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畢業(yè)論文-重型貨車氣壓制動系統(tǒng)設(shè)計說明書(存儲版)

2025-02-11 19:17上一頁面

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【正文】 30 若已知制動蹄端部行程及制動凸輪輪廓幾何參數(shù),便于求出制動時所需的凸輪轉(zhuǎn)角,并據(jù)以求得尺寸 a與 h,于是制動氣室推桿行程為 l = ah2? ?????????? ( 44) 式中 ? 行程儲備系數(shù),其中還考慮了摩擦襯片容許磨損量的影 響。 制動氣室 制動氣室有膜片和活塞式兩種。單缸空氣壓縮機 21 輸出的壓縮空氣 首先經(jīng)儲氣筒單向閥 9 進(jìn)入濕儲氣筒并進(jìn)行油水分離,然后分為兩個回路:一個回路經(jīng)主儲氣筒 11 及并列雙腔制動閥 20 的后腔,通向前制動器室 4;另一回路經(jīng)主儲氣筒 6 及 并列雙腔制動閥 20 的前腔和快放閥 12,通向后制動氣室 13。 具有長支承銷的支承能可靠地保持制動蹄的止確安裝位置,避免側(cè)向偏擺。若金屬纖維和粉末的含量在 40%以上,則稱為半金屬摩擦材料,這種材料在美、歐各國廣泛用于轎車的盤式制動器上,已成為制動摩擦材料的主流。 2)耐磨性好。 重型汽車則采用可鍛鑄鐵 KTH370— 12 的制動底板。制動蹄的結(jié)構(gòu)尺寸和斷面形狀應(yīng)保證其剛度好,但小型車用鋼板制的制動蹄腹板上有時開有一、兩條徑向曹, 使蹄的彎曲剛度小些,以便使制動蹄摩擦襯片于制動鼓之間的接觸壓力均勻,因而使襯片的磨損較為均勻,并可減少制動時的尖叫聲。 制動鼓相對于輪轂的對中是以某一直徑的圓柱表面的配合來定位,并在兩者裝配緊固??? )/(122 gazB hLgLmFF ???egaeB rhL gLmrF ???? 12 25 后精加工制動鼓內(nèi)工作表面,以保證兩者的軸線重合。鼓筒變形后的布圓柱度過大時也易引起制動器的自鎖或踏板振動。 鼓式制動器的比能量耗散率以不大于 [2]。這就是所謂制動器的能量負(fù)荷。 ])2s i n2s i n2( )2c os2(c osa rc t a n[ ``` ```1 ??? ?? ??? ???o )( 1`11` ????? ??? fcR c ?? 所以 制動器不會自鎖,合格。 將以上所計 算得到的數(shù)值代入式( 32)中可得出 ?tK 20 ( 2)從蹄制動效能因數(shù) 2tK ,其公式為 )1s inc osc os/( `2 ?? ??? ?? KK t ?????????? ( 33) 式中 )168168(/)(/ ?????? ReaRh? ???? RcaRfK 221 ???? ca cfc? 176。為此必需先求出制動蹄的效能因數(shù),而后求制動力矩。初步設(shè)計時暫定 e==168mm 摩擦襯片的型號及摩擦系數(shù) ? 選擇摩擦片時不僅希望其摩擦系數(shù)要高些,更要求其熱穩(wěn)定性要好,受溫度和壓力的影響要小。摩擦襯片寬 b 和包角 ? 便決定了襯片的摩擦面積 AP ,而AP =Rb? ,制動蹄各蹄總的摩擦面積 ?pA 越大則單位壓力愈小從而磨損特性愈好。 而且 D的增大也使制動鼓的質(zhì)量增大,使汽車的非懸掛質(zhì)量增加,不利于汽車的行駛平順性 。 從而 廣泛應(yīng)用于中、重型貨車前后輪及轎車后輪制動器。前者摩擦副中的旋轉(zhuǎn)元件為制動鼓,其工作表面為圓柱面;后者的旋轉(zhuǎn)元件則為圓盤狀的制動盤,以端面為工作表面。 14 3 制動器的設(shè)計與計算 制動器是制動系統(tǒng)中用以產(chǎn)生阻礙車輛運動或運動趨勢的力的部件,后一提法適用于駐車制動器。 由上式中不難求得在任何附著系數(shù) ? 的路面上,前、后車輪同時抱死即前、后軸車 輪附著力同時被充分利用的條件是: GFFFF BBff ????? 2121 )/()(// 122121 ggBBff hLhLFFFF ?? ???? ?????? ?Bf FF ?????? ?Bf FF 式中: 1fF —— 前軸車輪的制動器制動力 2fF —— 后軸車輪的制動器制動力 1BF —— 前軸車輪的地面制動力 10 2BF —— 后軸車輪的地面制動力 1? 