輪邊式全封閉濕式多盤制動器設計_畢業論文設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 度 20km/h 39。2t —消除制動器間隙所用時間（ s） 11 39。 39。2t —制動力增長過程所用時間（ s） maxj —最大制動減速度 (m/s2) 可見決定制動器距離的主要因素是：制動器起作用的時間和最大制動減速度。 制動器制動力的比例關系 1zF 、 2zF 決定于 1F? 、 2F? ，如圖所示： 圖 23 以 1O 為研究對象，力和力矩的平衡方程式： 1 2 2() Z g Z gdvM O F L F h G a F L m h G adt?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? (25) 以 2O 為研究對象，力和力矩的平衡方程式： 21() ZgdvM O F L m h G bdt? ? ? ? ? ?? (26) 聯立（ 25）、（ 26） 得到 1 = gZhG dvFaL g dt???????? (27) 2 = gZhG dvFbL g dt???????? (28) 考慮到極限情況（前后輪抱死制動）： 12 xbF F G? ??? 此時：max==dv jGdt ? （ 29） 把（ 29）代入（ 27）、（ 28）得到： ? ?? ?12= b+ h= hzgzgGFLGFaL?????? （ 210） 此時制動器制動力 uF 取得極限值 =F =Fxb G? ?? 11uzFF?? 22uzFF?? 12uuF F G??? 13 第 3 章 濕式多盤式制動器的計算 設計原則 ，制動器在額定載荷下制動時制動初速度 Vo=20km/h,制動距離小 于等于 8m。 倍載荷在規定坡道 16o時保持靜止，整車最大裝載質量 4000kg,整車整備質量 3000kg，總載荷為 7000kg。 （使車輛減速及至停止行駛的制動情況），工作制動的最大靜態制動大于 50%整車的最大質量。 （使車輛在平路或坡道上靜止不動的制動情況），停車制動應在車輛運行和停止運行時都起作用，停車制動裝置要保證在規定的坡道上承載 倍最大載荷，在坡度為 160坡道上可以保持靜止狀況。 （使車輛在緊急狀況下迅速停止 行駛的制動情況）。 ，半徑為 。 整車制動力矩計算 制動減速度的計算 1j ： 22 2201 20= / 2 8 / = 1 . 9 3 /2 3 . 6vj m s m sS ???????? (31) 0t 時的制動減速度 2j ： 表 31 制動類型延遲時間的選取 制動類型 時間 2t 彈簧制動 液壓盤式制動 多片制動 氣壓制動 ～ 鼓式制動 14 選取彈簧制動由表（ 31）知延遲時間為 ，得到： ? ? 22 2202 0 2 0 2 0= / 2 8 0 . 5 / 2 . 9 6 /2 3 . 6 3 . 6vj m s m sS v t ??? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ? ??? (32) 此時因制動延遲運行的制動距離 2S 為： 2202 0 0 2 2 0 2 0= 0 . 5 + / 2 2 . 9 6 7 . 9 82 3 . 6 3 . 6vS v t m mj ??? ? ? ? ????? (33) 由（ 31）、（ 32）知最大制動減速度 maxj : ? ? 2m a x 1 2= , 2 .9 6 /m axj j j m s? (34) 整車所需的最大制動力矩 BM 的計算 1BM : 1B S gM G j r? ? ? SG — 整車工作質量（ kg） gr — 輪胎半徑（ m） j — 最大制動減速度 (m/s2) 所以： 1 = 7 0 0 0 2 .9 6 0 .5 1 9 1 0 7 5 3 . 6 8B S gM G j r N m N m? ? ? ? ? ? ? ? （ 35） 160的坡道上駐車制動計算整車制動力矩 2BM : 02 1 . 5 s i n 1 6 4 4 4 6 . 1 7B S gM G j r N m N m? ? ? ? ? ? ? (36) 選取最大整車制動力矩 maxM ： ? ?m a x 1 2 m a x= , = 1 0 7 5 3 . 6 8BBM M M N m? （ 37） 考慮一定的制動扭矩設備，儲備系數為 ～ ,取 ；可得知整車最大制動力矩 maxBM 為 : 15 4m a x m a x1 .3 1 .3 9 8 1 0BM M N m? ? ? ? （ 38） 按照制動時載荷分配可知制動前后橋所需制動力矩為： 3m a x= = 5 0 % = 6 . 9 9 1 0BM M M N m??前 橋 后 橋 （ 39） 前后橋制動器的制動力 1uF : 1. 11u u BM f F n k R? ? ? ? ? （ 310） f —摩擦系數 ～ ，取 n —摩擦副個數 4～ 14 k —折減系數 BR —摩擦副等效作用半徑（ mm） BR : 332223B RrR Rr??? ? (311) 其中 R — 摩擦片的外半徑 200R mm? r — 摩擦片的內半徑 164r mm? 