全封闭湿式多盘制动器设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 摘 要 随着我国煤矿机械化水平的提高，各种新型的运输装备不断涌现，例如有带式输送机，刮板输送机，无轨运输装备。而无轨 运输装备，主要的任务是承担运人、运料，其安全性和可靠性尤为重要。 湿式多盘制动器 ,作为无轨运输的重要部件，现在被大家广为运用。而为了配合行车制动以满足停车制动的性能要求， 我们提出了这次的课题，即 全封闭湿式多盘 停车制动器的设计。 停车制动器一般又有两种方案，即大碟簧和小碟簧， 在接下来的设计中， 我们 主要 介绍了 了 全封闭湿式多盘 停车 制动器的工作原理、结构的设计以及各零部件的选取、校核。 关键词 ： 全封 闭； 湿式；盘式；制动器 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 of as is to is is to In to we is In it 文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 目 录 摘 要 . 1 . 2 目 录 . 3 第 1 章 绪论 . 5 程车辆制动器的发展方向 . 5 内外湿式多盘式制动器的发展状况 . 6 内盘式制动器与鼓式制动器的优缺点 . 7 式制动器 . 7 式制动器 . 7 第 2 章 湿式制动器结构与工作原理 . 9 式多盘式制动器的结构 . 9 作原理 . 9 压系统的组成及工作原理 . 11 作原理 . 11 车制动 . 11 统特点 . 12 第 3 章 全封闭湿式多盘制动器主要参数的设计计算 . 13 封闭湿式多盘制动器的设计 . 13 计计 算的主要内容 . 13 动力矩计算 . 14 核总制动力矩 . 15 第 4 章 摩擦片与碟簧的设计与计算 . 17 擦副元件材料与形式 . 17 擦片尺寸的选择与计算 . 17 动器所需的制动力 . 18 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 簧的验算 . 19 簧的负载 . 19 簧的刚度 . 22 簧的变形能 . 22 簧受变负载的的校核计算 . 23 第 5 章 总结 . 26 参考文献 . 27 致 谢 . 28 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 1 章 绪论 程车辆制动器的发展方向 目前，大型工程机械制动系统的设计具有两个方面的趋势。其一：行车制动由干式制动器向湿式封闭式全盘式制动器的方向发展。这种制动器不但防水，防尘，耐磨损，制动性能稳定，没有调整，寿命长，散热效果好，摩擦副间的温度降低显 著，而且容易实现系列化，标准化。其二：制动器的传动装置由气顶液制动系统向全液压动力制动的方向发展。这种制动装置的制动踏板直接操纵制动液压阀，可以省去气动元件，结构简单紧凑，而且冬季不会因为低温而冻结，不需放水进行保养，阀体和管路不会锈蚀，提高了制动的可靠性和安全性，所以在轮式装载机以及矿用车的制动系统等大型工程车中的应用越来越广泛。现在工程车辆通常使用的制动器有鼓式制动器、盘式制动器及湿式多盘式制动器。前面的两种为干式制动器，而后面的一种为湿式制动器。目前干式制动器用于各种机动车辆，而湿式多盘式制动器则主要 应用于那些工作环境恶劣或使用条件苛刻的工程车辆，如装载机、挖掘机、 运载机 、矿用汽车、水陆两用车以及其他特用工程车辆。在国外的工程车辆采用湿式多盘式制动器已很普遍，整车如沃尔沃自卸车；专门生产配有湿式多盘式制动器车桥的公司有美国美弛车桥公司，德国凯赛尔车桥公司等。然而在国内的工程车辆目前也开始初步使用湿式多盘式制动器作为制动装置，如山东达润专用车制造公司、胜利油田工程机械厂制造的用于石油勘探与开发的 2 用运输车上以及天津工程机械厂制造的用于公路施工的平地机上，近期又将其研制与生产的新型湿式多盘式制动器安装在厦门 叉车厂制造的大吨位叉车上，该叉车转向与湿式多盘式制动器共用 1 个液压油路。