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1、山西大同大学机电工程学院本科生毕业设计湿式多盘驻车制动器摘 要：湿式多盘制动器通过多组钢粉片摩擦进行工作，这些钢粉片的相互接触使制动面积明显加大，单位工作压力下降，制动器还能够通过钢粉片个数的改变来得到相应的制动力矩，应用更广泛，可以适应不同的制动需求；另外，每个钢粉片之间都有能够起到冷却润滑作用的结构，这样的设计提高了制动器的使用寿命。所以，湿式多盘制动器已经成为无轨设备和工程机械设计生产使用时的优先选择。本设计从制动器设计的材料成形，成形方法，毛坯选用的适用原则，经济型原则，可行性原则综合考虑。材料的力学性能，选用的金属晶体结构等，是否拥有同素异构转变等，都是设计课题所需要选择的。关键词：
2、 湿式； 多盘； 驻车；制动器；Fail-safeWetMulti-discBrakesAbstract：Withthedevelopmentofundergroundminesandthegeneralincreaseintheuseofundergroundtracklessvehicles,wehavehigherrequirementsforthebrakingstabilityofthesevehiclesinundergroundroadwayswithbigturningangles,bumpyroads,largeclimbingslopesandpoorlight.There
3、fore,withtheaccumulationoftechnologyinrecentyears,ourcountryhasmadegreatachievementsintheresearchofwetmulti-discbrakes.Thewetmulti-discbrakeworksthroughthefrictionofmultiplegroupsofsteelpowdersheets.Themutualcontactofthesesteelpowdersheetsincreasestheworkingareaandreducestheunitworkingpressure.Thebr
4、akecanalsogetthecorrespondingbrakingtorquethroughthechangeofthenumberofsteelpowdersheets.Inaddition,betweeneachsteelpowdersheetthereisanoilgroovestructurethatcanplaytheroleofcoolingandlubrication,whichsignificantlyimprovestheservicelifeofthebrake.Therefore,wet-typemulti-discbrakehasbecomethepreferre
5、dchoiceinthedesignandproductionoftracklessequipmentandconstructionmachinery. Key words: Wet; Brake; Multiple disk; parking 湿式多盘驻车制动器绪 论设计从制动器设计的材料成形，成形方法，毛坯选用的适用原则，经济型原则，可行性原则综合考虑。材料的力学性能，选用的金属晶体结构等，是否拥有同素异构转变等，都是设计课题所需要选择的。工业上常用的钢材按化学成分可分为碳素钢和合金钢两大类，如本设计所采用的Q235AF碳素结构钢，应用于各种型钢，钢管，焊件，螺栓，螺母等，代表屈服强度数值
6、为235Mpa的A级沸腾钢。而牌号为45的优质碳素结构钢，则应用于设计中所需的导杆，端盖等。65Mn则应用在本设计所涉及的标准弹簧垫圈。1 井下辅助运输机械概述矿井辅助运输是指能够承载运输工作人员，搬运运输矿井下的物料，加快工作时间的利用率，为设备搬运工作带来了很大的便捷，同时也节约了大量的搬运时间，提高设备使用率，并且能够给矿井下工人的工作条件带来改善，辅助作业的劳动环境条件，所以解决该问题着实是当前煤矿运输技术发展的关键和当务之急。1.1类型及特点目前国内的制动器行业发展也处于高速发展的阶段，虽然现在的发展水平还跟不上国际的制动器行业水平，那是因为我国的制动器行业起步较晚，应用范围也没有国
