全封闭湿式多盘停车制动器设计（全套含CAD图纸）

下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985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；制动器下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985ABSTRACTAlong with our country coal mine mechanization level, and new kinds of transportation equipment constantly emerging, such as belt conveyor, scraper conveyor, trackless transport equipment. Without rail transportation equipment, the main task is to undertake the transport, transport material, its safety and reliability is particularly important, wet multiple disk brake is to replace the previous brake. The wet multi-disc brake and parking brake, axle brake etc. In order to improve the coal transportation safety and reliability, we put forward the topic, design is the parking brake. In the following design, it mainly includes the wet multi-disc brake working principle, structure design and parts selection, check.Key words：wet; disc; brakes; parking下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985目 录摘 要 .1ABSTRACT.2目 录 .3第 1 章 绪论 .51.1 工程车辆制动器的发展方向 .51.2 国内外湿式多盘式制动器的发展状况 .61.3 国内盘式制动器与鼓式制动器的优缺点 .71.3.1 鼓式制动器 .71.3.2 盘式制动器 .7第 2 章 湿式制动器结构与工作原理 .92.1 湿式多盘式制动器的结构 .92.2 工作原理 .92.3 液压系统的组成及工作原理 .112.3.1 工作原理 .112.3.2 行车制动 .112.3.3 系统特点 .12第 3 章 全封闭 湿式多盘制动器主要参数的设计计算 .133.1 全封闭湿式多盘制动器的设计 .133.2 设计计算的主要内容 .133.2.1 制动力矩计算 .143.2.2 校核总制动力矩 .15第 4 章 摩擦片与碟簧的设计与计算 .174.1 摩擦副元件材料与形式 .174.2 摩擦片尺寸的选择与计算 .174.3 制动器所需的制动力 .18下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 119709854.4 碟簧的验算 .194.5 碟簧的负载 .194.6 碟簧的刚度 .224.7 碟簧的变形能 .224.8 碟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下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985第 1 章 绪论1.1 工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， 改变摩擦副下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985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。(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。1.2 国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。下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 119709851.3 国内盘式制动器与鼓式制动器的优缺点1.3.1 鼓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 70-80的所有汽车的负载，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。1.3.2 盘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。其固定部分是下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985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。下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985第 2 章 湿式制动器结构与工作原理2.1 湿式多盘式制动器的结构2.2 工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下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985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-扭矩划分为低速-大扭矩制动器和攻速-小扭矩制动器。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。下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985(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。2.3 液压系统的组成及工作原理2.3.1 工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 2.3 制动系统原理图2.3.2 行车制动踩下脚制动踏板，高压油通过制动阀出口 BRl、BR2 通向前、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。下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985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 10.0Mpa，系统通过溢流阀溢流。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。2.3.3 系统特点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。