随着我国经济技术的发展，在我国工程车辆中湿式多盘式制动器取代干式制动器是必然的趋势。 其独特之处在于： (1)为完全封闭的结构，环形工作的面积较大，并且防止了泥、水、油的浸入，从而制动稳定，在使用寿命期内一般无需调整和维修。 (2)采用多片结构，可以实现在较小的衬片压力下获得较大的制动力矩，而元件承受的压力降低，摩擦片的单位面积受压力小。 (3)随着摩擦材料的发展，湿态摩擦系数也会得到相应的改善， 改变摩擦副的买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 数目即可调节制动扭矩的大小 ，易于实现摩擦偶件的系列化和标准化。 (4)采用单一的制动活塞推动结构，耦合摩擦受力均匀，圆盘空间和重型长坡制动条件允许没有凋整并准许滑转传递扭矩扭矩，特别适合重载且长坡制动的工况。 (5)油循环冷却降温，液压传动，具有良好的保温性能，减少维修，延长使用寿命。根据制动强度选择执行或冷却，其冷却的方法。，润滑差速器和边行星齿轮减速器油的轮子之间可以直接流制动器的制动盘，以达到冷却效果。 (6)固定盘和制动壳通过花键连接， 摩擦盘装在固定盘之间 ，随着车轮旋转。制动时，固定盘压向摩擦片，摩擦片减速，以降低车轮转速， 以达到制动的目的 。 内外湿式多盘式制动器的发展状况 国外高度重视湿式多盘式制动器的研究，已经开发出了各种形式的湿式多盘式制动器，而且应用也越来越广泛。国外几大工程机械公司，已在整机设汁时考虑采用湿式多盘式制动器。叉车，装载机等，已广泛用于湿式多盘制动器，煤矿井下的自行式车辆也开始采用湿多盘式制动系统。近年来，又开发了全封闭弹簧制动液压制动盘式制动器，制动更加安全可靠，使用寿命更长，且几乎不需要维护。可以实现工作制动，停车制动和紧急制动，从而大大简化了液压制动系统，以促进整体布局。手动刹车泵，当汽车 发生动力故障可以被其他车辆牵引，湿式多盘式制动器代替干式制动器将成为一种必然的趋势 大多数外国非道路车辆制动系统都配备湿式多盘制动器，而在国内湿式多盘式制动器的研究和开发工作才刚刚开始，应用程序是不是很常见，没有很成熟的技术，需要不断的开拓。国内应用的湿式多盘式制动器中有自行研制的也有从国外引进的。虽然国内湿式多盘式制动器的应用起步较晚，但其应用前景十分可观。随着工程机械向大型化，高性能性能和自动化方向发展，人们对制动控制装置的可操作性，稳定性，可靠性和经济性要求也越来越高，人们越来越意识到：湿式多盘式制动 器技术的制动性能，效率高，安全性好，不需要调整和维修，制动性能优于干式制动。为了提高设备的性能和生产力，设计时候会普遍采用湿式多盘式制动器。湿式多盘式制动器代替干式制动是势在必行。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 内盘式制动器与鼓式制动器的优缺点 式制动器 鼓式制动也叫块式制动，是靠制动块在制动轮上压紧来实现刹车的。鼓式制动是早期设计的制动系统，制动鼓设计，于 1902 年，已在马车运输中使用，直到大约 1920 年在汽车行业被广泛使用。现在鼓式制动器的主流是内张式，制动块（刹车蹄）位于制动轮内侧里面的刹车时，在刹车的时候制 动块向外张开，刹车片摩擦制动轮，达到制动的目的。相对于盘式制动器，鼓式制动器的制动性能和散热要差很多了，鼓式制动器的制动力稳定性差，不同的道路上制动力变化很大，不容易控制。由于散热性能差，制动过程中收集了大量的热量。制动块和轮鼓在高温下极易发生非常复杂的变形，容易产生制动衰退和振抖现象，导致降低制动效能的影响，更容易出现高温。此外，鼓式制动器在使用一段时间后，要定期调整制动蹄差距，甚至要把整个刹车鼓拆出清理累积在内的刹车粉。当然，鼓式制动器并非一无是处，它的成本比较便宜，与传统的设计。四轮汽车的制动过程中，由于前轮负载的作用惯性通常占 70 所有汽车的负载，就采用前盘后鼓的制动方式，后轮辅助制动的效果，因此汽车制造商为了节省成本，刹车前盘后鼓。然而，由于重型车辆的车速一般不是很高，刹车蹄的耐用程度也比盘式制动器高，所以很多重型车辆仍使用四鼓设计。 1）鼓式制动的优点：鼓式刹车，因为刹车由于刹车片外张，甚至与制动鼓外张的轮旋转扭曲一个角度，刹车制动力越大，这种情况更为明显。