7、外的广泛，但是随着国内的机械行业的不断发展，我国制造的制动器能达到世界级水平。现在我国主要就是在研究专用制动器的同时，也不断地研究通用制动器，伺服电机，视觉和触觉控制系统。让制动器成为机械制造行业的一个单独的分支。1.2 无轨胶轮车无轨辅助运输设备，运行行走的主要机构类型分为胶轮型、履带型、皮带型。1.3 辅助运输装备的现状改革开放以后，我国的采煤技术有了一定的提升，但是样式单一，工作步骤不配套，设备的运送能力弱，设施的性能较差，一定程度上影响到了矿井的生产量，生产效率明显落后。就近代而言，我国的研发水平以及制造水平普遍很低，处于努力研究阶段，但是值得庆幸的是经过我国科研人员的辛勤努力研究，研
8、究出了一些比较高水平的辅助运输机械设备，但是技术性能还有待提高。所以运输环节为我国矿井生产最需要提高的环节，尽量选取新颖的、效能高的辅助运输设备，这样才能满足现代化的机械化水平。2 制动器概述2.1 制动器的概念通常称刹车、闸，功能是能够实现车辆在行走当中可以减缓速度、车辆停止行驶、防止汽车滑移。由制动件、操纵装置等结构组成。可分为人力操纵、电力液压操纵、电磁铁操纵、液压操纵和气动操纵，人力操纵和电磁铁操纵用于制动转矩不太大的场合，电磁铁操纵包括直流电磁铁操纵和交流电磁铁操纵两种操纵方式。2.3.1 干式制动器制动器制动功能的好坏取决于散热快慢的影响。对于大型的机器来说，干式制动器就束手无策了
9、。由制动产生的热量将干式制动器的工作温度大大提高，导致摩擦力大大降低，制动效果明显下降。一般干式制动器通常配有水冷式散热装置。2.3.2 湿式制动器湿式制动器常使用的是密封结构，选择合适的油冷方式，其冷却效果就会大大提高，湿式制动器在恶劣环境下工作适应性强、制动效率高、密封性良好、安全可靠。具备干式制动器强大制动力的同时将使用时间大大延长，只需定期更换刹车油及观察刹车片磨损状态即可。降低了人工劳动强度。2.3.3 盘式制动器盘式制动器看起来和吃饭时用的的碟子相类似又称为碟式减速器。制动器指的式摩擦片所具有的独立运动坐标轴的数目，但是一般不包括摩擦片（末端操作器）的开合自由度。自由度是制动器灵活
10、度的体现，如果在三维空间中要描述一个物体的位置和姿态需要六个自由度。制动器的自由度数目越多，它的应用范围也越广泛，但是也意味其结构越复杂，重量越重。轻型化和稳定性是一对矛盾的个体，一般的工业制动器有56个自由度就可以满足自身工作的需求，极个别的有12个自由度也可满足工作要求。图4-1是6个自由度的图片；图4-2是三个自由度的图片。制动器的材料应该根据实际的工作情况来进行选择，前提要满足制动器的设计和运动要求，再从设计的理论来说，制动器要进行各种运动。因此，制动器的材料要轻同时具有一定的耐磨性。从另一方面来说，制动器的运动往往会产生冲击力和振动力，这对制动器的运动精度会造成影响。因此在进行材料的
11、选择时，需要对其质量、刚度、强度以及弹性进行一定的考虑，以便能够更好地发挥出制动器的性能。同时，制动器选用的材料与平常的结构材料是有区别的，制动器必须考虑它的制动性能。总之在选择制动器材料时，要综合考虑刚度、重量、强度、弹性、可控性、外观及价格等各方面的因素。陶瓷：陶瓷材料材料本身很脆，加工性能不高，虽说它的性能也不错，一般应用在与金属连接的部位。此外，还得考虑设计初衷，材料成本尽可能底。2.3.4 鼓式制动器一般情况下，鼓式制动器的制动元件相比较于其他制动器来说不同。因本课题不涉及所以不进行研究。2.4 设计课题的提出环境影响较小，制动工作状态长期稳定，并且能够确保制动性能安全可靠稳定，不会
