汽车绞车锥型制动器性能的研究外文文献翻译、中英文翻译
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汽车绞车锥型制动器性能的研究李东旭、宁宁、王松泉、海波江机械工程的发展2016年,卷。8(5)1 - 62016年作者(年代)DOI:10.1177 / 1687814016645492aime.sagepub.com摘要绞车制动是为了防止在工作时间发生倒车。基于两种类型的制动器的分析,本文建立了关系模型的刹车力和制动轴上的螺纹的角度构建模型制动力的关系和锥的高度,发现刹车力时最大的螺杆的角度是45。同时发现制动力随载荷的增加而增大,而制动力与锥体的高度呈正相关。在同一绞车中制造并安排了两种制动机构进行实验性能比较。实验结果表明,绞车最后用锥形制动器的温度达到约60C,33%低于90C的盘式制动器,空载电流的锥形制动器绞车是60以下,而在盘式制动器绞车在90后7分钟,比锥形制动器消耗33%的能量。锥形制动器可以有效的减少有害摩擦的发生,显著的提高绞车的效率,并且能够解决因热积聚而引起的尼龙电缆损坏引起的绞车安全问题。关键词 锥型制动器;汽车绞车;螺杆机构前言大马力的车辆需要安装一个紧急救援装置,它安装在汽车前保险杠下,这是一种被称为绞车的一种由主机推动的mechan- ism。绞车制动器的作用机理是防止在工作时间发生倒车现象。当车辆陷入困境时,绞车的倒车是意见非常危险的,它需要启动绞车来拯救自己。突然绞车可能使车辆处于更危险的状态。因此,绞车制动器的可靠性至关重要。考虑到安装位置的限制,制动器安装在卷扬机滚筒内。这种设计使制动器处于密闭空间。当绞车工作时产生了大量的热,由于热耗散较差,所以在鼓中产生热量,热量的积累导致了温度的升高。鼓起来,然后把缠绕在鼓上的尼龙绳拉出来。最终会严重影响绞车的使用寿命,危及人员安全。棘轮爪机构是一种可靠的制动机构,但在运行过程中会产生大量的振动和噪声。因此,它将增加机械故障的可能性和制动的制造成本。由于这些缺点,棘轮爪机制不是。图1所示 绞车的结构图应用广泛。蜗轮机构也是一种制动机构,其运行噪音较小。然而,它会在这个过程中产生大量的热量。制动机构需要油润滑,需要高密封性能。它需要精确的制造成本,因此具有蜗轮机构的制动机构也没有得到广泛的应用。液压绞车具有很好的制动性能,但它对我们的汽车液压泵和液压动力源装置有很高的要求,所以这种绞车并没有被广泛使用。相关研究如图1所示,大多数绞车采用的设计是制动机构安装在绞车滚筒内:绞车的左边是动力装置,包括电子控制装置和电机;绞车的中档是执行机构滚筒,绞车的右侧是减速机构。电机通过制动机构将动能传递到减速机的输入端。动能通过减速器到滚筒。滚轮转风电缆,驱动牵引车辆。制动机构通过样条与辊筒连接。盘式制动器花键是在摩擦盘总成上加工而不是锥形制动器,其花键是在花键轮毂制动器上加工的。因此,摩擦盘总成和花键轮毂制动相对于制动轴静力,当绞车工作时,相对运动部件与相对静止部件之间的摩擦力起到制动作用。埋入式车辆绞车的制动机构为圆盘式设计,如图2所示。图2为常用盘式制动器机构结构图。电机通过与凸轮2的耦合传递动能,凸轮2的凸缘与内螺纹压力板4的凸缘重合,通过螺纹的内螺纹压力板将扭力弹簧3推到左边。内螺纹压力板4将不再挤压fric- tion板和制动释放。电源通常可以传送到下一个单元,绞车也可以运行。图2 常用盘式制动器机构结构图(1)弹簧;(2)凸轮;(3)扭力弹簧;(4)内螺纹压力板;(5)摩擦盘组装;碟形弹簧(6);(7)平垫圈;(8)制动轴;(9)内部摩擦磁盘正常。权力时,电机停止旋转,扭力弹簧3推动内部线程施压的板4。在电阻的作用下,内螺纹压力板4按摩擦盘总成5和内部摩擦盘9。