院： 山西大學(xué)煤炭工學(xué)院 班級(jí)： 機(jī)械班 姓名： 指導(dǎo)教師： 職稱(chēng)： 講師 完成日期： 201 年 6 月 11 專(zhuān)心---專(zhuān)注---專(zhuān)業(yè) 抱軸式全封閉濕式多盤(pán)式制動(dòng)器設(shè)計(jì) 摘要：無(wú)軌膠輪車(chē)輔助運(yùn)輸，是我國(guó)煤礦生產(chǎn)中重要的運(yùn)輸方式。因此，濕式多盤(pán)制動(dòng)器就成為了目前研究的重要課

2、題。本文通過(guò)對(duì)不同種類(lèi)制動(dòng)器的作用、分類(lèi)、結(jié)構(gòu)以及原理的詳細(xì)介紹，找出了濕式多盤(pán)制動(dòng)器的優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步分析了濕式多盤(pán)制動(dòng)器的工作原理。結(jié)合本課題無(wú)軌輔助運(yùn)輸設(shè)備所需的制動(dòng)性能，根據(jù)常規(guī)全封閉濕式多盤(pán)制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和其工作原理，通過(guò)詳細(xì)計(jì)算及校核設(shè)計(jì)出符合無(wú)軌膠輪車(chē)輔助運(yùn)動(dòng)車(chē)輛的制動(dòng)器。 關(guān)鍵字：濕式多盤(pán)制動(dòng)器；制動(dòng)力矩；碟簧 The Design of Fully Enclosed Wet Multi-disc Brake Abstract：The trackless assisted transporta

3、tion is an important transport in China's coal production , therefore wet multi-disc brake has become an important topic. The paper introduce the function, classification, structure and working principle of all kinds of brake. Further analysis the advantages of a wet multi-disc brake and how it wor

4、ks. With rail auxiliary transport equipment required braking performance of the subject. According to the structural characteristics of the Practices fully enclosed wet multi-disc brake and its working principle. Through the detailed, In conformity with the supplementary we should design motor vehic

5、les rubber-tyred car brake. Key words：Wet multi-disc brake；Braking torque；Disc spring 目 錄 第一章 緒論 1.1 課題背景 濕式多盤(pán)制動(dòng)器具有制動(dòng)力矩大、使用壽命長(zhǎng)、抗衰退能力

6、強(qiáng)、免維修等很多特點(diǎn)。為了提高成本效益,適應(yīng)井下無(wú)軌輔助運(yùn)輸方向的發(fā)展。無(wú)軌輔助運(yùn)輸中重要的運(yùn)輸裝置無(wú)軌膠輪車(chē)的制動(dòng)裝置要求在載重量逐步增加,工作條件惡劣的環(huán)境下具有更好的制動(dòng)安全性、耐用性以及較高的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，因此要設(shè)計(jì)研制出一種適于井下無(wú)軌膠輪車(chē)的全封閉濕式多盤(pán)制動(dòng)器來(lái)滿足市場(chǎng)的要求。 1.2 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 1.2.1 國(guó)外現(xiàn)狀 濕式多盤(pán)制動(dòng)器的出現(xiàn)最早始于美國(guó)。早期的工作目的主要側(cè)重于試驗(yàn)研究,通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果來(lái)研究濕式多盤(pán)制動(dòng)器和離合器的摩擦特性。近年來(lái),相應(yīng)有關(guān)濕式多盤(pán)制動(dòng)器的一系列基礎(chǔ)理論方面的研究正逐步進(jìn)行和不斷完善。當(dāng)前對(duì)于濕式多盤(pán)制動(dòng)器的分析研究來(lái)說(shuō)，因其結(jié)構(gòu)

7、形狀和工作環(huán)境的復(fù)雜性和特殊性,而有限元分析法較為先進(jìn)。近年來(lái)，國(guó)外非常重視多盤(pán)制動(dòng)器的研究，已研制出多種形式的濕式多盤(pán)制動(dòng)器，應(yīng)用越來(lái)越廣。國(guó)外極大工程機(jī)械公司，如美國(guó)的CLARK、CATERPILLAR公司和瑞典的VOLVO公司已在整機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)考慮采用濕式多盤(pán)制動(dòng)器，美國(guó)RONKWELL公司及德國(guó)的KESSLER公司在車(chē)橋產(chǎn)品中也采用了濕式多盤(pán)制動(dòng)器。叉車(chē)、裝載機(jī)等已廣泛采用了濕式多盤(pán)制動(dòng)器的車(chē)橋，而井下礦用車(chē)輛已全面采用濕式多盤(pán)制動(dòng)器系統(tǒng)。 1.2.2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀 我國(guó)過(guò)去的輪式車(chē)輛主制動(dòng)器廣泛采用蹄式結(jié)構(gòu),但由于蹄式結(jié)構(gòu)受車(chē)輛輪轂尺寸限制,制動(dòng)鼓經(jīng)長(zhǎng)期作用,磨損嚴(yán)重, 需要經(jīng)

8、常調(diào)整間隙; 制動(dòng)鼓浸入油、泥、水時(shí), 難于排除, 影響制動(dòng)穩(wěn)定性;且存在作用面積小, 散熱不好等缺點(diǎn), 因而逐漸由制動(dòng)性能良好的鉗盤(pán)式制動(dòng)器取代。然而鉗盤(pán)式制動(dòng)器雖然克服了蹄式制動(dòng)器的一些缺點(diǎn), 但仍存在著摩擦面積小, 摩擦表面單位壓力高, 對(duì)摩擦襯片材料的強(qiáng)度及高溫下的耐壓性能要求高, 而且自動(dòng)補(bǔ)償襯片磨損間隙的可靠性差。以往車(chē)輛上廣泛采用的鼓式制動(dòng)器存在磨損嚴(yán)重, 需要經(jīng)常調(diào)整間隙; 易產(chǎn)生熱衰退現(xiàn)象,從而影響制動(dòng)性能的穩(wěn)定性等缺點(diǎn),其已不能完全滿足對(duì)車(chē)輛制動(dòng)性能的要求,所以逐漸采用了制動(dòng)性能較好的干盤(pán)式制動(dòng)器。干盤(pán)式制動(dòng)器雖具有制動(dòng)性能穩(wěn)定,能承受溫度、水和車(chē)速的影響, 抗衰退性能好等

9、優(yōu)點(diǎn), 但其只有1個(gè)盤(pán), 摩擦面積小,單位壓力高, 散熱條件差。因此, 隨著對(duì)制動(dòng)性能要求十分嚴(yán)格的機(jī)械工業(yè)的不斷發(fā)展和完善,干式制動(dòng)器逐步被制動(dòng)性能更好的濕式多盤(pán)制動(dòng)器所取代。80年代中期,我國(guó)引進(jìn)和消化吸收國(guó)外井下裝載機(jī)技術(shù), 開(kāi)始了對(duì)濕式多盤(pán)制動(dòng)器的研究。80年代末期開(kāi)始研制車(chē)用濕式多盤(pán)制動(dòng)器產(chǎn)品, 現(xiàn)已研制出液壓制動(dòng)型、彈簧制動(dòng)液壓制動(dòng)型、彈簧制動(dòng)液壓解除制動(dòng)型、多功能型和非驅(qū)動(dòng)橋用型等,部分產(chǎn)品已開(kāi)始在車(chē)輛上使用, 效果良好。濕式多盤(pán)制動(dòng)器按其安裝及工作原理可分為普通型濕式多盤(pán)制動(dòng)器、濕式多盤(pán)失壓制動(dòng)器、多功能濕式多盤(pán)制動(dòng)器3種形式。其獨(dú)特之處在于: ( 1) 為全封閉結(jié)構(gòu),環(huán)形工

