【正文】 度 j=a，制動(dòng)初速度 1v ：叉車用 20km/h、鼓式制動(dòng)器的比能量耗散率以不大于 3W/ 2mm 為宜。取同樣的 1v 和 j 時(shí)，叉車的盤式制動(dòng)器的比能量耗散率以不大于 2/W mm 為宜。 符合要求。 比滑磨功 6t 內(nèi)燃平衡重式叉車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 25 磨損和熱的性能指 標(biāo)也可用襯塊在制動(dòng)過(guò)程中由最高制動(dòng)初速度至停車所完成的單位襯塊面積的滑磨功，即比滑磨功 fL 來(lái)衡量： 2m a x2aaffmvLLA? ?????? 式中： am —— 叉車總質(zhì)量， kg； maxav —— 叉車最高制動(dòng)車速， m/s A? —— 車輪制動(dòng)器各襯塊的總摩擦面積， 2cm fL????—— 許用比滑磨功，對(duì)叉車取 600800J/cm2 可求得： 5208300222f ?????? ???L，滿足要求。 動(dòng)力矩的計(jì)算 圖 盤式制動(dòng)器的計(jì)算用圖 盤式制動(dòng)器的計(jì)算用簡(jiǎn)圖如圖所示，假設(shè)襯塊的摩擦表面與制動(dòng)盤接觸良好，且各處的單位壓力分布均 勻，則盤式制動(dòng)器的制動(dòng)力矩為 RfTf 0 F12? 式中： f —— 摩擦系數(shù)，取值 ； F0 —— 單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤的壓緊力 R—— 作用半徑，取為 135mm。 6t 內(nèi)燃平衡重式叉車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 26 鉗盤式制動(dòng)器的作用半徑計(jì)算用圖 采用常見(jiàn)的扇形摩擦襯塊，其徑向尺寸不大，取 R平均半徑 mR 或有效半徑 eR已足夠精確。如圖所示，平均半徑為 mmRRR 1571122 21 ????? 式中： 1R ， 2R —— 扇形摩擦襯塊的內(nèi)半徑和外半徑。（ mmRmmR 1 5 71 1 2 21 ?? ； ） 在任一單元面積 RdR ?d 上的摩擦力對(duì)制動(dòng)盤中心的力矩為 ?dRdfqR2 ，式中 q 為襯塊與制動(dòng)盤之間的單位面積上的壓力，則單側(cè)制動(dòng)塊作用于制動(dòng)盤上的制動(dòng)力矩為 ???? )(322 313221 21 RRfqdR df qRT RR ??? ? ?? 單側(cè)襯塊給予制動(dòng)盤的總摩擦力為 ???? )( 212221 RRfqdR df qRfN RR ??? ? ?? 得有效半徑為 )2]()(1[34322 212212121223132 RRRR RRRR RRfNTR fe ????????? 令 mRR?21，則有：me RmmR ])1(1[34 2???=135mm 因 121 ??RRm ， 41)1( 2 ??mm ，故 me RR? 。當(dāng) 21 RR? ， 1?m ， me RR? 。 但當(dāng) m過(guò)小，即扇形的徑向?qū)挾冗^(guò)大時(shí)，陳快摩擦表面在不同半徑處的滑磨速度相差太大，磨損將不均勻，因而單位壓力分布將不均勻，則上述計(jì)算方法失6t 內(nèi)燃平衡重式叉車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 27 效。本次設(shè)計(jì)取有效半徑為 135mm。 由上述可求得單側(cè)制動(dòng)塊壓緊力 NfRTF 86 9012 f0 ????? 6t 內(nèi)燃平衡重式叉車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 28 第 7 章 液壓制動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè) 計(jì)計(jì)算 為了確定制動(dòng)主缸及制動(dòng)輪缸的直徑，制動(dòng)踏板與踏板行程，踏板機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比，以及說(shuō)明采用增壓或助力裝置的必要性，必須進(jìn)行如下的設(shè)計(jì)計(jì)算。 