【文章內(nèi)容簡介】 由上式可知,地面對車輪的制動力與車輪制動器產(chǎn)生的摩擦力矩以及輪胎的靜力半徑有關(guān)。同時地面對車輪的制動力 還受路面附著條件的限制,即地面對車輪的制動力不大于地面的附著力 ,其值取決于作用在輪胎上的垂直載荷G 及地面和輪胎間的附著系數(shù)ψ的大小。 制動器制動力制動器制動力是指在輪胎周緣克服制動器摩擦力矩所需的力，可知： 附著力附著力是指地面對輪胎切向反作用力的極限值，即地面對輪胎的最大靜摩擦力=ψ 附著系數(shù)車輛的制動過程是車輪從純滾動到邊滾邊滑再到抱死拖滑的漸變過程。當制動器作用在車輪上的制動力矩小于地面與輪胎間的附著力,在車輪上產(chǎn)生附著力矩時,車輪處于制動的滾動狀態(tài),地面對車輪的地面制動力Fb 與制動器所產(chǎn)生的制動力成正比。當?shù)孛鎸囕喌闹苿恿_到極限值Fbmax = Gψ時,車輪被抱死而在路面上滑動產(chǎn)生拖痕,這時地面對車輪的制動力與制動器的制動力矩無關(guān),只與作用在輪胎上的垂直載荷和地面與輪胎間附著系數(shù)有關(guān)。其中ψ為附著系數(shù)，取決于道路材料，路面狀況，輪胎結(jié)構(gòu)，胎面花紋及其材料。 附著系數(shù)路面峰值附著系數(shù)（靜摩擦系數(shù)） 滑動附著系數(shù)（運動摩擦系數(shù)）混凝土、瀝青（干）瀝青（濕）混凝土（濕）礫石土路（干）土路（濕）雪（壓緊） 制動力的分析 制動器制動力的概念制動力指在輪胎周圍克服制動摩擦力矩所需要的力，即： 影響制動器制動力的因素①地面制動力僅由制動器結(jié)構(gòu)參數(shù)決定,即取決于制動器的結(jié)構(gòu)。②制動器摩擦系數(shù)與半徑有關(guān),并且與制動器踏板力及制動液壓或氣壓成正比。 地面制動力、制動器制動力與地面附著力的關(guān)系①地面制動力僅與制動力矩有關(guān)，而制動器制動力僅由制動器的結(jié)構(gòu)決定，地面附著力與無關(guān)。②一般來說僅考慮制動時，分車輪做滾動和抱死拖滑兩種情況：制動時，車輪做滾動時：地面制動力制動器制動力，即ABS制動，車輪不抱死仍具有轉(zhuǎn)向能力。車輪抱死拖滑時：地面制動力地面附著力。圖42 、與的關(guān)系圖當制動油壓小于時，制動器制動力等于地面制動力，且隨著制動油壓的增大而增大；當制動油壓超過時，雖然制動器制動力還在增大，但是地面制動力在達到地面附著力后便不再增加?？梢姡紫热Q于，但又受附著條件限制，只有車輛具有足夠的制動器動力，同時地面又能提供加大的附著力時才能獲得足夠的地面制動力。地面制動力，制動器所需的制動力矩，制動器制動力校核其小于地面附著力即可。 制動車輛制動效能①制動減速度：影響因素：制動器制動力（車輛滾動），附著力（車輛抱死拖滑等）。不同路面上的減速 (水平路面上） （41） 式中： 重力（）；故制動減速度的極限值： （42）式中：重力加速度 （）一般情況下車輪不抱死制動，故。②制動距離s 依據(jù)“制動規(guī)范”中規(guī)定的要求，車輛在時制動距離，則制動時間： （43） （44）式中： 制動初速度（20Km/h）； 消除制動器間隙所用的時間 （）； 制動力增長過程中所用的時間 （）； 最大制動減速度 （）?？梢姏Q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。