10、作面積較大,且防止了泥、水、油的浸入, 制動(dòng)穩(wěn) 定。 ( 2) 采用多片結(jié)構(gòu),可在較小襯片壓力下獲得較大的制動(dòng)力矩, 而元件承受 壓力降低, 摩擦片單位比壓小。 ( 3) 隨著摩擦材料的發(fā)展,濕態(tài)摩擦系數(shù)也將大幅度地提高。 ( 4) 采用了單制動(dòng)活塞推進(jìn)結(jié)構(gòu),摩擦零部件受力均勻, 圓盤(pán)間隙不用調(diào)整 并準(zhǔn)許滑轉(zhuǎn)、傳遞扭矩,特別適合重載長(zhǎng)坡制動(dòng)工況。 ( 5) 為液壓驅(qū)動(dòng)、油液循環(huán)散熱冷卻, 具有良好的散熱性能, 減少了維修保 養(yǎng),延長(zhǎng)了使用壽命。其冷卻方式可根據(jù)制動(dòng)強(qiáng)度選擇強(qiáng)制式或自冷式。 自冷式制動(dòng)器在支撐軸與輪轂間無(wú)密封, 潤(rùn)滑差速器和行星輪邊減速器 的潤(rùn)滑

11、油可直接流向制動(dòng)器中, 達(dá)到同時(shí)冷卻制動(dòng)盤(pán)的效果。 ( 6) 固定盤(pán)與制動(dòng)器殼體用花鍵連接,摩擦盤(pán)裝在固定盤(pán)之間,并隨輪轂制動(dòng)。 制動(dòng)時(shí)油液推動(dòng)活塞向外運(yùn)動(dòng),固定盤(pán)壓緊摩擦盤(pán),使摩擦盤(pán)減速,從而降 低輪轂轉(zhuǎn)速,達(dá)到制動(dòng)的目的。近幾年又研制出彈簧制動(dòng)式液壓松閘的全 封閉多盤(pán)式制動(dòng)器,其制動(dòng)更加安全可靠,使用壽命更長(zhǎng),幾乎無(wú)需保養(yǎng)。 可實(shí)現(xiàn)工作制動(dòng)、停車(chē)制動(dòng)和緊急制動(dòng),大大簡(jiǎn)化制動(dòng)液壓系統(tǒng),便于總體 布置設(shè)有手動(dòng)松閘泵,當(dāng)車(chē)輛動(dòng)力發(fā)生故障時(shí)可被其他車(chē)輛牽引。 1.3 工程車(chē)輛制動(dòng)器的發(fā)展方向 目前,輪式裝載機(jī)制動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有兩大趨布,目的是分析外

12、圈淺層表面力的分布規(guī)律。特別是其圓周表面應(yīng)力在故障發(fā)生后的表現(xiàn)特征在發(fā)現(xiàn)回轉(zhuǎn)支承發(fā)生故障后,其內(nèi)部故障在通過(guò)主負(fù)荷區(qū)域滾道的過(guò)程中,會(huì)使與其在徑向正對(duì)的滾圈圓周表面節(jié)點(diǎn)應(yīng)力整體增加的同時(shí)發(fā)生短時(shí)間的劇烈波動(dòng),還導(dǎo)致其縱向?qū)?yīng)的滾圈下表面節(jié)點(diǎn)應(yīng)力出現(xiàn)同樣的變化,且波動(dòng)峰值更為明顯由于各種類(lèi)型的回轉(zhuǎn)支承裝置都是由在結(jié)構(gòu)和受力上與雙排異徑球式回轉(zhuǎn)支承裝置的外圈上半部分類(lèi)似的座圈組合而成,故可通過(guò)觀測(cè)滾圈下表面及位于回轉(zhuǎn)支承主負(fù)荷區(qū)域的圓周表面應(yīng)力在回轉(zhuǎn)過(guò)程中有無(wú)這種變化規(guī)律來(lái)判斷其是否存在故障。我國(guó)研制的濕式多盤(pán)制動(dòng)器已在下列工程車(chē)輛上得到應(yīng)用: ( 1) 井下裝載機(jī),包括金川有色金屬公司第二機(jī)械

13、廠生產(chǎn)的、 井下裝載機(jī), 南昌通用機(jī)械廠生產(chǎn)的井下裝載機(jī)等。 ( 2) 自卸汽車(chē),包括南寧重型機(jī)械廠生產(chǎn)的18t 礦用自卸汽車(chē)等。 ( 3) 飛機(jī)牽引車(chē),包括威海廣泰航空地面設(shè)備有限公司生產(chǎn)的20t飛機(jī)牽引車(chē)等。 ( 4) 裝載機(jī)、平地機(jī),徐州裝載機(jī)廠生產(chǎn)的ZL50D 型和ZL30E 型裝載機(jī), 天工 工程機(jī)械有限公司生產(chǎn)的PY200 型平地機(jī)等。 ( 5) 水陸兩用車(chē), 包括勝利油田工程機(jī)械總廠生產(chǎn)的大、小水陸兩用車(chē)等。 ( 6) 煤科院太原分院生產(chǎn)的中型客貨車(chē)非驅(qū)動(dòng)車(chē)橋用濕式多盤(pán)制動(dòng)器等。雖然 國(guó)內(nèi)應(yīng)用濕式多盤(pán)制動(dòng)器起步比較晚,但其應(yīng)用前景十分可觀。隨著工

14、程 機(jī)械向大型化、高性能和自動(dòng)化方向發(fā)展,對(duì)制動(dòng)控制裝置的操縱性、穩(wěn) 定性、可靠性和經(jīng)濟(jì)性要求也越來(lái)越高,人們對(duì)濕式多盤(pán)制動(dòng)器技術(shù)日益 了解: 制動(dòng)性能好,安全效率高, 不需要調(diào)整和維護(hù), 制動(dòng)性能優(yōu)于干式 制動(dòng)器。為了提高設(shè)備運(yùn)行性能和生產(chǎn)率, 設(shè)計(jì)時(shí)將會(huì)普遍采用濕式多盤(pán) 制動(dòng)器。濕式多盤(pán)制動(dòng)器代替干式制動(dòng)器指日可待。 1.4 濕式多盤(pán)制動(dòng)器研究的意義 濕式多盤(pán)制動(dòng)器具有制動(dòng)力矩大、使用壽命長(zhǎng)、抗衰退及抗污染能力強(qiáng)、免維修等優(yōu)點(diǎn)。廣泛用于需要制動(dòng)力矩大或工作環(huán)境惡劣的設(shè)備。因此,在較大型或特殊工況使用的工程車(chē)輛

15、上,濕式多盤(pán)制動(dòng)器取代其它形式制動(dòng)器已成為必然趨勢(shì)。 隨著人們對(duì)濕式多盤(pán)制動(dòng)器技術(shù)的了解不斷加深, 以及基于其制動(dòng)性能好、安全、效率高。制動(dòng)器不需要調(diào)整和維護(hù),維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用低等特點(diǎn),因此濕式多盤(pán)制動(dòng)器的前景是非常廣闊的。除此之外，近年來(lái),隨著用戶對(duì)濕式多盤(pán)制動(dòng)器制動(dòng)性能和使用壽命要求的不斷提高,我們有必要對(duì)濕式多盤(pán)制動(dòng)器進(jìn)行更近一步的改進(jìn)與更新，所以有關(guān)濕式多盤(pán)制動(dòng)器設(shè)計(jì)原則、結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及破壞機(jī)理等一系列基礎(chǔ)理論方面的研究正在逐步進(jìn)行和不斷完善。 煤炭行業(yè)在我國(guó)不斷發(fā)展的同時(shí)，也給我國(guó)人民生活水平的提高及國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展貢獻(xiàn)了不可磨滅的力量。眾所周知，濕式多盤(pán)制動(dòng)器對(duì)于煤炭行