12、产生火花，防爆安全性好。所以设计课题以多盘湿式减速器为主，实现驻车功能，额定载荷为5吨。3 了解湿式多盘制动器3.1 湿式多盘减速器结构原理地下矿山开发中出现以及越来越多的井下无轨车辆的投入使用，由于矿井下巷道的环境特殊如弯急、陡坡、道路崎岖不平光线照明差等，这就需要行驶中的车辆制动稳定性有较高的要求了。对此，国外于80年代研制开发出了全封闭多盘式冷油制动器，并应用于机械工程中。同时得到不同的制动力矩也更方便了只需要改变摩擦片的数量就可以实现，也扩大了使用范围。一个完整的驱动系统对于制动器来说是必不可少的部分。以下是我所设计的制动器的驱动系统的选择。（一）气压驱动气可用性强，但是它的气压可控性
13、不高，所以抓取制动力矩不高。（二）液压驱动通常它的制动性能好，一般来说它的各方面性能较平稳，但是它的密闭性要求很高。（三）电气驱动3.2 湿式多盘制动器的种类及优点工作速度快，成本较低，但它的机构调整不方便。其他的制动系统还有混合制动，即电-液或者液-气来混合进行制动。制动器的制动系统也是制动器的一个重要的系统。现在的制动系统有齿轮制动，齿轮齿条制动，涡轮蜗杆制动，链制动，皮带制动，谐波制动、RV摆线针轮制动、液压制动等多种制动方式。底座的制动方式：由电机来进行制动。大臂、小臂的制动方式：由电机带动减速器进行制动。由电机的输出轴来带动夹爪来进行旋转。制动器都有自己的末端执行器用来完成工作。制动
14、器的复杂程度影响着制动器工作的精度、效率和工作方式。因此对于末端执行器的结构选择要相当的慎重。末端执行器的材料选择也是一个影响它本身的重要方面，不同的材料使用效果和产生的效果都不一样。因此选择制动器要从各个方面考虑完善后再进行选择。我的多盘湿式驻车制动器将在后面进行详细的介绍。3.2.1 普通湿式钢粉摩擦盘减速器当制动时，制动器的制动系统也是制动器的一个重要的系统。现在的制动系统有齿轮制动，齿轮齿条制动，涡轮蜗杆制动，链制动，皮带制动，谐波制动、RV摆线针轮制动、液压制动等多种制动方式。底座的制动方式：由电机来进行制动。大臂、小臂的制动方式：由电机带动减速器进行制动。 腕部的制动：由电机的输出
15、轴来带动来进行旋转。每个制动器都有自己的末端执行器用来完成工作。末端执行器的复杂程度影响着制动器工作的精度、效率和工作方式。因此对于末端执行器的结构选择要相当的慎重。末端执行器的材料选择也是一个影响它本身的重要方面，不同的材料使用效果和产生的效果都不一样。因此选择夹爪时要从各个方面考虑完善后再进行选择。我的夹爪系统设计将在后面进行详细的介绍。因为我所设计的制动器能够对进行扫描，确认，并完成制动，因此它就要有运动系统来帮助它完成这一系列的工作。为此我给我所设计的制动器安装了控制系统。原理：当制动器移动到目标的前方，就开始对运动状态进行识别。负责识别运动状态的传感器就安装在制动上。识别的工作的原理
16、是识别运动状态，通过提取目标信号输送到控制系统，通过分析和计算，然后输出可摘信号到驱动系统和制动系统控制。我所设计的制动器能够完成制动过程，即由制动完成，这可以节省大量的时间，避免人工制动时因劳累而照成的机器误伤。图4-3是我的制动结构，可是在圆形的边框里放入收料袋。控制系统作为制动器的一个重要组成部分，是制动器按照指定程序来完成任务的基础，可以控制制动器的运动轨迹、工作顺序、运动速度和工作时间等。专用制动器的用途及其单一，通用制动器的应用极其广泛，专用制动器相对于通用制动器的应用性能要好。制动器控制系统的形式有很多种，按制动器不同的行程和定位，有点位控制和连续控制两种方式；按记录和信号的形式
17、，有模拟方式和数字方式；按照不同的控制回路，可分为闭环控制回路和开环控制回路。实际的情况要根据现实的需求来进行选择。我设计的制动器采用点位控制，模拟式，开环回路的控制系统。3.2.2 失效安全型湿式多盘制动器失效随着时代的发展，科技的进步，人们的生活方式也越来越多样化。为了能够更好的生活，人类发明各种各样的机械来使帮助和代替自己。比如：人们为了让自己的出行更加方便发明了汽车用来代替马车提高生活方式，发明了火车、高铁来缩短出行时间，发明了轮船让不同地区的人们之间的来往更方便。人们为了让做饭的方式更方便、快捷、卫生，发明了电磁炉来代替传统的生火做饭；发明了抽油烟机来抽走厨房的油烟，减轻了厨房的油污
