【正文】
nditions is descried. Additional, there is the option to perform endurance tests. For the dimensioning of the test bench, calculations of theoretical possible brake torques, measurements with acceleration sensors, high speed camera and Fuji Presale measuring Films have been done. A special focus was laid on usability and the reducing of the mechanical changing time during serial tests. The programmed realtime control, based on a Lab View Real Time System was created to automate the test procedure as it is defined in the test protocol. The system gives information about brake hysteresis function, a function connecting the lever(hand) and measured brake force(torque).Keywords:mountain bike。我還要感謝那些曾給我授過(guò)課的每一位老師,是你們教會(huì)我專業(yè)知識(shí),才使我順利完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到了很多的困難和障礙,都在同學(xué)和老師的幫助下解決了,在這里首先要感謝我的指導(dǎo)老師王老師,老師從放暑假時(shí)就給了我們?cè)S多資料,讓我們先了解有關(guān)設(shè)計(jì)課題的知識(shí),并且在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段,從查閱資料到設(shè)計(jì)草案的確定、修改、中期檢查,不厭其煩的幫助我進(jìn)行設(shè)計(jì)的修改和改進(jìn)。而且通過(guò)查看老師給的一些資料和網(wǎng)上找的許多介紹一步一步把設(shè)計(jì)完成了。 通過(guò)做這次畢業(yè)設(shè)計(jì),我最大的感想就是知識(shí)太少,見(jiàn)識(shí)太窄。但是在實(shí)際應(yīng)用中都必須考慮到位。: 式中:相對(duì)剛度系數(shù),見(jiàn)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(jiàn)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。一般來(lái)說(shuō),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。: 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。: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。 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?!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。 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。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。而且要用螺栓13來(lái)固定。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(guò)前面計(jì)算可知碟簧組有10組。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。 在這次設(shè)計(jì)的摩擦片材料銅基粉末,.通過(guò)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(guò)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(guò)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。 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。: : (336)式中:—復(fù)合碟簧對(duì)合數(shù); —復(fù)合碟簧疊合數(shù); —摩擦片面積; (337)將式(336)代入(335)得: : ,Ⅱ點(diǎn)應(yīng)力為: ,Ⅱ點(diǎn)應(yīng)力為: : : 因,故可以滿足疲勞強(qiáng)度的要求。從這兩方案中得知第一種方案符合設(shè)計(jì)要求。,因呈線性關(guān)系,所以有式(313)存在,可知的變形量: (324)得: (325)打開(kāi)摩擦片所需間隙為: (326): (327)將(317)代入上式,求得,所以取19對(duì)合: (328): (329):28mm 碟簧方案的校核方案一的校核:有一個(gè)由10對(duì)合、 GB/T 19722005組成的碟簧組,受預(yù)加載荷,工作載荷;碟簧負(fù)荷:當(dāng),即碟簧壓平時(shí),上式化簡(jiǎn)為: (330)式中—單個(gè)碟簧的載荷(N)—壓平時(shí)碟形彈簧載荷計(jì)算值(N) —碟簧厚度(mm)—碟簧外徑(mm)—單片碟簧的變形量(mm)—碟簧壓平時(shí)變形量的計(jì)算值(mm)—彈性模量()—泊松比折減系數(shù)系數(shù)得值可根據(jù)從下表中查取: 表35C=D/d注:對(duì)于無(wú)支撐面的碟簧由表(34)、表(36)、式(330)得:因此: (331)通過(guò)查看下圖單片彈簧特性曲線: 圖35 按不同計(jì)算的碟簧特性曲線由上圖35,按照查出:故:通過(guò)查看下圖找到疲勞破壞關(guān)鍵部位:圖36 碟簧疲勞破壞關(guān)鍵部位由上圖,按,可得疲勞破壞關(guān)鍵點(diǎn)為Ⅱ點(diǎn):如圖37所示: 圖37 計(jì)算碟簧時(shí)的應(yīng)力點(diǎn)示意圖Ⅱ點(diǎn)的應(yīng)力是: (332)式中(332)中:由表3表3式332求得:當(dāng)則求出碟簧計(jì)算應(yīng)力幅:通過(guò)查看下圖38:圖38 彈簧的極限應(yīng)力曲線由上圖38中在處時(shí),疲勞強(qiáng)度上限應(yīng)力為,可求得疲勞強(qiáng)度應(yīng)力幅為:因?yàn)?,所以滿足疲勞強(qiáng)度要求,所以此次方案滿足設(shè)計(jì)要求。,因呈線性關(guān)系,所以有式(313)存在,可知、的變形量、: (316)得: (317)打開(kāi)摩擦片所需間隙為: (318): (319)將(317)代入上式,求得:,所以取15對(duì)合: (320): (321):方案二的計(jì)算:,碟簧組組數(shù),鋼片粉片間隙值。:碟簧的外徑 碟簧方案的選取 在此設(shè)計(jì)中需要碟簧為復(fù)合類型,下表為設(shè)計(jì)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摩擦片間隙一810二814 方案一的計(jì)算: ,碟簧組組數(shù),鋼片粉片間隙值。如下圖所示:圖34當(dāng)平壓時(shí),存在() (313)2.軸向尺寸:一組碟簧安裝時(shí),軸向尺寸受限制,自由高度小于某一軸向尺寸安裝高度。如下圖:圖33 制動(dòng)器內(nèi)碟簧運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,螺栓給碟簧施加壓力,使其壓縮然后達(dá)到制動(dòng),一旦車輛發(fā)動(dòng),液壓系統(tǒng)油壓達(dá)到一定值,會(huì)再次壓縮碟簧,最終解除制動(dòng)。如下圖:圖31 :由n個(gè)相向同規(guī)格的碟簧組成。 碟形彈簧種類碟簧的設(shè)計(jì)主要考慮的是碟簧的組數(shù)和它的組合型式。