下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985第 3 章 全封闭湿式多盘制动器主要参数的设计计算3.1 全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。3.2 设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。=20Km h,制动距离小于等于 8m.2、整车最大装载质量 5000kg,整车整备质量 5000kg，最大总质量 10000kg3、车辆承载 1.5 倍载荷在规定坡道 16时保持静止，空转为 5000kg，车载荷为 5000kg，总载荷为 10000kg4、轮胎的型号为 11.00-20，半径 0.519m下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 119709853.2.1 制动力矩计算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 1BM1/(),BkdfMGRiNm式中： 回转质量换算系数，近似取 ；1.整机质量（空载） ， 额定载质量；k W；5010GWkg车轮滚动半径， ；KR.59KRm分动器传动比， ；di 2di轮边减速器传动比， ；f 3.f制动减速度， ；1a2 2001/5.9(/3.6),/vsvtms制动初速度， ；0v /kmh表中 时的制动距离；s0v制动系统滞后时间， ；1t 10.5ts根据 GB8527 一 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。下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 119709852200 0/39(/13)(/20).1(32)svvGv/.(2)12.4m2 2001/59(/3.6)0/5.9(1.40.5/36)avsvt2.361.5/(2.3.).BM Nm2、满载驻车停车制动器时总制动力矩 PM3(.5)sin16/()Pk KdfGWgRi 109.80.592.3.9263.4Nm根据计算，所需驻车总制动力矩： 1max,9.6PBP3.2.2 校核总制动力矩（1）在水平路面工作制动；/(),BKdfMGgRiN式中： 轮胎与水泥路面的滑动摩擦系数，一般取 0.6。/()109.810.6519/(2.03.9)BKdfgRi4902.1（2）坡道满载驻车制动 (.5)cos16/(),Pk KdfMGWgfRiNm109860.592.3.9467.3式中： 轮胎与水泥路面的静摩擦系数，一般取 0.6。f，满足制动条件。2PB驻车制动总力矩 2min,693.4PPMNm下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985紧急制动时的制动减速度 和制动距离eaes/()ePdfkaMiGR2693.4.2.0/(1.0519)3.2由于 /5,emsg不 小 于 达 到 要 求 。2 2001/(5.)/3.6/(.)0.5/36esvavt7.38,满 足 设 计 要 求下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985第 4 章 摩擦片与碟簧的设计与计算4.1 摩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 0.22 千瓦/厘米 ；FpA22、 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 ，非金属在 以下。故高温耐350C250C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。4.2 摩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 较多的情况下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985下，设计应考虑压紧力的损失。由于分动器的传动比为 2.02，输入轴的转矩为 2324.13Nm,则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 80mm,最少半径 r 为40mm。从而可以计算出摩擦片的等效半径 BR43BRr 438064.28m4.3 制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： /(),sBBFMfnkRN式中： 摩擦材料的摩擦系数，对铜基材料 ，本设f 0.8.1f计中去 0.9摩擦片上的等效半径，BR31.BRm摩擦面数， ；S摩擦盘数； m固定盘数nns本设计中初选摩擦面数为 12。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K摩擦盘压紧力的递减递减系数表n 2 4 6 8 10 12 14 16K 0.99 0.98 0.97 0.96 0.95 0.94 0.93 0.9293./(0.9120.4.628)417sF N考虑到摩擦片的磨损，对制动力取整，则 30sF多片式制动器分离时，各摩擦表面间隙并不均匀，但可以用平均间隙 来衡量。下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985值按统筹学在初步计算时取 。0.4m故压板行程 1.*1352fZ4.4 碟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 A3-140 对合组合碟簧，根据碟形弹簧的系列、尺寸和参数系列 A(摘自 GB/T 1972-1992)，其基本的尺寸如下：类别: 3外径 D /mm: 140内径 d /mm: 72厚度 t(t) /mm: 8(7.5)压平时变形量 h0 /mm: 3.2自由高度 H0 /mm: 11.2f0.75h0|F /N: 85300f0.75h0|f /mm: 2.4f0.75h0|H0-f /mm: 8.8f0.75h0| OM/MPa: -1260F0.75h0| 或/MPa: 1280现在对承受静载荷为 41300N 时变形量为 5.2mm 时的碟簧进行校核。4.5 碟簧的负载查表得到碟簧负载的相关计算参数如下：下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985本设计中选用的是 A 系列 D=140mm 的组合碟簧。由（C.2）式3204214ChtEFKD经计算，可知式中： ， ，无支承面碟簧 ,52.610/Nm0.341K由式（C.3 ）,可知，C=2 ，则 ,所以.953224.061.81453940CF.5CA 系列的 ,根据 ,查出 ，则变形量0/.4ht1/.92CF0/2fh3.262,fm满 足 设 计 要 求 。也就是说，选用 A3-140 对合组合碟簧，按照要求，对合数为 2 的碟簧能够满足设计的要求。下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985组合碟簧的尺寸为：未受负荷时自由高度： ，受负荷 时02816ZHim4230FN的高度 1162.43zHf考虑摩擦力时，碟簧负载应予修正，按照（C,27）式，由表 C.2 取,0.5Mf负载为 42300N 时，单片碟簧的负荷为： 1(1)2065MZfnFN下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985, A 系列的 ,根据 ,查出 ，12065.984CF0/.4ht1/0.96CF0/1.75fh则变形量 3.275.fm4.6 碟簧的刚度单片碟簧的刚度为： 3222004214 3()()1hEt fFKDttt 不考虑摩擦力时，一组叠合组合碟簧 时，刚度为：106.,.fmh5322224.0683643.