摩擦盘总成5通过样条连接到滚轮上,内部摩擦盘9通过键槽与制动轴连接。内螺纹压盘4按下摩擦盘装配5和内部摩擦磁盘9和刹车的工作原理。当负载较大时,制动力更强。盘式制动器的可靠性是非常不稳定的。在绞车的正常操作下,滚筒会产生大量的热量,导致辊筒温度急剧上升。最终,它会烧掉牵引尼龙绳,引起严重的摩擦磨损,这将影响绞车的整个寿命。此外,有一个操作员的安全隐患和vehicle.9锥形制动器结构设计。如图3所示,为锥形制动器的结构图,主要由制动轴、凸轮、内摩擦盘、花键轮毂制动器和单列圆锥滚子轴承组成。电机将动能传递给制动器,使凸轮3枚硬币的凸缘与内螺纹制动锥体5的凸缘连接在一起,内螺纹制动锥体5通过制动轴1上的螺纹向左转。内螺纹制动锥体5与花键轮毂制动6分离,松开制动器,由制动器释放的动力传递给减速机,驱动鼓,然后绞车运行正常。当电源关闭时,电机停止转动,扭力弹簧4推动内部。图3 锥形制动器结构结构图(1)制动轴;(2)弹簧;(3)凸轮;(4)扭力弹簧;(5)内螺纹制动锥体;(6)花键枢纽闸;(7)单列圆锥滚子轴承。图4 螺纹力图螺纹制动锥体5向右。在电阻的作用下,内螺纹制动锥体5按下。花键枢纽闸6。花键轮毂制动器6与滚轮与花键连接,内螺纹制动锥体5与制动轴连接。内螺纹制动锥体5按花键轮毂制动器6和。制动性能理论分析制动轴上的负载产生轴向压力F,由负载耦合作用于螺杆机构产生,并分布在接触面上。螺杆机构由制动轴与螺纹、连接片凸轮和内螺纹制动锥体组成。载荷耦合在凸轮和内螺纹制动锥体上,通过螺纹传递轴向压力。如图4所示,是线的力图(图4的垂直方向图表示轴向方向,水平方向代表径向方向)。载荷力作用于螺纹上的减速器,在螺纹上施加的载荷为F1,减速器的透射比为1/32。线程的角度是一个(0 90),和F4是F轴向压力,给出如下 (1) (2) (3)材料间摩擦系数为m。在极坐标下,R=3cm,R1=1cm,建立了半径为3的环.应力d如下所示 (4)本文给出了微区da。 (5)给出了微摩擦df。 (6)微摩擦力在轴上产生的微力矩为dT,如下面的公式所示 (7)减速机的SiON比为1/32。螺纹的角度为(090),F4为轴向压力F,如下面的公式所示 (8)由四个摩擦面产生的总制动力矩为Tdisk,如下面的公式所示 (9)锥形制动器的接触面的是锥形的。用同样的无穷小方法的计算制动力矩。在三维圆柱坐标系中建立了模型锥角b。 Nate的体系,Tan b=2=2=L(tanb.m),锥底半径R=3cm,顶半径R9=1cm。微区为da,具体如下面的公式所示。 (10) (11) (12)图5 T和角的关系螺丝微摩擦为dF,如下面的公式所示。 (13)摩擦面产生的制动力矩为T,如下面的公式所示 (14) (15) (16)根据公式(3)-(9),当荷载为60n时,摩擦系数为0.3。图5显示了T和螺钉角度之间的关系。圆盘式制动器的制动力矩与工作载荷、摩擦系数、螺杆角度有关。锥型制动器的制动力矩不仅与上述因素有关,也与锥体长度l有关,如图5所示,当螺钉的角度为45时,制动力矩最大,所述摩擦系数为0.3。根据公式(3)-(16),当负载变化时,制动力矩与锥体高度的关系如图6所示。制动力矩随着锥体的高度而增大,当载荷较大时,它的制动力更强。图6 制动力矩与圆锥高度的关系图7绞车试验平台实验分析为了比较两种制动器的综合有效的性能,制造出来了两种有效的制动机构,并在同一绞车中进行了两种有效的制动机构性能比较。选择角45和圆锥6厘米。图7是winch测试平台,其功能是测试绞车的动态负载性能。图8 刹车温度与时间的关系图9 空载速度与时间的关系系统提供了两个12,000磅的绞盘和盘型和锥型刹车机构。