一般大型工程车辆还是使用鼓式刹车，除了成本较低，大型车和小型车鼓刹车，差别可能只有大型采气动辅助，而小型车采用真空协助，以帮助刹车。 成本较低：鼓式制动器制造技术水平较低，并且最早在制动系统中使用，所以比盘式制动器的制造成本要低。 2）鼓式刹车的缺点，由于鼓式制动器的摩擦片在制动鼓中密封，导致刹车片磨损碎屑不能被驱散，制动鼓及垫片，接触面影响制动性能。鼓式制动器的最大缺点是阴雨天，浸雨水会打滑，导致刹车失灵。这是最可怕的。 式制动器 盘式制动器的摩擦副中的旋转组件称为制动盘，金属盘结束。其固定部分是买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 多种结构类型可分为两类。一类是工作面积不大的摩擦块与其金属背板组成的制动块，每个制动器中有 2 至 4 个制动块。这些制动块及其促动装置都 装在横跨制动盘两侧的夹钳形支架中，总称为制动钳。这种由制动盘和制动钳组成的制动器称为钳盘式制动器。另一类固定元件的金属背板和摩擦片是一个圆盘形，所有的制动盘摩擦片接触的脸，这个刹车被称为整体制动。在过去只作为中央制动器，但越来越多的汽车和卡车的车轮制动器使用各级钳盘式制动器。整体风格制动器只有少数的机动车辆的车轮制动器（重型车）。钳盘式制动器可分为两种类型的固定钳盘式和浮动钳盘式 . 摩擦盘式制动器和鼓式制动器相比，具有以下优点：一般无摩擦助势作用，因此制动性能摩擦系数的影响较小，性能更加稳定；浸泡在水中后性 能下降较少，只受一两次制动就可以恢复到正常情况；制动盘厚度方向的热膨胀量非常小，还不如制动鼓制动间隙的热膨胀；制动相同的情况下，一般小规模和质量输出力矩结果是提高刹车踏板的行程过大，更容易实现自动间隙调整，修复和维护操作更简单。对于钳盘式制动器，由于制动盘暴露在外，还有良好的散热优势。制动盘式制动器的缺点是不那么有效，所以驱动液压制动系统的管路压力较高，一般采用伺服装置。 盘式制动器的主要缺点是难以完全避免污垢和铁锈（但封闭的多片全盘式制动器除外）；同时在作为驻车制动时，所需的额外的驻车制动传动机构较为复杂 ，因此一些汽车使用前轮盘式后轮轮毂制动系统；此外，由于没有自行增势作用，制动效率低，中型汽车使用时需要加力装置 干盘式制动器虽然制动性能稳定，能承受的温度，水和车的速度的影响，良好的抗衰退性能等优点，但只有一个制动盘，摩擦体积小，单位面积受压力高，散热条件差。因此，随着对制动性能要求十分严格的施工机械和设备的不断发展，干盘式制动器逐步被制动性能更好的湿式多盘式制动器所取代。 20 世纪 80 年代中期，在与国外地下装载机技术的引进和消化吸收后，开始了湿式多盘制动器的研究。 20 世纪 80 年代末开始研制汽车湿式多盘制动 器产品，已开发出液压制动、弹簧制动液压制动、弹簧制动液压升降制动，多功能和非驱动桥型部分产品已在使用车辆以良好的效果。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 2 章 湿式制动器结构与工作原理 式多盘式制动器的结构 作原理 湿式多盘式制动器的壳体通过螺栓联结在桥壳上，壳盖套在轮毂外，制动器的右端采用浮动油密封。这样在制动器箱体中间形成一个密闭的腔体，里面装配有制动盘、制动活塞以及摩擦片。半轴则通过轮毂的配合连接到摩擦片使其旋转和轴向移动。制动活塞可沿轮毂外花键作轴向的往复运动：重复完成压向、离开制动盘的操作，实现制动 、解除制动的功能。本文所列举的制动器的液压控制是一个反向控制系统：当活塞腔内进入液压油时，制动活塞压缩弹簧，使活塞与制动盘、摩擦片之间的压力减小至消失而相互分离，摩擦力矩消失，解除制动；当活塞腔卸油时，回位弹簧将制动活塞退回，使制动活塞压向制动盘，从而是制动盘与摩擦片压紧，产生很大的摩擦阻力矩实现制动。压缩弹簧、隔套和挡圈、螺栓组合在制动释放时起到使制动活塞返回的作用，衬套、隔套和挡圈、螺栓组合起到调整活塞与制动盘之间间隙的作用。 