16、業(yè)意味著什么，它是煤炭行業(yè)最不可缺少的。因此，研究濕式多盤(pán)制動(dòng)器有著非常重要的意義。 第二章 制動(dòng)系統(tǒng)的制動(dòng)器要求和制動(dòng)器的比較 2.1 制動(dòng)器的類(lèi)型和比較 2.2.1 制動(dòng)器的類(lèi)型 制動(dòng)器分為碟式制動(dòng)器、通風(fēng)碟制動(dòng)器、鼓式制動(dòng)器?，F(xiàn)在汽車(chē)上采用的制動(dòng)器，結(jié)構(gòu)分為鼓式和盤(pán)式的兩種。鼓式制動(dòng)器是汽車(chē)上最常用的一種制動(dòng)器，它的摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件為鼓狀的制動(dòng)鼓，工作邊面為圓柱內(nèi)表面，固定元件為圓弧形的帶摩擦片的制動(dòng)踢。盤(pán)式制動(dòng)器又稱(chēng)為碟式制動(dòng)器，顧名思義是取其形狀而得的。它由液壓控制，主要零件有制動(dòng)盤(pán)、分泵、制動(dòng)鉗、油

17、管等，制動(dòng)盤(pán)用合金鋼制造并固定在車(chē)輪上，隨車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。分泵固定在制動(dòng)器的底板上固定不動(dòng)。制動(dòng)鉗上的兩個(gè)摩擦片分別裝在制動(dòng)盤(pán)的兩側(cè)。分泵的活塞受油管輸送來(lái)的液壓作用，推動(dòng)摩擦片壓向制動(dòng)盤(pán)發(fā)生摩擦制動(dòng)，動(dòng)作起來(lái)就好像用鉗子鉗住旋轉(zhuǎn)中的盤(pán)子，迫使它停下來(lái)一樣。只有在中高級(jí)轎車(chē)或者高性能汽車(chē)上才會(huì)采用四輪盤(pán)式制動(dòng)器或者通風(fēng)制動(dòng)器。 2.2.2 制動(dòng)器的性能比較 鼓式剎車(chē)有良好的自剎能力，由于剎車(chē)來(lái)令片外張，車(chē)輪旋轉(zhuǎn)連帶著外張的剎車(chē)鼓扭曲一個(gè)角度，剎車(chē)張力越大，此情形就越明顯，因此，一般大型車(chē)輛還是使用鼓式剎車(chē)，除了成本較低外，大型車(chē)與小型車(chē)的鼓剎，差別可能只有大型采用氣動(dòng)輔助，而小型

18、車(chē)采用真空輔助來(lái)幫助剎車(chē)。鼓式剎車(chē)制造技術(shù)層次較低，也是最先用于剎車(chē)系統(tǒng)，因此制造成本要比碟式剎車(chē)低。由于鼓式剎車(chē)剎車(chē)來(lái)令片密封于剎車(chē)鼓內(nèi)，造成剎車(chē)來(lái)令片磨損后的碎屑無(wú)法散去，影響剎車(chē)鼓與來(lái)令片的接觸面而影響剎車(chē)性能。由于剎車(chē)系統(tǒng)沒(méi)有密封，因此剎車(chē)磨損的細(xì)屑不會(huì)沉積在剎車(chē)上，碟式剎車(chē)的離心力可以將一切水、灰塵等污染向外拋出，以維持一定的清潔。此外由于碟式剎車(chē)零件獨(dú)立在外，要比鼓式剎車(chē)更易于維修 碟式剎車(chē)除了成本較高，基本上皆優(yōu)于鼓式剎車(chē)，盤(pán)式制動(dòng)器又稱(chēng)為碟式制動(dòng)器，顧名思義是取其形狀而得名。它由液壓控制，這種制動(dòng)器散熱快，重量輕，構(gòu)造簡(jiǎn)單，調(diào)整方便。特別是高負(fù)載時(shí)耐高溫性能好，制動(dòng)效果穩(wěn)定，并

19、且不怕泥水侵襲，在冬季和惡劣路況下行車(chē)，盤(pán)式制動(dòng)比鼓式制動(dòng)更容易在較短的時(shí)間內(nèi)令車(chē)停下。有些盤(pán)式制動(dòng)器的制動(dòng)盤(pán)上還開(kāi)了許多小孔，加速通風(fēng)散熱提高制動(dòng)效率。反觀鼓式制動(dòng)器，由于散熱性能差，在制動(dòng)過(guò)程中會(huì)聚集大量的熱量。制動(dòng)蹄片和輪鼓在高溫影響下較易發(fā)生極為復(fù)雜的變形，容易產(chǎn)生制動(dòng)衰退和振抖現(xiàn)象，引起制動(dòng)效率下降。當(dāng)然，盤(pán)式制動(dòng)器也有自己的缺陷。比如對(duì)制動(dòng)器和制動(dòng)管路的制造要求較高，摩擦片的耗損量較大，成本貴，而且由于摩擦片的面積小，相對(duì)摩擦的工作面也較小，需要的制動(dòng)液壓高，必須要有助力裝置的車(chē)輛才能使用，所以只能適用于輕型車(chē)上。而鼓式制動(dòng)器成本相對(duì)低廉，比較經(jīng)濟(jì)。 所以，汽車(chē)設(shè)計(jì)者從經(jīng)濟(jì)與實(shí)用的

20、角度出發(fā)，一般轎車(chē)采用了混合的形式，前輪盤(pán)式制動(dòng)，后輪鼓式制動(dòng)。四輪轎車(chē)在制動(dòng)過(guò)程中，由于慣性的作用，前輪的負(fù)荷通常占汽車(chē)全部負(fù)荷的70%－80%，因此前輪制動(dòng)力要比后輪大。轎車(chē)生產(chǎn)廠家為了節(jié)省成本，就采用前輪盤(pán)式制動(dòng)，后輪鼓式制動(dòng)的方式。四輪盤(pán)式制動(dòng)的中高級(jí)轎車(chē)，采用前輪通風(fēng)盤(pán)式制動(dòng)是為了更好地發(fā)熱，至于后輪采用非通風(fēng)盤(pán)式同樣則是成本的原因。畢竟通風(fēng)盤(pán)式的制造工藝要復(fù)雜得多，價(jià)格也就相對(duì)貴很多。隨著材料科學(xué)的發(fā)展以及成本的降低，在轎車(chē)領(lǐng)域中，盤(pán)式制動(dòng)有逐漸取代鼓式制動(dòng)的趨向。通風(fēng)碟是由兩塊尺寸相同的制動(dòng)碟構(gòu)成，他們之間有通風(fēng)口。當(dāng)制動(dòng)碟隨車(chē)輪高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，它就會(huì)象泵一樣，把兩碟之間的熱空氣排出

