【正文】 總長度 Lnj=50+179。 5=6mm。 （ 1）缸體內(nèi)徑：根據(jù)載荷的大小和 選定的系統(tǒng)壓力計(jì)算液壓缸內(nèi)徑 D為： mmpFD 33 ????? ?? 其中： F為軸向壓緊力， F=10182N 20 P為系統(tǒng)油壓， P=，這里取 P= 根據(jù)實(shí)際尺寸需求，取缸體內(nèi)徑系列值為 D=190mm 如 4 是缸體的結(jié)構(gòu)圖。 有軸向壓緊力計(jì)算可知，每個(gè)彈簧的壓緊力為 849N，為了安全起見，在計(jì)算可靠性時(shí)每個(gè)彈簧壓緊力按 1000N 計(jì)算，共 l2 只彈簧，則彈簧的總壓緊力為： 1 2 1 0 0 0 1 2 0 0 0TpN? ? ?? 系統(tǒng)背壓 0p MPa?? ， 作用在摩擦片上的軸向力應(yīng)滿足下式： 2212()Tfp p R R Q Q?? ? ? ? ?? 式中 Qf—— 摩擦阻力，一般在軸向壓緊力的 3%左右， Qf=*120xx=360N； D2—— 摩擦片的有效外徑， D2=190mm； D1—— 摩擦片的有效內(nèi)徑， D1=68mm； 則： 2212()Tfp p R R Q?? ? ? ?? 19 =120xx0360 =11640N 大于 10182N，滿足上式的要求，故彈簧力滿足要求，當(dāng)作用在摩擦 片上時(shí)可以使摩擦片接觸進(jìn)行制動(dòng)。 （ 2）摩擦片工作的內(nèi)外直徑 12DD 、 12( ~ )DD? ； mmDD p ?? ； 2D 圓整取 190mm, mmD 681 ? ； （ 3）摩擦面對數(shù) i 22218( ) [ ]pTKi D D D f k?? ? 式中， K—— 工作情況系數(shù)，取 3； f—— 摩擦系數(shù)，銅基粉末冶金材料取 ； [k] — 許用單位面積壓力， [k]=1~2MPa,取 2MPa； ? (對 )，通常 i 取偶數(shù)， 4i? 對。它的工作過程是：在一般情況下，活塞 8 在彈簧 4的壓力作用下，壓緊制動(dòng)盤 2 和摩擦片 1，產(chǎn)生摩擦力矩，使制動(dòng)器抱閘，實(shí)現(xiàn)電機(jī)制動(dòng)，當(dāng)電機(jī)需要轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，液壓油在控制油路的作用下通過進(jìn)油口 3 進(jìn)入缸體，使制動(dòng)器松閘，這時(shí)摩擦盤 2和摩擦片 1分離，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。 干式盤型液壓制動(dòng)器是專為動(dòng)力電機(jī)配套使用而設(shè)計(jì)的。 對于有機(jī)基襯片一金屬摩擦副而言，摩擦表面溫度場分布的不均勻以及接觸溫度的過高會引起材料表面一系列力學(xué)、物理 — 化學(xué)變化 (如熱彈性不穩(wěn)定性、材料的熱降解、熱變形等 )。在每次制動(dòng)時(shí)，材料表層溫度都會隨制動(dòng)升高，導(dǎo)致材料的熱疲勞，在長期反復(fù)熱應(yīng)力作用下，會加速材料表面裂紋的產(chǎn)生與擴(kuò)展，加速材料的疲勞磨損熱疲勞是指材料在經(jīng)受溫度變化時(shí)，因其自由膨脹和收縮受到了約束，從而產(chǎn)生了循環(huán)應(yīng)力和循環(huán)應(yīng)變，最終導(dǎo)致龜裂而破壞的現(xiàn)象。 C。 (1)磨粒磨損，它是指外界的硬顆粒對磨表面上的硬突出物在摩擦過程中引起表面材料掉落的現(xiàn)象。 到目前為止對摩擦材料磨損的機(jī)理還沒徹底搞清楚，還未得出為世人公認(rèn)的磨損 12 定量分析及計(jì)算方法。所以有 sAN ?? 式中： A實(shí)際接觸面積， s? 屈服極限， N法向載荷 ②滑動(dòng)摩擦表示的是滑動(dòng)和粘著相互交替發(fā)生著的跳動(dòng)過程。 ⑦粉末冶金高溫材料。它的晶粒渺小，組織勻稱，沒有偏析，比熔鑄高速鋼耐磨性和韌性好，熱處理變形非常小，使用壽命很長。因?yàn)椴牧侠锩嬗袣堄嗫紫?，其沖擊值和延展性比化學(xué)成分相同的鑄造鍛件低很多，因此其應(yīng)用范圍受到了很多的限制。還叫做多孔燒結(jié)材料。