式 311 求得： mm? : 表 31 n 2 4 6 8 10 12 k 取摩擦副個數 8，折減系數 。 1uF ： 根據式（ 310）可得： 11 uuBMF f n k R? ? ? ? (312) 把（ 39）、 k 、 f 、 n 、 2BR 代入式（ 312）中得： 16 1 52468uFN? 彈簧的計算（后制動器） 彈簧的選取 矩形彈簧的特點：特性呈線性，剛度穩定，結構簡單。 普通彈簧的特點：雖然行程夠，但是力不足。 碟形彈簧的特點： 1. 碟形彈簧在較小的空間內承受極大的載荷。與其他類型的彈簧比較，碟形彈簧單位體積的變形量較大，具有良好的緩沖吸震能力，特別是采用疊合組 合時，由于表面摩擦阻力作用，吸收沖擊和消散能量的作用更顯著。 2. 碟形彈簧具有變剛度特性。改變碟片內截錐高度與碟片厚度的比值，可以得到不同的彈簧特性曲線，可為直線型、漸增型、漸減型或者是他們的組合形式。此外還可以通過由不同厚度碟片組合或由不同片數疊合碟片的不同組合方式得到變剛度特性。 3. 碟形彈簧由于改變碟片數量或碟片的組合形式，可以得到不同的承載能力和特性曲線，因此每種尺寸的碟片，可以適應很廣泛的使用范圍，這就使備件的準備和管理都比較容易。 4. 在承受很大載荷的組合彈簧中，每個碟片的尺寸不大，有利于 制造和熱處理。當一些碟片損壞時，只需個別更換，因而有利于維護和修理。 5. 正確設計、制造的碟形彈簧，具有很長的使用壽命。 6. 由于碟形彈簧是環形的，力是同心方式集中傳遞的。 設計的制動器屬于失效安全性濕式多盤式制動器制動器，它是通過彈簧來只制動的，所以需要的彈簧而且在強度、變形力及壽命都有很高的要求，結合以上三種彈簧的特性，碟形彈簧最符合設計要求。 碟形彈簧種類 碟簧的設計主要考慮的是碟簧的組數和它的組合型式。 碟形彈簧有不同類型的組合型式，常見的有疊合、對合、復合這三種型式： ：由 n個同方向、同規格的碟簧組成。如下圖： 17 圖 31 :由 n 個相向同規格的碟簧組成。如下圖： 圖 32 3．復合組合：有疊合與對合組成。如下圖： 圖 33 制動器內碟簧運動的規律 ，螺栓給碟簧施加壓力，使其壓縮然后達到制動，一旦車輛發動，液壓系統油壓達到一定值，會再次壓縮碟簧，最終解除制動。所以說從開始制動到接觸制動碟簧會壓縮兩次： 第一次壓縮到 1h 時 使其制動，第二次壓縮到 2h 時使制動解除。如下圖所示： 18 圖 34 當平壓時 0/ ，存在 121 2 00 .7 5FF Ff f f h?? ? ( 是最大變形 ) （ 313） 2．軸向尺寸：一組碟簧安裝時，軸向尺寸受限制，自由高度小于 某一 軸向尺寸安裝高度。 碟簧自由高度 +碟簧螺栓頭部高度 +墊片高度 =軸向高度。 :碟簧的外徑 碟簧方案的選取 在此設計中需要碟簧為復合類型，下表為設計的兩種方案的預選參數： 表 32兩種方案預選參數 方案 摩擦副 n 碟簧組組數 m 摩擦片間隙 一 8 10 二 8 14 方案一的計算： =8n ，碟簧組組數 =10m ，鋼片粉片間隙值 ，取 。 一組復合碟簧所需產生的制動力為 AF : 1 52468 5 2 4 6 .81 0 1 0uA FF N N? ? ? (314) 需要疊合兩片 ,所以單片碟簧所需的制動力 39。AF : 39。 5 2 4 6 .8= = 2 6 2 322AA FF N N? (315) 考慮磨損量取 1F 2800N? ,根據碟簧變形量和彈力的線性關系取 A 系列彈簧，選碟簧規格為 ，即 ，如下表所示： 19 表 33系列 A， 01 8 。 0 .4 。 2 0 6 0 0 0 。 0 . 3ahD E M P utt? ? ? ? D —碟簧外徑（ mm） d —碟簧內徑（ mm） t —碟簧厚度（ mm） 0h —碟簧壓平時變形量計算值（ mm） 0H —碟簧的自 由高度（ mm） P —單個碟簧的載荷（ N） f —單片碟簧變形量（ mm） 設對合數 y。 2 3600FN? ,因 0 ? 呈線性關系，所以有式（ 313）存在，可知 1F 、2F 的變形量 1f 、 2f ： 122 8 0 0 3 6 0 0 3 9 0 0= 0 .5 3f f f?? (316) 得： 1 mm? 2 mm? (317) 打開摩擦片所需間隙為 : 8 ?? (318) ： ? ?21 f y? ? ? (319) 將（ 317）代入上式，求得： ? ,所以取 15對合 ZH ： ? ?0 1ZH y H x t? ? ? ????? ? ?1 5 2 . 4 5 + 2 1 1 . 7 5 6 3 m mmm? ? ? ? ????? (320) 類別 D/mm d/mm t/mm 0h /mm H0/mm ? P/N f /mm 0hf? /mm 2 3900 20 ： 6 3 m m + 1 6 m m + 3 m m = 8 2 m m （ 321） ： 方案二的計算： =8n ，碟簧組組數 =14m ，鋼片粉片間隙值 ， 取 。 一組復合碟簧所需產生的制動力為 AF : 1 52468 3 7 4 7 . 71 4 1 4uA FF N N? ? ? (322) 需要疊合兩片 ,所以單片碟簧所需的制動力 : 39。 3 7 4 7 .7= = 1 8 7 322AA FF N N?