制动器内部与车桥主传动和轮边减速器相通，固定盘与磨擦盘始终浸在润滑油中，以减 少磨擦盘的磨损，且增大散热面积，另外，制动器采用了一个制动液买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 压泵，液压油进入制动缸进，活塞推动制动盘及磨擦盘的作用力是均匀分布的，并且液压力与所形成的制动力成线性变化关系，因此，制动迅速、平稳、制动性能稳定。 湿式多盘式制动器主要是由一组动静相间的摩擦偶件组成。动摩擦片为旋转元件，静对偶片为固定元件，只能沿轴移动而不能转动，制动时通过液压力或者弹簧力的作用，是个表面摩擦，实现减速停止或制动停止的目的。摩擦产生的热量一部分由制动器结构元件吸收，一部分由冷却油吸收或带走。湿式多片制动器可以用于车辆中的许多位置。 按转速 大扭矩制动器和攻速 当制动器需要发的扭矩而转动速度相对较小时，可以置于传动系的主减速器之后，成为论辩制动器。当不用轮边制动时，将一个传动系制动器安装在车辆主变速器输出轴上。这样的制动器将利用传动系中差速器和行星齿轮的齿轮的减速作用，产生小扭矩，角速度明显大于轮边制动器。湿式多盘式制动器还可以用于其他位置。“内端”制动器位于差速器和行星齿轮之间的轴总成上。他的扭矩、速度和能量 /功率介于轮边制动器和传动系制动器之间 制动器的冷却方式有强制循环和集油槽自流冷却两种，可根据 制动力矩大小和制动的频繁触怒而定。集油槽自流冷却方式的轮毂花键轴套和空心轴之间不设油封，摩擦片利用驱动桥壳体齿轮润滑油冷却。进入界面的既有的量取决于所用的摩擦材料的形式，材料上的沟槽形式、摩擦片的角速度、表面压力以及机油的粘度。 湿式制动器的优点： (1)为完全封闭的结构，环形工作的面积较大，并且防止了泥、水、油的浸入，从而制动稳定，在使用寿命期内一般无需调整和维修。 (2)采用多片结构，可以实现在较小的衬片压力下获得较大的制动力矩，而元件承受的压力降低，摩擦片的单位面积受压力小。 (3) 随着摩擦材料的发 展，湿态摩擦系数也会得到相应的改善， 改变摩擦副的数目即可调节制动扭矩的大小，易于实现摩擦偶件的系列化和标准化。 (4)采用单一的制动活塞推动结构，耦合摩擦受力均匀，圆盘空间和重型长坡制动条件允许没有凋整并准许滑转传递扭矩扭矩，特别适合重载且长坡制动的工况。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 (5) 油循环冷却降温，液压传动，具有良好的保温性能，减少维修，延长使用寿命。根据制动强度选择执行或冷却，其冷却的方法。，润滑差速器和边行星齿轮减速器油的轮子之间可以直接流制动器的制动盘，以达到冷却效果。 (6) 固定盘和制动壳通过花键连接，摩擦盘装在 固定盘之间，随着车轮旋转。制动时，固定盘压向摩擦片，摩擦片减速，以降低车轮转速，以达到制动的目的。 压系统的组成及工作原理 作原理 全液压制动系统是以储能器储存的液压能或限制液流循环而产生液压作用的动力装置。其制动系统的液压系统，有常压式和常流式两种，二者的制动能源都是汽车发动机驱动的油泵。但目前汽车用的全压制动系统多用常压式，因为其中设有储能器，可以积蓄液压能，以备在发动机或油泵停止运转，或是泵油管路损坏的情况下，仍能进行若干次完全制动。液压系统的传能介质是特制的制动液，进行制动时由 液压制动阀排出的低压油必须通过回油管路加以回收。 图 动系统原理图 车制动 踩下脚制动踏板，高压油通过制动阀出口 向前、后驱动桥中的行车制动器，行车得以制动，输出的制动压力与踩下的制动踏板的角度成比例。双回路制动阀由两个单路制动阀集成在一起，如果一个制动回路失灵，第二个制买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 动回路仍可以工作，保证了机器制动的安全性。如因制动压力或其他原因造成系统压力过高，超过溢流阀调定压力 统通过溢流阀溢流。 为了监视蓄能器压力，系统设置了一个低压报警开关，当蓄能器压力下降 到低压位以下而蓄能器仍不能充液时 (一般为充液阀故障 )，低压报警开关接通报警，提醒驾驶员应进行检查，排除故障后，才能继续工作。 统特点 1)制动元件集成化程度高，元件数量少，尺寸小，配管少，便于空间安装布置。 