粉末冶金工藝具有傳統(tǒng)熔鑄工藝所無法得到的獨(dú)特的化學(xué)組成和物理性能，如材料的材料組織均勻，無宏觀偏析（合金凝結(jié)后其的截面上不同的位置沒有因?yàn)橐簯B(tài)合金宏觀流動(dòng)而造成的化學(xué)成分不均勻現(xiàn)象）、孔隙度可控，可以 一次性加工成型等。 15%。 通過分析課題要求，本制動(dòng)器設(shè)計(jì)需要滿足的設(shè)計(jì)要求為： 制動(dòng)類型：安全制動(dòng)； 制動(dòng)油壓： ~； 靜制動(dòng)力矩： 700NM； 動(dòng)制動(dòng)力矩： 490NM； 為滿足以上設(shè)計(jì)要求和工礦要求，這里選擇摩擦方式為干式的多片液壓制動(dòng)器。 （ 1）可靠性高。 6 (1)在制動(dòng)器工作過程中，由于制動(dòng)時(shí)間很短，動(dòng)能大部分準(zhǔn)換為熱能，而產(chǎn)生的熱量絕大部分被制動(dòng)器吸收，這導(dǎo)致摩擦盤和摩擦片的溫度升高，摩擦副的摩擦因數(shù)就會發(fā)生改變，所以，磨損率會增加很多。盤式摩擦面是兩個(gè)平行的平面，在一般情況下，兩摩擦面不會發(fā)生變形，所以穩(wěn)定性比較好。而干式制動(dòng)器通常是利用通風(fēng)冷卻，冷卻效果比較差。 干式盤式制動(dòng)器由制動(dòng)器外殼、制動(dòng)活塞、制動(dòng)環(huán)、制動(dòng)片、圓盤輪轂及端板等組成。 （ 4)根據(jù)制動(dòng)器的工作狀態(tài)，制動(dòng)器可分為常開式制動(dòng)器和常閉式制動(dòng)器。而鼓式制動(dòng)器又分為帶式和蹄式制動(dòng)器。近年來，隨著人們對煤礦安全生產(chǎn)要求的不斷提高，制動(dòng)器的安全可靠性也越來越受到人們的關(guān)注，所以對制動(dòng)器的性能要求也越來越高，一般制動(dòng)器必須要滿足下面幾點(diǎn)要求： ]1[ (1)為了滿足和保證安全制動(dòng)的基本要求，必須要有足夠的制動(dòng)力矩。是使機(jī)械中的運(yùn)動(dòng)件停止和減速的機(jī)械零件。 ABS 系統(tǒng)在制動(dòng)過程中可自我調(diào)節(jié)車輪制動(dòng)力，防止車輪抱死以取得最佳制動(dòng)效果。 1907 年，英國人赫178。 (1)機(jī)械制動(dòng)器； (2)盤式制動(dòng)器， 1898 年，克里夫蘭的埃178。煤礦安全所產(chǎn)生的死亡人數(shù)中，有 %是由于機(jī)電事故。 結(jié)論 ............................................................................................................................................ 32 致謝 ............................................................................................................................................ 33 參考文獻(xiàn) .................................................................................................................................... 34 1 1 引言 盤型液壓制動(dòng)器是采煤機(jī)中的一個(gè)非常重要部件，它的主要作用是當(dāng)機(jī)器需要停止工作或者在出現(xiàn)設(shè)備故障的時(shí)候讓機(jī)器在要求的時(shí)間內(nèi)停止運(yùn)動(dòng)，也就是說需要在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)把機(jī)器的動(dòng)能盡快轉(zhuǎn)化為別的能量，使機(jī)器的動(dòng)能消耗 。接著確定了液壓制動(dòng)器的整體構(gòu)造，簡略制定了液壓制動(dòng)器的設(shè)計(jì)方案。 關(guān)鍵詞 ： 干式盤型 。 