21、，達(dá)到散熱的目的。 第三章 濕式多盤(pán)制動(dòng)器概述 3.1 濕式多盤(pán)制動(dòng)器的現(xiàn)狀、種類(lèi)及特點(diǎn) 濕式多盤(pán)制動(dòng)器按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為普通型濕式多盤(pán)制動(dòng)器、濕式多盤(pán)失壓式制動(dòng)器,多功能濕式盤(pán)式制動(dòng)器三種形式。 普通型濕式多盤(pán)制動(dòng)器采用壓力操縱制動(dòng),卸壓后彈簧釋放制動(dòng)。壓力油進(jìn)入制動(dòng)器油腔,作用在一個(gè)與摩擦片外徑相等的大活塞上,從而推動(dòng)活塞壓緊摩擦片制動(dòng)。這種普通型濕式多盤(pán)制動(dòng)器一般安裝在各類(lèi)車(chē)輛輪端,作為行車(chē)制動(dòng),它需要一個(gè)液壓系統(tǒng)來(lái)操縱制動(dòng)動(dòng)作, 一旦管路出現(xiàn)爆裂等故障, 就無(wú)法實(shí)現(xiàn)制動(dòng),給車(chē)輛安全行駛帶來(lái)威脅。另外,為了保證車(chē)

22、輛停車(chē)后能夠安全定位, 還設(shè)有一個(gè)停車(chē)制動(dòng)器。停車(chē)制動(dòng)器一般采用失壓制動(dòng), 兩套制動(dòng)器保證了車(chē)輛的安全性,卻增加了零件的數(shù)量。 濕式多盤(pán)失壓制動(dòng)器是一種安全型濕式多盤(pán)制動(dòng)器,它除了具有濕式多盤(pán)制動(dòng)器的特點(diǎn)外,對(duì)于車(chē)輛的安全使用將起到非常重要的作用。同時(shí),使用濕多盤(pán)失壓制動(dòng)器可以使液壓制動(dòng)系統(tǒng)大大簡(jiǎn)化,不需要第二制動(dòng)系統(tǒng),工作制動(dòng)、停車(chē)制動(dòng)和緊急制動(dòng)都由此制動(dòng)器完成, 無(wú)需另加停車(chē)制動(dòng)器,給總體布里帶來(lái)方便。濕式多盤(pán)失壓制動(dòng)器在結(jié)構(gòu)上采用彈簧操縱制動(dòng),當(dāng)制動(dòng)管路中的油壓達(dá)到額定值時(shí),推動(dòng)活塞壓縮彈簧施放制動(dòng),踏下制動(dòng)踏板時(shí),油壓卸荷 彈簧立刻推動(dòng)活塞壓緊摩擦片制動(dòng)。當(dāng)制動(dòng)管路無(wú)論任何原因失壓時(shí)

23、,制動(dòng)器均能自動(dòng)施加制動(dòng), 確保車(chē)輛的行駛安全。但由于該制動(dòng)器采用彈簧操縱制動(dòng), 對(duì)于需經(jīng)常制動(dòng)減速的重型卡車(chē),彈簧長(zhǎng)期承受疲勞載荷, 對(duì)彈簧的剛度、抗疲勞強(qiáng)度的要求都很高, 彈簧壽命較短。 多功能濕式多盤(pán)制動(dòng)器是綜合了以上兩種濕式制動(dòng)器的特點(diǎn),它在結(jié)構(gòu)上采用雙活塞制動(dòng)方式。即行車(chē)制動(dòng)時(shí)采用壓力油操縱制動(dòng),壓力油進(jìn)入制動(dòng)器油腔, 作用在行車(chē)制動(dòng)活塞上,從而推動(dòng)活塞壓緊摩擦片制動(dòng),卸壓后由回位彈簧釋放制動(dòng)。停車(chē)制動(dòng)或發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)故障及管路爆裂時(shí),制動(dòng)液壓系統(tǒng)卸荷,壓縮彈簧立刻推動(dòng)停車(chē)活塞壓緊摩擦片進(jìn)行制動(dòng)。 3.2 濕式多盤(pán)制動(dòng)器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其工作原理 礦上廣泛使用的濕式多盤(pán)制

24、動(dòng)器的結(jié)構(gòu)有半軸、油封、鎖母、軸承、動(dòng)殼、浮動(dòng)油封、壓蓋、動(dòng)摩擦片、靜摩擦片、透氣塞、排氣塞、靜殼、活塞、析殼、螺栓、圓柱壓縮彈簧、放油塞等。 這種制動(dòng)器摩擦片一半以上的面積浸在潤(rùn)滑油的環(huán)境中，同時(shí)摩擦片上開(kāi)有許多螺旋溝槽，車(chē)輛制動(dòng)時(shí)摩擦片摩擦產(chǎn)生的大部分熱量將通過(guò)潤(rùn)滑油及殼體散發(fā)出去，使制動(dòng)器不會(huì)因?yàn)閮?nèi)部溫度過(guò)高而損壞元部件。動(dòng)摩擦片內(nèi)緣通過(guò)花鍵與動(dòng)殼連接，可隨動(dòng)殼一起轉(zhuǎn)動(dòng)，并可沿軸向左右移動(dòng)。靜摩擦片外緣通過(guò)花鍵與靜殼連接，不可轉(zhuǎn)動(dòng)但可沿軸向左右移動(dòng)。當(dāng)制動(dòng)器實(shí)施制動(dòng)時(shí)，踩下制動(dòng)踏板，制動(dòng)系統(tǒng)的高壓油進(jìn)入制動(dòng)器的活塞腔中，在油壓作用下，復(fù)位彈簧被壓縮，活塞向左移動(dòng)將動(dòng)摩擦片和靜摩

25、擦片壓緊，從而實(shí)施制動(dòng)。當(dāng)松開(kāi)制動(dòng)踏板后，活塞腔內(nèi)的液壓油回到液壓油箱，活塞在復(fù)位彈簧的作用下回位，動(dòng)摩擦片和靜摩擦片分離，制動(dòng)解除。 3.3 濕式多盤(pán)制動(dòng)器的工作原理 濕式多盤(pán)制動(dòng)器按結(jié)構(gòu)及工作原理分為兩種形式:普通型濕式多盤(pán)制動(dòng)器和失壓型濕式多盤(pán)制動(dòng)器,對(duì)輕型膠輪車(chē)輛由于受前后橋結(jié)構(gòu)及輪轂內(nèi)空間的限制,只能采用普通型濕式多盤(pán)制動(dòng)器。其結(jié)構(gòu)主要由動(dòng)摩擦片、靜摩擦片、動(dòng)殼、靜殼、壓盤(pán)、活塞和碟簧組件等組成。制動(dòng)器分別安裝在四個(gè)車(chē)輪內(nèi),動(dòng)、靜摩擦片通過(guò)花鍵分別與動(dòng)殼和靜殼聯(lián)接,兩者相間排列,并均可沿花鍵左右移動(dòng),制動(dòng)釋放時(shí),動(dòng)、靜摩擦片間保持一定間隙,可自由旋轉(zhuǎn)。工作制動(dòng)器

26、采用液壓制動(dòng),彈簧釋放的制動(dòng)形式。當(dāng)活塞腔接通液壓油時(shí),油液壓力推動(dòng)活塞,進(jìn)而壓緊動(dòng)、靜摩擦片產(chǎn)生摩擦力,所產(chǎn)生的摩擦阻力矩使車(chē)輪制動(dòng);當(dāng)活塞腔液壓油卸壓時(shí),回位彈簧將活塞復(fù)位,從而使動(dòng)、靜摩擦片分離,摩擦阻力矩消失,解除車(chē)輪制動(dòng)。 在車(chē)輛行駛過(guò)程中,需要減速或制動(dòng)時(shí),踩下腳踏閥通過(guò)控制腳踏閥的行程,從而成比例地控制了注入液壓腔的油液量,獲得所需的制動(dòng)力。因?yàn)橹苿?dòng)力可在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)控,從而保證了車(chē)輛運(yùn)行的平穩(wěn)性。 3.4 濕式多盤(pán)制動(dòng)器冷卻方式及散熱途徑 一、冷卻方式 目前礦用濕式多盤(pán)制動(dòng)器的冷卻降溫主要依靠油液的循環(huán)。冷卻方式可根據(jù)制動(dòng)器的工作環(huán)境及制動(dòng)的頻繁

