【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 原理是通過彈簧制動(dòng)，液壓釋放；通過幾組碟形彈簧組14壓縮作用到壓盤，使動(dòng)壓盤11移動(dòng)，將彈簧力傳遞到摩擦片上，使得粉片8和鋼片9壓緊，就會(huì)使車輛產(chǎn)生制動(dòng)；當(dāng)活塞腔充液后，活塞6就會(huì)產(chǎn)生右移會(huì)再次壓縮碟形彈簧組14，這時(shí)鋼片8和粉片9就會(huì)逐漸脫離接觸，時(shí)車輛解除制動(dòng)。 圖41 設(shè)計(jì)的制動(dòng)器整體結(jié)構(gòu)方案 11動(dòng)壓盤 12后輪轂螺栓 13螺栓 局部零件設(shè)計(jì)方案 摩擦片選取及布置用于制動(dòng)器的摩擦材料，通常在很高的剪力和溫度條件下工作，要求這類材料能吸收動(dòng)能，并將動(dòng)能轉(zhuǎn)化熱能散發(fā)到空氣中。其工作溫度和溫升速度是影響性能的主要因素，制動(dòng)器工作時(shí)，吸收的能量越大，完成制動(dòng)時(shí)間越短，則溫升越高，摩擦材料的工作溫度如超過許用工作溫度，性能會(huì)顯著惡化，對(duì)摩擦材料的基本性能如下：，具有良好的恢復(fù)性能；，允許壓強(qiáng)大，又不損傷對(duì)偶材料；、耐濕、抗腐蝕及抗膠合性能；。 在這次設(shè)計(jì)的摩擦片材料銅基粉末，.通過計(jì)算可知摩擦片共有7個(gè)，粉片9和鋼片8是相間排列的，鋼片要比粉片多一個(gè)，所以粉片需要3個(gè)，鋼片需要4個(gè)，它們的排列結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖42 動(dòng)殼零件的設(shè)計(jì)鋼片8外花鍵應(yīng)該和動(dòng)殼10的內(nèi)花鍵相配合，在制動(dòng)器安置在車輛上需要用后輪轂螺栓12把動(dòng)殼10和輪轂相連接，所以在動(dòng)殼10上需要設(shè)計(jì)O型圈溝槽，通過查手冊(cè)可以知其所選O型圈16規(guī)格和其相應(yīng)的溝槽尺寸，并且在動(dòng)殼10和靜殼4接觸處也要安裝浮封環(huán)5進(jìn)行密封，通過相關(guān)資料找出所需那種型號(hào)以及其溝槽尺寸；其結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖43 動(dòng)殼結(jié)構(gòu) 活塞零件的設(shè)計(jì)而粉片9的內(nèi)花鍵應(yīng)該和活塞6的外花鍵相配合，活塞花鍵邊考慮到加工應(yīng)該留有退刀槽，活塞頭部需要安裝在靜殼4的活塞腔內(nèi)，但是由于活塞6和靜殼4有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以活塞6頭部和靜殼4要留有一定間隙。而且碟簧組14需要安裝在活塞6的彈簧腔內(nèi)，為防止油從活塞6與靜殼4相接處漏出，所以在活塞需要安裝O型圈3，就要設(shè)計(jì)出其所需的溝槽尺寸，通過查手設(shè)計(jì)冊(cè)即可得出它們的尺寸；其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖44 活塞結(jié)構(gòu) 動(dòng)壓盤和靜壓盤零件設(shè)計(jì)在摩擦片兩側(cè)的鋼片8要和壓盤11緊貼著，動(dòng)壓盤11和靜壓盤7的最大徑向尺寸和粉片9外徑相關(guān)，靜壓盤7和動(dòng)壓盤11的最小徑向尺寸要和鋼片8內(nèi)徑相關(guān)，靜壓盤7緊貼靜殼4并與之緊固為一體，動(dòng)壓盤9和活塞6緊貼用螺栓緊固為一體。在靜壓盤7上要留有通氣口，而且要和靜殼4用螺栓緊固在一起，因?yàn)榛钊?存在軸向運(yùn)動(dòng)，所以軸向方向和活塞6之間也要留有一定間隙。 靜殼零件的設(shè)計(jì)在靜殼4上有與活塞6腔相通的進(jìn)油接口和排空嘴。而且要有與靜壓盤想通的通氣孔，而且留有與法蘭2相接螺栓孔， 碟簧組分布通過前面計(jì)算可知碟簧組有10組。疊在一起的碟形彈簧組14通過螺栓來(lái)連接，碟簧組13兩側(cè)分別要壓在彈簧腔底和動(dòng)壓盤9上。而且要用螺栓13來(lái)固定。則碟簧組分布可以如下圖所示：圖 45 10組碟簧組分布圖在潤(rùn)滑油腔內(nèi)設(shè)計(jì)進(jìn)油接口和放油塞。安裝制動(dòng)器時(shí)不僅要?jiǎng)託ず洼嗇炦B接，靜殼也要與法蘭用螺栓相連接。