18、污染和保持了厨房的空气清新。人们为了让减轻自己的工作，发明拖拉机来代替自己拉货物，提高了效率和减轻了劳动力；发明了各种机械来代替劳动力，提高效率，提高产品合格率，如：各种各样的车床、各种类型的制动器以及各种各样的工具。人们为了探索宇宙的奥妙，发明了天文望远镜、人造卫星、空间站。在工厂里人们为了提高产量和效率，减轻劳动力，运用各种各样的制动器来完成一些工作。3.2.3 多功能湿式多盘制动器因此可以说科技改变着人们的生活方式。而制动器是其中的佼佼者。随着制动器科技的不断发展，使得制动器的应用范围在不断的变大，完成的工作也不再处于单一的一种状态，而是多种多样。现在的制动器从工作范围来说有两种：通用制
19、动器和专用制动器。从应用范围来说，有工业制动器、农业制动器、科研制动器等几个方面。4 制动原理分析国外制动器主要用在机械制造业，发展也很快。国外制动器主要作用在数控机床、流水线的收放料，还有其他方面，有涂漆制动器，焊接制动器。它可以遵循规划好的作业流程进行固定的操作。现在国外制动器发展趋势是研究智能化制动器：它具有一定的传感能力，能自动检测外部条件的改变，做出判断并给出正确的动作，比如工作部件的位置发生了变化，它就可以自动调整自身的动作并完成指定工作，国外对这方面的研究已经取得有效的成果。就当前来说，所有的高端工业制动器都向着轻型化，多功能化，并具有一定的智能化方向发展，现在工业制动器的定位精
20、度已经可以达到微米级别，更有甚着已经达到亚微米级别，运行的速度也达到3M/s，能够量产的机械臂的轴数以达到六轴，从2Kg的负载突破到100Kg.更重要的是能够将制动器、柔性制造单元和柔性制造系统相互配合，从根本上改变了当前制动器制造系统由人工操作状态。同时，伴随制动器的小型化，它的应用领域也在不断的扩大范围，从单纯的机械行业发展到医学，航天，生物等领域。4.1 制动性能的概念这种制动器很适合像这种矿井下环境复杂的地方工作，目前国内的制动器行业发展也处于高速发展的阶段，虽然现在的发展水平还跟不上国际的制动器行业水平，那是因为我国的制动器行业起步较晚，应用范围也没有国外的广泛，但是随着国内的机械行
21、业的不断发展，我国制造的制动器能达到世界级水平。现在我国主要就是在研究专用制动器的同时，也不断地研究通用制动器，伺服电机，视觉和触觉控制系统。让制动器成为机械制造行业的一个单独的分支。4.2 制动性能的评价指标 在系统制动时四个车轮上的制动力并不是指受力完全均匀的及汽车制动的时效性，而是指制动距离及车辆制动时的的车辆状态稳定性，以及车辆的俯仰姿态及乘坐人员的主观感受，对于特殊作业的工程车辆，则需考虑装载货物在制动状态下的稳定性，考虑极限状态下刹车距离与装载重量的关系。4.2.1 制动效能在实践过程中，经过两次改进，最终实现了实验制动距离，它的运动速度也达到了20m/s，装载效率提高也提高了一倍
22、，减小了驾驶员的劳动量。得到了工人的认可。从图片中可以看出极大方便了驾驶员，一方面驾驶员可以坐在机器上，节省了大量的体力。4.2.2 制动效能的恒定性4.2.3 制动时方向稳定性指的是在上世纪六十年代日本的制动器技术已经初具雏形，随后一直高速发展。1970年日本的制动器已经不需要从国外进口，从此之后，日本开始研究如何将制动器应用到实际工业生产过程中。4.2.4 影响汽车制动性的主要因素随着制动器技术的发展，日本劳动力不足的问题对其影响越来越小。从此可以看出，制动器技术的发展对其经济的发展意义重大。由于日本企业大量的使用制动器进行生产，使得日本电子及汽车产品的产量有了大幅度的提升，产品的质量也大
23、大提高，与此同时成本也减少了很多，企业竞争力大大增强，占据了大量的市场。4.3 车辆制动时车轮的受力分析当油腔内油压低时活塞9压缩弹簧组10，弹簧组10产生压缩使动压盘向左移动，从而使钢片4和粉片6压紧，实现制动。当油腔内油压较高时，活塞9向右移动，弹簧产生二次变形，使动压盘一起向右移动，这样就会使摩擦片之间的间隙打开，实现车辆的解除制动。 4.3.1 地面制动力Fb对车轮的中心取矩，由车轮的力矩平衡(0)0得到: Fb=Mn/r4.3.2 制动器制动力Fu 制动器制动力Fu是指在轮胎周缘克服制动摩擦力矩所需的力，可知； Fu=Mn/r4.3.3 附着力F F=Fz4.3.4 地面与轮胎间的附