、 2? —— 地面對前后軸車輪的法向反力 G—— 汽車所受重力 1L 、 2L —— 汽車質(zhì)心離前后軸距離 gh —— 汽車質(zhì)心高度 由上式可知,前后輪同時抱死時,前、后輪制動器的制動力1fF,2fF是 ? 的函數(shù)。但當(dāng)今道路條件大為改善,汽車行駛速度也大為提高,因而汽車因制動時后輪先抱死引起的后果十分嚴(yán)重。 fF 與地面制 動力 BF 的方向相反,當(dāng)車輪角速度 0?? 時,大小亦相等,且 fF 僅由制動器結(jié)構(gòu)參數(shù)所決定。 7)制動踏板和手柄的位置 和行程符合人 機工程學(xué)的要求,即操作方便性好,操縱輕便 、舒適能減少疲勞。也應(yīng)防止泥沙、污物等進(jìn)入制動器工作表面,否則會使制動效能降低并加速磨損。包括行車制動效能和駐坡制動效能。管路中氣壓的產(chǎn)生和撤除均較慢 ,作用滯后時間較長 (~ ),因此在制動閥到制動氣室和貯氣罐的距離較遠(yuǎn)時有必要加設(shè)氣動的第二級控制元件 —— 繼動閥 (即加速閥 )以及快放閥 。 過去,大多數(shù)汽車的駐車制動和應(yīng)急制動都使用中央制動器,其優(yōu)點是制動位于主減速器之前的變速器第二軸或傳動軸的制動力矩較小,容易滿足操縱手力小的要求。通常,在總質(zhì)量為 5t 以上的客車上和 12t 以上的載貨汽車上裝備這種輔助制動 — 減速裝置。行車制動裝置用于使行駛中的汽車強制減速或停車,并使汽車在下短坡時保持適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定車速。最主要的是科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,使汽車能逐漸完善并滿足使用者的需求。 氣壓制動系統(tǒng)是發(fā)展最早的一種動力制動系統(tǒng)。 汽車的制動性是汽車主動安全性研究的重點內(nèi)容之一。 本文以一種重型貨車為研究對象,通過理論分析和計算對其氣壓制動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計 。 汽車制動系是用于使行駛中的汽車減速或停車,使下坡行駛的汽車的車速保持穩(wěn)定以及使以停駛的汽車在原地(包括在斜坡上)駐留不動的機構(gòu)。駐車制動裝置應(yīng)采用機械式驅(qū)動機構(gòu)而不用液壓或氣 壓驅(qū)動,以免其產(chǎn)生故障。行車制動是用腳踩下制動踏板操縱車輪制動器來制動全部車輪,而駐車制動則多采用手制動桿操縱,且具有專門的中央制動器或利用車輪制動器進(jìn)行制動。重型載貨汽車由于采用氣壓制動,故多對后輪制動器另設(shè)獨立的由氣壓控 制而以強力彈簧作為制動力源的應(yīng)急兼駐車制動驅(qū)動機構(gòu),也不再設(shè)置中央制動器。汽車在行駛過程中駕駛員要經(jīng)常使用制動器,為了減輕駕駛員的工作強度,目前汽車基本上都采用了伺服制動系統(tǒng)或動力制動系統(tǒng)。 行車制動裝 置的制動驅(qū)動機構(gòu)至少應(yīng)有兩套獨立的管路,當(dāng)其中一套失效時,另一套應(yīng)保證汽車制動效能不低于正常值的 30%;駐車制動裝置應(yīng)采用工作可靠的機械式制動驅(qū)動機構(gòu)。 即以任何速度制動,汽車都不應(yīng)當(dāng)失去操縱性和方向穩(wěn)定性。 10)與懸架、轉(zhuǎn)向裝置不產(chǎn)生運動干涉,在車輪跳動、汽車轉(zhuǎn)向時不會引起自行制動。但地面制動力 BF 受著附著條件的限制,其值不可能大于附著力 F? 即 BF F Z? ??? 或 maxBF F Z? ??? 式中 ? —— 輪胎與地面間的附著系數(shù); Z—— 地面對車輪的法向反力。因此各類轎車和一般載貨汽車的 0? 值有增大的趨勢滿載時的同步附著系數(shù),貨車取 0 ?? 。 前面已分別給出了制動強度 q 和附著系數(shù)利用率 ? 根據(jù)所選定的同步附著系數(shù) 0? 求得: ????? ???????????? ( 25) 11 1? = L hL g01 ?? 