在設(shè)計(jì)過程中所需要一些標(biāo)準(zhǔn)零件如螺栓、墊圈、O型圈等都需要我們查設(shè)計(jì)手冊(cè)來(lái)完成，而且在設(shè)計(jì)零件時(shí)還要查出它們所需的形位公差。 活塞零件：圖46 活塞 活塞上花鍵校核（花鍵承載能力計(jì)算法）：活塞和摩擦片的花鍵副 制動(dòng)器輸入轉(zhuǎn)矩,活塞外花鍵結(jié)合長(zhǎng)度,所選條件是45號(hào)鋼，硬度為，屈服強(qiáng)度為,抗拉強(qiáng)度.名義切向力: （41）—分度圓直徑(mm) （42）式41得： 單位載荷: （43） —分度圓上壓角 式43得 齒面壓應(yīng)力: （44） —工作齒高（mm） （45） —外花鍵大徑基本尺寸（mm） —內(nèi)花鍵小徑基本尺寸（mm）式45得： 式44得 齒面許用壓應(yīng)力: （46） —齒面接觸強(qiáng)度的計(jì)算安全系數(shù)，； —使用系數(shù)，； —齒側(cè)間隙系數(shù)，； —分配系數(shù)，； —軸向偏載系數(shù)，； 式46得： 計(jì)算結(jié)果：滿足的強(qiáng)度條件，安全。：齒根彎曲應(yīng) （47） —全齒高(mm) （48） —外花鍵小徑基本尺寸（mm） 式48得： —花鍵齒根危險(xiǎn)截面（最大彎曲應(yīng)力處）的弦齒厚（mm） （49） —分度圓弧齒厚（mm） —漸開線起始圓直徑（mm） （410） —基圓直徑（mm） 當(dāng)時(shí)?！饣ㄦI作用齒厚上偏差，經(jīng)查表41得：表41分度圓直徑D/mm作用齒厚上偏差基本偏差h0式410得： ,取。 式49 得： 。 使47 得： 齒根許用彎曲應(yīng)力： （411） —抗彎強(qiáng)度的計(jì)算安全系數(shù)，； 式411得： 計(jì)算結(jié)果：滿足的強(qiáng)度條件，安全。：齒根最大扭轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力 （412） —靠近花鍵收尾處的剪切應(yīng)力（MPa）； （413） —作用直徑（當(dāng)量應(yīng)力處的直徑）（mm） （414） —確定作用直徑的轉(zhuǎn)換系數(shù)，可查下表42： 表42類型K值輕系列矩形花鍵中系列矩形花鍵較少齒漸開線花鍵較多齒漸開線花鍵 取得；式414得： 式413得： —應(yīng)力集中系數(shù)； （415） —外花鍵齒根圓弧最小曲率半徑（mm）； 式415得： 式412得： 許用應(yīng)力: （416） 式416得： 計(jì)算結(jié)果：滿足的強(qiáng)度條件，安全。：花鍵副在108循環(huán)數(shù)以下工作時(shí)耐磨損能力計(jì)算: 齒面壓應(yīng)力, 齒面磨損許用壓應(yīng)力查下表43：表43值值未經(jīng)熱處理20HRC調(diào)制處理28HRC淬火滲碳、滲氮淬火60HRC未經(jīng)熱處理布氏硬度值40HRC45HRC50HRC調(diào)制處理布氏硬度值淬火布氏硬度值95110135170185205滲碳滲氮淬火布氏硬度值得: 計(jì)算結(jié)果：滿足的強(qiáng)度條件，安全。花鍵副長(zhǎng)期工作無(wú)磨損時(shí)耐磨能力計(jì)算： 齒面壓應(yīng)力，齒面磨損許用壓應(yīng)力經(jīng)查表43得: 計(jì)算結(jié)果：滿足的強(qiáng)度條件，安全。： 外花鍵在扭轉(zhuǎn)和彎曲的作用下，將產(chǎn)生彎曲應(yīng)力和剪切應(yīng)力，這兩種應(yīng)力合成當(dāng)量應(yīng)力： （417） 其中 （418） —作用在花鍵副上的彎矩（） 式417得: 許用應(yīng)力: （419） 式419得 計(jì)算結(jié)果：滿足的強(qiáng)度要求，安全。 螺栓的校核螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要目的是合理的確定螺栓的數(shù)目和布置形式，分布在同一圓周上的螺栓數(shù)目應(yīng)取成偶數(shù)，以便在圓周上鉆孔時(shí)分度和劃線。一般來(lái)說，螺栓受載荷的形式不外乎是受軸向力和受橫向力，在軸向力的作用下，螺栓桿和螺紋部分可能發(fā)生塑性變形和斷裂；而在橫向力的作用下，當(dāng)采用鉸制孔用螺栓時(shí)，螺栓桿和孔壁的貼合面上可能發(fā)生壓潰或螺栓桿被剪斷等，所以對(duì)于受拉螺栓，其主要破壞形式是螺栓桿螺紋部分發(fā)生斷裂，因而設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是保證螺栓的精力或疲勞拉伸強(qiáng)度；對(duì)于受剪螺栓，其主要破壞形式是螺栓桿和孔壁的貼合面上出現(xiàn)壓潰或螺栓桿被剪斷，其設(shè)計(jì)準(zhǔn)則是保證連接的擠壓強(qiáng)度和螺栓的剪切強(qiáng)度，其中連接的擠壓強(qiáng)度對(duì)連接的可靠性起決定性作用。