27、狀況分為自行冷卻和強(qiáng)制油液循環(huán)冷卻2種方式。主要依靠制動(dòng)器內(nèi)部的潤(rùn)滑油及殼體使熱量散發(fā)的方式稱(chēng)為自行冷卻方式。將外部的冷卻液引入制動(dòng)器，冷卻液流過(guò)摩擦盤(pán)后再流出制動(dòng)器，將制動(dòng)器制動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的熱量帶走的方式稱(chēng)為強(qiáng)制冷卻方式。其中強(qiáng)制冷卻方式又分為軸心式冷 卻方式、浸油式冷卻方式和滴油或噴油式冷卻方式。自行冷卻方式適用于制動(dòng)不太頻繁而制動(dòng)器本身散熱就已經(jīng)足夠的場(chǎng)合，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單但冷卻能力相對(duì)較弱；強(qiáng)制冷卻方式適用于制動(dòng)頻繁而制動(dòng)器本身散熱不足的場(chǎng)合。結(jié)構(gòu)復(fù)雜但冷卻能力相對(duì)較強(qiáng)。 二、散熱機(jī)理分析 濕式多盤(pán)制動(dòng)器與干式制動(dòng)器不同，其特點(diǎn)：濕式多盤(pán)制動(dòng)器工作在浸滿冷卻液的封閉環(huán)境中。在液壓力的

28、作用下壓緊內(nèi)、外摩擦片，當(dāng)摩擦片相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，接觸的表面產(chǎn)生摩擦力，摩擦力所做的功轉(zhuǎn)化為熱量，熱量通過(guò)接觸界面逐漸傳遞到潤(rùn)滑油液及制動(dòng)器殼體內(nèi)。其中，一部分熱量以熱傳導(dǎo)、對(duì)流以及輻射等方式，通過(guò)制動(dòng)器內(nèi)潤(rùn)滑冷卻油及周?chē)諝馍l(fā)；另一部分則以內(nèi)部勢(shì)能的形式積累在材料內(nèi)部。 制動(dòng)器的熱量產(chǎn)生具有瞬時(shí)性，制動(dòng)器熱量的散發(fā)具有過(guò)程性。油液與摩擦副之間的對(duì)流換熱以及殼體連續(xù)散熱過(guò)程均為非穩(wěn)態(tài)過(guò)程。由于全封閉濕式多盤(pán)制動(dòng)器的瞬間產(chǎn)生的制動(dòng)熱能向油液擴(kuò)散有一個(gè)過(guò)程，這與油液的流動(dòng)狀態(tài)，摩擦片的導(dǎo)熱性、對(duì)偶鋼片的熱容量及其傳熱特性有關(guān)，此外還與外界環(huán)境的溫度及空氣流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。工作循環(huán)時(shí)間的長(zhǎng)短、制動(dòng)

29、強(qiáng)度對(duì)全封閉濕式多盤(pán)制動(dòng)器內(nèi)油的溫升均影響較大。 從制動(dòng)器的散熱機(jī)理分析，制動(dòng)器摩擦副的熱量傳遞主要表現(xiàn)為傳導(dǎo)和對(duì)流2種傳熱方式。影響其散熱的因素除摩擦副材料的導(dǎo)熱系數(shù)、油液的對(duì)流換熱系數(shù)外，還與殼體的導(dǎo)熱性能、摩擦副的結(jié)構(gòu)形式、油液在制動(dòng)器中的流動(dòng)狀態(tài)、環(huán)境溫度、摩擦片的導(dǎo)熱特性、初始溫度以及空氣的流動(dòng)狀況等有關(guān)。 第四章 抱軸式濕式多盤(pán)制動(dòng)器的設(shè)計(jì) 4.1 設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù) 設(shè)計(jì)的原始數(shù)據(jù)如下： 1、制動(dòng)器能實(shí)現(xiàn)行車(chē)制動(dòng)、停車(chē)制動(dòng)和緊急制動(dòng)功能； 2、整車(chē)最大裝載質(zhì)量6000kg，整車(chē)裝備質(zhì)量6000kg，最大總質(zhì)量12000kg; 3、全載荷下，前后橋

30、質(zhì)量分配為50%，50%； 4、在水平干硬路面下，以額定載荷制動(dòng)，當(dāng)制動(dòng)器的制動(dòng)初速度為20km/h 時(shí)， 制動(dòng)距離不大于8m; 5、停車(chē)制動(dòng)要求汽車(chē)承載1.5倍額定載荷下，在最大為16度的坡道上保持靜 止而不產(chǎn)生位移； 6、制動(dòng)器結(jié)構(gòu)由傳動(dòng)軸、分動(dòng)器殼體結(jié)構(gòu)組成。 4.2 汽車(chē)制動(dòng)理論分析 4.2.1 制動(dòng)性能的概念 無(wú)軌膠輪車(chē)行駛時(shí)能經(jīng)短距離停車(chē)且維持行駛方向的穩(wěn)定性。 4.2.2 制動(dòng)器性能評(píng)價(jià)指標(biāo) 1、制動(dòng)性能：制動(dòng)距離、制動(dòng)減速度。 2、制動(dòng)效能恒定性：抗熱衰退性。

31、 3、制動(dòng)時(shí)汽車(chē)方向穩(wěn)定性：即車(chē)輛防止跑偏、側(cè)滑的能力?？紤]設(shè) 計(jì)任務(wù)車(chē)速為20 km/h,一般不會(huì)發(fā)生此類(lèi)現(xiàn)象，故不做參考。 4.2.3 制動(dòng)時(shí)車(chē)輛受力分析 1、地面制動(dòng)力:如圖4-1 圖4-1 受力分析 =Tu/r (4-1) 式（4-1）中： -------地面制動(dòng)力（N）; F’---------車(chē)輪時(shí)地面的作用力（N）; Tu---------車(chē)輪制動(dòng)器的

32、摩擦力矩（N.m）; r----------車(chē)輪半徑（m）; ---------車(chē)軸對(duì)車(chē)輪的作用力（N）。 2、地面制動(dòng)力是使汽車(chē)制動(dòng)而減速行駛的外力，其取決于： （1）制動(dòng)器內(nèi)制動(dòng)摩擦片與制動(dòng)盤(pán)的摩擦力矩； （2）輪胎與地面間摩擦力的極限值，即附著力。（附著力，指輪胎與地面摩 擦力的極值）。 3、制動(dòng)器制動(dòng)力的分析： （1）制動(dòng)器制動(dòng)力的定義：即指輪胎周?chē)朔苿?dòng)器摩擦力矩所需要的力。 =Tu/r (4-

33、2) （2）影響制動(dòng)器制動(dòng)力的因素：地面制動(dòng)力僅有制動(dòng)器結(jié)構(gòu)參數(shù)決定，即取決于制動(dòng)器結(jié)構(gòu)。制動(dòng)器摩擦副的摩擦系數(shù)與車(chē)輪的半徑有關(guān)，并與制動(dòng)器踏板力Fp及制動(dòng)系的液壓或氣壓成正比。 （3）地面制動(dòng)力,制動(dòng)器制動(dòng)力，地面附著力F的關(guān)系 一般來(lái)說(shuō)只考慮制動(dòng)時(shí)，車(chē)輪做滾動(dòng)和抱死脫滑兩種情況（ABS系統(tǒng)制 動(dòng)性能最好），汽車(chē)制動(dòng)輪胎滾動(dòng)時(shí)：地面制動(dòng)力=制動(dòng)器制動(dòng)力車(chē) 輪抱死拖滑時(shí)：地面制動(dòng)力為極限值小于地面附著力=