24、着系数 表4.1 附着系数峰值附着系数p滑动附着系数s路面 (静摩擦系数)（运动摩擦系数）混凝土、沥青（干） 0.8-0.9 0.75沥青（湿） 0.5-0.7 0.45-0.6混凝土（湿） 0.8 0.7砾石 0.6 0.55 土路（干） 0.68 0.65 土路（湿） 0.55 0.4-0.5 雪（压紧） 0.2 0.15参数数值单位额定功率185额定转矩1177额定转速1500电压220电流1.25允许正反转速差1004.4 地面制动力的分析所谓地面制动力，指的是车轮的边缘克服动摩擦所需要的力。4.4.1 制动器制动力的概念Fu=Tur4.4.2 影响制动器制动力的因素与制动器踏板力及气
25、压成正比。4.4.3 地面制动力、制动器制动力Fxb与地面附着力F的关系选择110ZYT52型号的制动器。 图4.2 Fxb、F、Fu的关系图4.4.4 制动车辆制动效能1.汽车制动距离计算公式汽车制动要求中，当汽车在行驶途中的初速度为20米每秒时，其汽车在制动的过程中制动的距离不会超过8米。5 湿式多盘停车制动器的计算5.1 全封闭湿式多盘制动器的设计要求 1、适用于矿用防爆才有及无轨胶轮车通用技术条件MT/T9892006中规定的制动要求。 2.停车制动条件：车辆运转和动力停止时均起作用；保证车辆在规定的坡道上承载1.5倍的最大载荷，在最大坡度为16度的坡道上保持静止。5.2原始数据1.实
26、现停车制动和辅助制动；2.整车最大装载质量5000kg、整车装备质量5000kg、最大总质量10000kg；3.要求汽车承载1.5倍额定载荷量下，在最大为16的坡道上保持静止状态不产生位移；4.水平干硬路面，制动时初速度Vo=20km/h；5.轮胎的型号11.0020；半径R=0.519m；6.安装在输入轴上；7.受分动器结构限制。5.3 整车制动力矩5.3.1 制动减速度不考虑制动延迟时的制动减速度： （5-1） （5-2）考虑制动延迟时间2时制动减速度； （5-3）式中：考虑制动延迟时制动减速度； 制动前的初速度，取20m/s； S规定的制动距离,取8m； 制动反应时间，如下表选用0.5s
27、。表5-1 制动类型延迟时间选取制动类型时间2弹簧类型0.5s液压箱式制动0.35s多片制动0.17s气压制动0.4s 0.8s鼓式制动0.75s选取弹簧制动延迟时间2为0.5s=Vo/2（SVo2） =(20/3.6)/28（20/3.6）0.5m/s=2.96m/s此时因制动延迟而产生减速制动距离为： （5-4） （5-5）计算可得=2.78m，=5.2m （5-6）S=7.988m =2.96m/ 5.3.2 最大制动力矩 计算整车制动力矩MB （5-7）式中： 承载1.5倍额定载荷时整机工作质量12500kg；轮胎半径，0.519m；g重力加速度，9.8m/s； 坡度（=16） 整车在
28、16坡道上驻车制动计算整车制动力矩MB2 将式代入数据得： MB=（50001.5+7000）9.80.519sin16=17524.34 Nm 考虑到通过两级制动到达车轮 可知轮边减速比为=3.39 分动器减速比为=2.02所以 （5-8） 计算得=2815.021 Nm 5.4 整车制动力 得所需制动力： （5-9）表5-2 折减系数 n68101214k0.980.970.960.950.94等效半径为： （5-10） 式中：粉片外半径（=80mm）； 粉片内半径（=40mm）； （5-11）Fu=2815.02/（0.085120.950.06429）=45391.85N （5-12）
29、5.5 弹簧方案5.5.1 弹簧分类 弹簧的分类方式的应用最为广泛，它适合搬运工件、上下料等。具有结构简单、占用空间小、工作范围大的特点。制动器的这一特点正好符合我们的要求，能很好的实现行星轮滚动体装配体，并且占用体积小，结构简单，易于设备的安装维护和检修，易于操作，人机互动性强。在达到相同的目标下能够节约成本，降低操作难度。5.5.2 湿式多盘制动器对于弹簧要求胶轮车基于实际情况省去手腕的设计 制动器目标是齿轮滚动体的装配体，外形为圆柱体所以末端执行器采用V形指，制动器指面设计采用齿形指面，指面刻有齿纹，可增加与被夹持工件的摩擦力，以确保夹紧牢靠。由于抓取目标为行星轮滚动体的特殊性，大小垫片
