【文章內(nèi)容簡介】 度 20km/h 39。2t —消除制動器間隙所用時間（ s） 11 39。 39。2t —制動力增長過程所用時間（ s） maxj —最大制動減速度 (m/s2) 可見決定制動器距離的主要因素是：制動器起作用的時間和最大制動減速度。 制動器制動力的比例關(guān)系 1zF 、 2zF 決定于 1F? 、 2F? ，如圖所示： 圖 23 以 1O 為研究對象，力和力矩的平衡方程式： 1 2 2() Z g Z gdvM O F L F h G a F L m h G adt?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? (25) 以 2O 為研究對象，力和力矩的平衡方程式： 21() ZgdvM O F L m h G bdt? ? ? ? ? ?? (26) 聯(lián)立（ 25）、（ 26） 得到 1 = gZhG dvFaL g dt???????? (27) 2 = gZhG dvFbL g dt???????? (28) 考慮到極限情況（前后輪抱死制動）： 12 xbF F G? ??? 此時：max==dv jGdt ? （ 29） 把（ 29）代入（ 27）、（ 28）得到： ? ?? ?12= b+ h= hzgzgGFLGFaL?????? （ 210） 此時制動器制動力 uF 取得極限值 =F =Fxb G? ?? 11uzFF?? 22uzFF?? 12uuF F G??? 13 第 3 章 濕式多盤式制動器的計算 設(shè)計原則 ，制動器在額定載荷下制動時制動初速度 Vo=20km/h,制動距離小 于等于 8m。 倍載荷在規(guī)定坡道 16o時保持靜止，整車最大裝載質(zhì)量 4000kg,整車整備質(zhì)量 3000kg，總載荷為 7000kg。 （使車輛減速及至停止行駛的制動情況），工作制動的最大靜態(tài)制動大于 50%整車的最大質(zhì)量。 （使車輛在平路或坡道上靜止不動的制動情況），停車制動應(yīng)在車輛運行和停止運行時都起作用，停車制動裝置要保證在規(guī)定的坡道上承載 倍最大載荷，在坡度為 160坡道上可以保持靜止?fàn)顩r。 （使車輛在緊急狀況下迅速停止 行駛的制動情況）。 ，半徑為 。 整車制動力矩計算 制動減速度的計算 1j ： 22 2201 20= / 2 8 / = 1 . 9 3 /2 3 . 6vj m s m sS ???????? (31) 0t 時的制動減速度 2j ： 表 31 制動類型延遲時間的選取 制動類型 時間 2t 彈簧制動 液壓盤式制動 多片制動 氣壓制動 ～ 鼓式制動 14 選取彈簧制動由表（ 31）知延遲時間為 ，得到： ? ? 22 2202 0 2 0 2 0= / 2 8 0 . 5 / 2 . 9 6 /2 3 . 6 3 . 6vj m s m sS v t ??? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ? ??? (32) 此時因制動延遲運行的制動距離 2S 為： 2202 0 0 2 2 0 2 0= 0 . 5 + / 2 2 . 9 6 7 . 9 82 3 . 6 3 . 6vS v t m mj ??? ? ? ? ????? (33) 由（ 31）、（ 32）知最大制動減速度 maxj : ? ? 2m a x 1 2= , 2 .9 6 /m axj j j m s? (34) 整車所需的最大制動力矩 BM 的計算 1BM : 1B S gM G j r? ? ? SG — 整車工作質(zhì)量（ kg） gr — 輪胎半徑（ m） j — 最大制動減速度 (m/s2) 所以： 1 = 7 0 0 0 2 .9 6 0 .5 1 9 1 0 7 5 3 . 6 8B S gM G j r N m N m? ? ? ? ? ? ? ? （ 35） 160的坡道上駐車制動計算整車制動力矩 2BM : 02 1 . 5 s i n 1 6 4 4 4 6 . 1 7B S gM G j r N m N m? ? ? ? ? ? ? (36) 選取最大整車制動力矩 maxM ： ? ?m a x 1 2 m a x= , = 1 0 7 5 3 . 6 8BBM M M N m? （ 37） 考慮一定的制動扭矩設(shè)備，儲備系數(shù)為 ～ ,取 ；可得知整車最大制動力矩 maxBM 為 : 15 4m a x m a x1 .3 1 .3 9 8 1 0BM M N m? ? ? ? （ 38） 按照制動時載荷分配可知制動前后橋所需制動力矩為： 3m a x= = 5 0 % = 6 . 9 9 1 0BM M M N m??前 橋 后 橋 （ 39） 前后橋制動器的制動力 1uF : 1. 11u u BM f F n k R? ? ? ? ? （ 310） f —摩擦系數(shù) ～ ，取 n —摩擦副個數(shù) 4～ 14 k —折減系數(shù) BR —摩擦副等效作用半徑（ mm） BR : 332223B RrR Rr??? ? (311) 其中 R — 摩擦片的外半徑 200R mm? r — 摩擦片的內(nèi)半徑 164r mm? 式 311 求得： mm? : 表 31 n 2 4 6 8 10 12 k 取摩擦副個數(shù) 8，折減系數(shù) 。 1uF ： 根據(jù)式（ 310）可得： 11 uuBMF f n k R? ? ? ? (312) 把（ 39）、 k 、 f 、 n 、 2BR 代入式（ 312）中得： 16 1 52468uFN? 