【導(dǎo)讀】動靈活、用人少、效率高等特點,成為我國煤礦高產(chǎn)高效礦井輔助運輸?shù)陌l(fā)展方向。但是為了滿足無軌膠輪車輛對制動系統(tǒng)防爆。防水等特殊要求,必須采用更加合理的。碟簧組設(shè)計方案有關(guān)數(shù)據(jù)......

　　

【正文】 ，允許壓強(qiáng)大，又不損傷對偶材料； 、耐濕、抗腐蝕及抗膠合性能； 。 在這次設(shè) 計的摩擦片材料銅基粉末，許用壓強(qiáng)可達(dá) . 通過計算可知摩擦片共有 7個，粉片 9和鋼片 8是相間排列的，鋼片要比粉片多一個，所以粉片需要 3個，鋼片需要 4個，它們的排列結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 42 動殼零件的設(shè)計 鋼片 8 外花鍵應(yīng)該和動殼 10 的內(nèi)花鍵相配合，在制動器安置在車輛上需要用后輪轂螺栓 12 把動殼 10和輪轂相連接，動殼 10和后輪轂螺栓 12 時采用過盈配合 .為了防止?jié)櫥颓宦┯托枰趧託?10 和輪轂配合安裝 O 型圈 16，所以在動殼 10 上需要設(shè)計 O 型圈溝槽，通過查手冊可以知其所選 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以及其溝槽尺寸；其結(jié)構(gòu)如下圖所示： 圖 43 動殼結(jié)構(gòu) 32 活塞零件的設(shè)計 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有相對運動，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)計出其所需的溝 槽尺寸，通過查手設(shè)計冊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) 動壓盤和靜壓盤零件設(shè)計 在摩擦片兩側(cè)的鋼片 8要和壓盤 11緊貼著，動壓盤 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，因為活塞 6存在軸向運動，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 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通過螺栓來連接，碟簧組 13 兩側(cè)分別要壓在彈簧腔底和動壓盤 9上。而且要用螺栓 13 來固定。則碟簧組分布可以如下圖所示： 33 圖 45 10 組碟簧組分布圖 在潤滑油腔內(nèi)設(shè)計進(jìn)油接口和放油塞。安裝制動器時不僅要動殼和輪轂連接，靜殼也要與法蘭用螺栓相連接。在設(shè)計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)計手冊來完成， 而且在設(shè)計零件時還要查出它們所需的形位公差。 典型零件校核和加工工藝 活塞零件： 圖 46 活塞 活塞上花鍵校核（花鍵承載能力計算法）： 活塞和摩擦片的花鍵副 /INT EXT 1 0 5 3 3 0 7 / 7z m P H h? ? ? / 3 4 7 1 9 9 5GB T ? 制動器輸入轉(zhuǎn)矩 6990T N m??,活塞外花鍵結(jié)合長度 40L mm? ,所選條件是 45號 34 鋼，硬度為 45~52HRC ，屈服強(qiáng)度為 265MPa? ? ,抗拉強(qiáng)度 520b MPa? ? . 名義切向力 tF : 2020 /tF T D? （ 41） D —分度圓直徑 (mm) 1 0 5 3 3 1 5D m z m m? ? ? ? （ 42） 式 41得： 44381tFN? 單位載荷 W : ? ?/ costDW F zL ?? （ 43） D? —分度圓上壓角 式 43得 4 4 3 8 1 / 1 0 5 4 0 c o s 3 0 / 1 2 . 2 /W N N m m N m m? ? ? ? 齒面壓應(yīng)力 H? : /HwWh? ? （ 44） wh — 工作齒高（ mm） = 2ee iiw DDh ? （ 45） eeD —外花鍵大徑基本尺寸 （ mm） eeD —內(nèi)花鍵小徑基本尺寸（ mm） 式 45得： 3 1 9 . 5 3 0 9 5 . 2 52wh m m m m??? 式 44得 1 2 .2 2 .3 25 .2 5H M P a M P a? ?? 齒面許用壓應(yīng)力 Hp? : ? ?0 .2 1 2 3 4/H p HS K K K K??? （ 46） HS — 齒面接觸強(qiáng)度的計算安全系數(shù)， ，取 ； 1K —使用系數(shù)，取 ； 2K —齒側(cè)間隙系數(shù)，取 ； 35 3K —分配系數(shù)，取 ； 4K —軸向偏載系數(shù)，取 ； 式 46得： 265 8 1 . 3 71 . 3 1 . 2 5 1 . 1 1 . 1 1 . 6Hp M P a M P a? ??? ? ? ? 計算結(jié)果：滿足 H Hp??? 的強(qiáng)度條件，安全。 ： 齒根彎曲應(yīng) 26 co s /F D FnhW S??? （ 47） h — 全齒高 (mm) 2ee ieDDh ?? （ 48） ieD —外花鍵小徑基本尺寸（ mm） 式 48 得： 3 1 9 . 