()()11.914088 397/Nm考虑摩擦力时，一组对合组合弹簧 时的刚度应为：15.6f23976792/1()0.()RMnF Nmf4.7 碟簧的变形能碟簧的变形能：碟簧变形量为 5.2mm 时的变形能为：5222044214()()1hEtffUKDtt552222.068.3.5.1()()167853.98受静载荷时，校验压平时（ ）OM 点的应力：0fh24143OMEtKDt52 22.0680.5216.1/3.9Nm下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985其绝对值小于材料的屈服极限 1260 ，故满足静强度要求。2/Nm4.8 碟簧受变负载的的校核计算考虑到碟簧受到的最小 和最大载荷 之间循环工作，1245F1430FN故对其校核如下： 3204214ChtEFKD5322.6.814850390N因此： 12245410.,.588CCFF按照 0.4，从图 C.1 查得0ht1200.,.45ffh因此： 1 2.8.76,0.7583.6fmfm由图 C.8，可查出疲劳破坏关键位置为 点由式（C.12 ）计算 点的应力：2042314()hEtffKKDtt下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985由式（C.12 ） ,由式（C.4） ,由式（C.5） ,无支撑10.69K21.K31.6K面碟簧 ，则 时：428.7fm522. .6.271.1()1.36103.6940887./N时2458fm522.06183.63.261.1()1.33.940814.8/N因此计算上限应力 2max16.8/N计算下限应力 in75应力幅 24.9.3./a m下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 119709854.由图 C.11，下限应力 ，寿命 次时疲劳强度上限2min751./N6210为 ，疲劳强度应力幅2max170/rN,可见碟簧的工作寿命大约为225.48./3./r am。62下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985第 5 章 总结转眼，毕业设计已接近尾声。回顾这次设计，从最初的选题，开题到计算、绘图直到完成设计，使我感慨万千。查找资料，老师指导，到工厂实习，与同学交流，反复修改图纸，每一个过程都是对自己能力的一次检验和充实。总的来说，收获还是很大的。只要有所得，再辛苦也值了。通过本次设计实践，我了解了制动器的用途及工作原理，对停车制动器有了进一步的了解，锻炼了工程设计实践能力，培养了自己独立设计能力以及与同学配合沟通的能力。此次毕业设计是对我专业知识和专业基础知识一次实际检验和巩固，也为以后的工作积累了经验。“一分耕耘，一分收获 ”，这次的设计，收获还是很多的。比如学会了查找相关资料相关标准，分析数据，提高了自己的绘图能力，更是进一步激发了我们对专业知识的兴趣，也培养了我们主动适应社会的能力。同时毕业设计也暴露出自己专业基础和经验的很多不足之处。比如缺乏综合应用专业知识的能力，对材料的不了解，对实际的加工操作缺乏了解，对较为先进的绘图软件 CAXA 的尝试了解等，虽然我们也做了一些无用功，但是经过我们坚持不懈的努力以及王老师的帮助，我们按时完成了设计。这次的毕业设计，是对我这四年来所学的专业知识是否踏实的检验，让我对这四年中所学知识进行了综合，也让我温习了一些已经快要淡忘的专业知识，并且还学到了一些实际工程经验。与此同时，我也充分认识到自身的许多不足：基础知识学得不够扎实，缺乏综合运用及理论联系实际的能力等。在今后的工作中，我会继续学习，争取做一个有用的人。下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985参考文献1吴艳红.极限配合与技术测量.北京：中国铁道出版社，2010.52濮良贵,纪名刚 .机械设计M.第八版.北京：高等教育出版社，2006:360-386.3成大先.机械设计手册 M.第五版.北京：化学工业出版社，2008.4韩进宏.互换性于技术测量M.北京：机械工业出版社，2004.5 侯世曾.机械制图 M.第六版.北京：高等教育出版社，2007:199-300. 6沈业全，戴志晔M.W8 型悬挂式防爆胶轮车制动系统 J.煤矿机电，2006,6.7曹开明，王东.井下车辆的制动系统及其蓄能器的选用计算J.矿冶，2000,9(4).8曲补和，张志勇.全封闭湿式多盘制动器的研制J.金属矿山，1999，275(5).9王晶.湿式多盘失压制动器设计J.矿山机械，1998,1.10冯茂林，王晶 .湿式多盘制动J.矿山机械，1996,4.11杨福真，于文彦 .湿式多盘制动器的分析计算J.北京矿冶研究总院学报，1993,2(4).12赵文清.湿式多盘制动器的研究现状及展望J.农业机械学报,2003,33(2).13王春生,赵文清 .湿式多盘制动器研究内容的综述J.兵工学报,2003,24(1).14漆俐.湿式与干式制动器的比较及应用J.建筑机械化,2006.15阎清东,宿新东 .湿式多片制动器摩擦衬片初始压力分布研究J.北京理工大学学报,2000,20(1).16Hopkins A. Effect of commercial oil additives on wet friction sys2tem. SAE paper. 831312 ,1983.17MT 989-2006，中华人民共和国煤炭行业标准S.18孙桓，陈作摸，葛文杰.机械原理M.第七版.北京：高等教育出版社，2006.19钱继峰.热加工工艺基础M.北京：北京大学出版社，2006.20张云龙，诸文农，张子达.湿式多片制动器衬片压力分布模型及性能计算J.吉林工业大学学报，1994,1（24）.下载后包含有 CAD 图纸和说明书,咨询 Q 197216396 或 11970985致 谢弹指一挥间，我们的毕业设计已经结束。回顾整个毕业设计过程，虽然充满了困难与曲折，但却让我感到受益匪浅。这次设计使我在基本理论的综合运用以及正确解决实际问题方面得到依次较好的锻炼，提高了我独立思考问题、解决问题以及创新设计的能力，同时也锻炼了我与老师、同学沟通的能力，为即将到来的社会考验积累了经验。 首先，我非常感谢王衍老师在我大学的最后学习阶段毕业设计阶段给自己的指导，从最初的定题，到资料收集，到写作、修改，到论文定稿，他给了我耐心的指导和无私的帮助。王老师一丝不苟的作风，严谨求实的态度，踏踏实实的精神，不仅授我以文，而且教我做人，虽然在这个过程中历尽曲折，却给以终生受益无穷之道。这些都是值得的。同时，对王老师的感激之情是无法用言语表达的。他为了指导我们的毕业设计，甘愿放弃自己的休息时间，更是加班加点的指导我们设计，这种无私奉献的敬业精神令人钦佩，在此我向他表示我诚挚的谢意。同时，感谢所有任课老师和所有同学在这两年来给我的指导和帮助，是他们教会了我专业知识，教会了我如何学习，教会了我如何做人，教会了我“千里之行，始于足下”。正是由于他们，我才能在各方面取得显著的进步，在此向他们表示我由衷的谢意，并祝所有的老师培养出越来越多的优秀人才，桃李满天下！最后，我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅，评议和参与本人论文答辩的各位老师表示感谢！