彈簧的計算（后制動器） 彈簧的選取 矩形彈簧的特點：特性呈線性，剛度穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單。 普通彈簧的特點：雖然行程夠，但是力不足。 碟形彈簧的特點： 1. 碟形彈簧在較小的空間內(nèi)承受極大的載荷。與其他類型的彈簧比較，碟形彈簧單位體積的變形量較大，具有良好的緩沖吸震能力，特別是采用疊合組 合時，由于表面摩擦阻力作用，吸收沖擊和消散能量的作用更顯著。 2. 碟形彈簧具有變剛度特性。改變碟片內(nèi)截錐高度與碟片厚度的比值，可以得到不同的彈簧特性曲線，可為直線型、漸增型、漸減型或者是他們的組合形式。此外還可以通過由不同厚度碟片組合或由不同片數(shù)疊合碟片的不同組合方式得到變剛度特性。 3. 碟形彈簧由于改變碟片數(shù)量或碟片的組合形式，可以得到不同的承載能力和特性曲線，因此每種尺寸的碟片，可以適應(yīng)很廣泛的使用范圍，這就使備件的準(zhǔn)備和管理都比較容易。 4. 在承受很大載荷的組合彈簧中，每個碟片的尺寸不大，有利于 制造和熱處理。當(dāng)一些碟片損壞時，只需個別更換，因而有利于維護和修理。 5. 正確設(shè)計、制造的碟形彈簧，具有很長的使用壽命。 6. 由于碟形彈簧是環(huán)形的，力是同心方式集中傳遞的。 設(shè)計的制動器屬于失效安全性濕式多盤式制動器制動器，它是通過彈簧來只制動的，所以需要的彈簧而且在強度、變形力及壽命都有很高的要求，結(jié)合以上三種彈簧的特性，碟形彈簧最符合設(shè)計要求。 碟形彈簧種類 碟簧的設(shè)計主要考慮的是碟簧的組數(shù)和它的組合型式。 碟形彈簧有不同類型的組合型式，常見的有疊合、對合、復(fù)合這三種型式： ：由 n個同方向、同規(guī)格的碟簧組成。如下圖： 17 圖 31 :由 n 個相向同規(guī)格的碟簧組成。如下圖： 圖 32 3．復(fù)合組合：有疊合與對合組成。如下圖： 圖 33 制動器內(nèi)碟簧運動的規(guī)律 ，螺栓給碟簧施加壓力，使其壓縮然后達到制動，一旦車輛發(fā)動，液壓系統(tǒng)油壓達到一定值，會再次壓縮碟簧，最終解除制動。所以說從開始制動到接觸制動碟簧會壓縮兩次： 第一次壓縮到 1h 時 使其制動，第二次壓縮到 2h 時使制動解除。如下圖所示： 18 圖 34 當(dāng)平壓時 0/ ，存在 121 2 00 .7 5FF Ff f f h?? ? ( 是最大變形 ) （ 313） 2．軸向尺寸：一組碟簧安裝時，軸向尺寸受限制，自由高度小于 某一 軸向尺寸安裝高度。 碟簧自由高度 +碟簧螺栓頭部高度 +墊片高度 =軸向高度。 :碟簧的外徑 碟簧方案的選取 在此設(shè)計中需要碟簧為復(fù)合類型，下表為設(shè)計的兩種方案的預(yù)選參數(shù)： 表 32兩種方案預(yù)選參數(shù) 方案 摩擦副 n 碟簧組組數(shù) m 摩擦片間隙 一 8 10 二 8 14 方案一的計算： =8n ，碟簧組組數(shù) =10m ，鋼片粉片間隙值 ，取 。 一組復(fù)合碟簧所需產(chǎn)生的制動力為 AF : 1 52468 5 2 4 6 .81 0 1 0uA FF N N? ? ? (314) 需要疊合兩片 ,所以單片碟簧所需的制動力 39。AF : 39。 5 2 4 6 .8= = 2 6 2 322AA FF N N? (315) 考慮磨損量取 1F 2800N? ,根據(jù)碟簧變形量和彈力的線性關(guān)系取 A 系列彈簧，選碟簧規(guī)格為 ，即 ，如下表所示： 19 表 33系列 A， 01 8 。 0 .4 。 2 0 6 0 0 0 。 0 . 3ahD E M P utt? ? ? ? D —碟簧外徑（ mm） d —碟簧內(nèi)徑（ mm） t —碟簧厚度（ mm） 0h —碟簧壓平時變形量計算值（ mm） 0H —碟簧的自 由高度（ mm） P —單個碟簧的載荷（ N） f —單片碟簧變形量（ mm） 設(shè)對合數(shù) y。 2 3600FN? ,因 0 ? 呈線性關(guān)系，所以有式（ 313）存在，可知 1F 、2F 的變形量 1f 、 2f ： 122 8 0 0 3 6 0 0 3 9 0 0= 0 .5 3f f f?? (316) 得： 1 mm? 2 mm? (317) 打開摩擦片所需間隙為 : 8 ?? (318) ： ? ?21 f y? ? ? (319) 將（ 317）代入上式，求得： ? ,所以取 15對合 ZH ： ? ?0 1ZH y H x t? ? ? ????? ? ?1 5 2 . 4 5 + 2 1 1 . 7 5 6 3 m mmm? ? ? ? ????? (320) 類別 D/mm d/mm t/mm 0h /mm H0/mm ? P/N f /mm 0hf? /mm 2 3900 20 ： 6 3 m m + 1 6 m m + 3 m m = 8 2 m m （ 321） ： 方案二的計算： =8n ，碟簧組組數(shù) =14m ，鋼片粉片間隙值 ， 取 。 一組復(fù)合碟簧所需產(chǎn)生的制動力為 AF : 1 52468 3 7 4 7 . 71 4 1 4uA FF N N? ? ? (322) 需要疊合兩片 ,所以單片碟簧所需的制動力 : 39。 3 7 4 7 .7= = 1 8 7 322AA FF N N?