34、 圖4-2 、與F的關(guān)系 可見(jiàn)，首先取于,但又受附著條件限制。只有車(chē)輛具有足夠的制 動(dòng)器制動(dòng)力，同時(shí)地面又能提供較大的附著力時(shí)才能獲得足夠的地面制動(dòng)力。 地面制動(dòng)力，制動(dòng)器所需的制動(dòng)力矩，制動(dòng)器制動(dòng)力，校核小于F即可。 4、 附著系數(shù)f 附著系數(shù)表示輪胎與地面摩擦系數(shù)。一般用平均附著系數(shù)f，峰值附 著系數(shù)Fp,滑動(dòng)附著系數(shù)Fs來(lái)衡量。 表4-1 附著系數(shù)f的值 瀝青混凝土 平均輔值Fs 峰值輔值系數(shù) 干 0.8——0.9 0.75

35、濕 0.5——0.7 0.45——0.7 附著系數(shù)f取決于道路材料、路面狀況、花紋材料、輪胎結(jié)構(gòu)及汽車(chē)動(dòng) 速度等。 4.2.4 制動(dòng)車(chē)輛制動(dòng)效能 制動(dòng)減速度的計(jì)算: 1、不考慮制動(dòng)延遲時(shí)的制動(dòng)減速度j1： 此時(shí)產(chǎn)生的減速制動(dòng)距離為: (4-3) 2、考慮制動(dòng)器延遲時(shí)間t2時(shí)制動(dòng)減速度j2： 表4-2 制動(dòng)類(lèi)型延遲時(shí)間的選取 制動(dòng)類(lèi)型 時(shí)間t2 彈簧制動(dòng) 0.5s 液壓盤(pán)式制動(dòng) 0.3

36、5 多片制動(dòng) 0.17s 氣壓制動(dòng) 0.4～0.8s 鼓式制動(dòng) 0.75s 選取彈簧制動(dòng)，由表4-2延遲時(shí)間t2為0.5s （4-4） 此時(shí)因制動(dòng)延遲產(chǎn)生的減速制動(dòng)距離S2為： （4-5)

37、 （4-6) 此時(shí)總的制動(dòng)距離S總為：S總=S2+S3=2.78+5.21=7.99﹤8m。 （4-7） 由式（4-3）、（4-4）知最大制動(dòng)減速度： =（j1，j2）max=2.96m/s2 （4-8） 可見(jiàn)，決定制動(dòng)器制動(dòng)距離的主要因素是:制動(dòng)器起作用的時(shí)間和最大制動(dòng)減速度。 4.2.5 制動(dòng)器制動(dòng)力的比例關(guān)系 1、 地面對(duì)前后輪法向反作用力Fz1、Fz2決定于F1、F2，如圖4-3 圖4-3

38、力的關(guān)系 2、力和力矩的關(guān)系 (1)以O(shè)1為研究對(duì)象，則力和力矩的平衡方程 (4-9) (2)以 O2為研究對(duì)象，則力和力矩的平衡方程式： （4-10） 聯(lián)立式（4-9）、（4-10）得: （4-11） (4-12) 考慮到極限情況（前后輪抱死制動(dòng)）

39、 此時(shí)： （4-13） 將式（4-13）代入(4-9)、（4-10）得： 此時(shí)制動(dòng)器制動(dòng)力取得極值 4.3 濕式多盤(pán)制動(dòng)器的計(jì)算 4.3.1 全封閉濕式多盤(pán)制動(dòng)器的原始數(shù)據(jù) 1、在水平干硬路面，在額定載荷下制動(dòng)器制動(dòng)時(shí)初速度v0=20km/h，制 動(dòng)距離小于等于8m; 2、車(chē)輛承載1.5倍載荷在規(guī)定坡道16°保持靜止，空轉(zhuǎn)為6000kg,車(chē)載荷 為6000kg,總載荷為12000

40、kg. 4.3.2 全封閉濕式多盤(pán)制動(dòng)器的設(shè)計(jì)原則 1、車(chē)輛應(yīng)設(shè)置行車(chē)制動(dòng)，行車(chē)制動(dòng)的靜態(tài)制動(dòng)力大于50%整車(chē)的最大質(zhì)量。 2、車(chē)輛應(yīng)設(shè)置行車(chē)制動(dòng)，停車(chē)制動(dòng)應(yīng)在車(chē)輛運(yùn)行和動(dòng)力停止運(yùn)行時(shí)均起 作用。停車(chē)制動(dòng)裝置要保證車(chē)輛在規(guī)定的坡道上承載1.5倍最大載荷， 在最大為16度的坡道上能保持靜止?fàn)顟B(tài)。 3、行車(chē)制動(dòng)：使車(chē)輛減速及至停駛制動(dòng)情況； 駐車(chē)制動(dòng)：使車(chē)輛在平路上或坡道上靜止不動(dòng)的情況。 緊急制動(dòng)：使車(chē)輛迅速制動(dòng)而停駛的情況。 4、車(chē)輛輪胎半徑： 已知輪胎的型號(hào)為11.00——20，半徑0.519m 輪胎半徑：自由半徑—未裝車(chē)成品

41、輪胎； 靜力半徑—承受最大載荷時(shí)輪胎中心到地面的距離； 運(yùn)動(dòng)半徑—測(cè)量輪胎走過(guò)幾圈的路程。 由于無(wú)軌膠輪車(chē)采用實(shí)心輪胎，所以輪胎半徑采用靜力半徑。 5、制動(dòng)原理 濕式多盤(pán)制動(dòng)器具有制動(dòng)力矩大、使用壽命長(zhǎng)、抗衰退能力強(qiáng)、免維修等諸多特點(diǎn)。其結(jié)構(gòu)由動(dòng)靜殼、活塞、碟簧組件、摩擦片（粉片、鋼片）、轉(zhuǎn)向節(jié)、安裝螺釘、動(dòng)靜壓盤(pán)、密封圈、透氣塞總成、 排空嘴總成等組成。 濕式多盤(pán)制動(dòng)器的工作原理：采用碟簧制動(dòng)、液壓釋放制

42、動(dòng)方式。 抱軸制動(dòng)式濕式多盤(pán)制動(dòng)器安裝在輪轂和橋殼之間，動(dòng)、靜摩擦片通過(guò)花鍵分別與動(dòng)殼、活塞連接，兩者相間排列，并均可沿花鍵左右移動(dòng)，制動(dòng)釋放時(shí)，動(dòng)靜摩擦片間保持一定間隙，可自由旋轉(zhuǎn)。主要采用碟簧制動(dòng)、液壓釋放。車(chē)輛在停車(chē)或緊急制動(dòng)未解除前，碟簧組件推動(dòng)活塞帶動(dòng)動(dòng)壓盤(pán)左移，壓緊摩擦片，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。當(dāng)液壓腔充液后，活塞右移，壓縮碟簧組件使摩擦片逐漸松開(kāi)，解決制動(dòng)力。若需緊急制動(dòng)，打開(kāi)控制閥，碟簧推動(dòng)活塞左移，液壓油迅速流回油箱，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)。當(dāng)車(chē)輛行駛過(guò)程中需要制動(dòng)時(shí)，通過(guò)腳踏閥的行程控制排油量，調(diào)控所需的制動(dòng)力。 這樣，制動(dòng)力可在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)控，以保持車(chē)輛