第5章 濕式多盤停車制動器的計算 全封閉濕式多盤制動器的設(shè)計原則礦用防爆才有及無軌膠輪車通用技術(shù)條件MT/T9892006中規(guī)定的制動要求：車輛應設(shè)置停車制動，停車制動應在車輛運行和動力停止時均起作用。，在最大坡度為16度的坡道上保持靜止。 設(shè)計的原始數(shù)據(jù)①制動器能實現(xiàn)停車制動和輔助制動功能；②整車最大裝載質(zhì)量5000kg，整車裝備質(zhì)量5000kg，最大總質(zhì)量10000kg；③全載荷下，前后橋質(zhì)量分配為1:1；④，在最大為16度的坡道上保持靜止狀態(tài)而不產(chǎn)生位移；⑤停車制動器安裝在分動器輸入軸上；⑥停車制動器結(jié)構(gòu)受分動器結(jié)構(gòu)限制。 整車制動力矩計算 整車制動器所需制動力矩176。的坡道上停車時整車所需的制動力矩MB為： （51） 式中： ——整車裝備質(zhì)量，5000kg； W——整車最大裝載質(zhì)量，5000kg； g——重力加速度，； ——輪胎半徑，；——輪邊減速，； ——分動器傳動比。將數(shù)據(jù)代入（51）得： （52） 整車制動器所需制動力 （53）得需制動力 （54）式中： ——動摩擦系數(shù)，； n——摩擦副的個數(shù)，n=416，取12； k——折減系數(shù)，即摩擦片傳遞扭矩時花鍵齒處摩擦阻力引起串壓著摩擦盤壓緊力的遞減，由表51可查出，； ——摩擦副的等效半徑（mm）； 表51 折減系數(shù)n24681012k由上式可以看出制動器的制動力由制動器本身的結(jié)構(gòu)參數(shù)決定,即與摩擦片的尺寸及片數(shù)、動摩擦系數(shù)和制動系統(tǒng)的液壓力有關(guān)。制動器油液的制動壓力應在摩擦片材料本身所允許的擠壓強度范圍內(nèi)。濕式多片制動器工作在全封閉的浸油環(huán)境下，外部的粉塵等不會進入，即使油中含有少量雜質(zhì)，也會通過襯片上的油槽被油及時帶走。另外，摩擦襯片與對偶片之間有油的介入，磨損甚微,故其破壞型式通常不是襯片的磨損，而是由于溫度場不均產(chǎn)生的熱應力導致的摩擦偶件的翹曲以及溫度過高引起的燒損。襯片壓力與半徑成正比，最大壓緊力在外徑處取得。經(jīng)查閱參考文獻可知摩擦副等效半徑為： （55）式中： —粉片的外半徑（=）； —粉片的內(nèi)半徑（=）；將數(shù)據(jù)代入（55）得： （56）將數(shù)據(jù)代入（54）可得制動器所需制動力 彈簧方案的設(shè)計計算 濕式多盤制動器對彈簧的要求井下膠輪車使用的制動器設(shè)計時要求彈簧壽命高，安裝空間也受到限制，而彈簧壓縮產(chǎn)生的彈力即時制動壓力，應能保證足夠的壓力作用在壓盤上。又當制動器處于非制動狀態(tài)時，彈簧被壓縮量增加，使得彈簧所受壓力更大。當車輛工作時，制動器在制動與非制動狀態(tài)進行交換，使得彈簧受力也發(fā)生變化，這樣彈簧在制動與非制動狀態(tài)內(nèi)基本上是受最小載荷和最大載荷的作用，但是從比較長時間內(nèi)考慮彈簧又在受一種似于穩(wěn)定變載荷的作用。因而，彈簧在滿足靜強度條件下，還應該滿足一定的疲勞強度要求。 