2)单一的液体传递介质，工作灵敏、可靠，不需要独立的气源。 3)操纵力与制动力成比例，操纵力小、控制平稳。 4)系统的性价比较高。 5)实现低压报警，实时监控。 6)双回路制动，一路失灵另一路仍可以工作，可靠性较高。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 3 章 全封闭湿式多盘制动器主要参数的设计计算 封闭湿式多 盘制动器 的设计 停车制动器主要是用来使运载机停放在路面或斜坡上 ,并且在紧急制动时与工作制动器同时使用 ,使运载机在最短距离内停车。 地下矿山来说 ,由于路窄 ,坡大扩弯多 ,保证行车安全已成为当今地下 运载机 设计中一个十分引人关注的重大问题。所以对地下 运载机 的制动系统的性能及制动系统的结构提出了愈来愈高的要求。从而近十年来 运载机 制动系统出现了不少新结构、新材料、新技术。制动系统是用来对 运载机 施加阻力 ,使行驶中的 运载机 降低行驶速度或停止。制动系统对于 运载机 完成作业任务 ,提高作业生产率以及保证行驶安全起着重要的作用。 运载机 的行驶都是在定的条件下 ,以某一速度行驶 ,然而当行驶条件发生变化时 ,行驶速度也应相应改变 ,如当遇到转弯、路面不平或作业过程中行驶阻力增加等 ,就要求 运载机 降低行驶速度 ,而且 ,在遇到紧急情况时 ,如遇到行人、障碍或将要与来往车辆相撞时 ,就要求紧急停车 ,使 运载机 在最短的距离内停止运行。另外 ,运载机 行驶在下坡路段时 ,为了克服重力造成的行驶速度增加 ,使 运载机 以稳定速度行驶 ,或者为了使 运载机 停止在斜坡道上都要用制动系统来施加阻力 ,实现制动。 计 计算 的主要内容 全封闭湿式多盘制动器的设计方法是根据整机制动性能确 定的制动力矩来配套计算摩擦片的参数及制动油缸参数。 相关要求： 1、 在水平干硬路面上，制动器在额定载荷下制动时制动初速度 V。 =20Kmh,制动距离小于等于 8m. 2、 整车最大装载质量 5000车整备质量 5000大总质量 10000、 车辆承载 载荷在规定坡道 16时保持静止，空转为 5000载荷为 5000载荷为 10000、轮胎的型号为 径 文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 动力矩计算 1、 在水平路面上四轮制动的轮式机械，其工作制动总制动力矩 111 / ( ) ,B k d R i i N m 式中： 回转质量换算系数，近似取 ； 整机质量（空载）， W 额定载质量；5 0 0 0 5 0 0 0 1 0 0 0 0 W k g ； 车轮滚动半径， 0 9 分动器传动比， ； 轮边减速器传动比， ； 1a 制动减速度， 220 0 0 1/ 2 5 . 9 2 ( / 3 . 6 ) , /v s v t m s； 0v 制动初速度，0 2 0 /v km h； 0s 表中0的制动距离； 1t 制动系统滞后时间，1 根据 87(与 1503450 一 85 等效 ),非公路行驶车辆的制动距离 (水平路面 )要求如表 2。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 220 0 0 0/ 3 9 ( / 1 3 0 ) ( / 3 2 0 0 0 ) 0 . 1 ( 3 2 )s v v G v 222 0 / 3 9 ( 2 0 / 1 3 0 ) ( 1 0 0 0 0 / 3 2 0 0 0 ) 0 . 1 ( 3 2 2 0 ) 2 2 21 0 0 0 1/ 2 5 . 9 2 ( / 3 . 6 ) 2 0 / 2 5 . 9 2 (1 2 . 4 2 2 0 0 . 5 / 3 . 6 ) a v s v t 20 / 1 1 . 1 1 0 0 0 0 0 . 3 6 0 . 5 1 9 / ( 2 . 0 2 3 . 3 9 ) 3 0 0 . 1 3 m 2、 满载驻车停车制动器时总制动力矩3 1 . 5 ) s i n 1 6 / ( )P k K d W g R i i 1 2 5 0 0 9 . 