43、運(yùn)行的穩(wěn)定性，避免了車(chē)輛的急停。 4.3.3 整車(chē)所需的最大制動(dòng)力矩的計(jì)算 1、按制動(dòng)減速度計(jì)算整車(chē)制動(dòng)力矩 （4-14） 在式（4-14）中：——整機(jī)工作質(zhì)量（N); ——輪胎半徑（m）； J——最大制動(dòng)減速度（） 將式（4-9）代入得 2、按整車(chē)在16°坡道上駐車(chē)制動(dòng)計(jì)算整車(chē)所需的制動(dòng)力矩 （4-15） 選取最大整車(chē)制動(dòng)力矩 （4-16

44、） 考慮一定的制動(dòng)扭矩儲(chǔ)備：儲(chǔ)備系數(shù)為1.2--1,4取最大值，即1.4；可知 整車(chē)最大制動(dòng)力矩為： （4-17) 按照制動(dòng)時(shí)載荷分配可知制動(dòng)時(shí)前后橋所需的制動(dòng)力矩為： （4-18） （4-19） 因?yàn)檩嗊厹p速比為3.39，所以 4.3.4 前后橋制動(dòng)器所需的力矩

45、 1、一個(gè)前橋制動(dòng)器的制動(dòng)力矩： 2、一個(gè)后橋制動(dòng)器的制動(dòng)力矩 4.3.5 前后橋制動(dòng)器所需的制動(dòng)力 1、一個(gè)前制動(dòng)器的制動(dòng)力： (4-20) 在式（4-20）中： f——摩擦系數(shù)，0.08---0.1，取0.085； n——摩擦副個(gè)數(shù)，4------14，預(yù)取12； k——折減系數(shù)，取0.95； ——摩擦副的等效作用半徑（mm）； 表4

46、-1 n和k的對(duì)應(yīng)關(guān)系 n 6 8 10 12 14 k 0.98 0.97 0.96 0.95 0.94 （4-21) 式（4-21）中： R——摩擦片的外半徑，取80mm； r——摩擦片的內(nèi)半徑，取40mm； 得

47、 (4-22) 由式（4-20）、（4-21）、（4-22）得： 2、一個(gè)后制動(dòng)器的制動(dòng)力： =67197.7N 4.4 碟簧的計(jì)算及校核 4.4.1 碟簧形式的選取 碟簧的設(shè)計(jì)主要考慮：碟簧的組數(shù)，碟簧的組合形式。 碟簧具有以下特點(diǎn): 1)、剛度大、緩沖吸振能力強(qiáng)、能以小變形承受大載荷。適合于 軸向空間要求小的場(chǎng)合。 2）、具有變剛度特性，可通過(guò)適當(dāng)選擇碟簧的壓平時(shí)變形量與 厚度t之比得到不同的特性曲線。

48、 3）、用同樣的碟簧采用不同的組合方式，能使碟簧特性在很大范 圍內(nèi)變化?？刹捎脤?duì)合、疊合的組合方式，也可采用復(fù)合不 同厚度、不同片數(shù)等的組合方式。 因?yàn)閳A柱形彈簧不適用，矩形彈簧需設(shè)計(jì)，而碟簧為標(biāo) 準(zhǔn)件，所以在設(shè)計(jì)中選用碟簧。 4.4.2 碟簧的工作特點(diǎn) 碟簧的工作特點(diǎn)：碟簧安裝完畢，螺栓給碟簧施加壓力，使其壓縮。然后達(dá)到制動(dòng)（動(dòng)靜消除間隙達(dá)到制動(dòng)力矩）。一旦車(chē)輛發(fā)動(dòng)，油壓系統(tǒng)有油壓，直至解除制動(dòng)。使車(chē)輛發(fā)動(dòng)達(dá)到液壓系統(tǒng)工作：油壓，此時(shí)碟簧又被壓縮。 4.4.3

49、 碟簧的種類(lèi) （1）疊合：由n個(gè)同方向規(guī)格的碟簧組成；如下圖： 圖4-4 疊合方式 單片疊合無(wú)法滿足市場(chǎng)設(shè)計(jì)要求，變形較??；疊合可以使彈力增加，但 無(wú)法滿足力和行程的要求。 （2）對(duì)合：由i個(gè)相向同規(guī)格的碟簧組成；如下圖 圖4-5 對(duì)合方式 碟簧對(duì)合時(shí)位移增加，變形量增加但力不變。

50、（3）復(fù)合：由i個(gè)同方向同規(guī)格的疊合組合碟簧；如下圖 圖4-6 復(fù)合方式 復(fù)合時(shí)位移變形量和力都增加。 綜上所述選取復(fù)合碟簧。 4.4.3 復(fù)合碟簧的計(jì)算 數(shù)據(jù)： 1、一個(gè)前制動(dòng)器的制動(dòng)力； 2、大致的結(jié)構(gòu)尺寸已確定可以均布多少組復(fù)合碟簧組。 軸向尺寸： 一組碟簧安裝時(shí)，軸向尺寸受限制，自由高度小于某一個(gè) 軸向尺寸安裝高度，碟簧的自由高度+碟簧螺栓頭部的高度+ 墊片厚度=軸向尺寸，

51、即： （4-23） 其中： y為對(duì)合碟簧數(shù)量； 為單片碟簧的高度； x為各疊合層碟簧數(shù)量； t為厚度。 徑向尺寸： 根據(jù)活塞尺寸可以確定碟簧徑向布置的最大尺寸。 根據(jù)碟簧規(guī)格確定可以布置12組比較合理。 4.4.5 碟簧方案的選取 方案一： 1、預(yù)選摩擦片副數(shù)n=12，碟簧組組數(shù)m=14，剛片粉片間隙

52、 值取0.1；一組復(fù)合碟簧所需產(chǎn)生的制動(dòng)力為: （4-24） 考慮磨損量取，根據(jù)碟簧變形量和彈力的線性關(guān) 系取A系列碟簧，選用碟簧規(guī)格為31.5，設(shè)碟簧復(fù)合數(shù)為x，對(duì) 合數(shù)為y； 碟簧產(chǎn)生的彈力為3900N，需要疊合兩片。 表4-2 系列A（）碟簧尺寸和參數(shù) 類(lèi)別 D/mm d/mm t/mm /mm H0/mm P/N /mm /mm 2 35.5 18.3 2 0.8 2.8 5190 0.6 2.2

53、 2 31.5 16.3 1.75 0.7 2.45 3900 0.53 1.92 D——碟簧外徑（mm）； d——碟簧內(nèi)徑（mm）； t——碟簧厚度（mm）； ——碟簧壓平時(shí)變形量計(jì)算值（mm）； ——碟簧的自由高度（mm）； ——單個(gè)碟簧的載荷（mm）； ——單個(gè)碟簧變形量（mm）； ——碟簧上表面OM點(diǎn)的計(jì)算應(yīng)力（壓應(yīng)力）； ——位置處算出的最大計(jì)算拉應(yīng)力。 制動(dòng)時(shí)單片碟簧的變形量為，碟簧的彈力為，即所

54、產(chǎn)生 的制動(dòng)力： （4-25） 解除制動(dòng)時(shí)的變形量為，碟簧的彈力為,則打 開(kāi)摩擦片所需的間隙為： 因成線性關(guān)系，故 取 則 （4-26） 2、碟簧對(duì)合組數(shù)的計(jì)算 （4-27）

55、 3、碟簧自由高度的計(jì)算 （4-28） 在式（4-28）中： ——碟簧的自由高度（mm）； ——碟簧的對(duì)合組數(shù)； ——單片自由高度（mm）； ——碟簧厚度（mm）。 查表3-1及將式（4-27）代入（4-28）得：