制動(dòng)輪缸直徑與工作容積 制動(dòng)輪缸對(duì)制動(dòng)蹄或制動(dòng)塊的作用力 F0 與輪缸直徑 wd 及制動(dòng)輪缸中的液壓P 有如下關(guān)系： pFdw ?02? 式中： p —— 考慮制動(dòng)力調(diào)節(jié)裝置作用下的輪缸或管路液壓， p = 8～12MPa。本設(shè)計(jì)制動(dòng)輪缸液壓取 p=8Mpa。 對(duì)于 P 因?yàn)? PRTBF f? =2f 另外由 T RFf 0f12? 。經(jīng)受力分析可知單側(cè)制動(dòng)塊對(duì)制動(dòng)盤的壓緊力 N應(yīng)等于制動(dòng)輪缸對(duì)制動(dòng)塊的作用力 F0 。所以 F0 =fRTf12， 求得 F0 = 則 d1 =. 制動(dòng)管路液壓在制動(dòng)時(shí)一般不超過(guò) 10～ 12MPa，對(duì)盤式制動(dòng)器可再高些。壓力愈高輪缸直徑就愈小，但對(duì)管路特別是制動(dòng)軟管及管接頭則提出了更高的要求，對(duì)軟管的耐壓性、強(qiáng)度及接頭的密封性的要求就更加嚴(yán)格。 根據(jù) GB752487 輪缸直徑應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的尺寸系列中選取，輪缸直徑的尺寸系列為： ， 16， ， 19， 22， 24， 25,28， 30， 32， 35， 38， 40， 45， 50，55mm。 故在本設(shè)計(jì)中輪缸直徑選為 45mm。 反算得： p= 一個(gè)輪缸的工作容積： ?? n dV1214 ??前 式中： d1 —— 一個(gè)輪缸活塞的直徑； n—— 輪缸的活塞數(shù)目； 6t 內(nèi)燃平衡重式叉車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 29 ? —— 一個(gè)輪缸活塞在完全制動(dòng)時(shí)的行程： 4321 ????? ???? 在初步設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)盤式制動(dòng) 器可取 ? =2～ 。（取 ? =2mm） 1? —— 消除制動(dòng)蹄 (制動(dòng)塊 )與制動(dòng)鼓 (制動(dòng)盤 )間的間隙所需的輪缸活塞行程，對(duì)鼓式制動(dòng)器 1? 約等于相應(yīng)制動(dòng)蹄中部與制動(dòng)鼓之間的間隙的 2倍； 2? —— 因摩擦襯片 (襯塊 )變形而引起的輪缸活塞行程，可根據(jù)襯片 (襯塊 )的厚度、材料彈性模量及單位壓力計(jì)算； 3? ， 4? —— 鼓式制動(dòng)器的蹄與鼓之變形而引起的輪缸活塞行程，試驗(yàn)確定。 全部輪缸的總工作容積： ?? m VV1 1 式中： m—— 輪缸數(shù)目。在本設(shè)計(jì)中取 m=6； 求： 2 ????前V 全部輪缸的工作容積 V=V 6?前 = 制動(dòng)主缸直徑 與工作容積 主缸的直徑應(yīng)符合系列尺寸，主缸直徑的系列尺寸為： ， 16， 17， 19， 22， 26， 28， 32， 35， 38， 42， 46mm。 制動(dòng)主缸應(yīng)有的工作容積 VVVm ??? 式中： V? —— 制動(dòng)軟管在液壓下變形而引起的容積增量。 V —— 全部輪缸的總工作容積。 在初步設(shè)計(jì)時(shí)，考慮到軟管變形，轎車制動(dòng)主缸的工作容積可 取為；V Vm ? 將 V=V 6?前 = 代入得： V mmm ? 主缸活塞直徑 md 和活塞行程 ms 可由下式確定： mmm sdV 24?? 一般 ms =（ ～ ） md ，取 ms = md 代入上式得： md = 查制動(dòng)主缸直徑標(biāo)準(zhǔn)，在本設(shè)計(jì)中取 md =30mm， ms =30mm 6t 內(nèi)燃平衡重式叉車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 30 制動(dòng)踏板力與踏板行程 制動(dòng)踏板力 PF 的驗(yàn)算 公式： ?? 