8 s i n 1 6 0 . 5 1 9 / ( 2 . 0 2 3 . 3 9 ) 2 6 9 3 . 4 6 根据计算，所需驻车总制动力矩： 13m a x , 2 6 9 3 . 4 6P B M 核总制动力矩 （ 1）在水平路面工作制动 / ( ) ,B K d g R i i N m ； 式中： 轮胎与水泥路面的滑动摩擦系数，一般取 / ( ) 1 0 0 0 0 9 . 8 1 . 1 0 . 6 0 . 5 1 9 / ( 2 . 0 2 3 . 3 9 )B K d g R i i （ 2）坡道满载驻车制动 2 ( 1 . 5 ) c o s 1 6 / ( ) ,P k K d W g f R i i N m 1 2 5 0 0 9 . 8 0 . 6 c o s 1 6 0 . 5 1 9 / ( 2 . 0 2 3 . 3 9 ) 4 3 6 7 . 3 6 式中： f 轮胎与水泥路面的静摩擦系数，一般取 2，满足制动条件。 驻车制动总力矩2m i n , 2 6 9 3 . 4 6P P M N m 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 紧急制动时的制动减速度( )e P d f i i G R 2 6 9 3 . 4 6 3 . 3 9 2 . 0 2 / ( 1 0 0 0 0 1 . 1 0 . 5 1 9 ) 3 . 2 3 由于 23 . 2 3 / 0 . 2 5 ,ea m s g 不 小 于 达 到 要 求 。220 0 1/ ( 2 5 . 9 2 ) / 3 . 6 2 0 / ( 2 5 . 9 2 3 . 2 3 ) 2 0 0 . 5 / 3 . 6v a v t 7 . 3 2 8 , 满 足 设 计 要 求 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 第 4 章 摩擦片 与碟簧 的设计与计算 擦副元件材料与形式 制动器的结构中，摩擦片对制动器工作性能影响很大，而摩擦片材料的选择就尤为重要。下面进行摩擦副元件的选择： 制动器摩擦副元件由摩擦元件及对偶元件两部分组成。其特点是：可在主、从动轴转速差较大的状态下接合 ，而且接合时平稳、柔顺。制动器摩擦副（又称摩擦对偶）可分为两大类：第一类是金属性的，它的摩擦衬面具有金属性质，如钢对钢，钢对粉末冶金等；第二类是非金属性的，它的摩擦衬面摩擦材料具有非金属性质，如石墨树脂等，它们的对偶可用钢和铸铁。对于坦克制动器摩擦副，由于其工况和传递动力的要求，选择金属型摩擦材料。目前广泛应用的是铜基粉末冶金，它的主要优点是： 1、 有较高的摩擦系数，单位面积工作能力为 瓦 / 厘米 2 ； 2、 在较大温度变化范围内，摩擦系数变化不大； 3、 允许表面温度高，可达 350C ，非金属在 250C 以下。故高温耐磨性好，使用寿命长； 4、 机械强度高，有较高的比压力； 5、 导热性好，加上表面开槽可获得良好冷却，允许较长时间打滑而不致烧蚀。 此次设计选择摩擦副材料为钢对铜基粉末冶金。 擦片尺寸的 选择与 计算 此次设计中，摩擦片的内、外半径以及摩擦副对数均未知，摩擦副数的选择，应在保证传递所需转矩的前提下尽量少。摩擦副数少，则分 离彻底，分离状态下的磨损小，功率损失少。对湿式制动器来说，有利于润滑、冷却。但在定轴变速箱中，为减小变速箱轮廓尺寸，应减小摩擦片的径向尺寸，而增加摩擦副数。由买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 于摩擦片导向齿与主动鼓、被动鼓的连接间存在摩擦力，在摩擦副 z 较多的情况下，设计应考虑压紧力的损失。 由于分动器的传动比为 入轴的转矩为 根据经验以及传动转矩的大小，此次设计初步选定摩擦 动片 的最大半径 R 为 80少半径 r 为40 从而可以计算出摩擦片的等效半径 44333 8 0 4 0 6 4 . 2 84 8 0 4 0 动器所需的制动力 制动器要能够实现停车制动和工作制动，本设计中选择复位弹簧来实现制动的复位，制动器制动所需的制动力计算公式如下： / ( ) ,s B f n k R N 式中： f 摩擦材料的摩擦系数，对铜基材料 0 . 