30、、齿轮、滚动体之间无任何固定，紧紧依靠滚动体与齿轮内径间的涨紧力联系在一起，因此末端执行器两个手指中间分别安装了扇形托举装置，托举装置前端采用六十度倒角以保证末端执行器托举部分可以顺利进入装配体底端。5.5.3 典型弹簧特点制动器应用广泛，最早应用到汽车领域，可以适应各种恶劣的环境，比如高温、粉尘、噪声、辐射等环境避免了人力工作时对人体造成的伤害。同时制动器可以代替人工进行高强度、反复操作、无聊的劳动，既可以解放劳动力又可以提高产品的产量和质量。5.5.4 弹簧形式的选取制动器中的弹簧制动器的使用范围如下：在机械制造领域，例如齿轮制造、高温铸造、某些家电产品的制造等，用制动器作为上下料机械，按
31、照固定的程序抓取物料、搬运物件；在工业焊接领域也有诸多的制动器的应用，可以提高焊接质量，焊接速度，防止工作人员的烫伤及毒气伤害，防止眼部损伤；在装配领域也应用广泛提高了装配精度、速度你和质量；在军事、农业、林业、海洋勘探、航天等领域也开始使用制动器，在海洋探索中制动器作为采取海洋动植物标本的工具，在航天领域制动器可以在太空中收集其他星球上的物质作为标本，减少了人工采集的危险性。采用圆柱坐标型制动器，圆柱坐标型制动器由一个回转和两个平移的自由度组合构成，如图2-2所示。 其缺点是：回转时容易产生干涉碰撞，回转机构和移动机构的密封防尘较为困难，如图2-3所示。 图5-1 对合 图5-2 叠合复合：
32、由i个同方向同规格的叠合组合弹簧，如图5-3所示。 图5-3 复合5.5.5 复合碟簧的规格选取及计算数据根据分析预选摩擦片副数n=12,刚粉片间隙为0.1-0.4,本次取0.1。弹簧所需产生的制动力为FA: FA=45391.85 N (制动) （5-13）考虑磨损量取FA=46000 N。 表5-3 碟形弹簧参数D/mmd/mmt/mmh0/mmH0/mmP/MPaf/mmHO-f/mmOM/MPa/MPaQ/(kg/1000片）140728(7.5)3.211.2853002.48.8-12601280666.6表5-3中： t碟簧厚度（mm）； h0碟簧压平时的变形量计算值（mm）；
33、H0碟簧自由高度（mm）； P单片碟簧的载荷（N）； F单片碟簧的变形量（mm）。选取A系列3类规格为140mm碟簧。所需的间隙为2.4mm，制动时单片碟簧变形量f1，单片碟簧产生的制动力F1为： F1 =46000 N （5-14）解除制动时变形量为f2，当f2=0.75h0时， F2=60000N,f2=2.4mm。因h0/t0.5,所以呈线性比例关系，所以 （5-15）故 f1=F1f2/F2=1.84mm （5-16）则 y =F/(f2f1)=3 （5-17）复合式碟簧形式为：叠合一片，对合数为3组。5.5.6 碟簧组的轴向尺寸 轴向尺寸的计算公式为 Hz=yH0+(x-1)t=33
34、.6mm （5-18） 径向尺寸为140mm。5.6 碟簧方案校核对合碟簧受预加载荷F1=46000N, F2=60000N. 表5-4 c=D/ d的影响系数K1、K2、K3c=D/d1.90 1.92 1.94 1.96 1.98 2.00 2.02 2.04K10.6720.6770.6820.6860.6900.6940.6980.702K21.1971.2011.2061.2111.2151.2201.2241.229K31.3391.3471.3551.3621.3701.3781.3851.3935.7 碟簧制动力参数设计要求：材料弹性模量：E=2.06105MPa；材料屈服应力