本次設(shè)計(jì)的題目是干式盤型液壓制動(dòng)器的設(shè)計(jì)，通過本次設(shè)計(jì)，能對煤礦安全生產(chǎn)有一個(gè)明晰的認(rèn)識，并且對大學(xué)四年的知識有一個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)用和理解，使自己的專業(yè)能給力有一個(gè)明顯的提高。例如礦井提升裝置是井下與地面最主要的聯(lián)系工具。斯佩里用各個(gè)車輪的輪轂和圓盤分別連成一體，另有一個(gè)鑲有摩擦片的小圓盤。 1965年生產(chǎn)的福特、雷鳥、林肯、大路等車均采用了 Kelsey— Hay 前輪盤式制動(dòng)器，雪佛萊、克爾維特等車采用了四輪盤式制動(dòng)器： (3)液壓制動(dòng)器， 1918 年，馬178。這些都是通過改變動(dòng)力來控制制動(dòng)器，并投有對摩擦片的工狀況進(jìn)行監(jiān)測。制動(dòng)器直接影響著電機(jī)運(yùn)行的停車和安全性的可靠性。 (3)具有良好的散熱性能，以避免摩擦表面溫度過高。盤式制動(dòng)器的散熱性比較好，構(gòu)造形式簡單，各部分調(diào)整方便。 （ 1）執(zhí)行機(jī)構(gòu)（通稱為閘） ，它是默認(rèn)作用在制動(dòng)盤上，產(chǎn)生力矩的結(jié)構(gòu)。 下面是濕式與干式盤型制動(dòng)器和一般干式（盤式和蹄式）制動(dòng)器的比較及應(yīng)用。濕式和干式盤型制動(dòng)器均屬于全盤型制動(dòng)器，制動(dòng)盤摩擦面積比較大，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩容量明顯高于干式鉗 盤式、蹄式制動(dòng)器。干式和濕式多片式制動(dòng)器的摩擦片磨損都比較均勻，可以產(chǎn)生很大的制動(dòng)力矩，制動(dòng)效率很高，多片組合的方式使得只需要比較小的軸向壓緊力 就可以推動(dòng)活塞，實(shí)現(xiàn)制動(dòng)要求，所以這對其他元件所需要承受的壓力也會減小，使得可靠性有顯著的提高。 （ 4）由于設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)的不合理性，使得制動(dòng)器的機(jī)械釋放可靠性差。安全制動(dòng)裝置只是在意外情況下的安全保障，不需要頻繁制動(dòng)及解除制動(dòng)。（ 5）密封與緊固標(biāo)準(zhǔn)件的選擇。 在本設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的是干式液壓制動(dòng)器，故要求摩擦片具有摩擦系數(shù)大，導(dǎo)熱和耐熱性好等特性，因此，在查閱相關(guān)資料后，選擇銅基粉末冶金材料作為摩擦片的材料。又稱燒結(jié)減摩材料。透過性能和導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能非常的好，非常耐低溫、高溫，也抗介質(zhì)腐蝕，而且抗熱振。由潤滑組元（包括鉛、石墨、二硫化鉬等）、基體金屬（包括銅、鐵或其他合金）、摩擦組元（二氧化硅、石 棉等）三部分組成。包括磁性材料和電工材料。 摩擦材料的組成成分復(fù)雜，含有金屬、非金屬 (聚合物、礦物質(zhì)、碳素等 )成分，對它們對偶副的摩擦過程不能用金屬摩擦副理論來解釋，可以借鑒這些論點(diǎn)來辨析制定的摩擦副。這樣移滑動(dòng)摩擦就是粘著的點(diǎn)變成和剪切相互替換發(fā)生的過程。五十年代 Kerriadge 指出金屬在摩擦接觸面之間的轉(zhuǎn)移和金屬的消耗兩者的區(qū)別，認(rèn)為前者金屬基體的直接轉(zhuǎn)移形成劇烈磨損 (相當(dāng)于咬合、膠合 )，后者可能發(fā)生在金屬表層氧化之后，表現(xiàn)為緩慢的磨損。 (2)粘著磨損，是當(dāng)摩擦副表面相對滑動(dòng)時(shí)，因?yàn)檎持?yīng)所 形成的粘著結(jié)點(diǎn)發(fā)生的切斷斷裂，被剪切的材料或脫落成碎末或由一個(gè)表面移動(dòng)到另一個(gè)表面的現(xiàn)象。在一定的 條件下，可生成摩擦奧氏體、摩擦馬氏體，由于馬氏體占用的空間比原材金屬大，使得這一相變區(qū)域更為突出，因此在這一區(qū)域及其周邊取悅有可能有初始裂紋形成。對于粉末冶金摩擦襯片，材質(zhì)的多孔性就形成許多應(yīng)力源，在反復(fù)熱應(yīng)力作用下，易出現(xiàn)疲勞磨損；對于有機(jī)摩擦襯片，在填料 — 粘合劑或填料 — 填料接口間總存在一些粘合強(qiáng)度的薄弱點(diǎn)而成為裂紋的根源。