彈簧的類型按受力性質(zhì)，彈簧可分為拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭轉(zhuǎn)彈簧和彎曲彈簧；按形狀可分為碟形彈簧、環(huán)形彈簧、板彈簧、螺旋彈簧、截錐渦卷彈簧以及扭桿彈簧等。 彈簧形式的選?、賶毫椈傻淖饔弥饕菍χ苿悠鞯哪Σ粮笔┘訅毫?或用于摩擦副的松脫,在相同的空間尺寸下,碟形彈簧的承載能力要比螺旋彈簧大得多,因此螺旋彈簧作用壓力不能滿足制動器摩擦副所需的總壓力時,應采用碟形彈簧。設(shè)計制動器彈簧一般在摩擦片的環(huán)形面上布置多組彈簧。因而每組彈簧的承載力為總壓力除以組數(shù)。如果僅是起松脫摩擦副和液壓缸復位的作用,所需的彈簧承載能力和工作行程都較小,約為幾毫米, 因此,采用螺旋彈簧和碟形彈簧均能滿足總壓力的要求。如果彈簧的作用是靠它對摩擦副施加壓力而傳遞制動力矩的話，每組彈簧的分配載荷較大，往往螺旋彈簧不能滿足總壓力的需要，這時，應考慮采用碟形彈簧。碟形彈簧的制造工藝要求較高，一般由專業(yè)廠家按標準制造，根據(jù)每組彈簧的設(shè)計參數(shù)和制動器的總體布置尺寸來選擇適合的規(guī)格尺寸，結(jié)構(gòu)形式，碟形彈簧由它的導桿定位安裝，兩端接觸面應是蝶簧錐體的小端，對合組合的蝶簧承載能力與它的數(shù)量無關(guān)，而與工作行程有關(guān)；疊合組合的蝶簧承載能力基本上是疊合數(shù)的倍數(shù)。一般是2個疊合，疊合后的承載能力約是單個蝶形彈簧承載能力的2倍，并應精確計算。此處選用碟形彈簧，碟形彈簧的主要參數(shù)按其總體布置和結(jié)構(gòu)來確定。碟簧的設(shè)計主要考慮碟簧的組數(shù)、碟簧的組合形式。碟簧的工作特點：碟簧安裝完畢，跌栓給彈簧施加壓力，使其壓縮然后達到制動。車輛發(fā)動，油壓系統(tǒng)供油，直至解除制動。當車輛發(fā)動達到液壓系統(tǒng)工作油壓，此時彈簧再次被壓縮。碟簧組合形式有疊合、對合、復合三種形式。其中：疊合：由n個同方向規(guī)格的碟簧組成。由于單片碟簧無法滿足設(shè)計要求，變形量小，疊合可以使彈力增加，但無法滿足行程的要求。 疊合對合：由i個相同規(guī)格的碟簧組成。碟簧對合使其滿足了對位移的要求，使變形量增加，雖然變形量增加但是力大小基本不變。 對合復合：由i個同方向同規(guī)格的疊合組合彈簧。 復合②復合碟簧的規(guī)格選取及計算數(shù)據(jù)根據(jù)原始數(shù)據(jù)預選摩擦片副數(shù)n=12，，疊合數(shù)x=1,對合數(shù)y=2。一組復合彈簧所需產(chǎn)生的制動力為： （57）考慮磨損量取=42000N.表52 碟形彈簧參數(shù)D/ mmd/mmt()/mm/mm /mmP/MPaf/ mm f/mm/ MPa /MPaQ/(kg/ 1000件)140728()8530012601280表52中：——碟簧外徑（mm)； ——碟簧內(nèi)徑（mm)； t——碟簧厚度（mm)； ——碟簧壓平時的變形量計算值(mm)； ——碟簧自有高度（mm）； ——單片碟簧的載荷（N）； ——單片碟簧的變形量（mm)。由表52可知選取A系列3類規(guī)格為140mm的碟簧。根據(jù)一組碟簧所需產(chǎn)生的制動力為3400N，則疊合數(shù)x=2,