5 3 1 2 . 0 6 23 . 7 22h m m m m??? FnS —花鍵齒根危險截面（最大彎曲應(yīng)力處）的弦齒厚（ mm） c os360 a r c c ossi n 2DDFeF n F eDS inv invDDSD?????????? ? ???????????? ???? （ 49） S —分度圓弧齒厚 （ mm） 0 . 5 0 . 5 3 . 1 4 3 4 . 7 1S m m m?? ? ? ? ? ta nD D Dinv ? ? ??? FeD —漸開線起始圓直徑 （ mm） ? ? 22m a x0 . 5 / ta n2 0 . 5 0 . 5 s ins ins V DF e b D Dh e sD D D ???????? ? ?????（ 410） bD — 基圓直徑（ mm） c o s 3 1 0 5 c o s 3 0 2 7 2 . 8bDD m z m m m m?? ? ? ? ? 36 當(dāng) 30D? ? 時， 0 .6 0 .6 3 1 .8shm? ? ? ?。 Ves —外花鍵作用齒厚上偏差，經(jīng)查表 41 得： 表 41 式 410 得 ： max 311FeD mm? ,取 310FeD mm? 。 式 49 得： mm? 。 使 47 得： 26 2 12 .2 c os 30 3F M P a M P a? ???? 齒根許用彎曲應(yīng)力 Fp? ： ? ?1 2 3 4/F p b FS K K K K??? （ 411） FS —抗彎強(qiáng)度的計算安全系數(shù)， ，取 ； 式 411得： 520 4231 .3 1 . 2 5 1 .1 1 .1 1 .6Fp M P a M P a? ??? ? ? ? 計算結(jié)果：滿足 F Fp??的強(qiáng)度條件，安全。 ： 齒根最大扭轉(zhuǎn)剪切應(yīng)力 maxF? maxF tn tn? ? ?? （ 412） tn? —靠近花鍵收尾處的剪切應(yīng)力（ MPa）； 316000tn hTd? ?? （ 413） 3hd —作用直徑（當(dāng)量應(yīng)力處的直徑）（ mm） ? ?ie ee ieh ie eeK D D DdD D ??? （ 414） 分度圓直徑 D/mm 作用齒厚上偏差 Ves 基本偏差 h 315 400? 0 37 K — 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： ? ?0 .15 31 2 .06 2 31 31 2 .06 231 2 .06 2+ 31 3 .15 m m31 hd m m???? 式 413得： 31 6 0 0 0 6 9 9 0 1 . 1 6 M Pa3 . 1 4 3 1 3 . 1 5tn M P a? ???? tn? —應(yīng)力集中系數(shù)； 21 / 36 .3 8 ( 1 0 .13 .9 41+ 0. 17 10 .1 2 .3 8 0 .0 42ietnhiehD hhd D hh???? ??????? ???? ? ????? ??? ????????????????（ 415） ? — 外花鍵齒根圓弧最小曲率半徑（ mm） ?? ； 式 415得： MPa? ? 式 412得： m a x 1 . 1 6 1 . 6 6 M Pa = 1 . 9 4 M PaF? ?? 許用應(yīng)力 Fp? : /2Fp Fp??? （ 416） 式 416得： 423 2 1 1 .52Fp M P a M P a? ?? 計算結(jié)果：滿足 maxF Fp??的強(qiáng)度條件，安全。 ： 花鍵副在 108循環(huán)數(shù)以下工作時耐磨損能力計算 : 38 齒面壓應(yīng)力 MPa? ? , 齒面磨損許用壓應(yīng)力查下表 43： 表 43 1Hp? 值 2Hp? 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 40HRC 45HRC 50HRC 調(diào)制處理 布氏硬度值 淬火 布氏硬度值 95 110 135 170 185 205 滲碳滲氮淬火 布氏硬度值 得 : 1 170Hp MPa? ? 計算結(jié)果：滿足 1H Hp??? 的強(qiáng)度條件，安全。 花鍵副長期工作無磨損時耐磨能力計算： 齒面壓應(yīng)力 MPa? ? ，齒面磨損許用壓應(yīng)力經(jīng)查表 43得 : 2 0 .3 4 5 1 3 .5Hp M P a M P a? ? ? ? 計算結(jié)果：滿足 2H Hp??? 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 Fn? 和剪切應(yīng)力 tn? ，這兩種應(yīng)力合成當(dāng)量應(yīng)力 V? ： 223V Fn tn? ? ??? （ 417） 其中 332020 bFn hMd? ?? （ 418） bM —作用在花鍵副上的彎矩（ Nm? ） 0 0 。b FnM ?? ? ?， 39 式 417得 : 223 3 1 . 1 6 2 . 0 3V tn M P a??? ? ? ? 許用應(yīng)力 Vp? : ? ?0 .2 1 2 3 4/