114 2 ?? PmP ipdF 式中： md —— 主缸活塞直徑； p —— 制動(dòng)管路的液壓； Pi —— 踏板機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比，12rriP? ，一般為 2～ 5；（在本設(shè)計(jì)中取 4） ? —— 踏板機(jī)構(gòu)及制動(dòng)主缸的機(jī)械效率， ?? ～ 。取 ?? 根據(jù)上式得： 662 ?????? ?PF =500N 所以需要加裝助力器 /ppF F I?? 式中： I—— 真空助力比，取 4。 /ppF F I?? =500N 符合要求。 制動(dòng)踏板的工作行程 px 為： )( 21 mmmpp six ?? ??? 式中： 1m? —— 主缸中推桿與活塞間的間隙；（取 1m? =1mm） 2m? —— 主缸活塞空行程，即主缸活塞由不工作的極限位置到使其皮碗完全封堵主缸上的旁通孔所經(jīng)過(guò)的行程。（取 2m? = ） 將上述代入得： x )(4p ??? =126mm 踏板全行程對(duì)轎車不應(yīng)超過(guò) 100mm150mm， 對(duì)貨車不應(yīng)該超過(guò) 170mm180mm，符合設(shè)計(jì)要求。 6t 內(nèi)燃平衡重式叉車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 31 第 8 章 制動(dòng)主缸及傳遞單元介紹 為了提高叉車的行駛安全性，根據(jù)相關(guān)要求，一些叉車的行車制動(dòng)裝置均采用了單回路制動(dòng)系統(tǒng)。 叉車制動(dòng)主缸采用串列雙腔制動(dòng)主缸。如圖所示，該主缸相當(dāng)于兩個(gè)單腔制動(dòng)主缸串聯(lián)在一起而構(gòu)成。儲(chǔ)蓄罐中的油經(jīng)每一腔的進(jìn)油螺栓和各自旁通孔、補(bǔ)償孔流入主缸的前、后腔。在主缸前、后工作腔內(nèi)產(chǎn)生的油壓，分別經(jīng)各 自得出油閥和各自的管路傳到前、后制動(dòng)器的輪缸。主缸不制動(dòng)時(shí)，前、后兩工作腔內(nèi)的活塞頭部與皮碗正好位于前、后腔內(nèi)各 自得旁通孔和補(bǔ)償孔之間。 當(dāng)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，踏板傳動(dòng)機(jī)構(gòu)通過(guò)制動(dòng)推桿推動(dòng)后腔活塞前移，到皮碗掩蓋住旁通孔后，此腔油壓升高。在液壓和后腔彈簧力的作用下，推動(dòng)前腔活塞前移，前腔壓力也隨之升高。當(dāng)繼續(xù)踩下制動(dòng)踏板時(shí)，前、后腔的液壓繼續(xù)提高，使前、后制動(dòng)器制動(dòng)。 圖 制動(dòng)主缸工作原理圖 撤出踏板力后，制動(dòng)踏板機(jī)構(gòu)、主缸前、后腔活塞和輪缸活塞在各自的回位彈簧作用下回位，管路中的制動(dòng)液在壓力作用下推開回油閥流回主缸，于是解除制動(dòng)。 若與前腔連接的制動(dòng)管路 損壞漏油時(shí)，則踩下制動(dòng)踏板時(shí)，只有后腔中能建立液壓，前腔中無(wú)壓力。此時(shí)在液壓差作用下，前腔活塞迅速前移到活塞前端頂?shù)街鞲赘左w上。此后，后缸工作腔中的液壓方能升高到制動(dòng)所需的值。若與后腔連接的制動(dòng)管路損壞漏油時(shí)，則踩下制動(dòng)踏板時(shí)，起先只有后缸活塞前移，而不能推動(dòng)前缸活塞，因后缸工作腔中不能建立液壓。但在后腔活塞直接頂觸前缸活塞時(shí)，前缸活塞前移，使前缸工作腔建立必要的液壓而制動(dòng)。 