它们安装在测试平台上,测试两种有效的制动机构空载特性和动态负载特性。首先,在空载试验中,两个绞车在相同的条件下运行,没有绞盘绳。在每隔1分钟的时间内记录制动瞬变电流和电流变化。第二,在动态负荷试验中,将卷绕绳与两个绞车和载荷分别赋予不同的动载和记录动载、电压和电流值。实验人员同过并根据无负荷试验的记录数据,图8显示了随时间变化的两个制动器tem- perature的关系曲线,图9显示了随时间变化的两个绞车的空载速度,图10显示了工作电流的变化。根据图8,绞车最后用锥形制动器的温度保持在大约60C,33%低于90C的盘式制动器。锥式制动器在无载瞬变电磁法中具有明显的优势。在负载测试过程中,3分钟后,当盘式制动器工作时,温度急剧上升。当锥体制动温度升高时。两种有效的制动机构在刹车的时间上有着不同的数值变化和有效的刹车时间。图10工作电流与时间的关系图11工作电流与负载的关系从图9可以看出,磁盘制动绞车的速度在4分钟内突然下降,而装有锥形制动器的绞车速度保持在50 rad/min。通过实验数据和实验图表的观察很明显,锥体制动器对绞车空载速度的影响较小。空载电流是判断绞车的性能的关键。通过实验数据和实验图表的观察如图10所示,锥形制动绞车的空载电流在60 A以下,而在盘式制动绞车中,7分钟后为90 A以上,消耗33%的能量。图11显示了工作电流与负载的关系,根据动态负载测试的记录数据。通过实验数据和实验图表的观察从图11可以看出,锥式制动器的工作电流总是低于盘式制动器。圆锥式制动器的效率高于盘式制动器。在绞车的正常工作状态下,T没有多余的摩擦力,所以没有必要克服摩擦,减少能量损失。锥式制动器不产生余热,有效的提高绞车的性能。结论通过理论计算和实验结果表明,锥形制动器的性能优于盘式制动器。锥形制动器可以有效的减少有害摩擦的发生,显著的提高绞车的效率,能够解决因热积聚而引起的尼龙电缆损坏的绞车安全问题。刹车力传动效率最高时制动轴上的螺旋角是45。当绞盘工作正常时,盘闸不能完全释放。在主轴的高速旋转过程中,有大量的热源。热量在滚筒内积聚,不能被排出。滚筒的温度上升,最终会在滚筒周围燃烧尼龙绳子。而制动盘与主轴之间的摩擦也会降低主轴的使用寿命。锥形制动器可以解决这一问题,从而大大的提高了绞车的性能。参考文献1。索洛维约夫和切尔尼夫斯基。拖网绞盘的计算和实验分析。Eng失败肛门2013;28日:160 - 165。2。在拖网绞盘设计中,以渔场为基础。海洋Eng 2015;102:136 - 145。3所示。Picchio R, Magagnotti N, Sirna A,等。改进的绞车技术,以减少伐木损失。航空医学2013;32:350 - 351。4所示。在直升机的救援行动中,包括了一名急救员的绞车。受伤2012;43:1377 - 1380。5。Wang F, Gu KK, Wang WJ, et al.关于制动蹄材料在湿陷下制动摩擦性能的研究。穿2015;342 - 343:262 - 269。6。太阳D, Wang S, Xiao Z, et al.用旋涡式制动器对密封的旋转动力系数的测量。科学理论马赫2015;94:188 - 199。7所示。Picchio R, Magagnotti N, Sirna A,等。改进的绞车技术,以减少伐木损失。生态Eng 2012;47:83 - 86。8。Hu J, Wang M和Zan T.通过滑滚比的滚珠螺杆机构的运动学。科学理论马赫2014;79:158 - 172。9。本文研究了热膨胀对精密机床滚珠丝杆进给系统热致误差的影响。2015年J马赫工具;97:60 - 71。
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