分析盤式制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，制動(dòng)時(shí)制動(dòng)盤與摩擦片處于周期性摩擦接觸，這種移動(dòng)熱源所產(chǎn)生的熱沖擊會導(dǎo)致制動(dòng)盤發(fā)生熱疲勞裂紋。機(jī)器開始轉(zhuǎn)動(dòng)工作。為了避免過早更換摩擦片造成材料浪費(fèi)或者過遲更換摩擦片引起安全隱患，可以在后蓋上開一測量孔，通過測量后蓋與活塞之間的距離來確定摩擦片的磨損程度，所以這種結(jié)構(gòu)比較好。 （ 5）摩擦片脫開的平均間隙δ 摩擦片脫開時(shí)間隙應(yīng)使摩擦片在脫開狀態(tài)下不帶片，又要使間隙盡可能小以提高制動(dòng)的靈敏度。 當(dāng)電機(jī)停轉(zhuǎn)，制動(dòng)器制動(dòng)時(shí)，摩擦片所受的實(shí)際比壓為： 2221( ) 0 . 6 8 9bTp p x R R M P a?? ? ?? 小于許用比壓 2MPa，因此 ，本設(shè)計(jì)是合理的，可行的。 計(jì)算壁厚 對于液壓系統(tǒng)或當(dāng) 16??P 時(shí)，液壓缸缸筒厚度一般按照薄壁筒計(jì)算，此時(shí) ][2?? DPy? ? 為壁厚 yP 為實(shí)驗(yàn)壓力 (MP），當(dāng)工作壓力 MPP 16? 時(shí)， yP =?；钊行臑榘惭b軸及散熱要求，暫設(shè)置直徑 dz=68mm 的中心孔。 由摩擦片參數(shù) D2=190mm, D1=86mm 及安裝間隙要求以及散熱要求綜合考慮，參考重型工業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)常用標(biāo)準(zhǔn) GBT114487 矩形花鍵尺寸系列，選擇摩擦片外花鍵大徑為Dwj=，外花 鍵小徑 dwj=190mm，鍵槽寬 Bwj=48mm，對應(yīng)內(nèi)鍵圈內(nèi)花鍵大徑為Dnj=，外花鍵小徑 dnj=190mm，鍵寬 Bnj=48mm，鍵數(shù) nj=6 尺寸公差參見（ GB/T114420xx）。 查閱設(shè)計(jì)手冊，選 8d mm? ，其 1 mm? 由螺栓拉伸強(qiáng)度校核條件： 22m a x214 1 . 3 8 4 / [ ] 3 2 0 /lca F N m m N m mzd?????? ? ? ? 式中 σ ca—— 螺栓拉伸強(qiáng)度； d1—— 螺栓小徑； [σ ] —— 螺栓許用抗拉強(qiáng)度； z—— 螺栓個(gè)數(shù)。前蓋應(yīng)在直徑 192mm 的圓周上布置 16個(gè)螺栓安裝通孔。設(shè)置于密封裝置中、起密封作用的元件稱為密封件。將密封的形式選為 O 型密封，因?yàn)?O 型密封圈簡單，整體式溝槽設(shè)計(jì)減少了零件與設(shè)計(jì)成本。故一般情況下應(yīng)優(yōu)先選用基孔制。 ⑴ 過盈配合具有一定的過盈量，主要用于結(jié)合件間無相對運(yùn)動(dòng)不可拆卸聯(lián)接。 29 本章對摩擦片材料進(jìn)行了必要的介紹和分析并對其按照工礦進(jìn)行了選型，對制動(dòng)器的組成進(jìn)行了敘述，進(jìn)行了必要的分析，對摩擦片的各種重要相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算設(shè)計(jì)，并對制動(dòng)器各個(gè)零件外形參數(shù)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，同時(shí)對于密封、公差配合的選擇進(jìn)行了說明。根據(jù)控制方式不同，液壓閥可分為開關(guān)式控制閥、定值控制閥和比例控制閥。開式系統(tǒng)是指液壓泵從油箱吸油，油經(jīng)各種控制閥后，驅(qū)動(dòng)液壓執(zhí)行元件，回油再經(jīng)過換向閥回油箱。由于單桿雙作用油缸大小腔流量不等，在工作過程中會使功率利用下降，所以閉式系統(tǒng)中的執(zhí)行元件一般為液壓馬達(dá)。并聯(lián)系統(tǒng)中，當(dāng)一臺液壓泵向一組執(zhí)行元件供油時(shí)，進(jìn)入各執(zhí)行元件的流量只是液壓泵輸出流量