35、：s=14001600MPa；泊松比： =0.3；叠合层数： 1；组合形式： 对合；载荷性质： Fcype=5105次。碟片要求：碟片系列： Ds=A；碟片类型： Dtype=3类；碟片外径： D=140mm；碟片内径： d=72mm；直径比： c=1.94；碟片厚度： t=8mm；压平是变形量： h0=3.2mm；自由高度： H=11.2mm；重量： 666.6kg/1000片。设计计算：单片预加载荷： 46000N；单片工作载荷： 60000N；单片预加变形量：1.84mm；单片工作变形量：2.40mm；复合片数： i=3组；校核数据：预加载荷OM点应力： OM=776.6 N/mm；工作
36、载荷OM点应力： OM=1000 N/mm；预变形时，点的应力： =594.92 N/mm；工作变形时，点的应力：=867.96 N/mm；预变形时，点的应力： =714.4 N/mm；工作变形时，点的应力：=965.39 N/mm；静强度校核结果： Ts满足；许用应力幅： ra=405.08 N/mm；实际应力幅： a=273.04 N/mm；疲劳强度校核结果： 满足。其他尺寸参数：总自由高度： Hz=67.2mm；预加高度： H1=61.68mm；工作高度： H2=60mm。 6 湿式多盘停车制动器的结构设计6.1 结构设计简介制动器的材料应该根据实际的工作情况来进行选择，前提要满足制动器
37、的设计和运动要求，再从设计的理论来说，制动器要进行运动。因此，制动器的材料要轻同时具有一定的耐磨性。工作原理：从另一方面来说，制动器的运动往往会产生冲击力和振动力，这对制动器的运动精度会造成影响。因此在进行材料的选择时，需要对其质量、刚度、强度以及弹性进行一定的考虑，以便能够更好地发挥出制动器的性能。同时，制动器选用的材料与平常的结构材料是有区别的，制动器必须考虑它的可控性能。6.1.2 方案二：小碟簧工作原理：从另一方面来说，制动器的运动往往会产生冲击力和振动力，这对制动器的运动精度会造成影响。因此在进行材料的选择时，需要对其质量、刚度、强度以及弹性进行一定的考虑，以便能够更好地发挥出制动器
38、的性能。同时，制动器选用的材料与平常的结构材料是有区别的，制动器必须考虑它的可控性能。6.1.3 整体尺寸的确定通过车辆底盘示意图确定，轴向尺寸小于400mm,径向尺寸小于320mm。6.1.4 方案的选取从前面的设计理念来看，所需的材料不需要很大的负载能力，也不需要很高的弹性模量和抗变形能力，此外，还得考虑设计初衷，材料成本尽可能底，要衡量了各种因素和结合工作的实际情况的条件。6.1.5 摩擦片的选型通常制动器的制动系统也是制动器的一个重要的系统。现在的制动系统有齿轮制动，齿轮齿条制动，涡轮蜗杆制动，链制动，皮带制动，谐波制动、RV摆线针轮制动、液压制动等多种制动方式。以下是我选择的制动方式
39、。对制动片的性能要求主要包括：1. 摩擦系数。2. 抗热衰退性及核复性。3. 耐磨性。4. 机械强度和物理性能。5. 噪音低。6. 对偶磨损小。我们这次选择的摩擦片材料为铜基粉末冶金。在前面的计算中，选择12个摩擦副，钢片7片，粉片6片，相间排列。 图6-3 摩擦片示意图6.2 典型零件的设计材料专用制动器的用途及其单一，通用制动器的应用极其广泛，专用制动器相对于通用制动器的应用性能要好6.2.1 轴的设计如图所示制动器控制系统的形式有很多种，按不同的行程和定位，有点位控制和连续控制两种方式；按记录和信号的形式，有模拟方式和数字方式；按照不同的控制回路，可分为闭环控制回路和开环控制回路。实际的
40、情况要根据现实的需求来进行选择。6.2.2 活塞的设计制动器总体结构我们可以得出：活塞的具有密封装置。 图6-5 活塞的外形图活塞的基本结构已经确定。6.3 标准零件的确定6.3.1 轴承的选取自由度、规格参数、制动器本体材料进行了说明，表6-1 轴承的选取(外形的尺寸单位：mm)代号d D T B r1 C r E 32219 95 170 45.5 43 3 37 2.5140.2596.3.2 紧固件 齿面磨损许用压应力，查表5-2Hp1值Hp2值未经热处理20HRC调制处理28HRC淬火渗碳、渗氮淬火60HRC未经热处理0.028布氏硬度值40HRC45HRC50HRC调制处理0.032布氏硬度值淬火0.3布氏硬度值95110135170185205渗碳、渗氮淬火0.4布氏硬度