6t 內(nèi)燃平衡重式叉車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 32 由此可見(jiàn)，采用這種主缸的回路液壓制動(dòng)系，當(dāng)制動(dòng)系統(tǒng)中任一回路失效時(shí)，串聯(lián)雙腔制動(dòng)主缸的另一腔仍能工作，只是所需踏板行程加大，導(dǎo)致汽車 制動(dòng)距離增長(zhǎng)，制動(dòng)力減小。大大提高了工作的可靠性。 在制動(dòng)系統(tǒng)的液壓部分中，制動(dòng)液是在串聯(lián)式制動(dòng)主缸、車輪制動(dòng)器以及必要時(shí)還有制動(dòng)液壓控制單元間傳遞能量的介質(zhì)。其任務(wù)是在工作溫度范圍內(nèi)把液壓可靠地傳遞到制動(dòng)部件。其附加任務(wù)是對(duì)密封件、活塞和閥運(yùn)動(dòng)體進(jìn)行潤(rùn)滑和防腐 耐高壓的制動(dòng)管管路、制動(dòng)軟管管路和加固的軟管管路用作連接制動(dòng)系統(tǒng)液壓部件。對(duì)制動(dòng)管路的主要要求是耐壓性，機(jī)械承載能力，接收容積小，耐油、燃料、鹽水腐蝕以及熱穩(wěn)定性。 制動(dòng)金屬管管路用作不活 動(dòng)接點(diǎn)閥間的液壓連接。它是由雙繞硬焊的鋼管組成。為了能抵抗環(huán)境影響而對(duì)其表面進(jìn)行鍍鋅處理并套上塑料管 制動(dòng)軟管管路是用作如轉(zhuǎn)向軸、制動(dòng)鉗等活動(dòng)的、強(qiáng)動(dòng)態(tài)負(fù)荷的部件的過(guò)度件。它即使在極端條件下也能將制動(dòng)液壓力可靠地傳遞到制動(dòng)器。制動(dòng)軟管管路是由一條內(nèi)軟管、一層作為承壓的織物和保護(hù)外部對(duì)承壓層影響的外部膠層組成。 加固軟管管路（撓性管路），其結(jié)構(gòu)類似于在可活動(dòng)的動(dòng)態(tài)負(fù)荷件間的制動(dòng)管路。它是由用優(yōu)質(zhì)鋼編織層作為承壓的聚四氟乙烯管路和一層其他熱塑料性彈性體作為保護(hù)層組成。由于它具有一定撓性，所以只用作連接運(yùn)動(dòng)小的部 件，例如由于制動(dòng)摩擦片的磨損而出現(xiàn)制動(dòng)鉗上的運(yùn)動(dòng)。撓性管路對(duì)固體聲傳遞起阻尼作用。 6t 內(nèi)燃平衡重式叉車制動(dòng)系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 33 第 9 章 制動(dòng)性能分析 叉車的制動(dòng)性是指叉車在行駛中能利用外力強(qiáng)制地降低車速至停車或下長(zhǎng)坡時(shí)能維持一定車速的能力。 制動(dòng)性能評(píng)價(jià)指標(biāo) 叉車制動(dòng)性能主要由以下三個(gè)方面來(lái)評(píng)價(jià)： 1）制動(dòng)效能，即制動(dòng)距離和制動(dòng)減速度； 2）制動(dòng)效能的穩(wěn)定性，即抗衰退性能； 3）制動(dòng)時(shí)汽車的方向穩(wěn)定性，即制動(dòng)時(shí)汽車不發(fā)生跑偏、側(cè)滑、以及失去轉(zhuǎn)向能力的性能。 制動(dòng)效能 制動(dòng)效能是指在良好路面上，叉車以一定初速度制動(dòng)到 停車的制動(dòng)距離或制動(dòng)時(shí)汽車的減速度。制動(dòng)效能是制動(dòng)性能中最基本的評(píng)價(jià)指標(biāo)。制動(dòng)距離越小，制動(dòng)減速度越大，叉車的制動(dòng)效能就越好。 制動(dòng)減速度 a 制動(dòng)系的作用效果，可以用最大制動(dòng)減速度及最小制動(dòng)距離來(lái)評(píng)價(jià)。 假設(shè)汽車是在水平的，堅(jiān)硬的道路上行駛，并且不考慮路面附著條件，因此制動(dòng)力是由制動(dòng)器產(chǎn)生。此時(shí) /feTamr? 其中 fT —— 汽車 最大制動(dòng)力矩 er —— 車輪有效半徑 m—— 汽車滿載質(zhì)量 求得 a=。 制動(dòng)距離 S 制動(dòng)距離直接影響著汽車的行駛安全，由下式?jīng)Q定： 22113 .6 2 2 5 .9 2t vS t v