《鼓式制动器的设计计算案例综述》3000字

鼓式制动器的设计计算案例综述1.1制动蹄摩擦面的压力分布规律及径向变形规律只有一个自由度的领从蹄式摩擦衬片：δp式中：dγ——作用力使摩擦片绕固定点转动dp1——为制动蹄摩擦衬片上任意一点压力。1.2制动蹄片上制动力矩将法向力在单位面积上进行微元划分：d摩擦力fdFd在α＇与α＇＇区段上积分上式，得：M当法向压力均匀分布时，则有：dM可求出不均匀系数：Δ计算紧蹄产生的制动力矩Mμt1M式中：F1R1为摩擦力f构建张开力F01与FFF式中，δ1为x1轴与力方向的夹角；Fx'联立求解得：F对于紧蹄，其制动力矩为：M对于松蹄，其制动力矩为：M计算x轴方向和y轴方向的分力：FF∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙由于摩擦衬片起始角β0=40°，包角β=则α'所以有：δ上式中：β=考虑到：FRf=ℎ求出制动力矩和，即：M计算凸轮张开力：FF在设计汽车时，应满足最大制动力：F式中地面附着系数φ=0.7（硬质良好路面），汽车总重量G=后轮先抱死脱滑：F则单个制动鼓制动力为：F后制动鼓总制动力矩：则单个制动鼓的总制动力矩：M计算后制动器凸轮张开力：FF计算领蹄表面最大压力[21]：P1.3自锁检验对自锁进行检验：cf故不会自锁。1.4气动驱动机构分析计算1.1.1制动气室制动气室可以采用两种结构，分别为膜片式与活塞式两种。膜片式组成零件少，对膜片式臂的工艺性要求较低，没有摩擦副作用产生的摩擦力，气密性好，但膜片能提供的容积改变量小，膜片因使用工况不佳导致使用寿命也低；而活塞式能够通过设计活塞的行程来满足制动力的需求，但活塞与气壁之间存在的摩擦力损失导致工作效率低。故在选择中需要充分考虑两种结构的不同优缺点进行选择。两蹄的张开力P1Q式中：a/2——P1、Ph——Q对凸轮轴轴线的力臂，此处取h=300mm。图1.1凸轮张开示意图为了输出推力Q，计算制动气室工作面积：A式中：P——工作压力，此处取0.5MPa；对于活塞式制动气室：A=D=制动气室推杆行程为：l=式中：λ——行程储备系数，取λ=气室的工作容积V：V1.1.2凸轮轮廓的编算采用只有柔性冲击的余弦加速度规律。推程段方程：s=dsd根据零件结构知为平底移动从动件盘形凸轮机构，采用Matlab编写凸轮轮廓。图1.2凸轮轮廓示意图已知参数：rb——基圆尺寸,此处取40ω——凸轮轴角速度；s=s（φ制动蹄上的平板始终垂直于制动凸轮，故凸轮的实际轮廓是制动蹄上平板在运动过程中位置的连接线：v=OP=凸轮的实际轮廓曲线方程：xy平板宽度的最小值确定：l=|ds1.1.3校核压力角凸轮机构能正常工作的重要条件：αα对心移动从动件盘形凸轮机构偏心距e=0;推程：移动从动件α=做出Matlab仿真图如图：图1.3凸轮轮廓仿真图1.1.1凸轮压力角图1.5.1凸轮压力角1.5摩擦衬片的磨损特性计算计算比能量耗散率为：et=式中：maδ——汽车旋转质量换算系数，经济制动到停车的情况下，可以认为δ=v1、v2——始末速度（m/s），v1用18j——制动减速度，计算时取减速度j=0.6g；t——制动时间（s）；A2β——制动力分配系数。故上式可化为：故符合。采用比摩擦力的方式进行评价：f故符合。1.6制动器热容量和温升的核算校核热容量及温升：m其中：md——制动鼓的总质量；根据Catia绘制零件测得mmℎ——受热相关零件质量；初选mcd——制动鼓材料的比热容，对于铸铁c△t——温升，初选△t=14°m上式计算获得制动鼓产生的热能，该热能按β系数分配给前后轴制动鼓：LL其中：ma——整车整备质量；mva——汽车制动时的初速度，可取vβ——β=0.532；则：LLL而526344J/K>417589J/K符合要求。故制动器的热容量与温升符合要求[22][23][24]。1.7领从蹄制动器的制动器因数单