在活塞中的螺栓其工作情況時(shí)擰緊螺栓后，再加上軸向載荷，相當(dāng)于螺栓連接即受預(yù)緊力，又受橫向載荷的作用,所以螺栓的最大拉伸力為： 式中：—螺栓的剩余預(yù)緊力，見下表：表44工作情況一般連接變載荷沖擊載荷壓力容器或重要連接值得： 從前面計(jì)算可知軸向最大載荷得： ： 螺栓許用拉應(yīng)力: 式中：—螺栓材料屈服點(diǎn)（MPa），見表45： —安全系數(shù)，見表46： 表45 鋼號(hào)抗拉強(qiáng)度屈服點(diǎn)疲勞極限拉壓彎曲40可得： 表46 預(yù)緊連接的螺栓安全系數(shù)材料種類靜載荷動(dòng)載荷碳鋼合金鋼可得： 得： 計(jì)算結(jié)果滿足：，所以安全。： 式中：相對(duì)剛度系數(shù)，見下表：表47墊片材料金屬（無(wú)墊片）皮革銅皮石棉橡膠可得： 得： 螺栓的許用應(yīng)力幅: 式中：—尺寸因數(shù)，； —螺紋制造工藝因數(shù)，； —受力不均勻因數(shù)，； —螺栓材料的疲勞極限，見表45； —缺口應(yīng)力集中因數(shù)，； —安全因數(shù)，；得： 計(jì)算結(jié)果：滿足，所以安全。（見附表1）第5章 總結(jié) 制動(dòng)器設(shè)計(jì)參數(shù)制動(dòng)器類型后制動(dòng)器載荷分布前橋載荷：后橋載荷=1:1最大制動(dòng)減速的最大整車制動(dòng)力矩后橋制動(dòng)力矩制動(dòng)力制動(dòng)器尺寸制動(dòng)油壓解除制動(dòng)油壓這次制動(dòng)器的設(shè)計(jì)主要是在原來(lái)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，使其符合礦井下輔助運(yùn)輸?shù)囊螅m然設(shè)計(jì)順利完成，但是其中還存在著許多不足之處，如放油塞的設(shè)計(jì)位置，靜壓盤與動(dòng)壓盤的厚度設(shè)計(jì)，都需要進(jìn)一步改進(jìn)，但是由于時(shí)間有限所以只能在以后將其完善；在這次設(shè)計(jì)過程中許多方面都沒有考慮進(jìn)去，比如散熱、制動(dòng)噪音、排氣污染等問題，由于我們的學(xué)習(xí)范圍有限只能將其忽略。但是在實(shí)際應(yīng)用中都必須考慮到位。 參考文獻(xiàn)：[1]戴志曄. 輕型無(wú)軌輔助運(yùn)輸車輛制動(dòng)器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].煤礦機(jī)械，2007,28(3)：13.[2]王晉鳳，宋恩澤，[J].機(jī)械管理開發(fā)，2002,67（3）:3133.[3]高夢(mèng)熊，王聰，[J].礦山機(jī)械，2008（08）1922.[4]王晶，[J].礦山機(jī)械，1991(01):5354.[5]沈業(yè)全，[J].煤礦機(jī)電，2006（06）：6062.[6][J].礦山機(jī)械，1998（01）：6668.[7]王晶，1996（04）：2022.[8]楊福真，[J].北京礦冶研究總院學(xué)報(bào)，1993，2（4）：1823.[9][J].起重運(yùn)輸機(jī)械,2001(12):57.[10]張?jiān)讫?，諸文農(nóng)，[J].吉林工業(yè)大學(xué)學(xué)，1994,73（1）：1015[11]MT/T 9892006，礦用防爆油機(jī)無(wú)軌膠輪車通用技術(shù)條件[S].[12]、設(shè)計(jì)與制造[M].上海：復(fù)旦大學(xué)出版社，1990.[13]于志勇,李萍,[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2007（06）:4446. [14][M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1969.[15][M].北京：高等教育出版社，2007.[16][M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，.[17]楊韜仁，賈慶良，：中國(guó)，[P].2003514.[18][J]. 礦冶,1997,6(4)913.[19] disc brake[J].United State Patent,1997（5）.[20]Strand