0 8 0 . 1 0f ，本设计中去 摩擦片上的等效半径， 3 1 . 1 1BR m mn 摩擦面数， 1n s m ； S 摩擦盘数； m 固定盘数 本设计中初选摩擦面数为 12。 K 折减系数，即摩擦片传递扭矩时花键齿处摩擦阻力引起串压着摩擦盘压紧力的递减 递减系数表 n 2 4 6 8 10 12 14 16 K 6 9 3 . 4 6 / ( 0 . 0 9 1 2 0 . 9 4 0 . 0 6 4 2 8 ) 4 1 2 7 4 考虑到摩擦片的磨损，对制动力取整，则 41300片式制动器分离时，各摩擦表面间隙并不均匀，但可以用平均间隙 来衡买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 量。 值按统筹学在初步计算时取 。 故压板行程1 0 . 4 * 1 3 5 . 2f Z m m 簧的验算 在制动器中，弹簧对制动器的整体性能有很大影响，当弹簧设计不当时，会使制动器产生阻滞现象和制动器早期打滑失效。根据制动器结构的要求，制动器弹 簧可分为拉伸弹簧和压缩弹簧两种，根据此次设计的要求，选择 合组合 碟簧，根据 碟形弹簧的系列、尺寸和参数系列 A(摘自 1972其基本的尺寸如下： 类别 : 3 外径 D / 140 内径 d / 72 厚度 t(t) / 8(压平时变形量 由高度 11.2 f /N: 85300 f f / 2.4 f 0 8.8 f 或 / 1280 现在对承受静载荷为 41300N 时变形量为 的碟簧进行校核 。 簧 的 负载 查表得到碟簧负载的相关计算参数如下： 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 本设计中选用的是 A 系列 D=140组合碟簧。由（ 3 20 422141 经计算，可知式中： 522 . 0 6 1 0 /E N m m ， ，无支承面碟簧4 1K , 由式（ ,可知， C=2，则1 ,所以 53 2224 2 . 0 6 1 0 3 . 2 8 1 2 1 4 2 51 0 . 3 0 . 6 9 1 4 0 41300 1 . 9 221425 A 系列的0 / 根据1 / 查出0/2则变形量 3 . 2 2 6 . 4 5 . 2 ,f m m m m 满 足 设 计 要 求 。 也就是说，选用 合组合碟簧，按照要求，对合数为 2 的碟簧能够满足设计的要求。 买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 组合碟簧的尺寸为： 未受负荷时自由高度：0 2 8 1 6ZH i H m m ，受负荷 42300时的高度11 1 6 2 6 . 4 3 . 8 f m m 考虑摩擦力时，碟簧负载应予修正，按照（ C,27）式，由表 , 负载为 42300N 时，单片碟簧的负荷为： 111 ( 1 ) 20650 1 20650 0 . 9 821425, A 系列的 0 / ,根据 1 / 0 ,查出 0/ ，买文档就送您 纸， Q 号交流 11970985 或 401339828 则变形量 3 . 2 1 . 7 5 5 . 6f m m 簧的刚度 单片碟簧的刚度为： 3 2 2 2 2004422143 ( ) 3 ( ) 112t f t t t t 不考虑摩擦力时，一组叠合组合碟簧106 . 2 , 3 . 2f m m h m m时，刚度为： 53 2 2 2 2224 2 . 0 6 1 0 8 3 . 2 3 . 2 6 . 4 3 6 . 41 1 ( ) 3 ( ) 11 0 . 3 0 . 6 9 1 4 0 8 8 8 2 8F 3 9 7 6 5 /N m m 考虑摩擦力时，一组 对合 组合弹簧1 时的刚度应为： 23 9 7 6 5 7 9 9 2 9 /1 ( 1 ) 1 0 . 0 1 5 ( 2 1 )R N m 簧的变形能 碟簧的变形能： 碟簧变形