56、 4、碟簧組的軸向尺寸 58.8+16+3=77.8 （4-29） 徑向尺寸為：31.5mm 方案二： 1、預(yù)選摩擦片副數(shù)n=12，碟簧組組數(shù)m=12，剛片粉片間隙 值取0.07；一組復(fù)合碟簧所需產(chǎn)生的制動(dòng)力為: （4-30） 考慮磨損量取，根據(jù)碟簧變形量和彈力的線性關(guān) 系取A系列碟簧，選用碟簧規(guī)格為35.5，設(shè)碟簧復(fù)合數(shù)為x，對(duì) 合數(shù)

57、為y； 碟簧產(chǎn)生的彈力為5190N，需要疊合兩片。 制動(dòng)時(shí)單片碟簧的變形量為，碟簧的彈力為，即所產(chǎn)生 的制動(dòng)力： （4-31） 解除制動(dòng)時(shí)的變形量為，碟簧的彈力為,則打 開(kāi)摩擦片所需的間隙為： （4-32） 因成線性關(guān)系，故 取, 則 （4-33） 2、

58、碟簧對(duì)合組數(shù)的計(jì)算 （4-34） 3、碟簧自由高度的計(jì)算 （4-35） 得 4、碟簧組的軸向尺寸 57.6+16+3=76.6 （

59、4-36） 徑向尺寸為：35.5mm 4.4.6 碟簧方案的校核 方案一的校核： 有一個(gè)由7片碟簧A31.5對(duì)合組合碟簧，受預(yù)加負(fù) 荷,工作負(fù)荷 碟簧負(fù)荷： 當(dāng)，即碟簧壓平時(shí)，上式簡(jiǎn)化為： （4-37） 在式（4-37）中： ——單個(gè)碟簧的載荷（N）； ——壓平時(shí)碟簧載荷計(jì)算值（N）； ——碟簧厚度（mm）； ——碟簧外徑（mm）；

60、 ——單片碟簧變形量（mm）； ——碟簧壓平時(shí)變形量的計(jì)算值（mm）； E——彈性模量; ——泊松比； 、、、——折減系數(shù) 表4-3 的影響系數(shù) 、、 1.94 0.682 1.206 1.355 1.93 0.6525 1.2035 1.351 注：對(duì)于無(wú)支撐面的碟簧 由表4-2,4-3得

61、 （4-38） 因此： （4-39） 圖4-7 按不同或計(jì)算的單個(gè)碟簧的特性線 由圖4-7，按=0.4.查出 故 （4-40） 圖4-8碟簧疲勞破壞關(guān)鍵部位 由圖4-8，按可得疲勞破壞關(guān)鍵點(diǎn)為II點(diǎn)，如圖4-9

62、 圖4-9 計(jì)算碟簧時(shí)的應(yīng)力點(diǎn)示意圖 （4-41） 使（4-41）中： E——彈性模量（）； u——泊松比； t——碟簧厚度（mm）； D——碟簧外徑（mm）； f——單片碟簧變形量（mm）； ——碟簧壓平時(shí)的變形量的計(jì)算值（mm）； 、、、——折減系數(shù) 查表4-2,4-3得： 當(dāng)mm時(shí)，

63、 （4-42） 當(dāng)時(shí)， （4-43) 圖4-10 1.25mmt6mm碟簧的極限應(yīng)力曲線 因，故不能滿足疲勞強(qiáng)度要求。因此該方案不可行。 方案二的校核： 有一個(gè)由6片碟簧A35.5對(duì)合組合碟簧，受預(yù)加負(fù)荷,工作負(fù)荷 碟簧負(fù)荷： 當(dāng)時(shí)，即碟簧壓平時(shí)，上式簡(jiǎn)化為： 由表3-2,3-3得 因此： 由圖4

64、-7，按=0.4.查出 故 由圖4-8，按可得疲勞破壞關(guān)鍵點(diǎn)為II點(diǎn)，如圖3-6 查表4-2,4-3得： 當(dāng)mm時(shí)， 當(dāng)時(shí)， 碟簧的計(jì)算應(yīng)力幅：==294 由圖4-10在處查得：N=時(shí)疲勞強(qiáng)度上限應(yīng)力為： 即疲勞強(qiáng)度應(yīng)力幅為：=355.7 因，故能滿足疲勞強(qiáng)度要求。因此方案二可行，選取。 4.4.7 碟簧組設(shè)計(jì)方案的有關(guān)數(shù)據(jù) 1、 碟簧規(guī)格：A2-35.5 2、 對(duì)合碟簧形式：復(fù)合 3、 單片碟簧制動(dòng)時(shí)要

65、求所需的變形量==0.37 4、 單片碟簧制動(dòng)時(shí)要求所需的變形力=3000N 5、 單片碟簧加大預(yù)加載荷時(shí)的力=3200N 6、 單片碟簧加大預(yù)加載荷時(shí)的變形量=0.42 7、 單片碟簧工作載荷=4400N 8、 單片碟簧工作變形量=0.54 9、 碟簧組磨損極限（-）y=0.3 10、單片碟簧由解除制動(dòng)到制動(dòng)狀態(tài)時(shí)的變形量=-=0.12 11、復(fù)合碟簧組由解除制動(dòng)到制動(dòng)狀態(tài)時(shí)的變形量=*y=0.72 12、碟簧組自由高度=57.6 13、取碟簧組數(shù)m=12 14、預(yù)變形時(shí)，Ⅱ點(diǎn)的應(yīng)力=884.3N 預(yù)變形時(shí)，Ⅱ點(diǎn)的應(yīng)力=1178.3N

66、 15、碟簧的計(jì)算應(yīng)力幅=294 16、碟簧的疲勞強(qiáng)度應(yīng)力幅=355.7 17、摩擦副的個(gè)數(shù)：n=12片 18、鋼片粉片間隙值?。?.07 19、對(duì)合組數(shù)：6組 4.5 濕式多盤(pán)制動(dòng)器摩擦材料的選擇 4.5.1 兩種類(lèi)型的摩擦材料 理想的濕式摩擦材料應(yīng)具有以下性能：高摩擦材料，穩(wěn)定的摩擦系數(shù)，高的導(dǎo)熱性與耐熱性，高的耐磨性等。我國(guó)普遍應(yīng)用的濕式摩擦材料是燒結(jié)金屬摩擦材料和紙基摩擦材料。 燒結(jié)金屬摩擦材料是將不同金屬粉末加些石墨、硫、錫或鉛等粉末高壓成型再經(jīng)過(guò)高熱燒結(jié)而成的多孔質(zhì)金屬材料。它的導(dǎo)熱性好可以承受較高的工作溫度。燒結(jié)金屬硬度高彈性和壓縮性都較差。燒結(jié)金屬中石墨的彈性模量?jī)H為銅的6%-8%，可以認(rèn)為石墨也是一種孔降低了燒結(jié)金屬的彈性模量。燒結(jié)金屬是多孔隙結(jié)構(gòu)但它沒(méi)有內(nèi)部相連的孔隙結(jié)構(gòu)許多孔都是不通孔，不能讓機(jī)油流過(guò)燒結(jié)的整個(gè)結(jié)構(gòu)，對(duì)冷卻機(jī)油的利用率低?？傮w上可以認(rèn)為燒結(jié)金屬是大彈性模量、低孔隙度及非吸收性的摩擦材料。 紙基摩擦材料由纖維素纖維高性能纖維特殊的顆粒和添加劑以及不同的粘接劑制成是軟而多孔的材料，沿厚度方向結(jié)構(gòu)均勻