進(jìn)而求得: qhLLGGqFFgBB )( 021 ??? ???? qhLLGGqFFgBB )012 ()1()1( ??? ?????? 當(dāng) 0??? 時, 11B FF ?? , 22B FF ?? ,故 ?GFB? , q=? , 1?? 當(dāng) 0??? = 時,可能得到的最大總制動力取決于前輪剛剛首先抱死的條件,即11 ?FFB ? 由上面的式得: )( )( 02 2 ???? ??????? gB hL GLF ?? ?????????( 26) q= )( )( 02 2 ???? ???? ghL L ?? ? )( )( 02 2 ???????? ghL L ??? 當(dāng) ???? ,可能得到的最大總制動力取決于后輪剛剛首先抱死的條件,即22 ?FFB ? 有上面的式得: )( )( 01 1 ???? ??????? gB hL GLF ?? ?????????( 27) q= )( )( 01 1 ???? ???? ghL L ?? ? )( )( 01 1 ???????? ghL L ??? 對于 ? 值恒定的汽車,為使其在常遇到附著系數(shù)范圍內(nèi) ? 不致過低,其 0? 值總是選得小于可能遇到的最大附著系數(shù)。電磁式制動器雖有作用滯后性好、易于連接而且接頭可靠等優(yōu)點,但因成本高,只在一部分總質(zhì)量較大的商用車商上用作車輪制動器或緩速器;液力式制動器一般只 用作緩速器。車輪制動器一般用于行車制動,也有兼用于第二制動 (或應(yīng)急制動 )和駐車制動的。一類是工作面積不大的摩擦塊與其金屬背板組成的制動塊,每個 制動器中有 2~4 個。制動鼓的直徑小,剛度就大,并有利于保證制動鼓的加工精度。 β /2=100176。通常只考慮襯片徑向變形的影響,其 他零件變形的影響較小而忽略不計。然后根據(jù)既定的 F和 R 值求 T。 r c t a na r c t a n ??? ?? oo0 ??????? ???? o 代入公式( 33) ?tK 前面已經(jīng)分析領(lǐng)從蹄中頂端推力 F1=F2,則可得 ????? ttt KKK 對于 凸輪張開機構(gòu), 張開力 F: 1/ BTF f? ???????????? ( 34) 有前面所算數(shù)據(jù) 所得 Tf 代入公式( 34)中,便可得到 F值為 21360N。但試驗表明,影響磨損的最重要的因素還是摩擦表面的溫度和摩擦力。 各種汽車的總質(zhì)量及其制動襯片 (襯塊 )的摩擦面積各不相同,因面有必要用一種相對的量作為評價能員負(fù)荷的指標(biāo)。 經(jīng)過計算α與α′都不小于 16%~20%, 合格。也有在鋼板沖壓的制動鼓內(nèi)側(cè)離心澆鑄上合金鑄鐵內(nèi)鼓筒,組合構(gòu)成制動鼓。 制動鼓壁厚的選取主要是從其剛度和強度方面考慮。摩擦襯片的厚度,轎車多為 ;貨車多為 8mm 以上。 凸輪及其軸是由可鍛鑄鐵或球墨鑄鐵的支架支撐,而支架則用螺栓或鉚釘固定在制動底板上。 5)容許比壓力大及不傷制動輪。 支承 二自由度制動蹄的支承,結(jié)構(gòu)簡單,并能使制動蹄相對制動鼓自行定位。管路中氣壓的產(chǎn)生和撤除均較慢 ,作用滯后時間較長 (~ ),因此在制動閥到制動氣室和貯氣罐的距離較遠(yuǎn)時有必要加設(shè)氣動的第二級控制元件 —— 繼動閥 (即加速閥 )以及快放閥 。 其中,空氣壓縮機以壓力達(dá)到 的壓縮空氣向貯氣罐充氣但由調(diào)壓器調(diào)定的貯氣罐壓力,一般為 — 而安全閥限定的貯氣罐最高壓力則為 。 制動氣室輸出的推桿推力 Q應(yīng)保證制動器制動蹄所需的張力。代入式: l = ah2? = ??? [15]55mm符合要求 制動氣室的工作容積 sV 可按下式計算: 貯氣罐 貯氣罐由鋼板焊成,內(nèi)外涂以防銹漆,也有用玻璃鋼制造的,其防腐性很好。制動氣室壓力腔的容積為零,管路中的絕對壓力與大氣壓 0p 相等。主貯氣罐的氣壓達(dá)到上述壓力值時方可出車。 對于活塞式制動氣室: A= 2D4? 式中 :D活塞或氣缸直徑。為此,就要進(jìn)行初步的設(shè)計計算。
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